机器视觉接口有哪些类型

机器视觉是未来人工智能领域的核心技术。从工业视觉到计算机视觉，从人机交互到自动驾驶，从虚拟现实到物体自动识别，机器视觉都担当着重要角色。机器视觉在工业、农业、国防、军工、交通、医疗、金融甚至体育、娱乐等等行业都获得了广泛的应用，将对我们的生活、生产和工作带来革命性的改变。

在机器视觉的应用过程中，选择正确的接口是您选择摄像头过程的一项重要因素。

机器视觉接口的分类

专用型接口

此类接口适用于需要极高速或超高分辨率应用；例如，用于检测纸质或塑料薄膜生产这类连续流水作业的行扫描摄像头，其工作频率一般处于kHz水平。然而这些接口明显更加昂贵，灵活性更低，而且会增加系统复杂性。此类应用通常使用Carmeralink（支持最大 6.8Gbit/s 数据传输）和CoaXPress（支持最大 12Gbit/s 数据传输）这些专用型机器视觉接口。采用这些接口的系统除了需要摄像头外，还需要图像采集卡，它们是专门用于接收图像数据并组合成可用图像的适配卡。专用型机器视觉接口还要使用专用线缆，增加了与外围设备集成的难度。

CoaXPress （CXP）

CoaXpress接口发布于 2008 年，用于支持高速成像应用。CXP接口使用75ohm同轴电缆，每个通道的数据传输速度最大可达6.25Gbit/s，同时能通过多个通道支持更快的数据传输速度。一条CXP电缆最大能提供13W的功率，要求“设备”和“主机”同时支持GenICam摄像头编程接口。尽管单通道同轴电缆的价格实惠，但如果要设置多通道电缆总成和图像采集卡，成本将迅速增加。

Cameralink

Cameralink标准由国际自动成像协会（Automated Imaging Association，简称 AIA）在 2000年设立，历经不断更新，目的是支持更高的数据传输速度，其中一些版本需要两条传输电缆。三种可用的主要配置包括：基本 （2.04Gbit/s）、中档 （5.44Gbit/s） 和进阶/扩展 （6.8Gbit/s）。基本标准使用MDR（“Mini D Ribbon”）26针连接器，中档/完整配置使用两条电缆，能力翻倍。进阶/扩展版本超越Cameralink规定的极限，可以承载最大6.8Gbit/s的数据传输。Cameralink和CXP接口同样都需要图像采集卡，而且还额外要求兼容于Camera link供电模式（Power over Camera link，简称 PoCL）标准以便供电。Cameralink缺少纠错或重发功能，需要进行昂贵且繁杂的电缆设置，以便提高信号完整性，力图避免图像丢失。

消费型接口

此类接口使机器视觉摄像头可以通过广泛可用的 USB和以太网标准连入主机系统。对多数机器视觉应用而言，USB 3.1Gen 1和千兆以太网消费型接口具备便捷、速度、简单和价格合理的组合优势。此外，消费型接口支持通过广泛可用的硬件和外围设备执行机器视觉功能。您可以从亚马逊 （Amazon） 或您当地电脑城或电子产品店购买USB和以太网集线器、交换机、电缆和接口卡，不同的价格都能满足您的需求。大多数 PC、笔记本和嵌入式系统均至少包含一个千兆以太网或USB 3.1 Gen 1端口。

这些接口类别的最大区别是带宽。在既定分辨率条件下，更快的接口支持更高的帧率。更快的接口让您每秒捕捉更多图像或捕捉分辨率更高的图像，同时又不影响吞吐量。

举例来说，半导体晶片检测系统的晶片如果从8” 升级到12”，需要分辨率更高的摄像头。这种情况下，系统设计人员需要在“保留现有接口”和“牺牲吞吐量换取更高分辨率”两者间作出选择，或者升级为更快接口来维持或提高吞吐量。

对分辨率、帧率、电缆长度和主机系统组态的要求均应纳入考量，方能确保获得所需性能，同时不需要花费超出需求的成本。