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3D视觉传感器

USB与以太网 接口制式与数据格式简介

发布日期:2022-04-18 点击率:286

   

 

USB

      通用串行总线(英文:Universal Serial Bus,简称USB)是连接外部装置的一个串口汇流排标准,目的是作为一种通用标准来取代现有的各种串行或并行的计算机I/O 协议。 图像采集卡采集图像进行进一步处理。主控制器担任主机,端点的其它外部设备隶属于它,下位USB设备只能与主机(通常一台计算机)联系,但其它设备相互间不能通信。

      USB 1.1提供一个只12 Mbit/s的带宽, 因此,不太适合工业相机的图像传输。有480 Mbit/s的可提供的带宽的USB 2.0则完全能达到工业相机的数据传输速度需求。USB也采用与1394同步方式类似的数据传输方式。USB的同步方式每125us发送一包数据,数据包长度确定设备分配到的带宽。与1394一样,不可能实现握手,因此也只是保证带宽而没有保证信息传输的完整。其同步方式数据传输可以达到90%可得到的带宽。 即一部相机能请求并且被准许480 Mbit/s中的90%(理论上,8 位像素图像传输率为54 Mpixel/s),但一些其它的总线开支通常降低可提供的带宽到实际40 Mpixel/s左右。

以太网Ethernet

      作为一个局域网络协议,它起先被美国施乐公司开发,后来在与DEC和Intel合作中获得来巨大改进,Ethernet接口使用总线形或者星形结构学并且支持数据传送率达到 1 Gbit/s,但是,最通常使用的100baseT版本只能提供100Mbit/s的总线带宽。

      Ethernet使用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)存取方式。因为Ethernet允许任何设备给任何其它或全部设备随时发送数据且无需协调,数据冲突的潜在可能就会随着网络使用设备和被传送数据的数量增大。CSMA/CD每当数据传输冲突时指定再试,直到数据到达最后的目的地。即使有其它网络设备,例如开关和路由器,当在一个网络上有超过两个设备时,冲突的潜在可能被大大降低,但也不能达到理论的带宽(100Mbit/s)。100Mbits/s的理论带宽的100baseT通常有效的数据传输速度为50Mbit/s,在考虑节点开销和冲突之后,对8位的图像数据只能达到6.25Mpixel/s,不适应多数机器视觉的应用。 由于千兆位Ethernet(1000baseT)的来临,带宽可增加到1,000Mbit/s(1Gbit/s)但其工业目的的未压缩图像数据传输协议标准目的没被完全确定。

      因此,视频制式与接口的选择需要与相机一起进行综合考虑,此外,虽然目前一起直连相机(比如USB和IEEE1394)存在着价格较低,但考虑到复杂视觉系统对一些控制功能的需求和图像传输可靠性,因而直连相机并不是大多数工业应用的最佳选择。

 

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