在了解數(shù)據(jù)接口之前，我們先來認(rèn)識下什么是工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)的定義是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號轉(zhuǎn)變成有序的電信號。選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，相機(jī)的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。而將相機(jī)采集圖像進(jìn)行傳輸，就需要通過相機(jī)的接口來實(shí)現(xiàn)，將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿覀兊脑O(shè)備上。

工業(yè)相機(jī)的接口分為：USB2.0/3.0、1394a/1394b、CamerLink、Gige、CoaXPress等類型的接口。以下我們來分析各種接口的優(yōu)缺點(diǎn)。

1. USB接口

l USB1.0:1996年發(fā)布，傳輸速度1.5Mbps。

l USB1.1:1998年發(fā)布，傳輸速度12Mbps ，應(yīng)用于USB鼠標(biāo)、鍵盤、家用掃描儀等。

l USB2.0:2000年發(fā)布，傳輸速度480Mbps，通訊距離5m，80%的帶寬用于圖像傳輸。

l USB3.0:2008年發(fā)布，傳輸速度4.8Gbps，通訊距離10m，80%的帶寬用于圖像傳輸。 

USB接口特點(diǎn)

支持熱拔熱插、使用便捷、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、可連接多個(gè)設(shè)備、相機(jī)可通過USB線纜供電。

USB局限性

沒有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、主從結(jié)構(gòu)，CPU占用率高、帶寬沒有保證

2. IEEE1394----火線接口

l 1394a:1995年發(fā)布，傳輸速度400Mbps，通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領(lǐng)域。

l 1394b:2002年發(fā)布，傳輸速度800Mbps，通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領(lǐng)域。

1394接口特點(diǎn)

高速率、支持熱插拔、數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性、采用總線結(jié)構(gòu)、即插即用。

3. Camerlink接口

l 由AIA協(xié)會(huì)推出的數(shù)字圖像信號通訊接口協(xié)議，是一種串行通訊協(xié)議。

l 采用LVDS接口標(biāo)準(zhǔn)，具有速度快、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低。

l 從Channel link技術(shù)上發(fā)展而來的，在Channel link技術(shù)基礎(chǔ)上增加了一些傳輸控制信號，并定義了一些相關(guān)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

l 協(xié)議采用MDR-26針連接器。

CamerLink接口特點(diǎn)

高速率，帶寬可達(dá)6400Mbps、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低。

4. Gige千兆以太網(wǎng)接口

l 由AIA（Automatde Imaging Association）創(chuàng)建并推廣。

l 是一種基于千兆以太網(wǎng)通信協(xié)議開發(fā)的相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)。

l 適用于工業(yè)成像應(yīng)用，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸無壓縮視頻信號。

l 第一個(gè)使用價(jià)格低廉線纜長距離傳輸圖像的標(biāo)準(zhǔn)

Gige接口特點(diǎn)

l 拓展性好，傳輸數(shù)據(jù)長度最長可伸展至100m（轉(zhuǎn)播設(shè)備上可無限延長）

l 帶寬達(dá)1Gbit，因此大量的數(shù)據(jù)可即時(shí)得到傳輸

l 可使用標(biāo)準(zhǔn)的NIC卡（或PC上已默認(rèn)安裝）

l 經(jīng)濟(jì)性好，可使用廉價(jià)電纜（可使用通用的Ethernet電纜（CAT-6）和標(biāo)準(zhǔn)的連接器

l 可以很容易集成，且集成費(fèi)用低

l 可管理維護(hù)性及廣泛應(yīng)用性

5. CoaXPress

l CoaXPress 是一種非對稱的高速點(diǎn)對點(diǎn)串行通信數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)

l 傳輸速度高達(dá)6.25Gbps

l 傳輸距離超過100m

CoxXPress接口特點(diǎn) 

l 數(shù)據(jù)傳輸量大、傳輸距離長

l 可選擇傳輸距離和傳輸量：

l 從50m@6.25Gbps到170m@1.25Gbps

l 價(jià)格低廉，易集成、支持熱插拔

工業(yè)相機(jī)接口小結(jié)

目前在機(jī)器視覺中，應(yīng)用最廣泛的接口是Gige（以太網(wǎng)）接口，以太網(wǎng)接口在傳輸速度、距離、成本等方面較其他接口具有很大的優(yōu)勢。下圖為機(jī)器視覺系統(tǒng)的二維碼檢測，采用的相機(jī)接口（黃色線）為以太網(wǎng)接口。