Camera Link HS實(shí)錄：新一代數(shù)據(jù)接口 是如何為相機(jī)技術(shù)的發(fā)展推波助瀾
Camera Link HS實(shí)錄：新一代數(shù)據(jù)接口是如何為相機(jī)技術(shù)的發(fā)展推波助瀾的。
CLHS: 簡介
CLHS是為了滿足視覺和成像應(yīng)用的需要而特別設(shè)計(jì)的。它提供了相機(jī)和圖像采集卡之間的低延遲、低時(shí)間抖動(dòng)和實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸，可同時(shí)傳送圖像數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和觸發(fā)信號(hào)。該接口在Camera Link接口主要優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上添加了新的優(yōu)點(diǎn)。CLHS是一個(gè)可確保sCMOS傳感器技術(shù)能夠被充分利用的系統(tǒng)。它提高了相機(jī)和圖像采集卡的性價(jià)比，并且滿足了客戶在容易使用、靈活性和數(shù)據(jù)可靠性方面的需求。
CLHS有哪些優(yōu)點(diǎn)？
更高的帶寬：
約1187MB/s的有效帶寬（CLHS X-Protocol-10G），約相當(dāng)于USB 3.1 Gen1帶寬和 CoaXPress CXP-12凈數(shù)據(jù)速率的三倍。
更穩(wěn)定的傳輸：
?傳輸?shù)恼_率得到保證：由于前向糾錯(cuò)（FEC）算法，誤碼率在10-12之間。
?FEC實(shí)時(shí)調(diào)整高達(dá)11位的突發(fā)錯(cuò)誤
?FEC技術(shù)取代包重發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠性
?光纖傳輸具備高抗EMC特性
?光纖傳輸允許長距離線纜傳輸，并保障最好的信號(hào)完整性。
更長的距離：
多模光纖的線纜長度超過300米，單模光纖超過10公里。
更大的靈活性：
?超低抖動(dòng)的實(shí)時(shí)觸發(fā)
?采用 GenICam和GenCP標(biāo)準(zhǔn)的即插即用
?使用標(biāo)準(zhǔn)LC連接器使線纜選擇更靈活
更加開放：
?完整地CLHS說明書可免費(fèi)下載
?AIA IP核可用于快速兼容的FPGA實(shí)現(xiàn)（Xilinx、Altera、Lattice）
成本更低廉：
?使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)硬件組件，例如可由多個(gè)供應(yīng)商提供的的增強(qiáng)型小型可插拔（SFP+）連接器，采購來源廣泛
?廉價(jià)的許可或者授權(quán)
采訪：CLHS如何在實(shí)踐中推波助瀾？
上文所述是一些令人印象深刻的事實(shí)。但是CLHS在實(shí)際應(yīng)用中究竟表現(xiàn)如何呢？讓我們來采訪一下LaVision，一個(gè)能為你提供答案的公司。
LaVision是一間創(chuàng)新型激光成像測量系統(tǒng)的領(lǐng)先供應(yīng)商。公司的標(biāo)準(zhǔn)方案和客戶的定制方案在世界范圍內(nèi)的科學(xué)和工業(yè)光學(xué)計(jì)量領(lǐng)域中被應(yīng)用廣泛。LaVision已經(jīng)在使用CLHS，并且將不斷擴(kuò)大它的使用范圍。
LaVision負(fù)責(zé)PIV的產(chǎn)品經(jīng)理Uwe Dierksheide先生與我們分享了該公司使用CLHS接口的一些經(jīng)驗(yàn)。
CLHS有哪些優(yōu)點(diǎn)？
更高的帶寬：
約1187MB/s的有效帶寬（CLHS X-Protocol-10G），約相當(dāng)于USB 3.1 Gen1帶寬和 CoaXPress CXP-12凈數(shù)據(jù)速率的三倍。
更穩(wěn)定的傳輸：
?傳輸?shù)恼_率得到保證：由于前向糾錯(cuò)（FEC）算法，誤碼率在10-12之間。
?FEC實(shí)時(shí)調(diào)整高達(dá)11位的突發(fā)錯(cuò)誤
?FEC技術(shù)取代包重發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠性
?光纖傳輸具備高抗EMC特性
?光纖傳輸允許長距離線纜傳輸，并保障最好的信號(hào)完整性。
更長的距離：
多模光纖的線纜長度超過300米，單模光纖超過10公里。
更大的靈活性：
?超低抖動(dòng)的實(shí)時(shí)觸發(fā)
?采用 GenICam和GenCP標(biāo)準(zhǔn)的即插即用
?使用標(biāo)準(zhǔn)LC連接器使線纜選擇更靈活
更加開放：
?完整地CLHS說明書可免費(fèi)下載
?AIA IP核可用于快速兼容的FPGA實(shí)現(xiàn)（Xilinx、Altera、Lattice）
成本更低廉：
?使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)硬件組件，例如可由多個(gè)供應(yīng)商提供的的增強(qiáng)型小sSS（SFP+）連接器，采購來源廣泛
?廉價(jià)的許可或者授權(quán)
采訪：CLHS如何在實(shí)踐中推波助瀾？
上文所述是一些令人印象深刻的事實(shí)。但是CLHS在實(shí)際應(yīng)用中究竟表現(xiàn)如何呢？讓我們來采訪一下LaVision，一個(gè)能為你提供答案的公司。
LaVision是一間創(chuàng)新型激光成像測量系統(tǒng)的領(lǐng)先供應(yīng)商。公司的標(biāo)準(zhǔn)方案和客戶的定制方案在世界范圍內(nèi)的科學(xué)和工業(yè)光學(xué)計(jì)量領(lǐng)域中被應(yīng)用廣泛。LaVision已經(jīng)在使用CLHS，并且將不斷擴(kuò)大它的使用范圍。
LaVision負(fù)責(zé)PIV的產(chǎn)品經(jīng)理Uwe Dierksheide先生與我們分享了該公司使用CLHS接口的一些經(jīng)驗(yàn)。
您負(fù)責(zé)管理LaVision的PIV系統(tǒng)。您通常在此應(yīng)用中使用哪些數(shù)據(jù)接口呢？這些數(shù)據(jù)接口需要滿足哪些技術(shù)要求？
PIV系統(tǒng)，除了粒子發(fā)生器之外，通常由具有光學(xué)器件的照相機(jī)，光源和用于同步、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析的計(jì)算機(jī)控制單元組成。系統(tǒng)的整體性能在很大程度上取決于這些組件的相互調(diào)諧。由于高分辨率和高幀速率成像的發(fā)展，最近幾年對數(shù)據(jù)接口的要求顯著提高。因?yàn)闇y量系統(tǒng)往往在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這就需要盡可能高效地處理和存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。高可靠性、高帶寬的高性能數(shù)據(jù)接口是系統(tǒng)整體效率的關(guān)鍵。
您當(dāng)前使用的是哪些數(shù)據(jù)接口？
目前我們主要使用四種類型的數(shù)據(jù)接口：
USB3是一種具有成本效益的解決方案，幾乎所有的計(jì)算機(jī)都把它作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的配置。它適合于中等帶寬，但是其被動(dòng)式電纜的長度僅有幾米。
我們重視以太網(wǎng)線，不僅僅因?yàn)槠渚W(wǎng)絡(luò)功能，我們尤其重視10GigE, 因?yàn)樗哂懈叩膸挕＿@樣的網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)攝像機(jī)的配置和操作不僅需要強(qiáng)大的單個(gè)組件，在一定程度上其用戶和管理員的系統(tǒng)能力也是必要的。
在我們的一些高性能系統(tǒng)中，我們目前使用Camera Link或PCI Express。他們的帶寬非常高。但另一方面，線纜長度是非常有限的。具有光纖光纜的光纖轉(zhuǎn)換器可以增加傳輸距離，然而，這也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜性和成本的上升。
為什么您為了當(dāng)前和未來的應(yīng)用選擇了CLHS？
從技術(shù)角度來看，到目前為止，接口選擇一直是線纜長度和傳輸速率之間的一種折衷。但CLHS不再面臨這個(gè)問題。CLHS也滿足了我們的高可靠性方面的要求。由于使用光纜，EMC問題已成為過去。我還想特別指出在協(xié)議中集成的FEC，這個(gè)額外的安全層級(jí)使我們免于最壞的情況：數(shù)據(jù)丟失。
除了這些技術(shù)參數(shù)，這款新的數(shù)據(jù)接口的成本效率怎樣？
當(dāng)將Camera Link與CLHS進(jìn)行比較時(shí)，由于其技術(shù)優(yōu)勢，人們一般預(yù)計(jì)CLHS的價(jià)格會(huì)更高，事實(shí)確相反。單個(gè)CLHS相機(jī)系統(tǒng)（相機(jī)、圖像采集卡和傳輸線纜）的價(jià)格大致和Camera Link相機(jī)大致相同。然而，我們經(jīng)常配置常具有多個(gè)相機(jī)的系統(tǒng)，每張采集卡配有多臺(tái)CLHS相機(jī)，并且在我們的應(yīng)用中省略了FOL轉(zhuǎn)換器。因此，我們能夠節(jié)約顯著的成本。CLHS的硬件基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)組件,這些部件對于許多網(wǎng)絡(luò)硬件制造商來說，在國際上具有巨大的市場，也許他們并不考慮成像應(yīng)用。因此，我相信CLHS技術(shù)將在未來取得很好的位置。
您對CLHS的三年展望是怎樣的？
在很長一段時(shí)間內(nèi)，我們將繼續(xù)使用USB3和GigE。然而，CLHS現(xiàn)在是我們強(qiáng)大的點(diǎn)對點(diǎn)接口的首選。我展望這項(xiàng)技術(shù)將在未來幾年內(nèi)成功地在成像市場中建立自己的地位，并取代Camera Link。
文章來源PCO.AG