MIPI kamera pret USB kameru
Dažu pēdējo gadu laikā iegultā vīzija ir attīstījusies no modes vārda līdz plaši pieņemtai tehnoloģijai, ko izmanto rūpniecības, medicīnas, mazumtirdzniecības, izklaides un lauksaimniecības nozarēs. Katrā evolūcijas posmā iegultais redzējums ir nodrošinājis ievērojamu izvēlei pieejamo kameru saskarņu skaita pieaugumu. Tomēr, neskatoties uz tehnoloģiskajiem sasniegumiem, MIPI un USB saskarnes joprojām ir divi populārākie veidi lielākajai daļai iegulto redzes lietojumprogrammu.
MIPI interfeiss
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) ir atvērts standarts un specifikācija, ko ierosinājusi MIPI Alliance mobilo lietojumprogrammu procesoriem.MIPI kameru moduļiparasti ir atrodami mobilajos tālruņos un planšetdatoros, un tie atbalsta augstas izšķirtspējas izšķirtspēju, kas pārsniedz 5 miljonus pikseļu. MIPI ir sadalīts MIPI DSI un MIPI CSI, kas atbilst attiecīgi video displeja un video ievades standartiem. Pašlaik MIPI kameru moduļi tiek plaši izmantoti citos iegultos produktos, piemēram, viedtālruņos, braukšanas ierakstītājos, tiesībaizsardzības kamerās, augstas izšķirtspējas mikrokamerās un tīkla novērošanas kamerās.
MIPI displeja seriālais interfeiss (MIPI DSI®) definē ātrdarbīgu seriālo interfeisu starp resursdatora procesoru un displeja moduli. Saskarne ļauj ražotājiem integrēt displejus, lai nodrošinātu augstu veiktspēju, zemu enerģijas patēriņu un zemu elektromagnētisko traucējumu (EMI), vienlaikus samazinot tapu skaitu un saglabājot saderību starp dažādiem piegādātājiem. Dizaineri var izmantot MIPI DSI, lai nodrošinātu izcilu krāsu atveidi visprasīgākajiem attēlu un video scenārijiem un atbalstītu stereoskopiska satura pārraidi.
MIPI ir visbiežāk izmantotais interfeiss mūsdienu tirgū attēla un video no punkta uz punktu pārraidei starp kamerām un resursdatora ierīcēm. To var attiecināt uz MIPI lietošanas ērtumu un spēju atbalstīt plašu augstas veiktspējas lietojumprogrammu klāstu. Tas ir aprīkots arī ar jaudīgām funkcijām, piemēram, 1080p, 4K, 8K un augstāku video un augstas izšķirtspējas attēlveidošanu.
MIPI interfeiss ir ideāla izvēle lietojumprogrammām, piemēram, uz galvas piestiprinātām virtuālās realitātes ierīcēm, viedajām satiksmes lietojumprogrammām, žestu atpazīšanas sistēmām, droniem, sejas atpazīšanai, drošībai, novērošanas sistēmām utt.
MIPI CSI-2 interfeiss
MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) standarts ir augstas veiktspējas, rentabls un vienkārši lietojams interfeiss. MIPI CSI-2 piedāvā maksimālo joslas platumu 10 Gb/s ar četrām attēla datu joslām – katra josla spēj pārsūtīt datus līdz 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 ir ātrāks par USB 3.0, un tam ir uzticams protokols, lai apstrādātu video no 1080p līdz 8K un vairāk. Turklāt MIPI CSI-2 zemās pieskaitāmās izmaksas dēļ ir lielāks attēla joslas platums.
Pateicoties daudzkodolu procesoriem, MIPI CSI-2 interfeiss izmanto mazāk resursu no CPU. Tā ir Raspberry Pi un Jetson Nano noklusējuma kameras saskarne. Uz tā pamatā ir arī Raspberry Pi kameras modulis V1 un V2.
MIPI CSI-2 saskarnes ierobežojumi
Lai gan MIPI CSI ir spēcīgs un populārs interfeiss, tam ir daži ierobežojumi. Piemēram, MIPI kameru darbībai ir nepieciešami papildu draiveri. Tas nozīmē, ka ir ierobežots atbalsts dažādiem attēla sensoriem, ja vien iegulto sistēmu ražotāji to patiešām nepieprasa!
MIPI priekšrocības:
MIPI interfeisam ir mazāk signāla līniju nekā DVP interfeisam. Tā kā tas ir zemsprieguma diferenciālais signāls, radītie traucējumi ir nelieli, un arī prettraucējumu spēja ir spēcīga. 800 W un galvenokārt izmanto MIPI interfeisu. Viedtālruņa kameras saskarne izmanto MIPI.
Kā tas darbojas?
Parasti īpaši kompaktā plate redzes sistēmā atbalsta MIPI CSI-2 un darbojas ar plašu viedo sensoru risinājumu klāstu. Turklāt tas ir savietojams ar daudzām dažādām CPU platēm.
MIPI CSI-2 atbalsta MIPI D-PHY fizisko slāni, lai sazinātos ar lietojumprogrammas procesoru vai sistēmu mikroshēmā (SoC). To var ieviest vienā no diviem fiziskajiem slāņiem: MIPI C-PHY℠ v2.0 vai MIPI D-PHY℠ v2.5. Tāpēc tā veiktspēja ir joslas mērogojama.
MIPI kamerā kameras sensors uztver un pārsūta attēlu uz CSI-2 resursdatoru. Kad attēls tiek pārraidīts, tas tiek ievietots atmiņā kā atsevišķi kadri. Katrs kadrs tiek pārraidīts, izmantojot virtuālos kanālus. Pēc tam katrs kanāls tiek sadalīts līnijās – pārraida pa vienai. Tādējādi tas nodrošina pilnīgu attēla pārraidi no viena un tā paša attēla sensora, bet ar vairāku pikseļu straumēm.
MIPI CSI-2 saziņai izmanto paketes, kas ietver datu formāta un kļūdu labošanas koda (ECC) funkcionalitāti. Viena pakete pārvietojas cauri D-PHY slānim un pēc tam sadalās nepieciešamo datu joslu skaitā. D-PHY darbojas ātrgaitas režīmā un pa kanālu pārraida paketi uz uztvērēju.
Pēc tam CSI-2 uztvērējs tiek nodrošināts ar D-PHY fizisko slāni, lai iegūtu un atšifrētu paketi. Process tiek atkārtots katru kadru no CSI-2 ierīces uz resursdatoru, izmantojot efektīvu un zemu izmaksu ieviešanu.
USB interfeiss
TheUSB interfeissmēdz kalpot kā krustpunkts starp divām sistēmām – kameru un datoru. Tā kā tas ir labi pazīstams ar savām plug-and-play iespējām, USB interfeisa izvēle nozīmē, ka varat atvadīties no dārgiem, gariem izstrādes laikiem un izmaksām par iegulto redzes interfeisu. Vecākajai versijai USB 2.0 ir būtiski tehniski ierobežojumi. Tā kā tehnoloģija sāk sarukt, vairākas tās sastāvdaļas kļūst nesaderīgas. USB 3.0 un USB 3.1 Gen 1 saskarnes tika palaistas, lai pārvarētu USB 2.0 interfeisa ierobežojumus.
USB 3.0 (un USB 3.1 Gen 1) interfeiss apvieno dažādu saskarņu pozitīvās īpašības. Tie ietver plug-and-play saderību un zemu CPU slodzi. USB 3.0 industriālais redzes standarts arī palielina tā uzticamību augstas izšķirtspējas un ātrgaitas kamerām.
Tas prasa minimālu papildu aparatūru un atbalsta mazu joslas platumu - līdz 40 megabaitiem sekundē. Tā maksimālais joslas platums ir 480 megabaiti sekundē. Tas ir 10 reizes ātrāk nekā USB 2.0 un 4 reizes ātrāk nekā GigE! Tās pievienošanas un atskaņošanas iespējas nodrošina, ka iegultās redzamības ierīces var viegli nomainīt, tādējādi atvieglojot bojātas kameras nomaiņu.
USB 3.0 interfeisa ierobežojumi
Lielākais trūkumsUSB 3.0interfeiss ir tāds, ka nevar palaist augstas izšķirtspējas sensorus lielā ātrumā. Vēl viens trūkums ir tas, ka kabeli var izmantot tikai līdz 5 metru attālumam no resursdatora procesora. Lai gan ir pieejami garāki kabeļi, tie visi ir aprīkoti ar “pastiprinātājiem”. Cik labi šie kabeļi darbojas kopā ar rūpnieciskajām kamerām, ir jāpārbauda katrā atsevišķā gadījumā.
Izsūtīšanas laiks: 22.03.2023
