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工业视觉都有哪些行业标准可以参照执行?

发布时间:2019-07-08

    工业视觉作为工业4.0和智能工厂的一部分,近年来得到了广泛的应用,同时对工业视觉执行标准也提出了更高的要求。
 
    机器视觉系统由几个组成部分组成,包括照明、透镜、照相机、图像采集和数据传输以及图像处理和测量软件。有许多机器视觉标准在使用中,为系统的某些部分提供了通用性,但也必须将系统作为一个整体来考虑,包括外部机器和环境影响和条件。标准由机器视觉行业的专家制定,以确保高质量和与该行业的相关性。
 
    然而,它们需要时间来开发和批准使用,然后行业又需要时间来采用新的标准。例如,原始设备制造商(OEM)系统制造商可能每五年才重新进行一次设计,因此,如果使用的标准工作正常,则设计不太可能改变,除非通过改变新标准有显著的性能或价格优势。本文将回顾一些将出现的新标准的采用,并查看一些正在开发中的标准以及一个整体的系统标准。
 

 
    在将图像数据传输回主机进行处理和测量的应用程序中,硬件数据传输功能尤其重要。两个关键参数是带宽和传输图像数据的距离,当然还有成本。有三种基本的连接类型,它们有不同的标准。它们是网络、帧抓取和即插即用。GigE Vision于2006年推出,非常受欢迎,特别是在工厂安装中,使用以太网电缆和组件是常见的做法,因为图像可以在没有中继器的情况下传输到100米以外的距离。然而,随着CMOS图像传感器越来越高的分辨率和检测速度的提高,需要传输的数据量显著增加。在某些应用中,小于110mb /s的GigE视觉数据速率成为限制因素。使用像Camera Link、Camera Link HS和CoaXPress这样需要帧捕捉器的系统,可以提供更高的带宽,但通常基本传输距离更短,成本也更高。采用数据速率为> 2400mb /s的同轴压力机,使用简单的同轴电缆,轻松快捷,但传输距离不到100米。
 
    2013年USB3 Vision的问世,相比GigE Vision提供了更好的带宽和更低的成本,但是在没有中继器的情况下,传输距离不到5米。尽管如此,USB3 Vision还是满足了视觉行业的GenICam标准,并且已经在许多只需要更短电缆长度的快速应用中得到了应用。然而,以太网连接的吸引力已经导致了一些发展。不同的制造商都在寻找提高标准GigE视觉能力的方法,从链接聚合到专有软件方法。链路聚合摄像机使用两条电缆连接到主机,这被视为以两倍于正常速度的一条连接。一种专有的软件方法使用复杂的像素分析和处理,使每个像素由更少的编码位组成,从而带来更快的数据传输。数据传输速率的提高可以达到标准吞吐量的1.5倍。
 
    然而,最新的发展是使用2.5,5和10 GigE以太网,这使得用户可以获得显着增加的数据吞吐量的好处,而无需更换现有以太网电缆的费用和困难。这些是IEEE 802.3以太网标准的扩展,并使用行业标准CAT 5e电缆增加数据传输速度,分别使用CAT 6A电缆2.5和5 Gbp / s以及10 Gb / s,同时保持数据传输距离达100米。虽然10 GigE看起来是三者中最具吸引力的数据传输,但10GigE芯片组的高功耗意味着10GigE Vision相机需要大量散热,使其比其他更大更重。 5GigE Vision相机现已上市,有些通过使用专有的像素编码工艺提供比5 Gb / s更快的数据传输,这意味着它们可以提供接近10GigE Vision级别的数据速率,而不会产生散热问题。

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