专用视觉标准成就稳定相机接口刘旭宏课件.ppt

1、1机器视觉技术及工业应用研讨会机器视觉技术及工业应用研讨会2014 Vision China 机器视觉展览会机器视觉展览会（深圳）（深圳）专用视觉标准成就稳定相机接口专用视觉标准成就稳定相机接口2常见接口常见接口接口接口优点优点作为工业相机接口的作为工业相机接口的缺点缺点视觉标准解决方案视觉标准解决方案1394实时性 CPU负载低丢帧 带宽受限配件面临停产主流操作系统不再支持USB2.0配件便宜接受程度高即插即用丢帧杂讯传输距离短带宽受限RJ45传输距离长配件易于取得搭建方案灵活CPU负载高实时性和稳定性一般CameraLink高带宽 传输稳定长度受限系统开发成本高USB3.0高带宽实时性即插

2、即用配件性能参差不齐稳定性和传输效率一般3GigE Vision简介简介42006年推出基于IEEE802.3开发 20世纪70年代由Xerox推出最初成立时有12名成员，现在已扩展为50多名, Basler是创始成员之一旨在使用低成本标准数据线实现快速图像传输发展历史发展历史GigE Vision 是什么是什么?5IEEE802.3通讯数据包通过TCP或UDP协议传输。传输控制协议（TCP 或 TCP/IP） 保证数据包有序传输 例如：数据包接受顺序时与其传出时顺序一致用户数据报协议（UDP）- 能实现高速传输，却无法保证数据包传输顺序GigE Vision 使用UDP进行高速传输并使用附加

3、协议以保证传输顺序，提高其可靠性。GigE Vision 控制协议控制协议 (GVCP), 用于控制相机GigE Vision 流协议流协议 (GVSP), 用于将相机数据导入应用程式技术技术GigE Vision 是什么是什么?6新GigE Vision标准: GigE Vision 2.07GigE Vision 2.0 (GEV 2.0)是新的GigE Vision标准,其研发由Basler主导.GEV 2.0完全向下兼容, 支持GEV 2.0版本的硬件可以搭配GEV 1.2版本的软件.GEV 2.0新引入了基于IEEE1588的实用性功能.术语解释术语解释GigE Vision 2.0

4、 是什么是什么? ?8IEEE1588 = PTP (Precision Time Protocol, 精密时钟同步协议)PTP是为了对以太网中所有节点设备的精确定时和同步而设计的新一代协定,可以达到纳秒级的同步精度.为了让以太网设备能够支持PTP协议,可以用软件或硬件来实现,而硬件实现更加精准.Basler相机将在硬件中来实现PTP.IEEE1588 是什么是什么?9超级精密的时间戳超级精密的时间戳GigE Vision 2.0 优势优势实例实例: : 交通管理交通管理GPS PTP Masterclock(e.g. Meinberg)相机必须支持PTPGPS模块可选的主时钟 设备时钟自动同

5、步到一个系统时间设备图像时间戳自动关联(提供举证证据)10同步相机软触发同步相机软触发GigE Vision 2.0 优势优势实例实例: : 体育体育 & & 运动运动所有相机拥有同一个时间基点: 可以同步相机内触发信号只需要相机端支持IEEE1588相机同步采集图像无需特殊硬件相机无需硬件触发的I/O线!11用预设的用预设的Action Command触发相机触发相机预设的预设的Action CommandAction Command触发触发GigE Vision 2.0 优势优势!基于IEEE1588的 PC端和相机端使用同一个时间基点预设的带有执行时间戳的Action Command在预

6、定的时间点相机开始同步采集图像相机无需硬件触发的I/O线!发送触发信号和开始采集之间的时间差可以被准确预测延迟可以用提前时间戳准确补偿12USB 3.0 是 USB 标准的下一重要版本。USB 1.0：1996 年 1 月，最高数据传输速率为 1.5 Mbit/s（低带宽）和 12 Mbit/s（全带宽）。USB 2.0：2000 年 4 月，最大信号传输速率增加至 480 Mbit/s，实际传输速度为 35 MB/s 左右（现称为“Hi-Speed”）。USB 3.0：2008 年 11 月，最大信号传输速率再次增加至最高 5 Gbits/s。实际传输速率可达到 +350MB/s（“Supe

7、rSpeed”）发展历史发展历史USB 3.0 是什么？是什么？13层模式层模式USB3 Vision是什么？是什么？USB3 Vision协议层链路层物理层14USB3 Vision 是新的接口标准。它定义设备（例如相机）在 USB 3.0 总线上工作时的某些行为。 USB3 Vision 描述和定义：设备标识设备标识设备控制设备控制流数据流数据技术细节技术细节标准标准USB3 Vision 是什么？是什么？15与以往 USB 相比，结合了 USB3 Vision 的 USB3.0 具有以下显著优势：更大的带宽带宽更强的供电能力供电能力更高的效率效率更加稳定稳定USB3 Vision的优势的

8、优势16高效意味着带宽得到最佳利用使用异步通知功能而不是轮询全双工数据传输数据包按路线发送（单播），而不是广播零复制 - 直接内存访问 (DMA)高效高效USB3 Vision的优势的优势极低的 CPU 负载！17稳定稳定USB 3.0Vision的优势的优势数据包 1数据包 2数据包 3数据包 4数据包 5数据包 6数据包 3 数据包 2数据包 1USB 3.0 后端后端主机主机重试次数小于 356 MB 帧缓冲区FX3 缓存区数据包 1数据包 2数据包 3数据包 2 将恢复，同时数据包 4、5 和 6 也不会丢失！无帧缓存区的相机无法做到数据包 8数据包 718接口对比接口对比10 m线材长度线材长度多相机支持多相机支持线材成本线材成本“实时实时”性性“即插即用即插即用” ” 带宽最大值带宽最大值 (MB/s)(MB/s)USB 2.08 m100 m4.5 m5 m850350100644019ace 平台上的相机行业最佳：性价比上市 5 年以来，得到成千上万客户的青睐ace 相机平台： 3 种前瞻性接口最佳成像品质易于集成易于组合Ace系列系列20视觉市场的接口趋势视觉市场的接口趋势20002014时间时间市场市场模拟模拟21视觉市场的接口趋势视觉市场的接口趋势22提问提问解答解答