Výběr nejvhodnějšího rozhraní závisí na mnoha faktorech. A MIPI a USB zůstaly dvěma nejoblíbenějšími rozhraními fotoaparátu. Vydejte se na hloubkovou cestu do světa rozhraní MIPI a USB a získejte srovnání jednotlivých funkcí.
Během několika posledních let se vestavěná vize vyvinula z módního slova na široce přijatou technologii používanou v průmyslových, lékařských, maloobchodních, zábavních a zemědělských sektorech. S každou fází svého vývoje vestavěné vidění zajistilo významný nárůst počtu kamerových rozhraní dostupných na výběr. Navzdory technologickému pokroku však rozhraní MIPI a USB zůstaly dvěma nejoblíbenějšími typy pro většinu aplikací vestavěného vidění.
Výběr nejvhodnějšího rozhraní závisí na mnoha faktorech, jako jsou požadavky na snímkovou frekvenci/šířku pásma, rozlišení, spolehlivost přenosu dat, délka kabelu, složitost a – samozřejmě – celkové náklady. V tomto článku se podrobně podíváme na obě rozhraní, abychom lépe porozuměli jejich možnostem a omezením.
Modul kamery 720P
Hlubší pohled na rozhraní MIPI a USB
Kamera MIPI není nic jiného než akamerový modulnebo systém, který používá rozhraní MIPI k přenosu snímků z kamery do hostitelské platformy. Pro srovnání, USB kamera používá USB rozhraní pro přenos dat. Nyní se podívejme na různé typy rozhraní MIPI a USB a na to, kde se používají.
Rozhraní MIPI
MIPI je na dnešním trhu nejběžněji používané rozhraní pro přenos obrazu a videa z bodu do bodu mezi kamerami a hostitelskými zařízeními. Lze to přičíst snadnému použití MIPI a jeho schopnosti podporovat širokou škálu vysoce výkonných aplikací. Je také vybaven výkonnými funkcemi, jako je 1080p, 4K, 8K a další video a zobrazování ve vysokém rozlišení.
Rozhraní MIPI je ideální volbou pro aplikace, jako jsou zařízení pro virtuální realitu namontovaná na hlavě, inteligentní dopravní aplikace, systémy rozpoznávání gest, drony, rozpoznávání obličeje, zabezpečení, sledovací systémy atd.
Rozhraní MIPI CSI-2
Standard MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) je vysoce výkonné, cenově výhodné a snadno použitelné rozhraní. MIPI CSI-2 nabízí maximální šířku pásma 10 Gb/s se čtyřmi pruhy obrazových dat – každý pruh je schopen přenášet data až 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 je rychlejší než USB 3.0 a má spolehlivý protokol pro zpracování videa od 1080p do 8K a více. Kromě toho má MIPI CSI-2 díky své nízké režii vyšší šířku pásma čistého obrazu.
Rozhraní MIPI CSI-2 využívá méně zdrojů z CPU – díky vícejádrovým procesorům. Je to výchozí rozhraní fotoaparátu pro Raspberry Pi a Jetson Nano. Na něm je založen i kamerový modul Raspberry Pi V1 a V2.
5MP USB modul fotoaparátu
Omezení rozhraní MIPI CSI-2
Přestože se jedná o výkonné a oblíbené rozhraní, MIPI CSI přichází s několika omezeními. Například kamery MIPI při práci spoléhají na další ovladače. To znamená, že existuje omezená podpora pro různé obrazové snímače, pokud na to výrobci vestavěných systémů skutečně netlačí!
Rozhraní USB
Rozhraní USB má tendenci sloužit jako spojení mezi dvěma systémy – fotoaparátem a počítačem. Vzhledem k tomu, že je dobře známé pro své funkce plug-and-play, výběr rozhraní USB znamená, že se můžete rozloučit s drahými a zdlouhavými vývojovými časy a náklady na vaše integrované rozhraní pro vidění. USB 2.0, starší verze, má značná technická omezení. Jak technologie začíná ubývat, řada jejích součástí se stává nekompatibilní. Rozhraní USB 3.0 a USB 3.1 Gen 1 byla uvedena na trh, aby překonala omezení rozhraní USB 2.0.
>> Nakupujte naše moduly USB kamer zde
Rozhraní USB 3.0
Rozhraní USB 3.0 (a USB 3.1 Gen 1) kombinuje pozitivní vlastnosti různých rozhraní. Patří mezi ně kompatibilita plug-and-play a nízké zatížení procesoru. Průmyslový standard vidění USB 3.0 také zvyšuje jeho spolehlivost pro kamery s vysokým rozlišením a vysokorychlostní kamery.
Vyžaduje minimální přídavný hardware a podporuje nízkou šířku pásma – až 40 megabajtů za sekundu. Má maximální šířku pásma 480 megabajtů za sekundu. To je 10krát rychlejší než USB 2.0 a 4krát rychlejší než GigE! Jeho funkce plug-and-play zajišťují, že vestavěná kamerová zařízení lze snadno vyměnit – což usnadňuje výměnu poškozené kamery.
Omezení rozhraní USB 3.0
Největší nevýhodou rozhraní USB 3.0 je, že nemůžete spouštět senzory s vysokým rozlišením vysokou rychlostí. Další nevýhodou je, že můžete použít kabel pouze do vzdálenosti 5 metrů od hostitelského procesoru. I když jsou k dispozici delší kabely, všechny jsou vybaveny „boostery“. Jak dobře tyto kabely spolupracují s průmyslovými kamerami, je třeba zkontrolovat pro každý jednotlivý případ.
Kamera MIPI vs kamera USB – porovnání jednotlivých funkcí
| Vlastnosti | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| Dostupnost na SoC | Na špičkových SoC | Mnoho (obvykle je k dispozici 6 pruhů) |
| Šířka pásma | 400 MB/s | 320 MB/s/pruh 1280 MB/s (se 4 pruhy)* |
| Délka kabelu | < 5 metrů | <30 cm |
| Prostorové požadavky | Vysoký | Nízký |
| Plug-and-play | Podporováno | Není podporováno |
| Náklady na vývoj | Nízký | Střední až vysoká |
jsmedodavatelem modulu USB Camera Module. Máte-li zájem o naše produkty, prosímkontaktujte nás nyní!
Čas odeslání: 20. listopadu 2022
