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探索10G高速圖像采集卡在視覺檢測方案背后的作用與原理

深圳市聯(lián)瑞電子 ? 來源:深圳市聯(lián)瑞電子 ? 作者:深圳市聯(lián)瑞電子 ? 2023-07-12 17:41 ? 次閱讀

近幾年,隨著中國制造業(yè)邁向工業(yè)4.0的趨勢,機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展也呈現(xiàn)一片繁榮的景象,實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域正朝著智能化和精細(xì)化方向不斷延伸。就視覺檢測方案而言,在運(yùn)行中需要保障機(jī)器視覺設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行以及傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤。

視覺檢測方案的關(guān)鍵點(diǎn):

在視覺檢測方案中,“工業(yè)相機(jī)<—>連接線纜<—>圖像采集卡<—>工控機(jī)”,這樣的基礎(chǔ)連接構(gòu)成了機(jī)器視覺系統(tǒng)的主要項(xiàng)目。針對這樣的基礎(chǔ)構(gòu)成,我們來探討10G傳輸速率的GigE接口設(shè)備,在視覺檢測傳輸方案上該如何保障圖像采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確無誤。

視覺檢測方案之工業(yè)相機(jī):

在工業(yè)相機(jī)方面,鋰電、光伏、軌道交通等行業(yè)的應(yīng)用需求促使GigE相機(jī)朝著高分辨率、高還原、高速度等方向發(fā)展,傳輸速率正在向2.5G、5G、10G邁進(jìn),對工業(yè)相機(jī)本身、傳輸線纜、圖像采集卡和工控機(jī)都提出了新的要求。

在視覺檢測應(yīng)用中,GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)相機(jī)采用的是UDP傳輸協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在這上面還采用了GVCP(GigE Vision控制協(xié)議)與GVSP(GigE Vision流傳輸協(xié)議),二者的加入保證了UDP數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃浴_@就意味著,GigE Vision在建立之初,就設(shè)計(jì)采用了在應(yīng)用層保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨福軌蚋玫貎?yōu)化工控機(jī)的資源,以保障工業(yè)相機(jī)與機(jī)器視覺相關(guān)軟件程序更穩(wěn)定地運(yùn)行。除UDP協(xié)議外,還有采用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的工業(yè)相機(jī)。

線纜圖.png

視覺檢測方案之連接線纜:

工業(yè)線纜是連接工業(yè)相機(jī)的必備組件,在10G的高速傳輸中,普遍遵循10G以太網(wǎng)的線纜標(biāo)準(zhǔn),即規(guī)格不能低于Cat6的線纜。在嚴(yán)苛的應(yīng)用場景中,更建議使用Cat6A甚至Cat7規(guī)格的線纜,如聯(lián)瑞的高柔萬兆工業(yè)相機(jī)網(wǎng)線,具有高阻抗、抗拉伸、高速穩(wěn)定、耐磨阻燃、螺絲固定等特性,使其在視覺檢測過程中,傳輸數(shù)據(jù)信號不易受外界干擾,能夠保障圖像數(shù)據(jù)被完整地傳輸。

線纜類型圖.png

視覺檢測方案之圖像采集卡:

圖像采集卡作為工控機(jī)連接工業(yè)相機(jī)的關(guān)鍵部件,穩(wěn)定運(yùn)行不丟幀成為其關(guān)鍵要素。而巨型幀對于GigE Vision設(shè)備運(yùn)行有很大的影響。巨型幀是指有效負(fù)載超過IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)所限制的1500字節(jié)的以太網(wǎng)幀,其增大的有效載荷有助于提高鏈路利用率,幫助設(shè)備獲得更好的網(wǎng)絡(luò)性能。

通常來說,常規(guī)圖像采集卡的巨型幀長度約為9014字節(jié),聯(lián)瑞更上一層樓,巨幀系列產(chǎn)品達(dá)到了16348字節(jié)的超巨型幀,減少了帶寬占用和網(wǎng)絡(luò)開銷,降低CPU占有率,數(shù)據(jù)傳輸效率提高30%以上,為10G設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供更高的以太網(wǎng)性能。此外,巨幀系列產(chǎn)品能承載更大的有效載荷,在大容量的圖像數(shù)據(jù)處理方面擁有極致的優(yōu)勢,一舉幫助用戶解決丟幀問題,圖像數(shù)據(jù)即使在高速網(wǎng)絡(luò)中也能穩(wěn)定、完整地傳輸。

相信大家看完以上介紹,心中對于視覺檢測系統(tǒng)有了初步的了解,應(yīng)該知道10G高速圖像采集卡在視覺檢測方案背后的作用是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù),但是實(shí)際應(yīng)用中,選擇了合適的圖像采集卡并不意味著高枕無憂,想要實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)傳輸,我們還需要對圖像采集卡行優(yōu)化設(shè)置以實(shí)現(xiàn)最佳性能,保障圖像采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/p>

下期,我們將通過聯(lián)瑞10G高速圖像采集卡優(yōu)化設(shè)置操作,為大家示范具體的操作步驟,請記得關(guān)注。

審核編輯 黃宇

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