MIPI kamera protiv USB kamere
U proteklih nekoliko godina, ugrađena vizija je evoluirala od popularne riječi do široko prihvaćene tehnologije koja se koristi u industrijskim, medicinskim, maloprodajnim, zabavnim i poljoprivrednim sektorima.Sa svakom fazom svoje evolucije, ugrađena vizija je osigurala značajan rast u broju interfejsa kamera dostupnih za izbor.Međutim, uprkos tehnološkom napretku, MIPI i USB interfejsi su ostali dva najpopularnija tipa za većinu aplikacija za ugrađenu viziju.
MIPI interfejs
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) je otvoreni standard i specifikacija koju je pokrenula MIPI Alijansa za procesore mobilnih aplikacija.MIPI moduli kamerese obično nalaze u mobilnim telefonima i tabletima i podržavaju rezolucije visoke definicije veće od 5 miliona piksela.MIPI je podijeljen na MIPI DSI i MIPI CSI, koji odgovaraju standardima video prikaza i video ulaza.Trenutno se moduli MIPI kamera široko koriste u drugim ugrađenim proizvodima, kao što su pametni telefoni, snimači vožnje, kamere za provođenje zakona, mikro kamere visoke definicije i kamere za mrežni nadzor.
MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI®) definira serijski interfejs velike brzine između glavnog procesora i modula za prikaz.Interfejs omogućava proizvođačima da integrišu displeje za visoke performanse, nisku potrošnju energije i niske elektromagnetne smetnje (EMI), dok smanjuju broj pinova i održavaju kompatibilnost između različitih dobavljača.Dizajneri mogu koristiti MIPI DSI za pružanje briljantnog prikaza boja za najzahtjevnije slike i video scenarije i podršku prijenosu stereoskopskog sadržaja.
MIPI je najčešće korišćeni interfejs na današnjem tržištu za prenos slike i videa od tačke do tačke između kamera i host uređaja.Može se pripisati MIPI-jevoj jednostavnosti upotrebe i njegovoj sposobnosti da podrži širok spektar aplikacija visokih performansi.Takođe dolazi opremljen moćnim funkcijama kao što su 1080p, 4K, 8K i više od videa i slika visoke rezolucije.
MIPI interfejs je idealan izbor za aplikacije kao što su uređaji za virtuelnu stvarnost montirani na glavu, aplikacije za pametni saobraćaj, sistemi za prepoznavanje pokreta, dronovi, prepoznavanje lica, bezbednost, sistemi za nadzor itd.
MIPI CSI-2 interfejs
Standard MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) je interfejs visokih performansi, isplativ i jednostavan za korišćenje.MIPI CSI-2 nudi maksimalnu propusnost od 10 Gb/s sa četiri trake za podatke o slici – svaka traka može prenositi podatke do 2,5 Gb/s.MIPI CSI-2 je brži od USB 3.0 i ima pouzdan protokol za obradu videa od 1080p do 8K i više.Osim toga, zahvaljujući niskim troškovima, MIPI CSI-2 ima veći neto propusni opseg slike.
MIPI CSI-2 interfejs koristi manje resursa iz CPU-a – zahvaljujući svojim višejezgarnim procesorima.To je podrazumevani interfejs kamere za Raspberry Pi i Jetson Nano.Raspberry Pi modul kamere V1 i V2 su također zasnovani na njemu.
Ograničenja MIPI CSI-2 interfejsa
Iako je moćno i popularno sučelje, MIPI CSI dolazi s nekoliko ograničenja.Na primjer, MIPI kamere se oslanjaju na dodatne drajvere za rad.To znači da postoji ograničena podrška za različite senzore slike, osim ako proizvođači ugrađenih sistema zaista ne insistiraju na tome!
Prednosti MIPI-ja:
MIPI interfejs ima manje signalnih linija od DVP interfejsa.Budući da je to niskonaponski diferencijalni signal, generirana smetnja je mala, a sposobnost protiv smetnji je također jaka.800W i iznad svega koriste MIPI interfejs.Interfejs kamere pametnog telefona koristi MIPI.
Kako radi?
Tipično, ultra-kompaktna ploča u sistemu vizije podržava MIPI CSI-2 i radi sa širokim spektrom inteligentnih senzorskih rješenja.Štaviše, kompatibilan je sa mnogim različitim CPU pločama.
MIPI CSI-2 podržava MIPI D-PHY fizički sloj za komunikaciju sa aplikacijskim procesorom ili sistemom na čipu (SoC).Može se implementirati na bilo koji od dva fizička sloja: MIPI C-PHY℠ v2.0 ili MIPI D-PHY℠ v2.5.Stoga je njegova izvedba skalabilna.
U MIPI kameri, senzor kamere snima i prenosi sliku do CSI-2 domaćina.Kada se slika prenosi, ona se stavlja u memoriju kao pojedinačni okviri.Svaki okvir se prenosi virtuelnim kanalima.Svaki kanal se zatim dijeli na linije – prenosi se jedan po jedan.Dakle, omogućava potpuni prijenos slike sa istog senzora slike – ali s više tokova piksela.
MIPI CSI-2 koristi pakete za komunikaciju koji uključuju format podataka i funkcionalnost koda za ispravljanje grešaka (ECC).Jedan paket putuje kroz D-PHY sloj, a zatim se dijeli na broj potrebnih podatkovnih traka.D-PHY radi u režimu velike brzine i prenosi paket do prijemnika kroz kanal.
Zatim, CSI-2 prijemnik ima D-PHY fizički sloj za izdvajanje i dekodiranje paketa.Proces se ponavlja okvir po kadar od CSI-2 uređaja do hosta kroz efikasnu i jeftinu implementaciju.
USB interfejs
TheUSB interfejsteži da služi kao spoj između dva sistema – kamere i računara.Budući da je dobro poznat po svojim plug-and-play mogućnostima, odabir USB sučelja podrazumijeva da se možete oprostiti od skupih, dugotrajnih vremena razvoja i troškova za vaš ugrađeni vizijski interfejs.USB 2.0, starija verzija, ima značajna tehnička ograničenja.Kako tehnologija počinje da nestaje, brojne njene komponente postaju nekompatibilne.USB 3.0 i USB 3.1 Gen 1 interfejsi su lansirani kako bi se prevazišla ograničenja USB 2.0 interfejsa.
USB 3.0 (i USB 3.1 Gen 1) interfejs kombinuje pozitivne karakteristike različitih interfejsa.To uključuje plug-and-play kompatibilnost i nisko opterećenje CPU-a.Industrijski standard vizije USB 3.0 takođe povećava njegovu pouzdanost za kamere visoke rezolucije i velike brzine.
Zahtijeva minimalan dodatni hardver i podržava nisku propusnost – do 40 megabajta u sekundi.Ima maksimalnu propusnost od 480 megabajta u sekundi.Ovo je 10 puta brže od USB 2.0 i 4 puta brže od GigE!Njegove mogućnosti plug-and-play osiguravaju da se ugrađeni uređaji za vid mogu lako zamijeniti – što olakšava zamjenu oštećene kamere.
Ograničenja USB 3.0 interfejsa
Najveći nedostatakUSB 3.0sučelje je da ne možete pokretati senzore visoke rezolucije velikom brzinom.Još jedan nedostatak je što možete koristiti samo kabel do udaljenosti od 5 metara od glavnog procesora.Iako su dostupni duži kablovi, svi su opremljeni „pojačivačima“.Koliko dobro ovi kablovi rade zajedno sa industrijskim kamerama, mora se proveriti za svaki pojedinačni slučaj.
Vrijeme objave: Mar-22-2023
