Разумевање типова интерфејса камере: МИПИ, УСБ, Гиге и још много тога

Знамо да је модул камере кључна компонента за снимање слика. Садржи сензор слике за претварање светлости у електричне сигнале и процесор сигнала слике (ИСП) за обраду ових сирових података. Међутим, ови подаци о сликама на крају треба послати на "мозак" система - главног процесора (ЦПУ, ГПУ, ДСП, итд.) За даљу анализу, дисплеју, складиштење или одлучивање.

Канал који повезујеМодул камереА главни процесор је интерфејс модула камере. Овај интерфејс није одговоран само за пренос великих количина података о сликама великом брзином, већ може бити и одговоран за пренос контролних сигнала и напајања. Различити типови интерфејса значајно се разликују у погледу брзине преноса, удаљености, сложености и сценаријама апликације. Разумевање ових врста интерфејса фотоапарата је пресудно за одабир правог модула и обезбеђивање компатибилности са системском платформом.

Светлосни сигнал заробљен сензором модула камере обрађује се унутрашњим кругом (понекад укључујући ИСП) за генерисање података о дигиталним сликама. Количина ових података је обично велика, посебно у апликацијама са високом резолуцијом и високом брзином кадрова. Сам модул камере обично нема јаку рачуналну моћ да изврши све задатке анализе слика, нити се може директно приказати или чувати ове податке.

Стога је потребно ефикасно и стабилно сучеље за брзо и тачно преношење ових података о модулу на спољни главни управљачки чип. Интерфејс је попут аутопута, осигуравајући да информације слике могу несметано проточити из модула камере у друге делове система.

OEM Camera Modules 1080P HDR3

Различити типови интерфејса камере имају различите фокусиране у дизајну и перформанси и могу се разликовати углавном следећим кључним карактеристикама:

Ширина опсега:односи се на количину података да интерфејс може пренијети у секунди, обично мери у Мбпс или ГБПС. Апликације са високим резолуцијама и високим кадром захтевају вишу ширину опсега. Ширина опсега је кључ за одређивање да ли интерфејс може да подржи одређену спецификацију слике.
Удаљеност преноса:Максимална удаљеност Интерфејс може поуздано преносити податке. Неки су интерфејси погодни за прикључке на броду или краткорочне удаљености (неколико центиметара до десетина центиметара), док други подржавају дуже удаљености (неколико метара или чак даље).
Сложеност / надмоћни:Односи се на број физичких прикључних игле потребних за интерфејс, сложеност имплементације хардвера и потреба софтвера / управљачког програма. Једноставне интерфејсе могу захтијевати више игле и сложених интерфејса могу захтевати посвећене контролере или више софтверске подршке.
Потрошња енергије:Количина снаге која се конзумира интерфејсом када ради. За батерије или топлотни системи, сучеља са ниским напајањем су популарнији.
Трошак:Цена чипа, конектора и кабла повезана са интерфејсом.
Робусност / поузданост:Способност интерфејса за одржавање интегритета сигнала и стабилности у сложеним окружењима као што су електромагнетна сметња и вибрација.
Стандарди и екосистем:Степен индустрије стандардизације интерфејса, популарност хостор процесора и развојних платформи које подржавају интерфејс и обиље повезаних развојних алата и подршке заједници.

На тржишту постоји много интерфејса модула камере, а њихове карактеристике чине их погодним за различите сценарије апликације. Ево неких најчешћих врста:

МИПИ ЦСИ -2 (Интерфејс за прераду мобилне индустрије - серијски интерфејс камере 2)
УСБ (универзални серијски аутобус)
Гиге Висион (Гигабит Етхернет Висион)
ГМСЛ (Гигабит Мултимедија Сериал Линк) / ФПД-ЛИНК
ЛВДС (нисконапонски диференцијални сигнализација) / Под-ЛВДС
Паралелни интерфејс

Сада да представимо функције, предности и недостатке сваке интерфејсе камере један по један.

Карактеристике:МИПИ ЦСИ -2 интерфејс камере је првобитно развијен за мобилне уређаје и је брза, ниска енергија, диференцијални серијски сучеље са ниским путем. Користи протокол за пренос пакета и веома је ефикасан.
Предности:Веома је популарно у мобилним и уграђеним пољима и многим мобилним и уграђеним процесорима домаћина који је народни подржавају. Има високу ширину опсега (додавањем траке за канале података), потребне су релативно ниска потрошња електричне енергије и компактне конекторе и каблове.
Недостаци:Растојање преноса је релативно ограничен, а препоручена удаљеност је обично више од 30 цм; Има високе захтеве за квалитет и ожичење кабла, а лако је погођен буком током преноса на даљину.
Типичне апликације:Паметни телефони, таблете, преносни рачунари, уграђене развојне плоче као што су мали од малине ПИ и дронови (везе са кратким даљинама).

Карактеристике:УСБ је универзални стандард серијског интерфејса који подржава вишеструки пренос типа података и напајања (УСБ ПД). Уобичајене верзије укључују УСБ 2. 0, УСБ 3. {{3} / 3.1 / 3.2 (такође се колективно називају УСБ 3.Кс), а појача се непрестано повећава.
Предности:Изузетно популаран, подржан од стране скоро свих рачунара и многи уграђени системи; утикач и играње; релативно дуги каблови (посебно када се користе чворишта или продужетак); Унифиед УВЦ (УСБ видео класа) Стандард и широка подршка софтверским управљачким програмима.
Недостаци:У поређењу са наменским интерфејсима исте пропусне ширине, УСБ протокол је већи; УСБ 2. 0 Има ниску ширину појаса и тешко је подржати видео токове са високим резолуцијом и високим оквиром; УСБ 3.Кс опсег опсега значајно је побољшан, али се повећавају захтеви квалитета кабла.
Типичне апликације:Веб камере, потрошачке камере, индустријски фотоапарати које се лако повезују на рачунаре, неке апликације робота и развој прототипа.

GC4653 Module 4MP WDR USB2

Карактеристике:На основу стандардног Гигабит Етхернет (или 10 Гигабит Етхернет, итд.), То је стандард интерфејса дизајниран посебно за апликације за визију машина. Дефинише како пренијети велике брзине података и контролне команде на Етхернет-у.
Предности:Подржава пренос на даљину (стандардни мрежни кабл до 100 метара), користи стандардне мрежне каблове и мрежни хардвер; Висока опсег ширине (Гигабит и више); има мрежне функције, једноставне за изградњу система више камера; Добра робусност, погодна за индустријска окружења.
Недостаци:Релативно велика потрошња електричне енергије; Може постојати одређени одлагање преноса (у зависности од оптерећења мреже); Захтева примање крајњег софтвера и хардвера који подржава ГИГЕ Висион Стандард.
Типичне апликације:Индустријска аутоматизација, машинска визија, професионално праћење, праћење саобраћаја, сортирање логистике.

Карактеристике:ГМСЛ (Максим интегрисан, сада АДИ) и ФПД-Линк (Текас Инструментс) су две диференцијалне технологије серијских интерфејса дизајниране за пренос брзих видео и контролних сигнала кроз каблове на даљину (обично коаксијални каблови или заштићени уплетени парови) у бучним окружењима. Често се користе у аутомобилској и другим пољима. Подударање сериализер (сериализер) и десериализер (десериализер, Сердес) чипс је потребан.
Предности:Снажне способности против мешање и робусност, подржавају стабилан пренос на дуже релације (неколико метара на више од десет метара или чак даље), погодно за оштре апликационе окружења (као што су ауто ентеријера).
Недостаци:Потребна је намењена Цуп СЕРДЕС, системски трошкови могу бити високи; Није толико популаран као МИПИ или УСБ.
Типичне апликације:Аутомобилске камере (АДАС, Ревернзирање слика, мониторинг у аутомобилу), индустријски пренос слике на дуге удаљености.

Карактеристике:ЛВДС је универзални стандард преноса нисконапонског диференцијалног сигнала који карактерише велике брзине, мале потрошње електричне енергије и релативно добру отпорност буке. Под-ЛВДС је варијанта ЛВД-ова са нижим напоном. Сам ЛвДС је физички стандард слоја и обично треба да сарађује са горњим слојем протокола да дефинише формат података и време. Подаци се могу пренијети паралелно или серијски.
Предности:Брзина брзине брзе преноса, релативно једноставна имплементација хардвера, мала потрошња електричне енергије, погодна за унутар плоче или средње удаљености (десетине центиметара на један или два метра) везу.
Недостаци:Много пинова за паралелни пренос; За разлику од МИПИ ЦСИ камера или УСБ-а, то није комплетан протокол и треба да дефинише протокол горњег слоја; Степен стандардизације није тако добар као МИПИ, УСБ, Гиге итд.
Типичне апликације:Систем Интерни модул Веза, неке индустријске камере користе приватне протоколе на бази ЛВД-а, раних дигиталних фотоапарата, а понекад и физичким слојем протокола као што је МИПИ.

Карактеристике:Ранији тип интерфејса, подаци слике се преносе паралелно (нпр. 8, 10 или 12 бита широко) са независним пикселним сатом, сигналима синхронизације линија и поља.
Предности:Једноставан концепт, једноставан за повезивање са основним логичким круговима.
Недостаци:Врло висок број игле (посебно на високим ширинама), ограничена брзина преноса, лоша имунитета буке, врло кратка удаљеност преноса (обично само на истој ПЦБ плочи).
Типичне апликације:Ранији модули камере, неке једноставне уграђене системе ниске резолуције (нису уобичајене са високим условима ширине појаса).

Када бирате модул камере за систем визије, интерфејс је један од кључних фактора који треба пажљиво измерити против захтева за пријаву. Нема апсолутног најбољег интерфејса, само најприкладнија. Ваш избор треба да се заснива на:

Потребна пропусна ширина:Утврђено вашом резолуцијом и брзином кадрова.
Удаљеност преноса:Физичка удаљеност између модула камере и главног процесора.
Буџет за напајање:Енергетски захтеви вашег система.
Ограничења трошкова:Буџет за интерфејс хардвер и каблове.
Главна компатибилност процесора:Које интерфејсе представља ваша главна подршка платформе за чип или развој? Постоје ли готови возачи и развојни ресурси?
Околина робусност:Да ли електромагнетна сметња, вибрација итд. Радног окружења захтева високо робусно сучеље?

На пример, МИПИ се обично изабери за уграђену ширину ширине кратког удаљености; УСБ 3.к се може изабрати за практичну везу са рачунаром и на кратким даљинама; Гиге Висион се може одабрати за дуготрајни и стабилан пренос у индустријским локацијама; ГМСЛ / ФПД-ЛИНК може бити изабран за сложено ожичење и противракетни уплитање у аутомобиле.

О оловуКако одабрати модул камере за систем визије.

Интерфејс модула камере је кључна веза између "очи" о очима "и" мозга ", одговорна за брзи и поуздан пренос драгоцених података о сликама. Од МИПИ-а са мало снаге, на универзално и практично УСБ, до индустријске робусне Гиге Висион и Аутомобилска анти-интерференција ГМСЛ / ФПД-Линк, различити типови интерфејса камере нуде различите комбинације перформанси.

Разумевање карактеристика, предности и ограничења ових интерфејса је пресудно за успешно избор правог модула камере за ваш производ или систем визије. Десни избор интерфејса осигурава глатке преношење података и максимизира потенцијал перформанси модула камере.

1. Брзина интерфејса и пропусност иста ствар?

A.Није баш иста ствар, али уско повезана. Брзина интерфејса обично се односи на стопу на којој се сигнали преносе на физичком слоју (као што су битови у секунди или Гигахз). Ширина опсега односи се на количину ефикасних података да интерфејс може да пренесе у одређено време (обично битови / други или други или бајтови / други), који не зависи само од физичке брзине, већ и на ефикасности кодирања и преноса података. За интерфејс модула камере више смо забринути због ефикасне пропусности дата, може се осигурати да се могу пренијети подаци о поставким резолуцији и стопом оквира.

2. Да ли је интерфејс модула камере такође омогућава снагу модулу?

A.Многи модерне интерфејсе модула камере, попут УСБ-а и неких стандардних индустријских сучеља (као што је Пое - Снага преко Етхернета, у комбинацији са ГИГЕ Висион), подржавају пренос података и напајање преко истог кабла. ЦСИ камера серијског интерфејсаНе преноси сам снагу, већ је обично паралелно са каблом за напајање. ГМСЛ / ФПД-ЛИНК обично захтева одвојено напајање или подржава ПоЦ (напајање преко ЦОАКС / кабла). То зависи од одређеног стандарда интерфејса и дизајна модула. Разумевање начина напајања је веома важно за целокупни систем система.

3.Цан Један модул камере подржава више интерфејса?

A.Обично је специфичан модел модула камере дизајниран је да подржи један или неколико одређених врста интерфејса када напусти фабрику. Хардвер унутар модула (као што је тип излазног интерфејса ИСП, конфигурација конектора) одређује интерфејсе које може да подржи. Иако неки модули могу да подрже различите интерфејсе кроз адаптерске плоче или различите СКУС (државне јединице), модул обично комуницира само са главним системом кроз један по један интерфејс. Осим ако није посебно дизајниран модул са више интерфејса, то је релативно ретко.

Решење за прилагођавање модула за једнопокључење камере

Пошаљите нам своје захтеве за модуле камере и прилагодимо најбоље решење за вас. Помоћу наших премиум решења можете побољшати своје производе, укључити своје купце и отворити нове могућности за раст и успех уграђених апликација за визију.

Пошаљите упит сада