通过自动成像协会在2000年推出,CameraLink™数字接口标准已经验证了时间的考验,与更换机器视觉市场的演变,通过无缝连接基于PC的视觉采集软件,相机,成为创建应用的普遍方式。电缆和框架抓取物。尽管引入了更新的协议,例如Coaxpress,USB3 Vision和GigE Vision,但由于其简单性和高数据吞吐率,相机链接仍然受欢迎。它继续提供一种固体解决方案,在市场上具有许多相机和帧抓取选项。

Camera Link(CL)最初由美国国家半导体公司设计,作为满足PC大众市场需求的一种基本、廉价的手段,但它很快被作为实时工业视觉和成像应用的主力军采用。AIA在过去二十年中发布了几次升级,包括2004年的Camera Link 1.1、2007年的Camera Link 1.2和2011年的Camera Link 2.0。

在Camera Link之前,有大量的专有数字协议。这导致了混淆,因为不同的实现之间很少或没有互操作性。Camera Link标准的主要优点是它的兼容性。它为使用第三方帧捕捉器设置不同的相机带来了一个共同标准,所有这些都无需对硬件或软件进行昂贵的更改。它还使升级相机或抓框器更容易,也更便宜。

根据需要传输的数据量,可提供4个相机链路配置:

基本配置:相机链路基础配置通过单个26针MDR电缆和11个LVDS对进行信号,以产生高达255 MB /秒(2.04 Gbps)的带宽。

中配置:Camera Link介质配置使用第二根26针电缆将带宽增加一倍,并生成高达510 MB/秒(4.08 Gbps)的清晰图像。

完整配置:Camera Link全配置增加了另外16位,导致64位数据路径可以传输680mb /秒(5.44 Gbps)。

扩展配置:也被称为“摄像头链接Deca”或“80位”,扩展配置通过消除冗余控制信号和利用未使用的图像数据线来工作。这将导致80位数据路径和850 MB/秒(6.8 Gbps)的最大可能吞吐量。

一架改善包装行业的框架抓斗检查在高速网络压机上印有的材料。在这个100%打印检测系统中部署了一个框架抓取器,改善了包装行业对高速卷筒纸印刷材料的检测方式。|所有图片来源:BitFlow


选择CL帧抓取器

帧捕捉器是必要的,从数字视频流捕捉或“抓取”高分辨率、高速的帧,并将从相机加载的数据转移到PC的内存。更高级的帧捕捉器可以同时从多个摄像头获取多个输入,并转换和压缩图像,以及其他功能。

在设计或升级摄像机链路视觉系统时,帧抓取性的成本可能与其性能有关,具体取决于应用程序。对于某些,性能是最终的,因此,无论价格点,它们都会准确地指定帧抓取物。然而,对于其他人来说,价格将决定如何“确切”,他们希望其系统是如何成为的,或者它们可以妥协,以诸如带宽和距离等限制。应用程序要求确定相机链路帧抓取器中需要的性能功能。在您购买之前,这是一个问题列表:

是否有大量的数据需要从相机中获取?

是否涉及高速数据采集?

董事会的使用寿命是什么?

公司会支持多久?

确定性延迟是应用程序的基本组件吗?

系统能处理掉或丢失的帧吗?

是否需要考虑其他组件,如编码器或频闪灯?其他I / O ?

它是单摄像机系统还是多摄像机系统?

电缆长度怎么样?换句话说,PC驻扎有多远?

通过询问和回答这些问题,您可能会得出一个结论,即为了满足系统的复杂性,帧捕捉器需要哪些性能参数。

Bitflow相机链路帧Grabber用作The Robomotive™人形机器人的三维结构光成像系统的一部分。|所有图片来源:BitFlow

CL的新发展

虽然Coaxpress(CXP)最近收到了大部分注意事项,但不应忽略相机链路技术的其他开发。这些开发中的一些在相机链路标准的最低级别发生:基础。

例如,最新一代的CL基本帧抓取器通过整合先进的DMA引擎和缓冲区管理器,使高端CoaXPress帧抓取器的动力、加速和多功能成为可能。与早期的CL基础模型不同,这些新的帧抓取器针对工厂自动化中使用的全负载计算机进行了优化,具有更容易在不同tap格式之间切换、更强大的采集引擎、PoCL安全电源以及灵活的I/O和定时生成器等功能。因此,即使使用最快的CL Base相机,在85 MHz的采集速率高达24位,也不需要机载内存。

对CL基的双点配置之外的支持是很重要的。在双点选配置中,每个周期的最大传输速率是比特数的2倍。

更快的CMOS相机和更大的传感器需要一个更昂贵的CL中帧抓取器,至少有四个点。现在CL基本帧抓取器可用,它支持所有的点击,包括对8位图像非常理想的三点击配置。

尽管已有20多年的历史,Camera Link并没有放缓的迹象。对于机器视觉应用在100- 800mb /秒范围内,它仍然是一个可靠的,高速的通用解决方案,由数以百计的相机,电缆,帧抓取器,软件和配件公司支持。