Výběr nejvhodnějšího rozhraní závisí na mnoha faktorech. A MIPI a USB zůstávají dvěma nejoblíbenějšími rozhraními pro kamery. Vydejte se na hloubkovou cestu do světa rozhraní MIPI a USB a získejte porovnání jednotlivých funkcí.
V posledních několika letech se vestavěné vidění vyvinulo z módního pojmu v široce používanou technologii v průmyslu, lékařství, maloobchodě, zábavním průmyslu a zemědělství. S každou fází svého vývoje vestavěné vidění zajistilo významný nárůst počtu dostupných rozhraní kamer. Navzdory technologickému pokroku však rozhraní MIPI a USB zůstávají dvěma nejoblíbenějšími typy pro většinu aplikací vestavěného vidění.
Výběr nejvhodnějšího rozhraní závisí na mnoha faktorech, jako jsou požadavky na snímkovou frekvenci/šířku pásma, rozlišení, spolehlivost přenosu dat, délka kabelu, složitost a – samozřejmě – celkové náklady. V tomto článku se na obě rozhraní podíváme podrobněji, abychom lépe porozuměli jejich možnostem a omezením.
Modul kamery 720P
Hloubější pohled na rozhraní MIPI a USB
MIPI kamera není nic jiného nežmodul kamerynebo systém, který používá rozhraní MIPI k přenosu snímků z kamery na hostitelskou platformu. Pro srovnání, USB kamera používá pro přenos dat rozhraní USB. Nyní si pojďme vysvětlit různé typy rozhraní MIPI a USB a kde se používají.
Rozhraní MIPI
MIPI je na dnešním trhu nejčastěji používaným rozhraním pro přenos obrazu a videa mezi kamerami a hostitelskými zařízeními. To lze připsat snadnému použití MIPI a jeho schopnosti podporovat širokou škálu vysoce výkonných aplikací. Je také vybaveno výkonnými funkcemi, jako je video v rozlišení 1080p, 4K, 8K a vyšším a zobrazování ve vysokém rozlišení.
Rozhraní MIPI je ideální volbou pro aplikace, jako jsou zařízení virtuální reality montovaná na hlavu, chytré dopravní aplikace, systémy rozpoznávání gest, drony, rozpoznávání obličeje, bezpečnostní systémy, systémy sledování atd.
Rozhraní MIPI CSI-2
Standard MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2. generace) je vysoce výkonné, cenově dostupné a snadno použitelné rozhraní. MIPI CSI-2 nabízí maximální šířku pásma 10 Gb/s se čtyřmi kanály pro obrazová data – každý kanál je schopen přenášet data rychlostí až 2,5 Gb/s. MIPI CSI-2 je rychlejší než USB 3.0 a má spolehlivý protokol pro zpracování videa od 1080p do 8K a vyšších. Navíc díky nízkým režijním nákladům má MIPI CSI-2 vyšší čistou šířku pásma obrazu.
Rozhraní MIPI CSI-2 spotřebovává méně zdrojů z CPU – díky svým vícejádrovým procesorům. Je to výchozí rozhraní kamery pro Raspberry Pi a Jetson Nano. Na něm je také založen modul kamery Raspberry Pi V1 a V2.
5MP USB kamerový modul
Omezení rozhraní MIPI CSI-2
Přestože se jedná o výkonné a oblíbené rozhraní, MIPI CSI má i několik omezení. Například kamery MIPI pro svou funkčnost potřebují další ovladače. To znamená, že existuje omezená podpora pro různé obrazové senzory, pokud na tom výrobci vestavěných systémů skutečně netlačí!
USB rozhraní
Rozhraní USB obvykle slouží jako spojení mezi dvěma systémy – kamerou a počítačem. Vzhledem k tomu, že je dobře známé pro své funkce plug-and-play, volba rozhraní USB znamená, že se můžete rozloučit s drahými a zdlouhavými vývojovými časy a náklady na vaše integrované rozhraní pro vidění. USB 2.0, starší verze, má značná technická omezení. S tím, jak se technologie začíná vytrácet, se řada jejích komponent stává nekompatibilní. Rozhraní USB 3.0 a USB 3.1 Gen 1 byla uvedena na trh s cílem překonat omezení rozhraní USB 2.0.
>> Nakupujte naše USB moduly pro kamery zde
Rozhraní USB 3.0
Rozhraní USB 3.0 (a USB 3.1 Gen 1) kombinuje pozitivní vlastnosti různých rozhraní. Patří mezi ně kompatibilita typu plug-and-play a nízké zatížení CPU. Průmyslový standard USB 3.0 pro vidění také zvyšuje jeho spolehlivost pro kamery s vysokým rozlišením a vysokou rychlostí.
Vyžaduje minimální dodatečný hardware a podporuje nízkou šířku pásma – až 40 megabajtů za sekundu. Maximální šířka pásma je 480 megabajtů za sekundu. To je 10krát rychlejší než USB 2.0 a 4krát rychlejší než GigE! Jeho funkce plug-and-play zajišťují snadnou výměnu vestavěných zařízení pro počítačové vidění – což usnadňuje i výměnu poškozené kamery.
Omezení rozhraní USB 3.0
Největší nevýhodou rozhraní USB 3.0 je, že nelze provozovat senzory s vysokým rozlišením vysokou rychlostí. Další nevýhodou je, že kabel lze použít pouze do vzdálenosti 5 metrů od hostitelského procesoru. I když jsou k dispozici delší kabely, všechny jsou vybaveny „zesilovači“. To, jak dobře tyto kabely spolupracují s průmyslovými kamerami, je třeba ověřit v každém jednotlivém případě.
MIPI kamera vs. USB kamera – srovnání funkcí po funkcích
| Funkce | USB 3.0 | MIPI CSI-2 |
| Dostupnost na SoC | Na špičkových SoC | Mnoho (obvykle k dispozici 6 pruhů) |
| Šířka pásma | 400 MB/s | 320 MB/s/pruh 1280 MB/s (se 4 pruhy)* |
| Délka kabelu | < 5 metrů | <30 cm |
| Požadavky na prostor | Vysoký | Nízký |
| Plug-and-play | Podporováno | Není podporováno |
| Náklady na vývoj | Nízký | Střední až vysoká |
Jsmedodavatel modulu USB kameryPokud máte zájem o naše produkty, prosímkontaktujte nás nyní!
Čas zveřejnění: 20. listopadu 2022
