千兆以太网具有系统成本低、电缆长达100 m、集成简单(符合GigE Vision标准)等优势,因而成为工业图像处理领域使用最广泛的接口技术。由于生产周期越来越短以及CMOS传感器不断推陈出新,分辨率更高、速度更快的图像处理方案越来越受到市场青睐,这就要求相机的数据传输带宽更高。通过万兆以太网,图像数据的传输速度可达1.1 GB/s,是之前的十倍;同时,用户无需更改集成软件,便能坐拥千兆以太网接口的所有优势。
现代CMOS传感器具有高灵敏度、低暗噪等特性,并且在高帧率下还能实现极高的动态范围,可确保出色的图像质量。结合万兆网接口,这些优势在快速过程中展现得淋漓尽致,例如:动作分析、虚拟现实以及60 fps帧率下分辨率高达4K的视频应用。
堡盟的LXT和QXT相机均为高性能工业相机,配有10GBase-T接口和最新的CMOS传感器。
相较于千兆网接口相机,万兆网接口相机能够显著缩短系统整体时间延迟,即主机从发出请求到接收到响应之间的延迟。一方面,传感器读出速度明显加快,读出时间更短;另一方面,万兆网接口还能提升数据传输速度。此外,时延还取决于所用其他硬件与软件组件。与千兆网接口每帧时延50-125 μs相比,万兆网接口的每帧时延可降至约5--50 μs。
使用QX系列相机(图像采集在相机的内存里)进行连续测试,其中带宽1.1 GB/s(1200万像素,帧率92 fps),万兆网接口容量达到最大,同时采用堡盟GAPI软件、i7 CPU以及Intel X540 T2网卡,结果显示CPU负载低于5%。
堡盟GigE相机和堡盟GAPI SDK带图像内存和高效的滤波器驱动程序,确保不会丢失每一帧。这一点在Windows 7/10和Linux操作系统下的耐久性测试中都得到了很好的验证。在图像数据传输过程中,无论是Camera Link还是CoaXPress接口,都无法确保如此高的安全性。
白皮书:10 GigE — 为机器视觉应用提供高速解决方案