Kamera MIPI lwn Kamera USB

Kamera MIPI lwn Kamera USB

Sepanjang beberapa tahun kebelakangan ini, visi terbenam telah berkembang daripada kata kunci kepada teknologi yang diterima pakai secara meluas yang digunakan merentas sektor perindustrian, perubatan, runcit, hiburan dan pertanian. Dengan setiap fasa evolusinya, penglihatan terbenam telah memastikan pertumbuhan ketara dalam bilangan antara muka kamera yang tersedia untuk dipilih. Walau bagaimanapun, walaupun dengan kemajuan teknologi, MIPI dan antara muka USB kekal sebagai dua jenis yang paling popular untuk kebanyakan aplikasi penglihatan terbenam.

 

Antara Muka MIPI

MIPI (Antara Muka Pemproses Industri Mudah Alih) ialah standard terbuka dan spesifikasi yang dimulakan oleh MIPI Alliance untuk pemproses aplikasi mudah alih.Modul kamera MIPIbiasanya ditemui dalam telefon mudah alih dan tablet, dan menyokong resolusi definisi tinggi lebih daripada 5 juta piksel. MIPI dibahagikan kepada MIPI DSI dan MIPI CSI, yang sepadan dengan paparan video dan standard input video, masing-masing. Pada masa ini, modul kamera MIPI digunakan secara meluas dalam produk terbenam lain, seperti telefon pintar, perakam pemanduan, kamera penguatkuasa undang-undang, kamera mikro definisi tinggi dan kamera pengawasan rangkaian.

Antara Muka Bersiri Paparan MIPI (MIPI DSI ® ) mentakrifkan antara muka bersiri berkelajuan tinggi antara pemproses hos dan modul paparan. Antara muka membolehkan pengeluar menyepadukan paparan untuk prestasi tinggi, penggunaan kuasa rendah dan gangguan elektromagnet (EMI) rendah, sambil mengurangkan kiraan pin dan mengekalkan keserasian antara pembekal yang berbeza. Pereka bentuk boleh menggunakan MIPI DSI untuk menyediakan pemaparan warna yang cemerlang untuk senario imej dan video yang paling mencabar dan menyokong penghantaran kandungan stereoskopik.

 

MIPI ialah antara muka yang paling biasa digunakan dalam pasaran hari ini untuk penghantaran imej dan video dari titik ke titik antara kamera dan peranti hos. Ia boleh dikaitkan dengan kemudahan penggunaan MIPI dan keupayaannya untuk menyokong rangkaian luas aplikasi berprestasi tinggi. Ia juga dilengkapi dengan ciri berkuasa seperti 1080p, 4K, 8K dan seterusnya pengimejan video dan resolusi tinggi.

 

Antara muka MIPI ialah pilihan ideal untuk aplikasi seperti peranti realiti maya yang dipasang di kepala, aplikasi trafik pintar, sistem pengecaman gerak isyarat, dron, pengecaman muka, keselamatan, sistem pengawasan, dsb.

 

Antara Muka MIPI CSI-2

Piawaian MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) ialah antara muka berprestasi tinggi, kos efektif dan mudah digunakan. MIPI CSI-2 menawarkan lebar jalur maksimum 10 Gb/s dengan empat lorong data imej – setiap lorong mampu memindahkan data sehingga 2.5 Gb/s. MIPI CSI-2 lebih pantas daripada USB 3.0 dan mempunyai protokol yang boleh dipercayai untuk mengendalikan video dari 1080p hingga 8K dan seterusnya. Di samping itu, disebabkan overhednya yang rendah, MIPI CSI-2 mempunyai lebar jalur imej bersih yang lebih tinggi.

 

Antara muka MIPI CSI-2 menggunakan lebih sedikit sumber daripada CPU – terima kasih kepada pemproses berbilang terasnya. Ia adalah antara muka kamera lalai untuk Raspberry Pi dan Jetson Nano. Modul kamera Raspberry Pi V1 dan V2 juga berdasarkannya.

 

Had Antara Muka MIPI CSI-2

Walaupun ia adalah antara muka yang berkuasa dan popular, MIPI CSI mempunyai beberapa batasan. Sebagai contoh, kamera MIPI bergantung pada pemacu tambahan untuk berfungsi. Ini bermakna terdapat sokongan terhad untuk penderia imej yang berbeza melainkan pengeluar sistem terbenam benar-benar mendesaknya!

 

Kelebihan MIPI:

Antara muka MIPI mempunyai garis isyarat yang lebih sedikit daripada antara muka DVP. Kerana ia adalah isyarat pembezaan voltan rendah, gangguan yang dihasilkan adalah kecil, dan keupayaan anti-gangguan juga kuat. 800W dan ke atas semua menggunakan antara muka MIPI. Antara muka kamera telefon pintar menggunakan MIPI.

 

Bagaimana ia berfungsi?

Biasanya, papan ultra-kompak dalam sistem penglihatan menyokong MIPI CSI-2 dan berfungsi dengan rangkaian penyelesaian sensor pintar yang tinggi. Selain itu, ia serasi dengan banyak papan CPU yang berbeza.
MIPI CSI-2 menyokong lapisan fizikal MIPI D-PHY untuk berkomunikasi dengan pemproses aplikasi atau Sistem pada Cip (SoC). Ia boleh dilaksanakan pada salah satu daripada dua lapisan fizikal: MIPI C-PHY℠ v2.0 atau MIPI D-PHY℠ v2.5. Oleh itu, prestasinya adalah berskala lorong.

Dalam kamera MIPI, sensor kamera menangkap dan menghantar imej ke hos CSI-2. Apabila imej dihantar, ia diletakkan dalam ingatan sebagai bingkai individu. Setiap bingkai dihantar melalui saluran maya. Setiap saluran kemudiannya dibahagikan kepada baris - dihantar satu demi satu. Oleh itu, ia membenarkan penghantaran imej lengkap daripada penderia imej yang sama - tetapi dengan aliran piksel berbilang.

MIPI CSI-2 menggunakan paket untuk komunikasi yang termasuk format data dan fungsi kod pembetulan ralat (ECC). Satu paket bergerak melalui lapisan D-PHY dan kemudian berpecah kepada bilangan lorong data yang diperlukan. D-PHY beroperasi dalam mod berkelajuan tinggi dan menghantar paket kepada penerima melalui saluran.

Kemudian, penerima CSI-2 dibekalkan dengan lapisan fizikal D-PHY untuk mengekstrak dan menyahkod paket. Proses ini diulangi bingkai demi bingkai daripada peranti CSI-2 kepada hos melalui pelaksanaan yang cekap dan kos rendah.

 

Antaramuka USB

Theantara muka USBcenderung untuk berfungsi sebagai persimpangan antara dua sistem - kamera dan PC. Memandangkan ia terkenal dengan keupayaan pasang dan mainnya, memilih antara muka USB membayangkan bahawa anda boleh mengucapkan selamat tinggal kepada masa pembangunan dan kos yang mahal dan berlarutan untuk antara muka penglihatan terbenam anda. USB 2.0, versi lama, mempunyai had teknikal yang ketara. Apabila teknologi mula berkurangan, beberapa komponennya menjadi tidak serasi. USB 3.0 dan antara muka USB 3.1 Gen 1 telah dilancarkan untuk mengatasi batasan Antara Muka USB 2.0.

Antaramuka USB 3.0

Antara muka USB 3.0 (dan USB 3.1 Gen 1) menggabungkan ciri positif antara muka yang berbeza. Ini termasuk keserasian plug-and-play dan beban CPU yang rendah. Piawaian industri penglihatan USB 3.0 juga meningkatkan kebolehpercayaannya untuk kamera resolusi tinggi dan berkelajuan tinggi.

Ia memerlukan perkakasan tambahan yang minimum dan menyokong lebar jalur yang rendah – sehingga 40 megabait sesaat. Ia mempunyai lebar jalur maksimum 480 megabait sesaat. Ini 10 kali lebih pantas daripada USB 2.0 dan 4 kali lebih pantas daripada GigE! Keupayaan plug-and-playnya memastikan peranti penglihatan terbenam boleh ditukar dengan mudah – menjadikannya mudah untuk menggantikan kamera yang rosak.

 

 

Had Antara Muka USB 3.0

Kelemahan terbesarUSB 3.0antara muka ialah anda tidak boleh menjalankan penderia resolusi tinggi pada kelajuan tinggi. Kejatuhan lain ialah anda hanya boleh menggunakan kabel sehingga jarak 5 meter dari pemproses hos. Walaupun kabel yang lebih panjang tersedia, semuanya dipasang dengan "penggalak". Sejauh mana kabel ini berfungsi bersama-sama dengan kamera industri perlu diperiksa untuk setiap kes individu.