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USB 3.0工业相机将赢得主流机器视觉市场

作者:www.cechina.cn2013.08.23阅读 8389

    2013年7月控制工程网版权所有,三宝兴业(微视凌志)公司在北京举办的2013视觉开发者论坛上,展示了国际领先的机器视觉产品提供商德国BASLER公司最新的USB3.0的工业相机及相关视觉应用的解决方案。
  基于USB3.0接口标准的工业相机显然是此次活动的核心话题。在机器视觉的发展,USB3.0将成为一个非常重要的接口技术。当前的传感器分辨率以及幀率大幅提升以适应市场对高清图像质量需求,USB3.0不但可满足这巨大的要求也能同时供高成本效益。USB3.0 稳定可靠的性能,也可成为老接口标准的理想替代者。
  据BASLER公司产品经理Jana Bartels小姐介绍说,工业相机的市场领域正在扩大,出现了许多新的应用机会。除了传统的工业、安防需求外,近年来在制药、交通、生命科学、医疗器械等领域的应用增长非常快。拿医疗器械一项举例,在视网膜成像领域的成功实践成就了BASLER欧洲新业务的快速增长。而在快速发展的机器视觉市场中,几种现有的主流接口技术USB2.0、FireWire(IEEE 1394)、GigE Vision和CameraLink 接口标准或因性能不足,或因成本过高等原因,都不能完全满足市场对高速传输的工业级的大批量需求,幸好现在有了USB3 Vision(各接口标准对比请见表1)。
  Jana回顾USB接口标准的发展历史:1996年的USB 1.0最高数据传输速率为1.5Mbit/s(低带宽)和12Mbit/s(全带宽), 2000年USB 2.0的最大信号传输速率可达480 Mbit/sCONTROL ENGINEERING China版权所有,实际传输速度达到了35MB/s(其中B指byte),可称为高速。而在2008年11月 USB 3.0实现的最大信号传输速率高达5Gbits/sCONTROL ENGINEERING China版权所有,是USB 2.0的十倍。实际传输速率可达 400MB/s。
  在机器视觉,据Jana小姐确认:实际传输速率受机器视觉系统中多种因素影响,有效数据带宽可达 350MB/s(此数据来自- AIA (Automated Imaging Association_),-可以说是实至名归的超高带宽。在USB 3.0总线的基础上,来自主流相机、软件、线材及其他厂商组成的阵容强大的USB3 Vision 委员会,用USB3 Vision定义了最新的工业设备接口标准,包括设备标识、设备控制、流数据、技术细节等多个方面。突出了标准在硬件/软件,通信与机械连接的全面要求。而低CPU负载,低延迟和低抖动、整体系统的稳定性都是USB3 Vision的重要特征。

 CEC采访BASLER公司产品经理Jana Bartels小姐

  从技术细节上,USB3 Vision极低的CPU负载表现为通信机制采用异步通知,非轮询方式;全双工数据传输;数据包按路线发送(单播)和直接内存访问DMA。而此标准的稳定性在于采用双对屏蔽差分双绞线,用于减少 EMP(电磁脉冲)问题;采用CRC 传输冗余校验码校验并修复传输问题,并重发此前一段时间内错误/失败的传输;采用乱序位(扰频)传输以减少电磁干扰影响等。

  表1:对比机器视觉系统中不同接口标准的性能表现

  从USB 2.0升级到3.0www.cechina.cn,技术的明显升级换代对于机器视觉市场的意义并不在于3.0取代2.0。由于USB 2.0接口的工业相机应用不占主流,所以USB3 Vision更看重的是FireWire(IEEE 1394)接口标准在工业中的既有市场。对此,Jana小姐表示:“FireWire标准必将逐步被市场所淘汰,而USB 3.0正是满足这一层面市场发展需求的主要接替者。”以BASLER当前发布的面阵相机ace系列最新产品为例,其接口方案包括USB3 Vision、GigE Vision、Camera Link,并没有此前的FireWire标准。因为微软已经明确不再为FireWire接口标准提供支持(win8已不支持FireWire),所以其既有机器视觉市场必将在未来被USB3 Vision和GigE Vision接口产品所分食。
  从性能上看控制工程网版权所有,USB 3.0接口标准无疑展现出了面对市场的先天优势。,而作为BASLER中国独家代理商,三宝兴业(微视凌志)公司引以为豪的工程技术服务能力也将成为USB3.0工业相机在华推广的有力武器。(CEC 主编朱旭 采写)

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