說起工業(yè)相機(jī)的接口，主要分兩種，分別是鏡頭接口和電氣數(shù)據(jù)接口。工業(yè)相機(jī)的數(shù)據(jù)接口又可以分為數(shù)字接口和模擬接口兩種。數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，模擬接口傳輸?shù)氖悄M信號。數(shù)字信號比模擬信號有很多優(yōu)點(diǎn)，比如抗干擾能力強(qiáng)、易于加密、方便后續(xù)處理等。因此，現(xiàn)在的高端工業(yè)相機(jī)基本上都采用數(shù)字接口。而中低端的監(jiān)控設(shè)備基于成本和性價(jià)比的原因，基本上采用模擬接口。工業(yè)相機(jī)常見的電氣數(shù)字接口有:USB接口，IEEE1394接口，CoaXPress接口，GIGE接口，Camera Link 接口，特殊接口。
1.USB接口：
USB2.0接口于2000年發(fā)布，是最早數(shù)字接口之一，傳輸速度480Mbps，通訊距離5m，80%的帶寬用于圖像傳輸。。USB2.0接口的工業(yè)相機(jī)，是市場上比較常見的的類型，許多廠商都生產(chǎn)這種接口的相機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是所有電腦都配置有USB2.0接口，方便連接，不需要采集卡，相機(jī)可通過USB線纜供電；缺點(diǎn)是其傳輸速率較慢，理論速度只有480Mb（60MB），而且USB2.0沒有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，主從結(jié)構(gòu)導(dǎo)致CPU占用率高，帶寬無法得到保證。單根最長傳輸距離為5m，加中繼可達(dá)30米，傳輸距離近，信號衰減比較嚴(yán)重。

USB3.0接口于2008年發(fā)布，輸速度4.8Gbps，通訊距離10m，80%的帶寬用于圖像傳輸。USB 3.0的設(shè)計(jì)在USB 2.0的基礎(chǔ)上新增了兩組數(shù)據(jù)總線，為了保證向下兼容，USB 3.0保留了USB 2.0的一組傳輸總線。解決了傳輸速度慢的問題，但是傳輸距離依舊比較近。在傳輸協(xié)議方面，USB 3.0除了支持傳統(tǒng)的BOT協(xié)議，還新增了USB Attached SCSI Protocol（USAP），可以完全發(fā)揮出5Gbps的高速帶寬優(yōu)勢。同時(shí)采用了全雙工傳輸方式，支持同時(shí)雙向數(shù)據(jù)傳輸；主機(jī)主導(dǎo)的異步方式的傳輸流量控制，使得設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備就緒時(shí)可以通知主機(jī)；突出的實(shí)時(shí)兼容性，高可靠性。

2.IEEE1394接口：
1394接口也被稱為FireWire接口,就是我們常說的火線接口。1394接口主要分為速率為400Mb的1394A接口和800Mb的1394B接口。1394A接口于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。1394B接口于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，在工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用還是非常廣泛的。協(xié)議、編碼方式都非常不錯，傳輸速度也比較穩(wěn)定，只不過由于早期蘋果的壟斷，造成其沒有被廣泛應(yīng)用。1394A單根4.5m(S400)，加中繼可達(dá)70m，如果調(diào)整到S100或S200，則傳輸距離可達(dá)25m，甚至更長。1394B單根10m(S800)，轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸，用Cat5線可達(dá)到100m(S100)；使用Cat6線，在S400情況下可達(dá)60m；轉(zhuǎn)光纖傳輸，可達(dá)500m(S400/S800)。
1394接口的特點(diǎn)，支持熱插拔，支持點(diǎn)對點(diǎn)的通訊方式，有標(biāo)準(zhǔn)DCAM協(xié)議,CPU占用低，可通過1394總線供電。但是由于早期1394接口并沒有得到很好的普及，所以現(xiàn)有PC機(jī)端并沒有相應(yīng)的接口存在，如果想要連接對應(yīng)的相機(jī)時(shí)，需要配合1394接口的采集卡。目前1394接口已逐漸被市場所淘汰。

3.CoaXPress(CXP)接口：
CoaXPress接口發(fā)布于2008年，原本是由工業(yè)圖像處理領(lǐng)域的多家公司共同推出的，目的是開發(fā)一種快速的數(shù)據(jù)接口，用于支持高速成像應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行更長距離的傳輸。CXP1.0在2011年以新接口標(biāo)準(zhǔn)的身份正式發(fā)布。自此之后，這種標(biāo)準(zhǔn)就在工業(yè)圖像處理領(lǐng)域中占得一席之地。后來更進(jìn)一步發(fā)展，成為CoaXPress2.0。
采用CoaXPress1.0/1.1標(biāo)準(zhǔn)的接口使用75ohm同軸電纜，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)傳輸速度最大可達(dá)6.25Gbit/s，同時(shí)能通過多個(gè)通道支持更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。而CoaXPress2.0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速度比它快兩倍，最高可達(dá)12.5Gbps。相比其他高效的標(biāo)準(zhǔn)，CoaXPress2.0的分辨率和幀速率更勝一籌。一條CXP電纜最大能提供13W的功率，要求“設(shè)備”和“主機(jī)”同時(shí)支持GenICam攝像頭編程接口。盡管單通道同軸電纜的價(jià)格實(shí)惠，但如果要設(shè)置多通道電纜總成和圖像采集卡，成本將會增加很多。

4.Gige 千兆以太網(wǎng)接口：
由AIA（AutomatdeImagingAssociation）創(chuàng)建并推廣；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)。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。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)。即使是不同同廠家的硬件和軟件，只要符合GigEVision標(biāo)準(zhǔn)，也可以實(shí)現(xiàn)無縫的千兆網(wǎng)連接。
千兆網(wǎng)接口的工業(yè)相機(jī)，由于GigE千兆網(wǎng)協(xié)議穩(wěn)定，是目前比較主推的相機(jī)接口。GigE提供最大1Gbit/s的圖像數(shù)據(jù)帶寬。它綜合了簡便性、速度、最長100m電纜以及通過單條電纜為攝像頭供電的能力等特性，是一種深受歡迎的攝像頭接口。以太網(wǎng)電纜提供堅(jiān)固屏蔽層。因此非常適合因某些機(jī)器人和計(jì)量設(shè)備的強(qiáng)大電機(jī)而產(chǎn)生較大電磁干擾的環(huán)境。FLIRGigE攝像頭同時(shí)還擁有數(shù)據(jù)包重發(fā)功能，進(jìn)一步增強(qiáng)傳輸可靠性。
與USB不同的是，GigE不支持DMA。包含圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)街鳈C(jī)，并在其中重組為圖像框架，之后再復(fù)制到軟件可存取內(nèi)存。
有些工業(yè)相機(jī)廠家使用M12X-coded 8芯連接器接口提供強(qiáng)化屏蔽，同時(shí)提高設(shè)備的防水效果。M12X-coded8P連接器在高端的工業(yè)相機(jī)上替代Gige傳統(tǒng)的GJ45接口，將Gige的帶寬提高到10Gbit/s。基于GigE的優(yōu)勢獲得提升。10GigE是高分辨率3D掃描、容積捕捉和精密計(jì)量的理想選擇。GigE和10GigE組合方式多樣。可以將多臺GigE攝像頭連入一臺10GigE交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)上單10GigE端口全速運(yùn)行多臺GigE攝像頭。由于CAT5e電纜只能在30m距離內(nèi)運(yùn)行于10GigE攝像頭，因此推薦使用通用的Ethernet電纜（CAT-6）和標(biāo)準(zhǔn)的M12X-coded8芯連接器。目前10GigE的M12X-coded 8P接口也慢慢成為了快速連接的主流接口。

5.Camera Link接口：
CameraLink標(biāo)準(zhǔn)由國際自動成像協(xié)會（AutomatedImagingAssociaTIon，簡稱AIA）在2000年推出的數(shù)字圖像信號通訊接口協(xié)議，是一種串行通訊協(xié)議。采用LVDS接口標(biāo)準(zhǔn)，具有速度快、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低。是在NSM（NationalSemiconductor美國國家半導(dǎo)體制造商）的接口協(xié)議ChannelLink基礎(chǔ)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)。協(xié)議采用MDR-26針連接器或SDR-26針連接器，具有高速率，帶寬可達(dá)6400Mbps、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低的特點(diǎn)。其中一些版本需要兩條傳輸電纜。三種可用的主要配置包括：基本（2.04Gbit/s）、中檔（5.44Gbit/s）和進(jìn)階/擴(kuò)展（6.8Gbit/s）。基本標(biāo)準(zhǔn)使用MDR（“MiniDRibbon”）26針連接器，中檔/完整配置使用兩條電纜，能力翻倍。進(jìn)階/擴(kuò)展版本超越CameraLink規(guī)定的極限，可以承載最大6.8Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。CameraLink和CXP接口同樣都需要圖像采集卡，而且還額外要求兼容于CameraLink供電模式（PoweroverCameraLink，簡稱PoCL）標(biāo)準(zhǔn)以便供電。CameraLink缺少糾錯或重發(fā)功能，需要進(jìn)行昂貴且繁雜的電纜設(shè)置，以便提高信號完整性，力圖避免圖像丟失。

CameraLink使用28位ChannelLink芯片；4個(gè)數(shù)據(jù)流、1個(gè)時(shí)鐘信號，通過5組LVDS線對傳輸；傳輸24位圖像數(shù)據(jù)和４位同步視頻信號，包括：FrameValid、LineValid、DataValid、Spare。CameraLink接口大概分為了3種結(jié)構(gòu)配置，分別為Base接口、Medium接口和Full接口。
Base接口：ChannelLink芯片數(shù)量為1，線纜數(shù)量為1，數(shù)據(jù)帶寬為2.04Gbit/s(255MB/s)
Medium接口：ChannelLink芯片數(shù)量為2，線纜數(shù)量為2，數(shù)據(jù)帶寬為4.08Gbit/s(510MB/s)
Full接口：ChannelLink芯片數(shù)量為3，線纜數(shù)量為2，數(shù)據(jù)帶寬為5.44Gbit/s(680MB/s)。

Camera Link接口的相機(jī)，實(shí)際應(yīng)用中比較少。不過其傳輸速度是目前的工業(yè)相機(jī)中最快的一種總線類型。一般用于高分辨率高速面陣相機(jī)，或者是線陣相機(jī)上。

6.特殊接口：
有些廠家為了追求產(chǎn)品的差異化或是產(chǎn)品的使用環(huán)境而采用的特殊接口/連接器。在工業(yè)相機(jī)上比較常見的特殊接口（電源接口或I/O接口）有Hirose廣瀨的連接器，有6芯（HR10A-7P-6S）和12芯（HR10A-10P-12S），一般是給Gige工業(yè)相機(jī)作為外部供電和控制使用。
還有作為I/O接口在3D智能相機(jī)上使用的M12 D-coded扣/編碼4芯連接器，有作為電源接口在智能工業(yè)相機(jī)上使用的M12A-coded扣/coding/編碼8芯，12芯，17芯連接器。
還有一些更不常見的接口有雷莫lemo的推拉自鎖連接器和HDMI，VGA,RS232等接口。

原文地址：https://www.tobeest.com/news/details-30-49.html
編輯：ericchen

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總結(jié)

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