MIPI камерасы және USB камерасы
Соңғы бірнеше жылда ендірілген көру кең таралған сөзден өнеркәсіптік, медициналық, бөлшек сауда, ойын-сауық және ауыл шаруашылығы салаларында кеңінен қолданылатын технологияға айналды. Эволюциясының әрбір кезеңімен ендірілген көру таңдауға болатын камера интерфейстері санының айтарлықтай өсуін қамтамасыз етті. Дегенмен, технологиялық жетістіктерге қарамастан, MIPI және USB интерфейстері ендірілген көру қолданбаларының көпшілігі үшін ең танымал екі түрі болып қала береді.
MIPI интерфейсі
MIPI (Мобильді салалық процессор интерфейсі) - бұл мобильді қосымшаларды өңдеушілерге арналған MIPI Альянсы бастамашылық еткен ашық стандарт және сипаттама.MIPI камера модульдеріұялы телефондар мен планшеттерде жиі кездеседі және 5 миллион пиксельден астам жоғары ажыратымдылықты қолдайды. MIPI бейне дисплей және бейне кіріс стандарттарына сәйкес келетін MIPI DSI және MIPI CSI болып бөлінеді. Қазіргі уақытта MIPI камера модульдері смартфондар, жүргізуші жазба құрылғылары, құқық қорғау органдарының камералары, жоғары ажыратымдылықтағы микрокамералар және желілік бақылау камералары сияқты басқа ендірілген өнімдерде кеңінен қолданылады.
MIPI дисплей сериялық интерфейсі (MIPI DSI ®) хост процессоры мен дисплей модулі арасындағы жоғары жылдамдықты сериялық интерфейсті анықтайды. Интерфейс өндірушілерге дисплейлерді жоғары өнімділік, төмен қуат тұтыну және төмен электромагниттік кедергі (EMI) үшін біріктіруге мүмкіндік береді, сонымен бірге түйреуіштер санын азайтып, әртүрлі жеткізушілер арасындағы үйлесімділікті сақтайды. Дизайнерлер MIPI DSI-ді ең талапшыл кескін және бейне сценарийлері үшін тамаша түстерді көрсетуді қамтамасыз ету және стереоскопиялық мазмұнды беруді қолдау үшін пайдалана алады.
MIPI - бүгінгі нарықта камералар мен хост құрылғылары арасында нүктеден нүктеге кескін мен бейнені беру үшін ең көп қолданылатын интерфейс. Мұны MIPI пайдаланудың қарапайымдылығына және жоғары өнімді қолданбалардың кең ауқымын қолдау мүмкіндігіне жатқызуға болады. Сондай-ақ, ол 1080p, 4K, 8K және одан жоғары бейне және жоғары ажыратымдылықтағы кескіндеу сияқты қуатты мүмкіндіктермен жабдықталған.
MIPI интерфейсі басқа орнатылған виртуалды шындық құрылғылары, ақылды трафик қосымшалары, қимылды тану жүйелері, дрондар, бет-әлпетті тану, қауіпсіздік, бақылау жүйелері және т.б. сияқты қосымшалар үшін тамаша таңдау болып табылады.
MIPI CSI-2 интерфейсі
MIPI CSI-2 (MIPI камерасының сериялық интерфейсі 2-ші буын) стандарты жоғары өнімді, үнемді және пайдалану оңай интерфейс болып табылады. MIPI CSI-2 төрт кескін деректер жолағымен 10 Гбит/с максималды өткізу қабілеттілігін ұсынады – әрбір жолақ деректерді 2,5 Гбит/с дейін тасымалдауға қабілетті. MIPI CSI-2 USB 3.0-ға қарағанда жылдамырақ және 1080p-ден 8K-ға дейін және одан жоғары ажыратымдылықтағы бейнені өңдеуге арналған сенімді хаттамаға ие. Сонымен қатар, төмен жүктемесіне байланысты MIPI CSI-2 жоғары таза кескін өткізу қабілеттілігіне ие.
MIPI CSI-2 интерфейсі көп ядролы процессорларының арқасында CPU ресурстарын аз пайдаланады. Бұл Raspberry Pi және Jetson Nano үшін әдепкі камера интерфейсі. Raspberry Pi камера модулі V1 және V2 де соған негізделген.
MIPI CSI-2 интерфейсінің шектеулері
Қуатты және танымал интерфейс болғанымен, MIPI CSI бірнеше шектеулерге ие. Мысалы, MIPI камералары жұмыс істеу үшін қосымша драйверлерді қажет етеді. Бұл дегеніміз, ендірілген жүйе өндірушілері оны шынымен талап етпесе, әртүрлі кескін сенсорларына қолдау шектеулі!
MIPI артықшылықтары:
MIPI интерфейсінде DVP интерфейсіне қарағанда сигнал желілері аз. Төмен вольтты дифференциалды сигнал болғандықтан, пайда болатын кедергі аз, ал кедергіге қарсы қабілеті де күшті. 800 Вт және ең бастысы MIPI интерфейсін пайдаланады. Смартфон камерасының интерфейсі MIPI пайдаланады.
Ол қалай жұмыс істейді?
Әдетте, көру жүйесіндегі ультра-ықшам тақта MIPI CSI-2 қолдайды және интеллектуалды сенсорлық шешімдердің кең ауқымымен жұмыс істейді. Сонымен қатар, ол көптеген әртүрлі CPU тақталарымен үйлесімді.
MIPI CSI-2 қолданбалы процессормен немесе чиптегі жүйемен (SoC) байланысу үшін MIPI D-PHY физикалық деңгейін қолдайды. Оны екі физикалық деңгейдің кез келгенінде жүзеге асыруға болады: MIPI C-PHY℠ v2.0 немесе MIPI D-PHY℠ v2.5. Сондықтан оның өнімділігі жолақ бойынша масштабталады.
MIPI камерасында камера сенсоры кескінді түсіріп, CSI-2 хостына жібереді. Кескін жіберілген кезде, ол жадқа жеке кадрлар ретінде орналастырылады. Әрбір кадр виртуалды арналар арқылы беріледі. Содан кейін әрбір арна сызықтарға бөлінеді – бір-бірлеп беріледі. Демек, ол бір кескін сенсорынан кескінді толық жіберуге мүмкіндік береді – бірақ бірнеше пиксель ағындарымен.
MIPI CSI-2 деректер пішімі мен қателерді түзету коды (ECC) функциясын қамтитын байланыс үшін пакеттерді пайдаланады. Бір пакет D-PHY қабаты арқылы өтеді, содан кейін қажетті деректер жолақтарының санына бөлінеді. D-PHY жоғары жылдамдықты режимде жұмыс істейді және пакетті қабылдағышқа арна арқылы жібереді.
Содан кейін, CSI-2 қабылдағышына пакетті алу және декодтау үшін D-PHY физикалық қабаты беріледі. Процесс тиімді және арзан іске асыру арқылы CSI-2 құрылғысынан хостқа дейін кадр бойынша қайталанады.
USB интерфейсі
TheUSB интерфейсікамера мен компьютер арасындағы түйіспе қызметін атқарады. Ол өзінің "қосып, ойнату" мүмкіндіктерімен танымал болғандықтан, USB интерфейсін таңдау ендірілген көру интерфейсінің қымбат, ұзақ әзірлеу уақыты мен шығындарымен қоштасуға болатынын білдіреді. Ескі нұсқасы USB 2.0 айтарлықтай техникалық шектеулерге ие. Технология азая бастаған сайын, оның бірқатар компоненттері үйлесімсіз болып қалады. USB 2.0 интерфейсінің шектеулерін жеңу үшін USB 3.0 және USB 3.1 Gen 1 интерфейстері іске қосылды.
USB 3.0 (және USB 3.1 Gen 1) интерфейсі әртүрлі интерфейстердің оң мүмкіндіктерін біріктіреді. Оларға "қосып, ойнату" үйлесімділігі және процессорға төмен жүктеме кіреді. USB 3.0 көру өнеркәсіптік стандарты жоғары ажыратымдылықтағы және жоғары жылдамдықты камералар үшін оның сенімділігін арттырады.
Ол қосымша жабдықты минималды түрде қажет етеді және төмен өткізу қабілеттілігін қолдайды – секундына 40 мегабайтқа дейін. Оның максималды өткізу қабілеттілігі секундына 480 мегабайт. Бұл USB 2.0-ға қарағанда 10 есе және GigE-ге қарағанда 4 есе жылдам! Оның "қосып ойнату" мүмкіндіктері ендірілген көру құрылғыларын оңай ауыстыруға мүмкіндік береді – бұл зақымдалған камераны ауыстыруды жеңілдетеді.
USB 3.0 интерфейсінің шектеулері
Ең үлкен кемшілігіUSB 3.0интерфейсінің кемшілігі - жоғары ажыратымдылықтағы сенсорларды жоғары жылдамдықта іске қосу мүмкін емес. Тағы бір кемшілігі - кабельді негізгі процессордан тек 5 метр қашықтықта пайдалануға болады. Ұзынырақ кабельдер қолжетімді болғанымен, олардың барлығы «күшейткіштермен» жабдықталған. Бұл кабельдердің өнеркәсіптік камералармен қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін әрбір жеке жағдай үшін тексеру қажет.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 22 наурыз
