Camera MIPI vs Camera USB
În ultimii câțiva ani, viziunea încorporată a evoluat de la un cuvânt la modă la o tehnologie adoptată pe scară largă, utilizată în sectoarele industriale, medicale, retail, divertisment și agricultură. Cu fiecare fază a evoluției sale, viziunea încorporată a asigurat o creștere semnificativă a numărului de interfețe pentru camere disponibile din care să aleagă. Cu toate acestea, în ciuda progreselor tehnologice, interfețele MIPI și USB au rămas cele mai populare două tipuri pentru majoritatea aplicațiilor de viziune încorporate.
Interfață MIPI
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) este un standard deschis și o specificație inițiată de Alianța MIPI pentru procesoarele de aplicații mobile.Module de cameră MIPIse găsesc în mod obișnuit în telefoanele mobile și tablete și acceptă rezoluții de înaltă definiție de peste 5 milioane de pixeli. MIPI este împărțit în MIPI DSI și MIPI CSI, care corespund standardelor de afișare video și, respectiv, de intrare video. În prezent, modulele de camere MIPI sunt utilizate pe scară largă în alte produse încorporate, cum ar fi smartphone-uri, recordere de conducere, camere de aplicare a legii, micro camere de înaltă definiție și camere de supraveghere în rețea.
Interfața serială de afișare MIPI (MIPI DSI ® ) definește o interfață serială de mare viteză între un procesor gazdă și un modul de afișare. Interfața permite producătorilor să integreze afișaje pentru performanță ridicată, consum redus de energie și interferență electromagnetică (EMI) scăzută, reducând în același timp numărul de pin și menținând compatibilitatea între diferiți furnizori. Designerii pot folosi MIPI DSI pentru a oferi o redare strălucitoare a culorilor pentru cele mai solicitante scenarii de imagine și video și pentru a sprijini transmiterea conținutului stereoscopic.
MIPI este cea mai utilizată interfață pe piața actuală pentru transmisia punct-la-punct de imagini și video între camere și dispozitive gazdă. Poate fi atribuită ușurinței de utilizare a MIPI și capacității sale de a suporta o gamă largă de aplicații de înaltă performanță. De asemenea, vine echipat cu funcții puternice, cum ar fi 1080p, 4K, 8K și nu numai video și imagini de înaltă rezoluție.
Interfața MIPI este o alegere ideală pentru aplicații precum dispozitive de realitate virtuală montate pe cap, aplicații inteligente de trafic, sisteme de recunoaștere a gesturilor, drone, recunoaștere facială, securitate, sisteme de supraveghere etc.
Interfață MIPI CSI-2
Standardul MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) este o interfață de înaltă performanță, rentabilă și simplu de utilizat. MIPI CSI-2 oferă o lățime de bandă maximă de 10 Gb/s cu patru benzi de date de imagine – fiecare bandă capabilă să transfere date de până la 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 este mai rapid decât USB 3.0 și are un protocol de încredere pentru a gestiona videoclipuri de la 1080p la 8K și mai mult. În plus, datorită supraîncărcării sale reduse, MIPI CSI-2 are o lățime de bandă netă mai mare a imaginii.
Interfața MIPI CSI-2 utilizează mai puține resurse de la CPU - datorită procesoarelor sale multi-core. Este interfața implicită a camerei pentru Raspberry Pi și Jetson Nano. Pe acesta se bazează și modulul camerei Raspberry Pi V1 și V2.
Limitări ale interfeței MIPI CSI-2
Chiar dacă este o interfață puternică și populară, MIPI CSI vine cu câteva limitări. De exemplu, camerele MIPI se bazează pe drivere suplimentare pentru a funcționa. Înseamnă că există un suport limitat pentru diferiți senzori de imagine, cu excepția cazului în care producătorii de sisteme încorporate solicită cu adevărat acest lucru!
Avantajele MIPI:
Interfața MIPI are mai puține linii de semnal decât interfața DVP. Deoarece este un semnal diferenţial de joasă tensiune, interferenţa generată este mică, iar capacitatea anti-interferenţă este, de asemenea, puternică. 800W și mai presus de toate folosesc interfața MIPI. Interfața camerei smartphone folosește MIPI.
Cum funcționează?
De obicei, placa ultra-compactă dintr-un sistem de viziune acceptă MIPI CSI-2 și funcționează cu o gamă largă de soluții de senzori inteligenți. În plus, este compatibil cu multe plăci CPU diferite.
MIPI CSI-2 acceptă stratul fizic MIPI D-PHY pentru a comunica cu procesorul aplicației sau cu System on a Chip (SoC). Poate fi implementat pe oricare dintre cele două straturi fizice: MIPI C-PHY℠ v2.0 sau MIPI D-PHY℠ v2.5. Prin urmare, performanța sa este scalabilă pe bandă.
Într-o cameră MIPI, senzorul camerei captează și transmite o imagine către gazda CSI-2. Când imaginea este transmisă, aceasta este plasată în memorie ca cadre individuale. Fiecare cadru este transmis prin canale virtuale. Fiecare canal este apoi împărțit în linii – transmise pe rând. Prin urmare, permite transmiterea completă a imaginii de la același senzor de imagine - dar cu fluxuri multiple de pixeli.
MIPI CSI-2 utilizează pachete pentru comunicare care includ formatul de date și funcționalitatea codului de corectare a erorilor (ECC). Un singur pachet călătorește prin stratul D-PHY și apoi se împarte în numărul de benzi de date necesare. D-PHY funcționează în modul de mare viteză și transmite pachetul către receptor prin canal.
Apoi, receptorul CSI-2 este prevăzut cu un strat fizic D-PHY pentru extragerea și decodarea pachetului. Procesul se repetă cadru cu cadru de la dispozitivul CSI-2 la gazdă printr-o implementare eficientă și cu costuri reduse.
Interfață USB
Theinterfata USBtinde să servească drept joncțiune între două sisteme – camera și computerul. Deoarece este binecunoscut pentru capacitățile sale plug-and-play, alegerea interfeței USB implică faptul că vă puteți lua rămas bun de la timpii și costurile de dezvoltare scumpe și lungi pentru interfața dvs. de viziune încorporată. USB 2.0, versiunea mai veche, are limitări tehnice semnificative. Pe măsură ce tehnologia începe să scadă, o serie de componente ale sale devin incompatibile. Interfețele USB 3.0 și USB 3.1 Gen 1 au fost lansate pentru a depăși limitările interfeței USB 2.0.
Interfața USB 3.0 (și USB 3.1 Gen 1) combină caracteristicile pozitive ale diferitelor interfețe. Acestea includ compatibilitatea plug-and-play și sarcina scăzută a procesorului. Standardul industrial de viziune USB 3.0 îi mărește și fiabilitatea pentru camerele de înaltă rezoluție și de mare viteză.
Necesită hardware suplimentar minim și acceptă lățime de bandă redusă - până la 40 de megaocteți pe secundă. Are o lățime de bandă maximă de 480 megaocteți pe secundă. Acesta este de 10 ori mai rapid decât USB 2.0 și de 4 ori mai rapid decât GigE! Capacitățile sale plug-and-play asigură că dispozitivele de viziune încorporate pot fi schimbate cu ușurință, ceea ce facilitează înlocuirea unei camere deteriorate.
Limitări ale interfeței USB 3.0
Cel mai mare dezavantaj alUSB 3.0interfața este că nu puteți rula senzori de înaltă rezoluție la viteză mare. Un alt dezavantaj este că poți folosi doar un cablu până la o distanță de 5 metri de procesorul gazdă. Deși sunt disponibile cabluri mai lungi, toate sunt echipate cu „amplificatoare”. Cât de bine funcționează aceste cabluri împreună cu camerele industriale trebuie verificat pentru fiecare caz în parte.
Ora postării: 22-mar-2023
