MIPI კამერა USB კამერის წინააღმდეგ

MIPI კამერა USB კამერის წინააღმდეგ

გასული რამდენიმე წლის განმავლობაში, ჩაშენებული ხედვა განვითარდა ხმაურიდან ფართოდ მიღებულ ტექნოლოგიად, რომელიც გამოიყენება ინდუსტრიულ, სამედიცინო, საცალო ვაჭრობის, გასართობ და ფერმერულ სექტორებში. მისი ევოლუციის თითოეულ ფაზაში, ჩაშენებულმა ხედვამ უზრუნველყო კამერის ინტერფეისების რაოდენობის მნიშვნელოვანი ზრდა, რომელთაგან არჩევისთვის ხელმისაწვდომია. თუმცა, მიუხედავად ტექნოლოგიური მიღწევებისა, MIPI და USB ინტერფეისები რჩება ორ ყველაზე პოპულარულ ტიპად ჩაშენებული ხედვის აპლიკაციების უმრავლესობისთვის.

 

MIPI ინტერფეისი

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) არის ღია სტანდარტი და სპეციფიკაცია, რომელიც ინიცირებულია MIPI Alliance-ის მიერ მობილური აპლიკაციების პროცესორებისთვის.MIPI კამერის მოდულებიჩვეულებრივ გვხვდება მობილურ ტელეფონებსა და ტაბლეტებში და მხარს უჭერს 5 მილიონზე მეტი პიქსელის მაღალი გარჩევადობის გარჩევადობას. MIPI იყოფა MIPI DSI და MIPI CSI, რომლებიც შეესაბამება ვიდეო ჩვენების და ვიდეო შეყვანის სტანდარტებს, შესაბამისად. ამჟამად, MIPI კამერის მოდულები ფართოდ გამოიყენება სხვა ჩაშენებულ პროდუქტებში, როგორიცაა სმარტფონები, მართვის ჩამწერები, სამართალდამცავი ორგანოების კამერები, მაღალი გარჩევადობის მიკრო კამერები და ქსელის სათვალთვალო კამერები.

MIPI ეკრანის სერიული ინტერფეისი (MIPI DSI ®) განსაზღვრავს მაღალსიჩქარიან სერიულ ინტერფეისს მასპინძელ პროცესორსა და დისპლეის მოდულს შორის. ინტერფეისი მწარმოებლებს საშუალებას აძლევს დააკავშირონ დისპლეები მაღალი ხარისხის, დაბალი ენერგიის მოხმარებისა და დაბალი ელექტრომაგნიტური ჩარევისთვის (EMI), ამასთან ამცირებს პინების რაოდენობას და შეინარჩუნებს თავსებადობას სხვადასხვა მომწოდებლებს შორის. დიზაინერებს შეუძლიათ გამოიყენონ MIPI DSI, რათა უზრუნველყონ ბრწყინვალე ფერების გადაცემა ყველაზე მოთხოვნადი სურათებისა და ვიდეო სცენარებისთვის და მხარი დაუჭირონ სტერეოსკოპული შინაარსის გადაცემას.

 

MIPI არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული ინტერფეისი დღევანდელ ბაზარზე კამერებსა და მასპინძელ მოწყობილობებს შორის გამოსახულების და ვიდეო გადაცემის წერტილიდან წერტილამდე. ეს შეიძლება მიეკუთვნებოდეს MIPI-ს გამოყენების სიმარტივეს და მის უნარს, მხარი დაუჭიროს მაღალი ხარისხის აპლიკაციების ფართო სპექტრს. ის ასევე აღჭურვილია ძლიერი ფუნქციებით, როგორიცაა 1080p, 4K, 8K და მეტი ვიდეო და მაღალი რეზოლუციის გამოსახულება.

 

MIPI ინტერფეისი იდეალური არჩევანია ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა თავში დამონტაჟებული ვირტუალური რეალობის მოწყობილობები, ჭკვიანი ტრაფიკის აპლიკაციები, ჟესტების ამოცნობის სისტემები, დრონები, სახის ამოცნობა, უსაფრთხოება, სათვალთვალო სისტემები და ა.შ.

 

MIPI CSI-2 ინტერფეისი

MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) სტანდარტი არის მაღალი ხარისხის, ეკონომიური და მარტივი გამოსაყენებელი ინტერფეისი. MIPI CSI-2 გთავაზობთ მაქსიმალურ გამტარობას 10 გბ/წმ გამოსახულების მონაცემთა ოთხი ზოლით – თითოეულ ზოლს შეუძლია მონაცემთა გადაცემა 2,5 გბ/წმ-მდე. MIPI CSI-2 უფრო სწრაფია ვიდრე USB 3.0 და აქვს საიმედო პროტოკოლი ვიდეოს დასამუშავებლად 1080p-დან 8K-მდე და მეტი. გარდა ამისა, დაბალი ზედნადების გამო, MIPI CSI-2-ს აქვს გამოსახულების უფრო მაღალი გამტარუნარიანობა.

 

MIPI CSI-2 ინტერფეისი იყენებს ნაკლებ რესურსს CPU-დან - მრავალბირთვიანი პროცესორების წყალობით. ეს არის ნაგულისხმევი კამერის ინტერფეისი Raspberry Pi-სთვის და Jetson Nano-სთვის. მასზეა დაფუძნებული Raspberry Pi კამერის მოდული V1 და V2.

 

MIPI CSI-2 ინტერფეისის შეზღუდვები

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის ძლიერი და პოპულარული ინტერფეისი, MIPI CSI-ს აქვს რამდენიმე შეზღუდვა. მაგალითად, MIPI კამერები მუშაობენ დამატებით დრაივერებზე. ეს ნიშნავს, რომ შეზღუდულია სხვადასხვა გამოსახულების სენსორების მხარდაჭერა, თუ ჩაშენებული სისტემის მწარმოებლები ნამდვილად არ ითხოვენ ამას!

 

MIPI-ს უპირატესობები:

MIPI ინტერფეისს აქვს ნაკლები სიგნალის ხაზი, ვიდრე DVP ინტერფეისი. იმის გამო, რომ ეს არის დაბალი ძაბვის დიფერენციალური სიგნალი, წარმოქმნილი ჩარევა მცირეა და ასევე ძლიერია ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი. 800 W და უპირველეს ყოვლისა გამოიყენეთ MIPI ინტერფეისი. სმარტფონის კამერის ინტერფეისი იყენებს MIPI-ს.

 

როგორ მუშაობს?

როგორც წესი, ულტრა კომპაქტური დაფა ხედვის სისტემაში მხარს უჭერს MIPI CSI-2-ს და მუშაობს ინტელექტუალური სენსორის გადაწყვეტილებების მაღალი დიაპაზონით. უფრო მეტიც, ის თავსებადია სხვადასხვა CPU დაფებთან.
MIPI CSI-2 მხარს უჭერს MIPI D-PHY ფიზიკურ ფენას აპლიკაციის პროცესორთან ან ჩიპზე (SoC) სისტემასთან კომუნიკაციისთვის. მისი დანერგვა შესაძლებელია ორივე ფიზიკურ შრეზე: MIPI C-PHY℠ v2.0 ან MIPI D-PHY℠ v2.5. აქედან გამომდინარე, მისი შესრულება არის ზოლის მასშტაბირება.

MIPI კამერაში, კამერის სენსორი იღებს და გადასცემს სურათს CSI-2 ჰოსტს. გამოსახულების გადაცემისას ის მოთავსებულია მეხსიერებაში ცალკეული ჩარჩოების სახით. თითოეული ფრეიმი გადაიცემა ვირტუალური არხებით. ყოველი არხი შემდეგ იყოფა ხაზებად - გადაიცემა თითო ჯერზე. აქედან გამომდინარე, ის იძლევა სურათის სრულ გადაცემას იმავე გამოსახულების სენსორიდან - მაგრამ მრავალი პიქსელის ნაკადით.

MIPI CSI-2 იყენებს პაკეტებს კომუნიკაციისთვის, რომლებიც შეიცავს მონაცემთა ფორმატს და შეცდომის კორექტირების კოდის (ECC) ფუნქციონირებას. ერთი პაკეტი გადის D-PHY ფენაში და შემდეგ იყოფა მონაცემთა საჭირო ზოლების რაოდენობაზე. D-PHY მუშაობს მაღალსიჩქარიან რეჟიმში და არხის მეშვეობით გადასცემს პაკეტს მიმღებს.

შემდეგ, CSI-2 მიმღებს მიეწოდება D-PHY ფიზიკური ფენა პაკეტის ამოსაღებად და გაშიფვრისთვის. პროცესი მეორდება კადრ-კადრში CSI-2 მოწყობილობიდან ჰოსტამდე ეფექტური და დაბალფასიანი განხორციელების გზით.

 

USB ინტერფეისი

TheUSB ინტერფეისიროგორც წესი, ემსახურება ორ სისტემას - კამერასა და კომპიუტერს შორის შეერთებას. იმის გამო, რომ ის კარგად არის ცნობილი plug-and-play შესაძლებლობებით, USB ინტერფეისის არჩევა გულისხმობს, რომ თქვენ შეგიძლიათ დაემშვიდობოთ ძვირადღირებულ, გაწელილ განვითარების დროს და ხარჯებს თქვენი ჩაშენებული ხედვის ინტერფეისისთვის. USB 2.0, ძველ ვერსიას, აქვს მნიშვნელოვანი ტექნიკური შეზღუდვები. როდესაც ტექნოლოგია იწყებს კლებას, მისი კომპონენტების რაოდენობა შეუთავსებელი ხდება. USB 3.0 და USB 3.1 Gen 1 ინტერფეისები ამოქმედდა USB 2.0 ინტერფეისის შეზღუდვების დასაძლევად.

USB 3.0 ინტერფეისი

USB 3.0 (და USB 3.1 Gen 1) ინტერფეისი აერთიანებს სხვადასხვა ინტერფეისის დადებით მახასიათებლებს. მათ შორისაა plug-and-play თავსებადობა და დაბალი CPU დატვირთვა. USB 3.0-ის ხედვის ინდუსტრიული სტანდარტი ასევე ზრდის მის საიმედოობას მაღალი გარჩევადობის და მაღალსიჩქარიანი კამერებისთვის.

ის მოითხოვს მინიმალურ დამატებით აპარატურას და მხარს უჭერს დაბალ სიჩქარეს - 40 მეგაბაიტამდე წამში. მას აქვს მაქსიმალური გამტარობა 480 მეგაბაიტი წამში. ეს არის 10-ჯერ უფრო სწრაფი ვიდრე USB 2.0 და 4-ჯერ უფრო სწრაფი ვიდრე GigE! მისი plug-and-play შესაძლებლობები უზრუნველყოფს ჩაშენებული ხედვის მოწყობილობების მარტივად გამოცვლას – რაც გაადვილებს დაზიანებული კამერის შეცვლას.

 

 

USB 3.0 ინტერფეისის შეზღუდვები

ყველაზე დიდი მინუსიUSB 3.0ინტერფეისი არის ის, რომ თქვენ არ შეგიძლიათ მაღალი გარჩევადობის სენსორების გაშვება მაღალი სიჩქარით. კიდევ ერთი მინუსი არის ის, რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ კაბელი მხოლოდ მასპინძელი პროცესორიდან 5 მეტრამდე მანძილზე. მიუხედავად იმისა, რომ უფრო გრძელი კაბელები ხელმისაწვდომია, ისინი ყველა აღჭურვილია "გამაძლიერებლებით". რამდენად კარგად მუშაობს ეს კაბელები სამრეწველო კამერებთან ერთად, უნდა შემოწმდეს თითოეული ინდივიდუალური შემთხვევისთვის.