展望機(jī)器視覺采用USB 3.0接口標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用趨勢(shì)

時(shí)間:2013-08-28

來(lái)源:中國(guó)機(jī)器視覺商城

導(dǎo)語(yǔ):有了USB 3.0,設(shè)計(jì)人員就能擁有更高的帶寬:USB 3.0支持5Gbps的高數(shù)據(jù)速率,是USB 2.0(480Mbps)的10倍之多。經(jīng)過8b/10b編碼,USB 3.0能為數(shù)據(jù)提供4Gbps的可用帶寬。

USB3.0作為行業(yè)全新的技術(shù)規(guī)范,其推動(dòng)了對(duì)帶寬有更高要求的其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,提高了多設(shè)備應(yīng)用帶寬。由于USB3.0具有諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì),展望其發(fā)展前景更是一片大好。USB 3.0的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 

  1、其帶寬超過USB 2.0、IEEE 1394b和GigE 
  2、用一根線纜傳輸電力和數(shù)據(jù) 
  3、實(shí)施成本低于Camera Link 
  4、即插即用,且比GigE更易于設(shè)置 
  5、已作為USB3 Vision標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)際自動(dòng)成像協(xié)會(huì)(AIA)采用 
 
有了USB 3.0,設(shè)計(jì)人員就能擁有更高的帶寬:USB 3.0支持5Gbps的高數(shù)據(jù)速率,是USB 2.0(480Mbps)的10倍之多。經(jīng)過8b/10b編碼,USB 3.0能為數(shù)據(jù)提供4Gbps的可用帶寬。USB 3.0繼續(xù)支持USB 2.0的批量和同步傳輸機(jī)制,從而能分別確保數(shù)據(jù)交付和帶寬。就同步傳輸而言,USB 3.0得到顯著增強(qiáng):USB 3.0的傳輸速度從USB 2.0的24MBps提升到了384MBps,相當(dāng)于USB 2.0的16倍。需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的應(yīng)用則能從該速度提升中受益匪淺。 
有了更高的可用帶寬,USB 3.0無(wú)需壓縮,就能傳輸高分辨率和高幀速率視頻內(nèi)容,且不損失畫質(zhì)。因此,USB 3.0既不會(huì)影響圖像質(zhì)量,又有助于促進(jìn)機(jī)器視覺攝像頭的進(jìn)一步小型化。在5Gbps數(shù)據(jù)速率情況下,USB 3.0支持更多不同的幀大小和幀速率,從而成為一種支持眾多不同應(yīng)用的更具通用性的技術(shù)。而USB 3.0的帶寬明顯比與其成本相當(dāng)?shù)腎EEE 1394b和GigE高得多,幾乎可與成本是其3至4倍乃至更高的Camera Link的帶寬相媲美。
 
從機(jī)器視覺的質(zhì)量和消費(fèi)者成本上來(lái)看,實(shí)施USB 3.0機(jī)器視覺系統(tǒng)的整體系統(tǒng)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)施GigE和IEEE 1394b的成本,更低于Camera Link。隨著USB 3.0被消費(fèi)者不斷推廣采用,成本還將持續(xù)降低。目前銷售的PC有九成已經(jīng)內(nèi)置了USB 3.0接口,消費(fèi)者無(wú)需為之支付額外費(fèi)用。USB 3.0連接器和線纜等組件一應(yīng)俱全。此外,USB 3.0線纜能提供4.5W的功率,足以為機(jī)器視覺攝像頭供電,無(wú)需額外電源。 
 
就3D成像等采用多攝像頭系統(tǒng)的應(yīng)用而言,成本差異就更加明顯了。既然一個(gè)USB主機(jī)能支持多達(dá)255個(gè)設(shè)備,因此多個(gè)USB 3.0攝像頭就能在一根總線上通過低成本和商用USB 3.0集線器實(shí)現(xiàn)并行運(yùn)行。而并不是所有其它標(biāo)準(zhǔn)都能提供這樣的靈活性,就Camera Link而言,則需要為每個(gè)攝像頭提供一個(gè)額外的抓幀器。
    
USB 3.0具有后向兼容標(biāo)準(zhǔn),兼容USB1.1和USB2.0標(biāo)準(zhǔn),具傳統(tǒng)USB技術(shù)的易用性和即插即用功能。在機(jī)器視覺領(lǐng)域,USB3.0帶來(lái)了工業(yè)相機(jī)的又一次新變革。USB3.0工業(yè)相機(jī)能夠?qū)崟r(shí)將拍到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,足以實(shí)現(xiàn)高速要求下的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與質(zhì)量檢測(cè)等工業(yè)生產(chǎn)工序,更適合現(xiàn)在市場(chǎng)上對(duì)高速和高像素的嚴(yán)格要求。伴隨著USB3.0接口不斷的推廣普及,USB工業(yè)相機(jī)將解決高帶寬傳輸實(shí)現(xiàn)高幀率、高分辨率、遠(yuǎn)距離的實(shí)時(shí)進(jìn)行,將工業(yè)相機(jī)帶向更高端的階段。

 

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