1.10.2011 |
Nejpopulárnějším komunikačním rozhraním dneška je bezesporu ethernet. V oblasti kamer pro strojové vidění tak gigabitový ethernet spolehlivě válcuje FireWire i USB. Jediné rozhraní, které si už léta udržuje stálou pozici je Camera Link. Ačkoliv se může zdát, že se jedná o poměrně starou technologii, stále je velmi populární a hojně používaná. Pojďme se tedy podívat, proč bychom se o Camera Link měli zajímat.
Camera Link je standardizované paralelní rozhraní pro komunikaci a sběr dat z digitální kamery. Jedná se o velmi robustní a spolehlivou sběrnici, která je schopná přenášet data rychlostí až 655 MB/s (v poslední době se ovšem objevují karty schopné přenést až 850 MB/s, například NI PCIe-1433). To zatím nedokáže žádné z výše zmiňovaných rozhraní. Sběrnice Camera Link je tak určena pro výkonné kamery snímající vysokou rychlostí v řádech stovek snímků za sekundu, nebo pro řádkové kamery s vysokým rozlišením.
Velkou výhodou Camera Linku je velká přenosová kapacita. Nevýhodu Camera Linku je nutnost použít speciální kartu (framegrabber) do PC a omezená délka kabelů na 10 m.
Jak vznikl Camera Link
LVDS a Channel Link
Ještě v dobách masivního používání analogových kamer vznikla potřeba digitalizace kamer včetně komunikačního rozhraní. Jako fyzická vrstva byl vybrán standard RS-644 (LVDS – Low Voltage Differential Signaling), na kterém firma National Semiconductor postavila vysokorychlostní rozhraní Channel Link. To je složeno ze 4 párů vodičů přenášejících data a jednoho páru pro časový signál. Maximální přenosová kapacita této konfigurace je 255 MB/s.
Kamery pro Channel Link měly zvlášť oddělený konektor pro sériovou komunikaci s kamerou (nastavování parametrů, spouštění) a konektor pro přenos dat Channel Link (viz. obrázek vpravo).
Konečně Camera Link
Logicky tedy následovaly snahy o zjednodušení kabeláže a sdružení veškeré komunikace s kamerou do jednoho kabelu. Proto vznikl standard Camera Link. Pro spojení s kamerou používá 26 pinový MDR konektor, který sdružuje jeden kanál Channel Link a sériovou komunikaci s kamerou. Tato konfigurace se označuje jako Camera Link Base a její maximální kapacita je 255 MB/s. Pro vyšší kapacity se již musí použít rozšířená konfigurace Medium nebo Full, kdy se připojí další kabel se dvěma kanály Channel Link. Celková kapacita se tak zvýší na 510 MB/s (Medium), resp. na 680 MB/s (Full).
Co je potřeba pro komunikaci
Potřebujete kameru, jeden nebo dva kabely (podle konfigurace) a kartu pro zpracování obrazových dat, tzv. framegrabber. Externí trigger se již nepřipojuje na digitální vstupy na kameře, ale přímo na framegrabber, který je vybaven příslušným vstupem.
Framegrabbery od firem BitFlow a National Instruments
Softwarově pak ovládáte kameru přes sériový port (je součástí rozhraní Camera Link) speciální aplikací, kterou dodává většinou výrobce kamery (u kamer Basler je to program CCT+). Data z kamery snímáte rovnou z framegrabberu pomocí příslušného API poskytovaného výrobcem framegrabberu.
Varianty, konektory, PoCL
Základní variantou je 26 pinový konektor MDR. V mnoha kamerách se z důvodu malých rozměrů používá konektor HDR, označovaný také jako Mini-Camera Link.
Řadu kamer je možné přímo napájet z rozhraní Camera Link (musí to podporovat framegrabber). Takováto technologie se označuje jako PoCL (Power over Camera Link), nebo někdy se uvádí PMCL (Power over Mini-Camera Link)
Konektor MDR Camera Link
Konektor HDR Mini-Camera Link
Odkazy a dokumenty ke stažení |
|
 |
|
|
Camera Link Technology Brief - krátký, ale přesto podrobný popis rozhraní |
