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機器視覺產(chǎn)品的GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)

時間:2014-02-24本站瀏覽次數(shù):5287

        GigE Vision是一種基于千兆以太網(wǎng)通信協(xié)議開發(fā)的相機接口標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)機器視覺產(chǎn)品的應(yīng)用中,GigE Vision允許用戶在很長距離上用廉價的標(biāo)準(zhǔn)線纜進行快速圖像傳輸。它還能在不同廠商的軟、硬件之間輕松實現(xiàn)互操作。
       自動化成像協(xié)會(The Automated Imaging Association,AIA)對該標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)發(fā)展和執(zhí)行實施監(jiān)督。GigE Vision由一支50家公司組成的團隊共同開發(fā)。這些公司包括有:Adimec、 Atmel、 Basler AG、 CyberOptics、DALSA、JAI A/S、JAI PULNiX、 Matrox、 National Instruments、 Photonfocus、 Pleora Technologies和Stemmer Imaging。GigE Vision基于千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)類線纜,它試圖統(tǒng)一目前針對機器視覺產(chǎn)品中工業(yè)相機的協(xié)議,并允許第三方組織開發(fā)兼容的軟、硬件。

       許多產(chǎn)品已經(jīng)能夠支持該標(biāo)準(zhǔn)。National Instruments提供了一款用于PXI Express的高性能雙千兆以太網(wǎng)接口,JAI則發(fā)布了兩款配有標(biāo)準(zhǔn)GigE Vision數(shù)字接口的高性能1600萬像素相機。
       AIA的市場分析部門主任Paul Kellett說,“自從該標(biāo)準(zhǔn)于2006年實施以來,GigE Vision相機在出貨量上翻了六番并在銷售收入上翻了五番。這就打消了人們對GigE Vision的重要性能否保持增長的疑慮?!彼€補充道,我們不能夠把那些僅宣稱自己是“GigE”的設(shè)備和GigE Vision混為一談。GigE設(shè)備也許采用了Ethernet方式連接控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,但是沒有“GigE Vision”標(biāo)志的設(shè)備無法使用GigE Vision通信協(xié)議控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,也無法以即插即用的方式和GigE Vision兼容設(shè)備連接。
       GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)的特點包括快捷的數(shù)據(jù)傳輸速率——最高達到1,000Mbit/s(基于1000BASE-T傳輸介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))——以及最遠可達100米的傳輸距離(有些生產(chǎn)商甚至宣稱可達150米)。這一距離超過了IEEE 1394、USB和同由自動化成像協(xié)會管理且同樣應(yīng)用于機器視覺產(chǎn)品的Cameralink通信協(xié)議的傳輸距離。在使用轉(zhuǎn)換器或中繼器的情況下,傳輸距離還能夠進一步增加。如果所使用的線纜是簡化形式的,那么還需要一根單獨的線纜為相機供電。
       GigE Vision主要由四部分構(gòu)成:
       ■  基于UDP協(xié)議的GigE Vision控制協(xié)議:該標(biāo)準(zhǔn)定義了如何對設(shè)備進行控制和組態(tài)。規(guī)定了相機和計算機之間發(fā)送圖像及配置數(shù)據(jù)的流通道和機制;
       ■  GigE Vision流控制協(xié)議:該協(xié)議涵蓋了數(shù)據(jù)類型的定義和通過GigE傳輸圖像的方式;
       ■  GigE設(shè)備發(fā)現(xiàn)機制:該機制提供了獲取IP地址的方法;
       ■  基于GenICam標(biāo)準(zhǔn)的XML描述文件:該數(shù)據(jù)表單提供了相機控制和圖像數(shù)據(jù)流訪問的權(quán)限。
       GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)委員會發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)的1.1版,同時公布了一些新特性。此外,該標(biāo)準(zhǔn)—原本只發(fā)布英文版—現(xiàn)在也有了日文版。GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)委員會主席Eric Carey強調(diào):“這是自該標(biāo)準(zhǔn)推出以來的第一個修訂版。雖然該修訂版本身沒有引入新的相機特征,但是它在細節(jié)方面的修改使開發(fā)商和相機制造商能夠更好地控制內(nèi)部進程,從而提供了功能更全明的相機方案?!?br />       Carey表示,委員會希望該接口能跟上以太網(wǎng)帶寬的成長腳步。而且,隨著該協(xié)議逐漸成為主流,委員會已經(jīng)計劃將10GigE協(xié)議融合進來。
       該版本的一些新特征被涵蓋在大量更新、聲明和改進文檔中。這些新特性包括支持新的像素格式和Bayer格式;改進的錯誤處理功能;支持多個版本的GenICam圖解和GenAPI以及能夠同時向多臺設(shè)備發(fā)送動作命令和管理執(zhí)行時間的新命令。
       許多現(xiàn)有的設(shè)備已經(jīng)能夠支持該標(biāo)準(zhǔn)了。例如,2008年6月,National Instruments發(fā)布了其首款用于PXI Express的高性能雙千兆以太網(wǎng)接口。2009年4月,JAI全新推出了兩款配有標(biāo)準(zhǔn)GigE Vision數(shù)字接口的1600萬像素相機。這些相機與任何滿足GigE Vision或GenICam標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用開發(fā)工具兼容,并且支持JAI自家的相機控制工具和軟件開發(fā)包。
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