MIPI Kamera ve USB Kamera
Geçtiğimiz birkaç yılda, gömülü vizyon moda bir kelimeden endüstriyel, tıbbi, perakende, eğlence ve tarım sektörlerinde kullanılan, yaygın olarak benimsenen bir teknolojiye dönüştü. Gelişiminin her aşamasında, gömülü görüş, aralarından seçim yapılabilecek kamera arayüzlerinin sayısında önemli bir artış sağlamıştır. Ancak teknolojik gelişmelere rağmen MIPI ve USB arayüzleri, gömülü görüntü uygulamalarının çoğunluğu için en popüler iki tür olmaya devam etti.
MIPI Arayüzü
MIPI (Mobil Endüstri İşlemci Arayüzü), mobil uygulama işlemcileri için MIPI Alliance tarafından başlatılan açık bir standart ve spesifikasyondur.MIPI kamera modülleriyaygın olarak cep telefonlarında ve tabletlerde bulunur ve 5 milyon pikselin üzerindeki yüksek çözünürlüklü çözünürlükleri destekler. MIPI, sırasıyla video görüntüleme ve video giriş standartlarına karşılık gelen MIPI DSI ve MIPI CSI'ye bölünmüştür. Şu anda MIPI kamera modülleri akıllı telefonlar, sürüş kaydediciler, emniyet kameraları, yüksek çözünürlüklü mikro kameralar ve ağ gözetleme kameraları gibi diğer gömülü ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
MIPI Ekran Seri Arayüzü (MIPI DSI ®), bir ana işlemci ile bir ekran modülü arasında yüksek hızlı bir seri arayüzü tanımlar. Arayüz, üreticilerin yüksek performans, düşük güç tüketimi ve düşük elektromanyetik girişim (EMI) için ekranları entegre etmesine olanak tanırken pin sayısını azaltır ve farklı tedarikçiler arasındaki uyumluluğu korur. Tasarımcılar, en zorlu görüntü ve video senaryoları için parlak renksel geriverim sağlamak ve stereoskopik içeriğin aktarımını desteklemek için MIPI DSI'yı kullanabilir.
MIPI, kameralar ve ana cihazlar arasında noktadan noktaya görüntü ve video aktarımı için günümüz pazarında en yaygın kullanılan arayüzdür. Bu, MIPI'nin kullanım kolaylığına ve çok çeşitli yüksek performanslı uygulamaları destekleme yeteneğine bağlanabilir. Ayrıca 1080p, 4K, 8K ve ötesi video ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme gibi güçlü özelliklerle donatılmıştır.
MIPI arayüzü başa takılan sanal gerçeklik cihazları, akıllı trafik uygulamaları, jest tanıma sistemleri, drone, yüz tanıma, güvenlik, gözetleme sistemleri vb. uygulamalar için ideal bir seçimdir.
MIPI CSI-2 Arayüzü
MIPI CSI-2 (MIPI Kamera Seri Arayüzü 2. Nesil) standardı, yüksek performanslı, uygun maliyetli ve kullanımı kolay bir arayüzdür. MIPI CSI-2, her biri 2,5 Gb/s'ye kadar veri aktarabilen dört görüntü veri şeridiyle maksimum 10 Gb/s bant genişliği sunar. MIPI CSI-2, USB 3.0'dan daha hızlıdır ve 1080p'den 8K'ya ve ötesine kadar videoyu işlemek için güvenilir bir protokole sahiptir. Ayrıca, düşük ek yükü nedeniyle MIPI CSI-2 daha yüksek net görüntü bant genişliğine sahiptir.
MIPI CSI-2 arayüzü, çok çekirdekli işlemcileri sayesinde CPU'dan daha az kaynak kullanır. Raspberry Pi ve Jetson Nano için varsayılan kamera arayüzüdür. Raspberry Pi kamera modülü V1 ve V2 de buna dayanmaktadır.
MIPI CSI-2 Arayüzünün Sınırlamaları
MIPI CSI, güçlü ve popüler bir arayüz olmasına rağmen bazı sınırlamalarla birlikte gelir. Örneğin, MIPI kameraların çalışması için ekstra sürücülere ihtiyaç duyulur. Bu, gömülü sistem üreticileri gerçekten zorlamadıkça, farklı görüntü sensörleri için sınırlı destek olduğu anlamına gelir!
MIPI'nin Avantajları:
MIPI arayüzü, DVP arayüzünden daha az sinyal hattına sahiptir. Düşük voltajlı bir diferansiyel sinyal olduğundan, oluşturulan parazit küçüktür ve parazit önleme yeteneği de güçlüdür. 800W ve üzeri MIPI arayüzünü kullanır. Akıllı telefon kamera arayüzü MIPI'yi kullanıyor.
Nasıl çalışıyor?
Tipik olarak bir görüntü sistemindeki ultra kompakt kart, MIPI CSI-2'yi destekler ve çok çeşitli akıllı sensör çözümleriyle çalışır. Üstelik birçok farklı CPU kartıyla uyumludur.
MIPI CSI-2, uygulama işlemcisi veya Çip Üzerindeki Sistem (SoC) ile iletişim kurmak için MIPI D-PHY fiziksel katmanını destekler. İki fiziksel katmandan herhangi birinde uygulanabilir: MIPI C-PHY℠ v2.0 veya MIPI D-PHY℠ v2.5. Bu nedenle performansı şeritte ölçeklenebilir.
Bir MIPI kamerada, kamera sensörü bir görüntüyü yakalar ve CSI-2 ana bilgisayarına iletir. Görüntü iletildiğinde ayrı kareler halinde belleğe yerleştirilir. Her çerçeve sanal kanallar aracılığıyla iletilir. Daha sonra her kanal satırlara bölünür ve birer birer iletilir. Bu nedenle, aynı görüntü sensöründen birden fazla piksel akışıyla tam görüntü aktarımına izin verir.
MIPI CSI-2, iletişim için veri formatı ve hata düzeltme kodu (ECC) işlevselliğini içeren paketleri kullanır. Tek bir paket D-PHY katmanından geçer ve daha sonra gerekli sayıda veri hattına bölünür. D-PHY yüksek hızlı modda çalışır ve paketi kanal üzerinden alıcıya iletir.
Daha sonra CSI-2 alıcısına paketi çıkarmak ve kodunu çözmek için D-PHY fiziksel katmanı sağlanır. İşlem, verimli ve düşük maliyetli bir uygulama aracılığıyla CSI-2 cihazından ana bilgisayara kadar kare kare tekrarlanır.
USB Arayüzü
USB arayüzüiki sistem (kamera ve bilgisayar) arasında bağlantı görevi görme eğilimindedir. Tak ve çalıştır özellikleriyle tanındığından, USB arayüzünü seçmek, yerleşik görsel denetim arayüzünüz için pahalı, uzun süren geliştirme sürelerine ve maliyetlerine elveda diyebileceğiniz anlamına gelir. Eski sürüm olan USB 2.0'ın önemli teknik sınırlamaları vardır. Teknoloji azalmaya başladıkça bazı bileşenleri uyumsuz hale geliyor. USB 2.0 Arayüzünün sınırlamalarının üstesinden gelmek için USB 3.0 ve USB 3.1 Gen 1 arayüzleri piyasaya sürüldü.
USB 3.0 (ve USB 3.1 Gen 1) arayüzü, farklı arayüzlerin olumlu özelliklerini birleştirir. Bunlar arasında tak ve çalıştır uyumluluğu ve düşük CPU yükü yer alır. USB 3.0'ın görsel endüstriyel standardı, yüksek çözünürlüklü ve yüksek hızlı kameralar için güvenilirliğini de artırır.
Minimum düzeyde ek donanım gerektirir ve saniyede 40 megabayta kadar düşük bant genişliğini destekler. Saniyede maksimum 480 megabayt bant genişliğine sahiptir. Bu, USB 2.0'dan 10 kat, GigE'den 4 kat daha hızlıdır! Tak ve çalıştır özellikleri, gömülü görüş cihazlarının kolaylıkla değiştirilebilmesini sağlayarak hasarlı bir kameranın değiştirilmesini kolaylaştırır.
USB 3.0 Arayüzünün Sınırlamaları
En büyük dezavantajıUSB3.0arayüz, yüksek çözünürlüklü sensörleri yüksek hızda çalıştıramazsınız. Diğer bir dezavantaj ise ana işlemciden yalnızca 5 metre mesafeye kadar kablo kullanabiliyor olmanızdır. Daha uzun kablolar mevcut olsa da hepsi “güçlendiriciler” ile donatılmıştır. Bu kabloların endüstriyel kameralarla birlikte ne kadar iyi çalıştığı her durum için kontrol edilmelidir.
Gönderim zamanı: Mar-22-2023
