光纤在机器视觉应用中的“事实与误区”

CLHS 是 Camera Link 协议的高速演进版本,基于 PCIe Gen2/3 (将来甚至会更高到Gen4)总线,采用 CX4 线缆或光纤传输。

   

其单通道带宽可达 2.1GB/s,单卡最高支持 4.8GB/s 总带宽。通过光纤扩展,传输距离可突破 100 米,显著优于传统 Camera Link 的 10 米限制。CLHS 支持多通道并行传输,例如 Teledyne DALSA 的 Xtium2-CLHS PX8系列卡,可同时处理四路数据流,如果将来使用x8 Gen4 槽口的采集卡,  在满足PCI Express 4.0 标准的情况下,采集卡甚至能够达到 最高 13.0Gbytes/sec 至host memory的数据量。尤其适用如今行业对更高分辨率更高行频线阵/TDI相机的(如 多场、高行频TDI以及多光谱相机)的高数据通量实时采集。

CLHS作为下一代接口标准,旨在满足所有机器视觉应用的需求。它从系统角度进行设计,确保节省成本的布线方案,同时满足客户对易用性、灵活性和数据可靠性的要求。为解答关于机器视觉光纤应用的疑问,我们特此梳理这份“事实与误区”总结。


 事实:光纤承载巨大带宽

电信和互联网数据传输依赖光纤承载超大带宽。容量取决于光纤类型,但光纤通常能承载两倍于铜缆的带宽。

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事实:光纤覆盖超长距离

电信和互联网数据传输依赖光纤跨越国家和大陆——距离可达数千公里。虽然鲜有机器视觉应用需要如此距离,但光纤无疑拓展了传统检测系统的视野,这些系统曾受限于最大仅几英尺的线缆长度。与机器视觉相关的传输距离对比:

  • Camera Link,标准铜缆:最长12米;
  • Camera Link HS C2 Copper 铜缆:最长 15米;
  • Camera Link HS CX4有源光缆(光纤):最长100米;
  • CLHS SFP+ Fibre Optic Cable *:最长300米

误区:光纤价格昂贵

得益于计算机网络和光纤到户(FTTH)的蓬勃发展,光纤成本已降至低于同等性能铜缆的水平,并且可通过众多供应商便捷采购。

事实:如今,光纤线缆的成本可能已低于铜缆。

误区:光纤脆弱易损

早期光纤线缆确实存在脆弱性问题,但现代光纤产品极其坚固耐用,完全能适应与铜缆相同的严苛工业环境,包括:

  • 弯曲
  • 缠绕
  • 揉皱
  • 挤压
  • 冲击与振动
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误区:光纤安装维护困难 

现代光纤系统可轻松实现现场安装和灵活调整。

  • 切割与熔接;
  • 穿管铺设;
  • 连接器安装只需几分钟;
  • 简单的测试设备。

事实:光纤在机器视觉领域正逢其时 

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上图为Falcon4 CLHS相机搭配多张Xtium2 CLHS PX8采集卡应用数据转发的使用案例