汽车信息系统部全球营销经理 Zeph Freeman
Camera Link、FireWire和USB 2.0已出色完成了各自的使命；但自从这些标准制定以来，机器视觉发生了巨大的变化。尽管它们仍可供一些系统使用，但对于要求最严苛的应用而言，它们无法满足相关要求。
因此，GigE Vision、USB3 Vision和CoaXPress正在彼此竞争，努力取代上述标准。每一种标准都有各自的优缺点，但CoaXPress最有可能胜出，因为它能够满足当今最严苛的要求——与其他方案相比，其每位的成本更低且更具灵活性。
为佐证这一大胆的说法，我们不妨先讨论下，如何利用能很好接替Camera Link、USB 2.0和FireWire的标准以及针对任何潜在视觉系统的独特要求。可从满足以下要求着手：现在对工厂中更快的生产速度和更高产量的需求正日益提升。视觉检查系统之前曾是工厂产出的限制因素。要获得更高的产量，视觉系统必须更快地捕捉超高分辨率（未压缩的）图像，同时以更高的速度处理图像。
此外，图像处理系统必须能够处理移动或静止图像，并在捕捉图像的数毫秒内做出可行/不可行的决策。互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器正在迅速发展，现在已能实现更高的灵敏度和速度、动态范围以及分辨率。支持4K分辨率的图像传感器越来越普遍。事实上，有不止一家制造商在生产分辨率最高达2.5亿像素的传感器。这就要求将摄像头链接至其处理资源的通信总线必须拥有极高的带宽和吞吐量，因此Camera Link、USB 2.0和FireWire的速度还不够快。
这些需求不局限于制造和生产等传统机器视觉应用。例如，交通和车牌监控以及无人驾驶汽车都需要能够提供极致细节和颜色精确度的摄像头。其他用途包括医疗成像和远程手术系统，这些应用要求几乎没有延迟的精确成像。其他极具挑战性的应用包括视频监控、飞机信息娱乐系统、高速板对板通信以及国防和航空航天系统。
所有这些应用都将提出更多更具挑战的要求。为满足这些需求，信号路径上最初将需要最高1200 MBps的更高带宽，并在未来逐渐提高数据速率。需要较长电缆线路的系统必须能够以成本最低的电缆和连接器解决方案来处理这些更高的速度。
采用CoaXPress的摄像头和采集卡设备的制造商正不断增加，因为CoaXPress能够让他们以最简单的方式转换到高速数字成像技术，同时最大程度降低部署成本，并且速度比竞争解决方案快4倍、范围比竞争解决方案长10倍。
真正有效的做法是，通信总线必须能够在添加少量硬件甚至不添加硬件的前提下提供简便性（最好支持即插即用）、自定义能力、最低的每位成本以及性能扩展能力。记住这些内容，检查每个候选标准在这些环境下是否可行。
Camera Link
Camera Link是一个已广泛运用的成熟标准，但所采用电缆的尺寸较大且成本高昂，而长度也限制在4至10m范围内。Camera Link提供255 MBps（基础）至850 MBps（80位）的数据速率，一些新产品还支持GenICam。无法在现场安装连接器是一些环境中的主要问题。
GigE Vision
配合5类或6类电缆使用时，GigE Vision可提供最高115 MBps的数据速率。由于它依靠无处不在的以太网，因此会成为某个现有网络的一部分，而全世界有数百万个这种网络。它支持最长100m的电缆线路和多摄像头应用，并具有触发功能。
最后，由于在所有图像捕捉应用中，未压缩的图像文件代表着可实现的最高分辨率，但文件大小要大得多。因此，基于GigE Vision的系统要求图像在发送前进行压缩并随后解压，而这会在一些应用中增加无法容忍的延时。GigE Vision也能发送未压缩的数据，但由于其带宽只有115 MBps，因此存在不小的挑战。
USB3 Vision
USB3 Vision使用USB 3.1标准和GenICam编程接口，优势在于可在许多应用中通用，无需图像采集卡。不过，由于缺少图像采集卡，因此需要较高的CPU使用率。其最高数据速率400 MBps与基础Camera Link的最高数据速率相差不大，因此不大可能完全支持一些现有的传感器和几乎所有的新一代传感器。与所有USB类型相似，其电缆长度极短，约为3m。
CoaXPress
CoaXPress是这组全新机器视觉标准之一，优势在于，其最初的设计意图便是取代Camera Link，旨在弥补后者的所有不足之处，而它确实做到了这一点。例如，它是这四个标准中惟一一个可通过一根75Ω、最长100m的现成同轴电缆配合标准BNC或DIN1.0/2.3连接器来支持视频和摄像头触发控制，并提供最高13W功率的标准。它是一种支持GenICam的非对称高速点对点免版税开放式串行通信标准，发展目标是通过一根电缆扩展至1200 MBps。
(编辑：mao35 来源：网络整理)
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