Įvadas
Įterptosios regėjimo sistemos yra visur: robotai, dronai, medicininiai endoskopai, išmaniosios kameros. Sąsaja, kuri perduoda duomenis išjutiklinis kameros modulisprocesoriui yra toks pat svarbus kaip ir pats jutiklis. Pasirinkus netinkamą sąsają gali atsirasti kliūčių, didelė delsa arba perteklinis energijos suvartojimas. Šiame straipsnyje palyginami dažniausiai pasitaikantysIntegruotos vaizdo sąsajos– MIPI CSI‑2, USB ir eternetas – kad padėtų nuspręsti, kuri programa geriausiai tinka jūsų programai. Nuoširdžiai projektuojamecmos modulio kamerasprendimai su keliomis sąsajos parinktimis.
Kodėl sąsajos pasirinkimas yra svarbus
Sąsaja nustato:
Pralaidumas:Kiek duomenų per sekundę (turi įtakos skyrai ir kadrų dažniui).
Latencija:Vėlavimas tarp fiksavimo ir apdorojimo (svarbiausia norint valdyti realiuoju laiku).
Energijos suvartojimas:Svarbu akumuliatoriais maitinamiems įrenginiams.
Kabelio ilgis:Kaip toli kamera gali būti nuo procesoriaus.
Kūrimo sudėtingumas:Integravimo paprastumas.
Sąsajos palyginimas
| Sąsaja | Maksimalus pralaidumas | Latencija | Kabelio ilgis | Galia | Sudėtingumas |
|---|---|---|---|---|---|
| MIPI CSI-2 | Iki 6 Gbps / juosta (4 juostos) | Labai žemas | <30 cm (board‑to‑board) | Žemas | Vidutinis |
| USB 3.x (3.0 / 3.1 / 3.2) | 5–20 Gbps | Žemas | 3–5 m | Vidutinis | Žemas (UVC) |
| USB 2.0 | 480 Mbps | Vidutinis | 5 m | Žemas | Žemas |
| GigE vizija | 1 Gbps | Vidutinis | 100 m | Aukštesnis | Aukštesnis |
MIPI CSI-2: įterptasis standartas
MIPI CSI-2 yra plačiausiai naudojama sąsaja įterptajam regėjimui. Jis jungia amipi kameros modulistiesiai į procesorių (Raspberry Pi, Jetson, STM32, i.MX). Privalumai:
- Maža delsa:Be protokolo pridėtinių išlaidų.
- Maža galia:Idealiai tinka baterijomis maitinamiems įrenginiams.
- Didelis pralaidumas:Palaiko 4K vaizdo įrašą.
- Mažas pėdsakas:Keletas kaiščių, lengvas PCB nukreipimas.
Trūkumai:
- Trumpas laidas:Paprastai<30 cm – camera must be close to processor.
- Sudėtinga integracija:Reikia vairuotojo tobulinimo.
- Ne „plug-and-play“.
USB: universalus pasirinkimas
USB yra patogiausia sąsaja, ypač jungiant prie asmeninio ar vienos plokštės kompiuterio. Afotoaparato usb modulissu UVC veikia be pasirinktinių tvarkyklių. Variantai:
- USB 2.0:480 Mbps – užtenka 1080p @ 30 kadrų per sekundę arba 720p @ 60 kadrų per sekundę. Pigus, plačiai suderinamas.
- USB 3.0 / USB 3.1 / USB 3.2 kameros modulis:5–20 Gbps – palaiko 4K @ 30 kadrų per sekundę, 1080p @ 60 kadrų per sekundę arba didesnį.
Privalumai:
- „Plug-and-play“ (UVC):Jokio vairuotojo tobulinimo.
- Ilgesni laidai:3–5 metrai su pasyviais kabeliais.
- Kelių platformų:Windows, Linux, Android, macOS.
Trūkumai:
- Didesnis delsimasnei MIPI (vis dar žemas daugeliui užduočių).
- Daugiau galios(ypač USB 3.x).
- Didesnės jungtys.
- Kitos sąsajos
- GigE vizija:Pramoniniams fotoaparatams dideliais atstumais (100 m). Didesnė galia ir vėlavimas.
- Lygiagretus (DVP):Senesnis, naudoja daug smeigtukų. Reta naujo dizaino.
Kurią sąsają turėtumėte pasirinkti?
| Taikymas | Rekomenduojama sąsaja | Priežastis |
|---|---|---|
| Įterpta sistema ant PCB (robotas, dronas, medicininis) | MIPI CSI-2 | Mažas delsos laikas, maža galia, mažas dydis |
| Prototipų kūrimas naudojant Raspberry Pi / Jetson | MIPI CSI-2 arba USB | MIPI mažam delsimui; USB patogumui |
| Prijungimas prie kompiuterio apžiūrai | USB 3.x | „Plug-and-play“, ilgas laidas, didelis pralaidumas |
| Baterijomis maitinamas delninis kompiuteris | MIPI CSI-2 (arba USB 2.0) | Maža galia |
| Patikra tolimais atstumais | GigE vizija | 100 m kabelis |
| Didelės spartos vaizdo įrašas (4K @ 60 kadrų per sekundę) | USB 3.2 arba MIPI CSI-2 (4 juostų) | Didelis pralaidumas |
Praktiniai pavyzdžiai
Medicininis endoskopas
Baterijomis maitinamas delninis kompiuterisjutiklinis kameros modulisreikia mažos galios, mažo delsos, mažo dydžio.MIPI CSI-2yra geriausia, nes procesorius gali būti toje pačioje PCB.
USB tikrinimo kamera
A usb3.0 / usb3.1 / usb3.2 kameros modulisprijungtas prie nešiojamojo kompiuterio pramoniniam patikrinimui. UVC leidžia naudoti „plug and play“, o laidas leidžia lanksčiai nustatyti padėtį.
Integruota AI kamera
AI kamera eismo stebėjimui naudoja acmos modulio kamerasu MIPI CSI-2, prijungtu prie NVIDIA Jetson, kad delsa būtų maža.
Nuoširdžios sąsajos pasiūlymai
Nuoširdžiai projektuojamecmos modulio kamerasprendimai su populiariaisIntegruotos vaizdo sąsajos:
Mipi kameros moduliai:Mažos delsos, mažos galios įterptiesiems procesoriams.
Kameros usb modulis:Su UVC suderinamos USB 2.0 ir USB 3.x kameros.
USB 3.0 / USB 3.1 / USB 3.2 kameros modulis:Didelis 4K pralaidumas ir didelis kadrų dažnis.
Jutiklio kameros modulis:Individualios sąsajos pasirinkimas (MIPI, USB, lygiagrečiai).
Visi moduliai sukurti remiantis aukštos kokybėscmos modulio kamerajutikliai ir surenkami švariose patalpose su Active Alignment.
Santrauka
Nėra vienos „geriausios“ sąsajos visoms įterptoms regėjimo sistemoms – tai priklauso nuo jūsų prioritetų:
- Mažas delsos laikas, maža galia, mažas dydis(nuo lentos iki lentos):MIPI CSI-2.
- „Plug-and-play“ ilgesni laidai: Kameros usb modulissu UVC – USB 3.x dideliam pralaidumui, USB 2.0 – jautrioms sąnaudoms.
- Ekstremalūs atstumai(100 m): GigE Vision.
Apsvarstykite pralaidumą, delsą, galią, kabelio ilgį ir kūrimo pastangas. Nuoširdžiai siūlomemipi kameros moduliai, fotoaparato usb modulis, irUSB 3.0 / USB 3.1 / USB 3.2 kameros modulissprendimai, atitinkantys jūsų įterptųjų regėjimo reikalavimus.
Susisiekite su mumis, kad aptartume savoIntegruotos vaizdo sąsajosir kameros modulio poreikius.
