發布日期：2022-04-26 點擊率：64
高帶寬需求 過去，標準VGA分辨率及30幅/秒的圖像采樣率，即能滿足絕大多數生產線的需求。然而目前的工業需求中，要求增大掃描的尺寸，例如線條掃描、立體檢測、提高生產線輸送帶速率、較為復雜的圖像處理。然而，帶寬仍是機器視覺系統的主要瓶頸。 Camera link是一項新標準，專為解決帶寬問題而制定。搭配PCI Express總線，Camera link圖像解決方案可提供超高數據傳輸率，最適合高帶寬需求的機器視覺應用。 本文將剖析”高帶寬需求”應用與PCI Express、Camera link及FPGA技術如何搭配使用，以提高圖像采集及處理率。 供應需求 圖1顯示出一般計算機型機器視覺系統的基本組件，其中包含一部工業相機與光源、信號線、圖像采集卡及計算機。Camera link則是專為運用于此類機器視覺系統的工業相機與圖像采集卡所開發的開放式規格。Camera link規格是由AIA協會（Automate Imaging Association）定義，該協會則是由工業用工業相機、信號線、圖像采集卡制造商所組成的產業組織。Camera link采用低電壓差分信號（LVDS）技術傳輸數字數據，并行至序列傳送器及序列至并行接收器則用于傳送圖像數據。 Camera link 就目前可運用的工業相機接口而言（Analog、USB、FireWire、GigE），Camera link具有下列優點： 最高帶寬：Camera link透過專用的點對點連結拓樸，串流圖像原始數據的速率可高達5.44 Gbps，且不需受到通訊協議的限制。 下一篇： PLC、DCS、FCS三大控 上一篇： 索爾維全系列Solef?PV
電子組件制造商必須持續改善其生產力與質量，才能維持所需的競爭優勢。由于運動控制及機器視覺可提供比傳統方式更可靠、更具彈性的自動檢測能力，因此在持續改善的流程中扮演極為重要的角色。制造商需要提高圖像的輸出質量及更成熟的圖像處理能力，然而從相機傳送數據到計算機的傳輸率，或稱為帶寬，卻經常成為必須先行解決的限制因素。 
如圖2所示， Camera link標準提供了三種組態：base、Medium與Full信號模式。來自工業相機的圖像數據，通過指定的端口傳送至相對應的圖像采集卡端口。base組態包含一組傳送器/接收器，24 bits的視頻數據分為A、B、C三個8-bit端口，外加FVAL（視頻有效）、LVAL（線路有效）、DVAL（數據有效）及其他備用信號、一個頻率信號、一個序列通道以及四個LVDS一般用途工業相機控制信號。一般而言，工業相機控制信號通常是用于外部觸發，以達到實時圖像采集。在使用20~85 MHz頻率之下，圖像數據傳輸率可高達2.04 Gbps。Medium組態增加第二組傳送器/接收器對，使圖像數據位倍增為48 bits（8-bit端口也倍增為六個：A、B、C、D、E、F）、圖像數據傳輸率倍增為4.08 Gbps。Full組態再次增加圖像數據位為64 bits，使用八個8-bit端口：A、B、C、D、E、F、G、H，提高圖像數據傳輸率為5.44 Gbps。Camera link數據傳輸路徑，請參閱圖3。
噪聲抑制：Camera link規格的最小低電壓差分信號（LVDS）可提高圖像采集卡、信號線及工業相機之間的圖像總流量。
實時信號： Camera link不受網絡潛在因素或通訊協議的限制。
降低CPU工作負荷：Camera link規格內含有圖像處理所使用的標準芯片組。Camera link圖像采集卡本身也運用直接內存訪問（DMA），以取得最佳的數據傳輸性能。使用DMA時，由圖像采集卡傳輸圖像數據至計算機主機內存時，不需耗用任何主機系統CPU的資源。
