MIPI-kamera vs. USB-kamera

Parhaiten sopivan liitännän valinta riippuu monista tekijöistä. MIPI ja USB ovat edelleen kaksi suosituinta kameraliitäntää. Sukella perusteellisesti MIPI- ja USB-liitäntöjen maailmaan ja vertaile niitä ominaisuuksittain.

Viime vuosina sulautettu konenäkö on kehittynyt muotisanasta laajalti käyttöönotetuksi teknologiaksi, jota käytetään teollisuuden, lääketieteen, vähittäiskaupan, viihteen ja maatalouden aloilla. Kehityksensä jokaisessa vaiheessa sulautettu konenäkö on varmistanut merkittävän kasvun saatavilla olevien kameraliitäntöjen määrässä. Teknologisesta kehityksestä huolimatta MIPI- ja USB-liitännät ovat kuitenkin pysyneet kahtena suosituimpana tyyppinä useimmissa sulautetun koneenkäytön sovelluksissa.

Parhaiten sopivan liitännän valinta riippuu monista tekijöistä, kuten kuvanopeuden/kaistanleveyden vaatimuksista, resoluutiosta, tiedonsiirron luotettavuudesta, kaapelin pituudesta, monimutkaisuudesta ja – tietenkin – kokonaiskustannuksista. Tässä artikkelissa tarkastelemme molempia liitäntäpintoja yksityiskohtaisesti ymmärtääksemme paremmin niiden ominaisuudet ja rajoitukset.

720P-kameramoduuli

Tarkempi katsaus MIPI- ja USB-liitäntöihin

 

MIPI-kamera ei ole muuta kuinkameramoduulitai järjestelmä, joka käyttää MIPI-liitäntää kuvien siirtämiseen kamerasta isäntäalustalle. Vertailun vuoksi USB-kamera käyttää USB-liitäntää tiedonsiirtoon. Ymmärretään nyt erityyppiset MIPI- ja USB-liitännät ja niiden käyttötarkoitukset.

MIPI-liitäntä

MIPI on nykymarkkinoilla yleisimmin käytetty rajapinta point-to-point-kuvan ja videon siirtoon kameroiden ja isäntälaitteiden välillä. Tämä voidaan selittää MIPI:n helppokäyttöisyydellä ja kyvyllä tukea laajaa valikoimaa tehokkaita sovelluksia. Se on myös varustettu tehokkailla ominaisuuksilla, kuten 1080p-, 4K-, 8K- ja sitä paremmilla videoilla sekä korkearesoluutioisella kuvantamisella.

MIPI-liitäntä on ihanteellinen valinta sovelluksiin, kuten päähän kiinnitettäviin virtuaalitodellisuuslaitteisiin, älykkäisiin liikennesovelluksiin, eleentunnistusjärjestelmiin, droneihin, kasvojentunnistukseen, turvallisuuteen, valvontajärjestelmiin jne.

 

MIPI CSI-2 -liitäntä

MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface 2nd Generation) -standardi on tehokas, kustannustehokas ja helppokäyttöinen liitäntä. MIPI CSI-2 tarjoaa enintään 10 Gb/s kaistanleveyden neljällä kuvadatakaistalla – jokainen kaista pystyy siirtämään dataa jopa 2,5 Gb/s nopeudella. MIPI CSI-2 on nopeampi kuin USB 3.0 ja siinä on luotettava protokolla 1080p:stä 8K:hon ja sitä korkeampaan videokuvaan. Lisäksi alhaisen lisäkuormansa ansiosta MIPI CSI-2:lla on suurempi nettokuvan kaistanleveys.

MIPI CSI-2 -liitäntä kuluttaa vähemmän suorittimen resursseja – moniydinprosessoriensa ansiosta. Se on Raspberry Pi:n ja Jetson Nanon oletusarvoinen kameraliitäntä. Myös Raspberry Pi -kameramoduulit V1 ja V2 perustuvat siihen.

5MP USB-kameramoduuli

MIPI CSI-2 -liitännän rajoitukset

Vaikka MIPI CSI on tehokas ja suosittu käyttöliittymä, sillä on muutamia rajoituksia. Esimerkiksi MIPI-kamerat tarvitsevat toimiakseen ylimääräisiä ajureita. Tämä tarkoittaa, että eri kuvasensoreille on rajoitettu tuki, elleivät sulautettujen järjestelmien valmistajat todella vaadi sitä!

USB-liitäntä

USB-liitäntä toimii usein kahden järjestelmän – kameran ja tietokoneen – välisenä liitoksena. Koska se tunnetaan plug-and-play-ominaisuuksistaan, USB-liitännän valitseminen tarkoittaa, että voit sanoa hyvästit kalliille, pitkille kehitysajoille ja -kustannuksille sulautetun konenäköliitännän osalta. Vanhemmalla versiolla, USB 2.0:lla, on merkittäviä teknisiä rajoituksia. Teknologian hiipuessa useat sen komponentit muuttuvat yhteensopimattomiksi. USB 3.0- ja USB 3.1 Gen 1 -liitännät lanseerattiin USB 2.0 -liitännän rajoitusten voittamiseksi.

>> Osta USB-kameramoduulimme täältä

USB 3.0 -liitäntä

USB 3.0 (ja USB 3.1 Gen 1) -liitäntä yhdistää eri liitäntöjen positiiviset ominaisuudet. Näitä ovat plug-and-play-yhteensopivuus ja alhainen suorittimen kuormitus. USB 3.0:n teollisuusstandardi parantaa myös sen luotettavuutta korkean resoluution ja nopean kameran kanssa.

Se vaatii vain vähän lisälaitteistoa ja tukee alhaista kaistanleveyttä – jopa 40 megatavua sekunnissa. Sen enimmäiskaistanleveys on 480 megatavua sekunnissa. Tämä on 10 kertaa nopeampaa kuin USB 2.0 ja 4 kertaa nopeampaa kuin GigE! Sen plug-and-play-ominaisuudet varmistavat, että sulautetut konenäkölaitteet voidaan vaihtaa helposti – mikä helpottaa vaurioituneen kameran vaihtamista.

USB 3.0 -liitännän rajoitukset

USB 3.0 -liitännän suurin haittapuoli on, että sillä ei voi ajaa korkean resoluution antureita suurella nopeudella. Toinen haittapuoli on, että kaapelia voi käyttää vain enintään 5 metrin etäisyydellä isäntäprosessorista. Vaikka pidempiä kaapeleita on saatavilla, ne kaikki on varustettu "vahvistimilla". Näiden kaapelien toimivuus yhdessä teollisuuskameroiden kanssa on tarkistettava jokaisessa yksittäistapauksessa.

MIPI-kamera vs. USB-kamera – ominaisuuksien vertailu

 

Ominaisuudet	USB 3.0	MIPI CSI-2
Saatavuus järjestelmäpiirillä	Huippuluokan SoC-piireissä	Monta (yleensä 6 kaistaa saatavilla)
Kaistanleveys	400 Mt/s	320 MB/s/kaista 1280 MB/s (4 kaistalla)*
Kaapelin pituus	< 5 metriä	<30 cm
Tilavaatimukset	Korkea	Matala
Plug-and-play-ominaisuus	Tuettu	Ei tuettu
Kehityskustannukset	Matala	Keskitaso tai korkea

Me olemmeUSB-kameramoduulien toimittajaJos olet kiinnostunut tuotteistamme, ole hyvä jaota meihin yhteyttä nyt!