詳細介紹
GigE Vision是一種基於
千兆乙太網通信協定開發的相機接口標準。在工業機器視覺產品的套用中,GigE Vision允許用戶在很長距離上用廉價的標準線纜進行快速圖像傳輸。它還能在不同廠商的軟、硬體之間輕鬆實現互操作。
自動化成像協會(The Automated Imaging Association,AIA)對該標準的持續發展和執行實施監督。GigE Vision由一支50家公司組成的團隊共同開發。這些公司包括有:Adimec、 Atmel、 Basler AG、 CyberOptics、DALSA、JAI A/S、JAI PULNiX、 Matrox、 National Instruments、 Photonfocus、 Pleora Technologies和Stemmer Imaging。GigE Vision基於
千兆乙太網標準,使用標準的乙太網類線纜,它試圖統一針對機器視覺產品中工業相機的協定,並允許第三方組織開發兼容的軟、硬體。
許多產品已經能夠支持該標準。National Instruments提供了一款用於PXI Express的高性能
雙千兆乙太網接口,JAI則發布了兩款配有標準GigE Vision數字接口的高性能1600萬像素相機。
AIA的市場分析部門主任Paul Kellett說,“自從該標準於2006年實施以來,GigE Vision相機在出貨量上翻了六番並在銷售收入上翻了五番。這就打消了人們對GigE Vision的重要性能否保持增長的疑慮。”他還補充道,我們不能夠把那些僅宣稱自己是“GigE”的設備和GigE Vision混為一談。GigE設備也許採用了Ethernet方式連線控制,但是沒有“GigE Vision”標誌的設備無法使用GigE Vision
通信協定控制,也無法以即插即用的方式和GigE Vision兼容設備連線。
GigE Vision標準的特點包括快捷的
數據傳輸速率——最高達到1,000Mbit/s(基於1000BASE-T
傳輸介質標準)——以及最遠可達100米的傳輸距離(有些生產商甚至宣稱可達150米)。這一距離超過了IEEE 1394、USB和同由自動化成像協會管理且同樣套用於機器視覺產品的Cameralink通信協定的傳輸距離。在使用
轉換器或
中繼器的情況下,傳輸距離還能夠進一步增加。如果所使用的線纜是簡化形式的,那么還需要一根單獨的線纜為相機供電。
構成
GigE Vision主要由四部分構成:
■ 基於UDP協定的GigE Vision控制協定:該標準定義了如何對設備進行控制和
組態。規定了相機和計算機之間傳送圖像及配置數據的流通道和機制;
■ GigE Vision
流控制協定:該協定涵蓋了數據類型的定義和通過GigE傳輸圖像的方式;
■ GigE設備發現機制:該機制提供了獲取IP位址的方法;
■ 基於GenICam標準的XML描述檔案:該數據表單提供了相機控制和圖像數據流訪問的許可權。
上個月,GigE Vision標準委員會發布了該標準的1.1版,同時公布了一些新特性。此外,該標準—原本只發布英文版—也有了日文版。GigE Vision標準委員會主席Eric Carey強調:“這是自該標準推出以來的第一個修訂版。雖然該修訂版本身沒有引入新的相機特徵,但是它在細節方面的修改使開發商和相機製造商能夠更好地控制內部進程,從而提供了功能更全明的相機方案。”
Carey表示,委員會希望該接口能跟上
乙太網頻寬的成長腳步。而且,隨著該協定逐漸成為主流,委員會已經計畫將10GigE協定融合進來。
該版本的一些新特徵被涵蓋在大量更新、聲明和改進文檔中。這些新特性包括支持新的
像素格式和Bayer格式;改進的錯誤處理功能;支持多個版本的GenICam圖解和GenAPI以及能夠同時向多台設備傳送動作命令和管理執行時間的新命令。
許多現有的設備已經能夠支持該標準了。例如,2008年6月,National Instruments發布了其首款用於PXI Express的高性能雙
千兆乙太網接口。2009年4月,JAI全新推出了兩款配有標準GigE Vision數字接口的1600萬像素相機。這些相機與任何滿足GigE Vision或GenICam標準的套用開發工具兼容,並且支持JAI自家的相機控制工具和軟體開發包。
特點
GigE Vision具有如下特點:
電纜長度最長可伸展至100m(轉播設備上可無限延長)
頻寬達1Gbit,因此大量的數據可即時得到傳輸
可使用標準的NIC卡(或PC上已默認安裝)
可使用廉價電纜 (可使用通用的Ethernet電纜(CAT-6))
GigE Vision™的缺點
對所連線的計算機性能有一定要求
GigE設備上加入了圖像採集卡功能,因此作為系統來說價格便宜了,但相機的價格卻有所提高
與CameraLink接口相機相比,GigE相機的耗電量較高
網路性能上無法確定數據包的送達時間
必須最佳化主機側的軟體(安裝特定的驅動程式)