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基础讲座 FUNDAMENTALS

第三案例（图 7）是通过一个
PCIe 插槽运行多相机系统。该系统将
带有四个端口的集线器插入 x4 卡的
每个端口。它一共能容纳 16 台相机，
每台相机端采用 5m 线材与弯角插头
连接。
该系统必须能够承担多台相机及
对应的带宽。实现因素包括采用低分
辨率芯片、相机不使用完全 AOI、降
低帧度或减小位深度。而且，在此
介绍的示例带宽减少到了每台相机
60MB/s。此设置通过了耐力和压力测
试，没有出现错误。因而，此设置对
于多相机应用绝对可靠。
图7：示例3：通过1个PCIe插槽连接16台相机的多相机系统。
Basler 的资格认证和测试过程，
机发射机到相机的路径。 插头的 5m 长的线材。这是一个经过 显示了这三种示例系统的完美运行模
一旦单个组件合格，测试过程随 充分测试的系统，可以使用 Sandy、 式。采用不同线材长度、相机数量甚
后扩展到整个系统。这需要设置整个 IvyBridge、Haswell 和 Skylake 系列 至采用多系统解决方案的其他设置也
系统，并激活它，然后进行测试。因此， 处理器的芯片组。 是可行的，并成功进行了测试。10m
Basler 制定了自己专有的测试程序和 示例 2 ： 采用 12 台相机的多相 或更长距离的解决方案也可以实现。
经过检验的协议分析程序。 机系统
这 种 设 置（ 图 6） 包 含 ：采 用 总结
应用示例 Haswell 系列 CPU 的强大 PC、PCIe 2.0 USB 3.0 使从基本应用到高流量
USB 3.0 接口允许众多的应用和 和 3.0 插槽以及三个 USB 3.1 Gen1×4 多相机系统的各种应用成为可能。为
设置。根据客户认可的成本和资源， 主机控制器（每个采用 4 个 FL1100 确保顺畅运行，需要配备高质量预先
能够以所有可以想象的即插即用配 芯片组）。相机由 PC 电源供电。多个 测试的配件产品。文中介绍了相关技
置，实施单相机和多相机系统。 带宽在此共同工作 ：每个主机适配器 术要求，并强调了 Basler AG 使用的
下面以三个应用案例来说明带有 卡操作 4 台 Basler ace USB 3.0 相机 资格认证和测试过程。最后以三个经
配件的 USB 3.0 系统能够实现哪些可 （acA1920-155u*），其中每台相机在采 过测试的示例系统进行了总结。
能。这些系统已经过设置和测试。它 用全 AOI 提供 230 万像素分辨率时， 总的来说，USB 3.0 配件首次发
们允许采用不同系统或改变系统中的 产生 380MB/s 的数据率。这意味着， 布时出现的问题已经得到解决。USB
最大相机数量。系统设计最终取决于 每个主机适配器卡需要 1.5GB/s 的处 3.0 脱颖而出，成为机器视觉市场可
计算机 CPU 和正在使用的芯片组的 理速度。三个完全使用的适配器卡， 靠、简单和低成本的数据接口。除了
性能。下面的示例系统也可以使用外 给 CPU 带来总计 4.5GB/s 的数据流。 相机外，还提供了方便各种应用的大
部硬件进行触发，实现同步图像采集。 在相机端使用 5m 线材和弯角插 量可靠配件产品。
此外，使用测量装置进行监测。 头连接相机。该系统通过了耐力和压 选择 USB 3.0 配件产品时，需要
示例 1 ： 采用一台相机的基本应用 力测试，没有出现任何错误。此设置 选择适合工业用途的高质量产品。消
第一个案例（图 5）描述了一个 对于多相机应用绝对可靠。 费市场更廉价的产品，一般不足以处
经典系统。它采用一台高分辨率和高 示例 3 ： 通过 1 个 PCIe 插槽连 理这些任务。
帧率的相机。在相机端，使用弯角 接 16 台相机的多相机系统

视觉系统设计 Vision Systems Design China May/Jun 2017 33