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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
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