机器视觉产品的GigE Vision标准技术简介

　　Gibe Vision是由AIA创建并推广的，适于工业成像应用，通过网络传输视频信号的标准。随着以太网技术的飞速发展，建立在现存网络标准基础上的GigE Vision在长度和速度上显示了一定的优势。

　　GigE Vision相对于模拟标准而言的优势是，它是数字的，无需图像采集卡且更偏重与图像处理功能；相对于Camera Link而言，GigE Vision的优势是它的传输距离长、无需图像采集卡和更偏重于图像处理功能；相对于IEEE 1394而言，GigE Vision的最大数据率更高，传输距离更长；相对于USB 2.0而言，GigE Vision的优势是，它是一项更完整的标准、更高的最大数据率、更长的传输距离。

　　困扰GigE Vision的一个主要问题是，以太网协议是基于包交换的，每次收到数据包的时候都要向CPU发起中断，大数据量的图像传输，使CPU疲于应付数据包的中 断，造成丢包、延迟等现象。对此可以采取以下几种不同的改进措施，选择巨帧设置，提高中断节流率，提高接受描述符的值，卸载协议操作和图像重组。对于 2K*2K的8位15fps的图像数据，采用巨帧技术时，每秒中断42000次，CPU占用率为21%；采用提高中断节流率技术时，每秒中断7000次， CPU占用率为9%；同时采用巨帧、提高中断节流率、提高接受描述符值三种技术时，每秒中断1100次，CPU占用率为7.4%。同时为了减少控制信息在 以太网上的传输延迟，在PC上安装GPIO卡，让PC在对图像进行识别后直接向弹出机构发出次品弹出控制信号。

　　GigE Vision的MIL驱动是GigE Vision与硬件无关的关键。只需要选择合适的网卡编写相应的XML格式的MIL驱动，即可应用GigE Vision。MIL驱动发送真实的待处理图像，CPU占用低；支持点对点网络或者交换机网络配置；支持单端口或多端口NIC；最多可同时控制16部摄像 头；支持强制性标准和推荐性标准的摄像头特征；甚至可以自定义相机特性。

　　机器视觉产品的GigE Vision标准

　　GigE Vision是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准。在工业机器视觉产品的应用中，GigE Vision允许用户在很长距离上用廉价的标准线缆进行快速图像传输。它还能在不同厂商的软、硬件之间轻松实现互操作。

　　自动化成像协会（The Automated Imaging Association，AIA）对该标准的持续发展和执行实施监督。GigE Vision由一支50家公司组成的团队共同开发。这些公司包括有：Adimec、 Atmel、 Basler AG、 CyberOptics、DALSA、JAI A/S、JAI PULNiX、 Matrox、 National Instruments、 Photonfocus、 Pleora Technologies和Stemmer Imaging。GigE Vision基于千兆以太网标准，使用标准的以太网类线缆www.cechina.cn，它试图统一目前针对机器视觉产品中工业相机的协议控制工程网版权所有，并允许第三方组织开发兼容的软、硬件。

　　许多产品已经能够支持该标准。National Instruments提供了一款用于PXI Express的高性能

　　双千兆以太网接口，JAI则发布了两款配有标准GigE Vision数字接口的高性能1600万像素相机。

　　AIA的市场分析部门主任Paul Kellett说，“自从该标准于2006年实施以来，GigE Vision相机在出货量上翻了六番并在销售收入上翻了五番。这就打消了人们对GigE Vision的重要性能否保持增长的疑虑。”他还补充道，我们不能够把那些仅宣称自己是“GigE”的设备和GigE Vision混为一谈。GigE设备也许采用了Ethernet方式连接，但是没有“GigE Vision”标志的设备无法使用GigE Vision通信协议，也无法以即插即用的方式和GigE Vision兼容设备连接。

　　GigE Vision标准的特点包括快捷的数据传输速率——最高达到1，000Mbit/s（基于1000BASE-T传输介质标准）——以及最远可达100米的传输距离（有些生产商甚至宣称可达150米）。这一距离超过了IEEE 1394、USB和同由自动化成像协会管理且同样应用于机器视觉产品的Cameralink通信协议的传输距离。在使用转换器或中继器的情况下，传输距离还能够进一步增加。如果所使用的线缆是简化形式的，那么还需要一根单独的线缆为相机供电。