MIPI kamera vs USB kamera
Tijekom proteklih nekoliko godina, ugrađena vizija evoluirala je od popularne riječi do široko prihvaćene tehnologije koja se koristi u industrijskim, medicinskim, maloprodajnim, zabavnim i poljoprivrednim sektorima.Sa svakom fazom svoje evolucije, ugrađeni vid je osigurao značajan rast u broju dostupnih sučelja kamere.Međutim, unatoč tehnološkom napretku, MIPI i USB sučelja ostala su dva najpopularnija tipa za većinu aplikacija ugrađenog vida.
MIPI sučelje
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) je otvoreni standard i specifikacija koju je pokrenuo MIPI Alliance za procesore mobilnih aplikacija.MIPI moduli kameraobično se nalaze u mobilnim telefonima i tabletima i podržavaju razlučivosti visoke razlučivosti od više od 5 milijuna piksela.MIPI je podijeljen na MIPI DSI i MIPI CSI, koji odgovaraju standardima za video prikaz i video ulaz.Trenutačno se moduli MIPI kamera naširoko koriste u drugim ugrađenim proizvodima, kao što su pametni telefoni, snimači vožnje, kamere za provođenje zakona, mikro kamere visoke razlučivosti i mrežne nadzorne kamere.
MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI ® ) definira serijsko sučelje velike brzine između glavnog procesora i zaslonskog modula.Sučelje omogućuje proizvođačima integraciju zaslona za visoke performanse, nisku potrošnju energije i niske elektromagnetske interferencije (EMI), uz smanjenje broja pinova i održavanje kompatibilnosti između različitih dobavljača.Dizajneri mogu koristiti MIPI DSI za pružanje briljantnog prikaza boja za najzahtjevnije slikovne i video scenarije i podršku prijenosu stereoskopskog sadržaja.
MIPI je najčešće korišteno sučelje na današnjem tržištu za prijenos slike i videa od točke do točke između kamera i host uređaja.To se može pripisati MIPI-jevoj jednostavnosti korištenja i njegovoj sposobnosti da podrži širok raspon aplikacija visokih performansi.Također dolazi opremljen moćnim značajkama kao što su 1080p, 4K, 8K i izvan njih, video i slike visoke rezolucije.
MIPI sučelje idealan je izbor za aplikacije kao što su uređaji virtualne stvarnosti koji se montiraju na glavu, pametne prometne aplikacije, sustavi za prepoznavanje gesta, dronovi, prepoznavanje lica, sigurnost, sustavi nadzora itd.
MIPI CSI-2 sučelje
Standard MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) je sučelje visokih performansi, isplativo i jednostavno za korištenje.MIPI CSI-2 nudi maksimalnu propusnost od 10 Gb/s s četiri podatkovne trake slike – 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 dalje.Uz to, zahvaljujući niskim troškovima, MIPI CSI-2 ima veću propusnost neto slike.
Sučelje MIPI CSI-2 koristi manje resursa CPU-a – zahvaljujući višejezgrenim procesorima.To je zadano sučelje kamere za Raspberry Pi i Jetson Nano.Modul kamere Raspberry Pi V1 i V2 također se temelji na njemu.
Ograničenja sučelja MIPI CSI-2
Iako se radi o moćnom i popularnom sučelju, MIPI CSI dolazi s nekoliko ograničenja.Na primjer, MIPI kamere se za rad oslanjaju na dodatne upravljačke programe.To znači da postoji ograničena podrška za različite senzore slike osim ako proizvođači ugrađenih sustava to stvarno ne guraju!
Prednosti MIPI-ja:
MIPI sučelje ima manje signalnih linija nego DVP sučelje.Budući da se radi o niskonaponskom diferencijalnom signalu, generirane smetnje su male, a sposobnost sprječavanja smetnji također je jaka.800W i iznad svega koristiti MIPI sučelje.Sučelje kamere pametnog telefona koristi MIPI.
Kako radi?
Tipično, ultrakompaktna ploča u vizualnom sustavu podržava MIPI CSI-2 i radi s velikim rasponom inteligentnih senzorskih rješenja.Štoviše, kompatibilan je s mnogo različitih CPU ploča.
MIPI CSI-2 podržava MIPI D-PHY fizički sloj za komunikaciju s aplikacijskim procesorom ili sustavom 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 prema stazi.
U MIPI kameri, senzor kamere snima i šalje sliku CSI-2 glavnom računalu.Kada se slika prenosi, smješta se u memoriju kao pojedinačni okviri.Svaki okvir se prenosi virtualnim kanalima.Svaki kanal se zatim dijeli na linije - prenose se jedna po jedna.Stoga dopušta potpuni prijenos slike s istog senzora slike – ali s više tokova piksela.
MIPI CSI-2 koristi pakete za komunikaciju koji uključuju format podataka i funkcionalnost koda za ispravljanje pogrešaka (ECC).Jedan paket putuje kroz D-PHY sloj i zatim se dijeli na određeni broj potrebnih podatkovnih traka.D-PHY radi u brzom načinu rada i šalje paket do primatelja kroz kanal.
Zatim, CSI-2 prijemnik ima D-PHY fizički sloj za izdvajanje i dekodiranje paketa.Proces se ponavlja okvir po okvir od CSI-2 uređaja do glavnog računala kroz učinkovitu i jeftinu implementaciju.
USB sučelje
TheUSB sučeljenastoji poslužiti kao spoj između dva sustava – kamere i osobnog računala.Budući da je dobro poznat po svojim plug-and-play mogućnostima, odabir USB sučelja znači da se možete oprostiti od skupog, razvučenog vremena razvoja i troškova za vaše ugrađeno vision sučelje.USB 2.0, starija verzija, ima značajna tehnička ograničenja.Kako tehnologija počinje propadati, brojne njezine komponente postaju nekompatibilne.USB 3.0 i USB 3.1 Gen 1 sučelja lansirana su kako bi se prevladala ograničenja USB 2.0 sučelja.
USB 3.0 (i USB 3.1 Gen 1) sučelje kombinira pozitivne karakteristike različitih sučelja.To uključuje plug-and-play kompatibilnost i nisko opterećenje CPU-a.Vision industrijski standard USB 3.0 također povećava svoju 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 plug-and-play mogućnosti osiguravaju da se ugrađeni uređaji za vid mogu lako zamijeniti – što olakšava zamjenu oštećene kamere.
Ograničenja USB 3.0 sučelja
Najveći nedostatak odUSB 3.0sučelje je da ne možete pokrenuti senzore visoke rezolucije velikom brzinom.Još jedan nedostatak je što možete koristiti samo kabel na udaljenosti do 5 metara od glavnog procesora.Iako su dostupni dulji kabeli, svi su opremljeni "pojačivačima".Koliko dobro ovi kabeli rade zajedno s industrijskim kamerama mora se provjeriti za svaki pojedinačni slučaj.
Vrijeme objave: 22. ožujka 2023
