Kamera MIPI vs Kamera USB

Kamera MIPI vs Kamera USB

Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, penglihatan terbenam telah berkembang daripada kata kunci kepada teknologi yang diterima pakai secara meluas yang digunakan merentasi sektor perindustrian, perubatan, runcit, hiburan dan pertanian. Dengan setiap fasa evolusinya, penglihatan terbenam telah memastikan pertumbuhan yang ketara dalam bilangan antara muka kamera yang tersedia untuk dipilih. Walau bagaimanapun, meskipun terdapat kemajuan teknologi, antara muka MIPI dan USB kekal sebagai dua jenis paling popular untuk kebanyakan aplikasi penglihatan terbenam.

 

Antara Muka MIPI

MIPI (Antara Muka Pemproses Industri Mudah Alih) ialah piawaian terbuka dan spesifikasi yang dimulakan oleh MIPI Alliance untuk pemproses aplikasi mudah alih.Modul kamera MIPIbiasanya terdapat dalam telefon bimbit dan tablet, dan menyokong resolusi definisi tinggi lebih daripada 5 juta piksel. MIPI dibahagikan kepada MIPI DSI dan MIPI CSI, yang masing-masing sepadan dengan piawaian paparan video dan input video. Pada masa ini, modul kamera MIPI digunakan secara meluas dalam produk terbenam lain, seperti telefon pintar, perakam pemanduan, kamera penguatkuasaan undang-undang, kamera mikro definisi tinggi dan kamera pengawasan rangkaian.

Antara Muka Siri Paparan MIPI (MIPI DSI ®) mentakrifkan antara muka bersiri berkelajuan tinggi antara pemproses hos dan modul paparan. Antara muka ini membolehkan pengeluar mengintegrasikan paparan untuk prestasi tinggi, penggunaan kuasa yang rendah dan gangguan elektromagnet (EMI) yang rendah, sambil mengurangkan kiraan pin dan mengekalkan keserasian antara pembekal yang berbeza. Pereka bentuk boleh menggunakan MIPI DSI untuk memberikan pemaparan warna yang cemerlang untuk senario imej dan video yang paling mencabar serta menyokong penghantaran kandungan stereoskopik.

 

MIPI merupakan antara muka yang paling biasa digunakan dalam pasaran hari ini untuk penghantaran imej dan video titik ke titik antara kamera dan peranti hos. Ia boleh dikaitkan dengan kemudahan penggunaan MIPI dan keupayaannya untuk menyokong pelbagai aplikasi berprestasi tinggi. Ia juga dilengkapi dengan ciri-ciri berkuasa seperti video 1080p, 4K, 8K dan seterusnya serta pengimejan resolusi tinggi.

 

Antara muka MIPI merupakan pilihan ideal untuk aplikasi seperti peranti realiti maya yang dipasang di kepala, aplikasi trafik pintar, sistem pengecaman gerak isyarat, dron, pengecaman wajah, keselamatan, sistem pengawasan, dan sebagainya.

 

Antara Muka MIPI CSI-2

Piawaian MIPI CSI-2 (MIPI Camera Serial Interface Generasi ke-2) ialah antara muka berprestasi tinggi, kos efektif dan mudah digunakan. MIPI CSI-2 menawarkan lebar jalur maksimum 10 Gb/s dengan empat lorong data imej – setiap lorong mampu memindahkan data sehingga 2.5 Gb/s. MIPI CSI-2 adalah lebih pantas daripada USB 3.0 dan mempunyai protokol yang andal untuk mengendalikan video dari 1080p hingga 8K dan seterusnya. Di samping itu, disebabkan oleh overhednya yang rendah, MIPI CSI-2 mempunyai lebar jalur imej bersih yang lebih tinggi.

 

Antara muka MIPI CSI-2 menggunakan sumber yang lebih sedikit daripada CPU – hasil daripada pemproses berbilang terasnya. Ia merupakan antara muka kamera lalai untuk Raspberry Pi dan Jetson Nano. Modul kamera Raspberry Pi V1 dan V2 juga berasaskannya.

 

Had Antara Muka MIPI CSI-2

Walaupun ia merupakan antara muka yang berkuasa dan popular, MIPI CSI mempunyai beberapa batasan. Contohnya, kamera MIPI bergantung pada pemacu tambahan untuk berfungsi. Ini bermakna terdapat sokongan terhad untuk sensor imej yang berbeza melainkan pengeluar sistem terbenam benar-benar mendesaknya!

 

Kelebihan MIPI:

Antara muka MIPI mempunyai lebih sedikit talian isyarat berbanding antara muka DVP. Oleh kerana ia merupakan isyarat pembezaan voltan rendah, gangguan yang dijana adalah kecil, dan keupayaan anti-gangguan juga kuat. 800W dan ke atas semuanya menggunakan antara muka MIPI. Antara muka kamera telefon pintar menggunakan MIPI.

 

Bagaimana ia berfungsi?

Lazimnya, papan ultra-kompak dalam sistem penglihatan menyokong MIPI CSI-2 dan berfungsi dengan pelbagai penyelesaian sensor pintar. Selain itu, ia serasi dengan pelbagai papan CPU yang berbeza.
MIPI CSI-2 menyokong lapisan fizikal MIPI D-PHY untuk berkomunikasi dengan pemproses aplikasi atau Sistem pada Cip (SoC). Ia boleh dilaksanakan pada salah satu daripada dua lapisan fizikal: MIPI C-PHY℠ v2.0 atau MIPI D-PHY℠ v2.5. Oleh itu, prestasinya boleh diskalakan lorong.

Dalam kamera MIPI, sensor kamera menangkap dan menghantar imej kepada hos CSI-2. Apabila imej dihantar, ia diletakkan dalam memori sebagai bingkai individu. Setiap bingkai dihantar melalui saluran maya. Setiap saluran kemudiannya dibahagikan kepada baris – dihantar satu demi satu. Oleh itu, ia membenarkan penghantaran imej lengkap daripada sensor imej yang sama – tetapi dengan berbilang strim piksel.

MIPI CSI-2 menggunakan paket untuk komunikasi yang merangkumi format data dan fungsi kod pembetulan ralat (ECC). Satu paket bergerak melalui lapisan D-PHY dan kemudian berpecah kepada bilangan lorong data yang diperlukan. D-PHY beroperasi dalam mod berkelajuan tinggi dan menghantar paket kepada penerima melalui saluran.

Kemudian, penerima CSI-2 dilengkapi dengan lapisan fizikal D-PHY untuk mengekstrak dan menyahkod paket. Proses ini diulang bingkai demi bingkai dari peranti CSI-2 ke hos melalui pelaksanaan yang cekap dan berkos rendah.

 

Antara Muka USB

YangAntara muka USBcenderung berfungsi sebagai persimpangan antara dua sistem – kamera dan PC. Memandangkan ia terkenal dengan keupayaan pasang dan mainnya, memilih antara muka USB membayangkan bahawa anda boleh mengucapkan selamat tinggal kepada masa dan kos pembangunan yang mahal dan berlarutan untuk antara muka penglihatan terbenam anda. USB 2.0, versi lama, mempunyai batasan teknikal yang ketara. Apabila teknologi mula berkurangan, beberapa komponennya menjadi tidak serasi. USB 3.0 dan antara muka USB 3.1 Gen 1 dilancarkan untuk mengatasi batasan Antara Muka USB 2.0.

Antara Muka USB 3.0

Antara muka USB 3.0 (dan USB 3.1 Gen 1) menggabungkan ciri-ciri positif antara muka yang berbeza. Ini termasuk keserasian pasang dan main dan beban CPU yang rendah. Piawaian industri penglihatan USB 3.0 juga meningkatkan kebolehpercayaannya untuk kamera resolusi tinggi dan berkelajuan tinggi.

Ia memerlukan perkakasan tambahan yang minimum dan menyokong lebar jalur yang rendah – sehingga 40 megabait sesaat. Ia mempunyai lebar jalur maksimum 480 megabait sesaat. Ini adalah 10 kali lebih pantas daripada USB 2.0 dan 4 kali lebih pantas daripada GigE! Keupayaan pasang dan gunanya memastikan peranti penglihatan terbenam boleh ditukar ganti dengan mudah – menjadikannya mudah untuk menggantikan kamera yang rosak.

 

 

Had Antara Muka USB 3.0

Kelemahan terbesar bagiUSB 3.0Antara mukanya ialah anda tidak boleh menjalankan sensor resolusi tinggi pada kelajuan tinggi. Satu lagi kelemahannya ialah anda hanya boleh menggunakan kabel sehingga jarak 5 meter dari pemproses hos. Walaupun kabel yang lebih panjang tersedia, semuanya dilengkapi dengan "penggalak". Sejauh mana kabel ini berfungsi bersama dengan kamera perindustrian perlu diperiksa untuk setiap kes individu.