Camera Link HS实录:新一代数据接口 是如何为相机技术的发展推波助澜

2021-06-07 00:19:59 admin

Camera Link HS实录:新一代数据接口是如何为相机技术的发展推波助澜的。

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CLHS: 简介

CLHS是为了满足视觉和成像应用的需要而特别设计的。它提供了相机和图像采集卡之间的低延迟、低时间抖动和实时信号传输,可同时传送图像数据、控制数据和触发信号。该接口在Camera Link接口主要优点的基础上添加了新的优点。CLHS是一个可确保sCMOS传感器技术能够被充分利用的系统。它提高了相机和图像采集卡的性价比,并且满足了客户在容易使用、灵活性和数据可靠性方面的需求。

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CLHS有哪些优点?

更高的带宽:

约1187MB/s的有效带宽(CLHS X-Protocol-10G),约相当于USB 3.1 Gen1带宽和 CoaXPress CXP-12净数据速率的三倍。


更稳定的传输:              

•传输的正确率得到保证:由于前向纠错(FEC)算法,误码率在10-12之间。  

•FEC实时调整高达11位的突发错误            

•FEC技术取代包重发机制实现数据可靠性

•光纤传输具备高抗EMC特性              

•光纤传输允许长距离线缆传输,并保障最好的信号完整性。


更长的距离:
多模光纤的线缆长度超过300米,单模光纤超过10公里。


更大的灵活性:              

•超低抖动的实时触发              

•采用 GenICam和GenCP标准的即插即用

•使用标准LC连接器使线缆选择更灵活


更加开放:          

•完整地CLHS说明书可免费下载

•AIA IP核可用于快速兼容的FPGA实现(Xilinx、Altera、Lattice)


成本更低廉:              

•使用标准网络硬件组件,例如可由多个供应商提供的的增强型小型可插拔(SFP+)连接器,采购来源广泛

•廉价的许可或者授权


采访:CLHS如何在实践中推波助澜?

上文所述是一些令人印象深刻的事实。但是CLHS在实际应用中究竟表现如何呢?让我们来采访一下LaVision,一个能为你提供答案的公司。


LaVision是一间创新型激光成像测量系统的领先供应商。公司的标准方案和客户的定制方案在世界范围内的科学和工业光学计量领域中被应用广泛。LaVision已经在使用CLHS,并且将不断扩大它的使用范围。


LaVision负责PIV的产品经理Uwe Dierksheide先生与我们分享了该公司使用CLHS接口的一些经验。


CLHS有哪些优点?


更高的带宽:
约1187MB/s的有效带宽(CLHS X-Protocol-10G),约相当于USB 3.1 Gen1带宽和 CoaXPress CXP-12净数据速率的三倍。


更稳定的传输:            

•传输的正确率得到保证:由于前向纠错(FEC)算法,误码率在10-12之间。  

•FEC实时调整高达11位的突发错误            

•FEC技术取代包重发机制实现数据可靠性

•光纤传输具备高抗EMC特性              

•光纤传输允许长距离线缆传输,并保障最好的信号完整性。


更长的距离:
多模光纤的线缆长度超过300米,单模光纤超过10公里。


更大的灵活性:              

•超低抖动的实时触发              

•采用 GenICam和GenCP标准的即插即用

•使用标准LC连接器使线缆选择更灵活


更加开放:        

•完整地CLHS说明书可免费下载

•AIA IP核可用于快速兼容的FPGA实现(Xilinx、Altera、Lattice)


成本更低廉:              

•使用标准网络硬件组件,例如可由多个供应商提供的的增强型小sSS(SFP+)连接器,采购来源广泛

•廉价的许可或者授权


采访:CLHS如何在实践中推波助澜?

上文所述是一些令人印象深刻的事实。但是CLHS在实际应用中究竟表现如何呢?让我们来采访一下LaVision,一个能为你提供答案的公司。


LaVision是一间创新型激光成像测量系统的领先供应商。公司的标准方案和客户的定制方案在世界范围内的科学和工业光学计量领域中被应用广泛。LaVision已经在使用CLHS,并且将不断扩大它的使用范围。

LaVision负责PIV的产品经理Uwe Dierksheide先生与我们分享了该公司使用CLHS接口的一些经验。

您负责管理LaVision的PIV系统。您通常在此应用中使用哪些数据接口呢?这些数据接口需要满足哪些技术要求?

PIV系统,除了粒子发生器之外,通常由具有光学器件的照相机,光源和用于同步、数据存储和分析的计算机控制单元组成。系统的整体性能在很大程度上取决于这些组件的相互调谐。由于高分辨率和高帧速率成像的发展,最近几年对数据接口的要求显著提高。因为测量系统往往在很短的时间内产生大量的数据,这就需要尽可能高效地处理和存储这些数据。高可靠性、高带宽的高性能数据接口是系统整体效率的关键。


您当前使用的是哪些数据接口?

目前我们主要使用四种类型的数据接口:


USB3是一种具有成本效益的解决方案,几乎所有的计算机都把它作为一个标准的配置。它适合于中等带宽,但是其被动式电缆的长度仅有几米。


我们重视以太网线,不仅仅因为其网络功能,我们尤其重视10GigE, 因为他具有更高的带宽。这样的网络与多个摄像机的配置和操作不仅需要强大的单个组件,在一定程度上其用户和管理员的系统能力也是必要的。


在我们的一些高性能系统中,我们目前使用Camera Link或PCI Express。他们的带宽非常高。但另一方面,线缆长度是非常有限的。具有光纤光缆的光纤转换器可以增加传输距离,然而,这也会导致系统复杂性和成本的上升。


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为什么您为了当前和未来的应用选择了CLHS?

从技术角度来看,到目前为止,接口选择一直是线缆长度和传输速率之间的一种折衷。但CLHS不再面临这个问题。CLHS也满足了我们的高可靠性方面的要求。由于使用光缆,EMC问题已成为过去。我还想特别指出在协议中集成的FEC,这个额外的安全层级使我们免于最坏的情况:数据丢失。

除了这些技术参数,这款新的数据接口的成本效率怎样?

当将Camera Link与CLHS进行比较时,由于其技术优势,人们一般预计CLHS的价格会更高,事实确相反。单个CLHS相机系统(相机、图像采集卡和传输线缆)的价格大致和Camera Link相机大致相同。然而,我们经常配置常具有多个相机的系统,每张采集卡配有多台CLHS相机,并且在我们的应用中省略了FOL转换器。因此,我们能够节约显著的成本。CLHS的硬件基于网络技术的标准组件,这些部件对于许多网络硬件制造商来说,在国际上具有巨大的市场,也许他们并不考虑成像应用。因此,我相信CLHS技术将在未来取得很好的位置。


您对CLHS的三年展望是怎样的?

在很长一段时间内,我们将继续使用USB3和GigE。然而,CLHS现在是我们强大的点对点接口的首选。我展望这项技术将在未来几年内成功地在成像市场中建立自己的地位,并取代Camera Link。


文章来源PCO.AG





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