最适合接口的选择取决于许多因素。 MIPI 和 USB 仍然是最流行的两种相机接口。深入了解 MIPI 和 USB 接口的世界，并进行逐个功能的比较。
在过去的几年里，嵌入式视觉已经从一个流行词发展成为工业、医疗、零售、娱乐和农业领域广泛采用的技术。在其发展的每个阶段，嵌入式视觉都确保了可供选择的相机接口数量的显着增长。然而，尽管技术不断进步，MIPI 和 USB 接口仍然是大多数嵌入式视觉应用中最流行的两种类型。
选择最合适的接口取决于许多因素，例如帧速率/带宽要求、分辨率、数据传输可靠性、电缆长度、复杂性，当然还有总体成本。在本文中，我们将详细研究这两个接口，以更好地了解它们的功能和限制。
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深入了解 MIPI 和 USB 接口
MIPI 相机只不过是一个摄像头模组或使用 MIPI 接口将图像从相机传输到主机平台的系统。相比之下，USB 相机使用 USB 接口进行数据传输。现在，让我们了解一下不同类型的 MIPI 和 USB 接口以及它们的用途。
MIPI接口
MIPI 是当今市场上最常用的接口，用于相机和主机设备之间的点对点图像和视频传输。这可以归因于 MIPI 的易用性及其支持广泛的高性能应用的能力。它还配备了强大的功能，如 1080p、4K、8K 及以上视频和高分辨率成像。
MIPI 接口是头戴式虚拟现实设备、智能交通应用、手势识别系统、无人机、面部识别、安全、监控系统等应用的理想选择。
MIPI CSI-2 接口
MIPI CSI-2（第二代 MIPI 相机串行接口）标准是一种高性能、经济高效且易于使用的接口。 MIPI CSI-2 提供 10 Gb/s 的最大带宽，具有四个图像数据通道，每个通道能够传输高达 2.5 Gb/s 的数据。 MIPI CSI-2 比 USB 3.0 更快，并具有可靠的协议来处理 1080p 到 8K 及以上的视频。此外，由于开销较低，MIPI CSI-2 具有更高的网络图像带宽。
由于采用多核处理器，MIPI CSI-2 接口使用的 CPU 资源更少。它是 Raspberry Pi 和 Jetson Nano 的默认相机接口。 Raspberry Pi相机模块V1和V2也是基于它。
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MIPI CSI-2 接口的限制
尽管 MIPI CSI 是一个功能强大且流行的接口，但它确实存在一些限制。例如，MIPI 相机依赖额外的驱动程序来工作。这意味着对不同图像传感器的支持有限，除非嵌入式系统制造商真正推动它！
USB接口
USB 接口往往充当两个系统（相机和 PC）之间的连接处。由于它以其即插即用功能而闻名，选择 USB 接口意味着您可以告别昂贵、漫长的嵌入式视觉接口开发时间和成本。 USB 2.0 是较旧的版本，具有显着的技术限制。随着技术开始萎缩，其许多组件变得不兼容。 USB 3.0 和 USB 3.1 Gen 1 接口的推出是为了克服 USB 2.0 接口的局限性。
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USB 3.0接口
USB 3.0（和 USB 3.1 Gen 1）接口结合了不同接口的优点。其中包括即插即用兼容性和低 CPU 负载。 USB 3.0 视觉工业标准还提高了高分辨率和高速相机的可靠性。
它需要最少的额外硬件并支持低带宽 - 高达每秒 40 兆字节。它的最大带宽为每秒 480 兆字节。这比 USB 2.0 快 10 倍，比 GigE 快 4 倍！其即插即用功能确保可以轻松更换嵌入式视觉设备，从而轻松更换损坏的相机。
USB 3.0 接口的限制
USB 3.0接口的最大缺点是无法高速运行高分辨率传感器。另一个缺点是您只能使用距离主机处理器 5 米的电缆。虽然可以使用更长的电缆，但它们都配备了“增强器”。这些电缆与工业相机的配合效果必须根据具体情况进行检查。
MIPI 摄像头与 USB 摄像头 – 逐项功能比较
| 特征 | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| SoC 上的可用性 | 在高端 SoC 上 | 许多（通常有 6 个车道可用） |
| 带宽 | 400MB/秒 | 320 MB/秒/通道 1280 MB/秒（4 通道）* |
| 电缆长度 | <5米 | <30厘米 |
| 空间要求 | 高的 | 低的 |
| 即插即用 | 支持 | 不支持 |
| 开发成本 | 低的 | 中到高 |
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发布时间：2022年11月20日
