Выбор наиболее подходящего интерфейса зависит от многих факторов. А MIPI и USB остаются двумя самыми популярными интерфейсами камеры. Совершите подробное путешествие в мир интерфейсов MIPI и USB и проведите сравнение функций.
За последние несколько лет встроенное зрение превратилось из модного слова в широко распространенную технологию, используемую в промышленности, медицине, розничной торговле, развлечениях и сельском хозяйстве. На каждом этапе своего развития встроенное зрение обеспечивало значительный рост количества интерфейсов камер, доступных на выбор. Однако, несмотря на технологические достижения, интерфейсы MIPI и USB остаются двумя наиболее популярными типами для большинства встраиваемых приложений машинного зрения.
Выбор наиболее подходящего интерфейса зависит от многих факторов, таких как требования к частоте кадров и пропускной способности, разрешение, надежность передачи данных, длина кабеля, сложность и, конечно же, общая стоимость. В этой статье мы подробно рассмотрим оба интерфейса, чтобы лучше понять их возможности и ограничения.
Модуль камеры 720P
Более глубокий взгляд на интерфейсы MIPI и USB.
Камера MIPI — это не что иное, какмодуль камерыили система, которая использует интерфейс MIPI для передачи изображений с камеры на хост-платформу. Для сравнения, USB-камера использует интерфейс USB для передачи данных. Теперь давайте разберемся с различными типами интерфейсов MIPI и USB и где они используются.
MIPI-интерфейс
MIPI — это наиболее часто используемый интерфейс на современном рынке для прямой передачи изображений и видео между камерами и хост-устройствами. Это можно объяснить простотой использования MIPI и его способностью поддерживать широкий спектр высокопроизводительных приложений. Он также оснащен мощными функциями, такими как видео 1080p, 4K, 8K и выше, а также обработка изображений с высоким разрешением.
Интерфейс MIPI является идеальным выбором для таких приложений, как головные устройства виртуальной реальности, приложения интеллектуального трафика, системы распознавания жестов, дроны, распознавание лиц, системы безопасности, наблюдения и т. д.
Интерфейс MIPI CSI-2
Стандарт MIPI CSI-2 (последовательный интерфейс камеры MIPI 2-го поколения) представляет собой высокопроизводительный, экономичный и простой в использовании интерфейс. MIPI CSI-2 обеспечивает максимальную пропускную способность 10 Гбит/с с четырьмя линиями передачи данных изображения – каждая полоса способна передавать данные со скоростью до 2,5 Гбит/с. MIPI CSI-2 быстрее, чем USB 3.0, и имеет надежный протокол для обработки видео от 1080p до 8K и выше. Кроме того, благодаря низким накладным расходам MIPI CSI-2 имеет более высокую пропускную способность чистого изображения.
Интерфейс MIPI CSI-2 использует меньше ресурсов ЦП благодаря многоядерным процессорам. Это интерфейс камеры по умолчанию для Raspberry Pi и Jetson Nano. На его основе также созданы модули камеры Raspberry Pi V1 и V2.
USB-модуль камеры 5 МП
Ограничения интерфейса MIPI CSI-2
Несмотря на то, что это мощный и популярный интерфейс, MIPI CSI имеет некоторые ограничения. Например, для работы камер MIPI требуются дополнительные драйверы. Это означает, что поддержка различных датчиков изображения ограничена, если только производители встраиваемых систем не настаивают на этом!
USB-интерфейс
Интерфейс USB обычно служит связующим звеном между двумя системами — камерой и ПК. Поскольку он хорошо известен своими возможностями Plug-and-Play, выбор интерфейса USB означает, что вы можете попрощаться с дорогостоящими, длительными сроками и затратами на разработку встроенного интерфейса машинного зрения. USB 2.0, более старая версия, имеет существенные технические ограничения. Поскольку технология начинает сокращаться, ряд ее компонентов становятся несовместимыми. Интерфейсы USB 3.0 и USB 3.1 Gen 1 были выпущены для преодоления ограничений интерфейса USB 2.0.
>> Приобретите наши USB-модули для камер здесь.
Интерфейс USB 3.0
Интерфейс USB 3.0 (и USB 3.1 Gen 1) сочетает в себе положительные особенности различных интерфейсов. К ним относятся совместимость Plug-and-Play и низкая нагрузка на процессор. Промышленный стандарт USB 3.0 также повышает надежность для высокоскоростных камер с высоким разрешением.
Он требует минимального дополнительного оборудования и поддерживает низкую пропускную способность — до 40 мегабайт в секунду. Максимальная пропускная способность составляет 480 мегабайт в секунду. Это в 10 раз быстрее, чем USB 2.0, и в 4 раза быстрее, чем GigE! Его возможности Plug-and-Play гарантируют, что встроенные устройства машинного зрения можно будет легко заменить, что упрощает замену поврежденной камеры.
Ограничения интерфейса USB 3.0
Самый большой недостаток интерфейса USB 3.0 заключается в том, что вы не можете использовать датчики высокого разрешения на высокой скорости. Еще одним недостатком является то, что вы можете использовать кабель только на расстоянии до 5 метров от хост-процессора. Хотя доступны более длинные кабели, все они оснащены «усилителями». Насколько хорошо эти кабели работают вместе с промышленными камерами, нужно проверять в каждом конкретном случае.
MIPI Camera против USB-камеры – сравнение функций
| Функции | USB 3.0 | МИПИ CSI-2 |
| Доступность на SoC | На высокопроизводительных SoC | Много (обычно доступно 6 полос) |
| Пропускная способность | 400 МБ/с | 320 МБ/с/линия 1280 МБ/с (с 4 линиями)* |
| Длина кабеля | < 5 метров | <30 см |
| Требования к пространству | Высокий | Низкий |
| Подключи и работай | Поддерживается | Не поддерживается |
| Затраты на разработку | Низкий | От среднего до высокого |
Мыпоставщик модуля USB-камеры. Если вы заинтересованы в нашей продукции, пожалуйстасвяжитесь с нами сейчас!
Время публикации: 20 ноября 2022 г.
