视频:选择万兆网接口相机的五大理由


万兆以太网 — 快速稳定,集成简单

千兆以太网具有系统成本低、电缆长达100 m、集成简单(符合GigE Vision标准)等优势,因而成为工业图像处理领域使用最广泛的接口技术。由于生产周期越来越短以及CMOS传感器不断推陈出新,分辨率更高、速度更快的图像处理方案越来越受到市场青睐,这就要求相机的数据传输带宽更高。通过万兆以太网,图像数据的传输速度可达1.1 GB/s,是之前的十倍;同时,用户无需更改集成软件,便能坐拥千兆以太网接口的所有优势。


高带宽确保长达100 m的电缆传输

针对要求高带宽以确保通过单电缆实现数据传输距离长达100 m的各种应用,万兆网接口可以提供更强大的解决方案,并且无需图像采集卡等专用组件。 
以太网标准IEEE 802.3定义了10GBase-T双绞线的使用规范。六类线(CAT6)的最大传输距离为55 m,超六类线(CAT6a)的传输距离更长。
针对现有的超五类线(CAT5e)设备,更换目前所用的电缆从经济上来说并不可行,因此推荐传输速度为2.5或5 Gbit/s。传输速度根据NBASE-T联盟的IEEE 802.3bz标准进行定义。

高速图像处理

在快速过程中确保精确检测

现代CMOS传感器具有高灵敏度、低暗噪等特性,并且在高帧率下还能实现极高的动态范围,可确保出色的图像质量。结合万兆网接口,这些优势在快速过程中展现得淋漓尽致,例如:动作分析、虚拟现实以及60 fps帧率下分辨率高达4K的视频应用。

堡盟的LXT和QXT相机均为高性能工业相机,配有10GBase-T接口和最新的CMOS传感器。

时间延迟短,满足高速设备的要求
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相较于千兆网接口相机,万兆网接口相机能够显著缩短系统整体时间延迟,即主机从发出请求到接收到响应之间的延迟。一方面,传感器读出速度明显加快,读出时间更短;另一方面,万兆网接口还能提升数据传输速度。此外,时延还取决于所用其他硬件与软件组件。与千兆网接口每帧时延50-125 μs相比,万兆网接口的每帧时延可降至约5-50 μs。

最大带宽下CPU负载极低:增强应用的处理性能
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使用QX系列相机(图像采集在相机的内存里)进行连续测试,其中带宽1.1 GB/s(1200万像素,帧率92 fps),万兆网接口容量达到最大,同时采用堡盟GAPI软件、i7 CPU以及Intel X540 T2网卡,结果显示CPU负载低于5%。


集成快速方便

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越来越多的电脑主板支持10GBase-T接口,可直接连接万兆网接口相机。此外,还可以使用低成本的10GBase-T标准网卡,实现简单的单电缆解决方案,即通过同一根电缆实现数据传输与供电(以太网供电)。然而,Camera Link或CoaXPress却始终需要额外的图像采集卡。
 
从GigE Vision标准版本2开始,相机集成便不再需要更改应用软件,因为软件完全独立于物理以太网接口。使用GenICam进行编程的相关操作保持不变,同时可以轻松实现与GigE相机一起操作。

可靠的图像传输

堡盟GigE相机和堡盟GAPI SDK带图像内存和高效的滤波器驱动程序,确保不会丢失每一帧。这一点在Windows 7/10和Linux操作系统下的耐久性测试中都得到了很好的验证。在图像数据传输过程中,无论是Camera Link还是CoaXPress接口,都无法确保如此高的安全性。


降低系统成本

10GBase-T不需要标准接口卡,或者只需要比Camera Link或CoaXPress便宜得多的接口卡,因而显著降低了系统成本,有效减少软件集成和现场维护的工作量。
 
此外,使用价格实惠的标准以太网电缆足以满足应用要求,无需像Camera Link一样采用非常昂贵的电缆。同时,相机配备了RJ45以太网连接器,用于现场主机装配,用户只需支付所需的电缆费用即可。
 
在时控生产等需要定期而非连续采集图像的应用中,带Burst(高速连拍)模式的万兆网接口相机提供了替代CoaXPress接口相机的方案。分辨率达1,200万像素的QX系列相机,在短序列图像采集时,帧率可达335 fps,速度约为四通道CoaXPress CXP-6相机的两倍。

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