工業(yè)相機(jī)的本質(zhì)就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這樣就涉及到了電信號(hào)的轉(zhuǎn)換與傳輸，轉(zhuǎn)換與傳輸就需要各種物理接口與傳輸協(xié)議來(lái)承擔(dān)，下面就將最常見(jiàn)的幾種工業(yè)相機(jī)接口與協(xié)議介紹給大家。

1 1394接口

1394接口也被稱為FireWire接口，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，其協(xié)議和編碼都很不錯(cuò)，傳輸比較穩(wěn)定，1394接口的傳輸距離為4.5m，單根線纜最長(zhǎng)可達(dá)到17.5m；加中繼可達(dá)70m，光纖傳輸則可達(dá)100m；有標(biāo)準(zhǔn)DCAM協(xié)議， CPU占用低；支持熱插拔，可通過(guò)1394總線供電。

1394接口主要分為速率為400Mb的1394A接口和800Mb的1394B接口，如下圖：

1394A單根4.5m（S400），加中繼可達(dá)70m，如果調(diào)整到S100或S200，則傳輸距離可達(dá)25m，甚至更長(zhǎng)，其相關(guān)參數(shù)如下：

1394B單根10m（S800），轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸，用Cat5線可達(dá)到100m（S100）；使用Cat6線，在S400情況下可達(dá)60m；轉(zhuǎn)光纖傳輸，可達(dá)500m（S400/S800），其相關(guān)參數(shù)如下：

由于早期1394接口并沒(méi)有得到很好的普及，所以現(xiàn)有PC機(jī)端并沒(méi)有相應(yīng)的接口存在，如果想要連接對(duì)應(yīng)的相機(jī)時(shí)，需要配合1394接口的采集卡。目前1394接口已逐漸被市場(chǎng)所淘汰。

2 USB2.0接口

USB2.0接口是最早數(shù)字接口之一，基本所有的電腦主機(jī)都配置有USB接口，無(wú)需額外采集卡，即可插拔使用。USB2.0的帶寬為：480 Mbit/s，支持熱插拔，使用便捷，相機(jī)可通過(guò)USB線纜供電，但USB2.0沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，主從結(jié)構(gòu)導(dǎo)致CPU占用率高，帶寬無(wú)法得到保證。單根最長(zhǎng)傳輸距離為5m，加中繼可達(dá)30米，傳輸距離近，信號(hào)衰減比較嚴(yán)重。

3 USB3.0接口

USB3.0接口是在USB2.0接口的基礎(chǔ)上增加了倆組數(shù)據(jù)總線，除了支持傳統(tǒng)的BOT協(xié)議外，還新增了USB Attached SCSI Protocol（USAP）協(xié)議，這樣USB3.0的傳輸帶寬可以到達(dá)5Gbps， 采用了全雙工傳輸方式，支持同時(shí)雙向數(shù)據(jù)傳輸；主機(jī)主導(dǎo)的異步方式的傳輸流量控制，使得設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備就緒時(shí)可以通知主機(jī)；突出的實(shí)時(shí)兼容性，高可靠性。但USB3.0在傳輸距離上并沒(méi)有得到改進(jìn)。

4 GigE千兆網(wǎng)接口

由于GigE千兆網(wǎng)協(xié)議穩(wěn)定，是目前比較主推的相機(jī)接口。視頻信號(hào)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，且網(wǎng)線價(jià)格低廉，即使是不同廠家的硬件和軟件，只要符合GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)，也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的千兆網(wǎng)連接。

GigE千兆網(wǎng)接口有效帶寬為100MB/s，單根網(wǎng)線傳輸100米的距離；標(biāo)準(zhǔn)的Gigabit Ethernet硬件允許單個(gè)/多個(gè)相機(jī)連接到一臺(tái)/多臺(tái)電腦。目前10GigE接口也慢慢成為了快速連接的主流接口。

5 CameraLink接口

CameraLink接口是由AIA協(xié)會(huì)推出的數(shù)字圖像信號(hào)通訊接口協(xié)議，是一種串行通訊協(xié)議；用LVDS接口標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低；協(xié)議使用MDR-26針連接器；是在NSM（National Semiconductor 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體制造商）的接口協(xié)議Channel Link基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。

CameraLink使用28位Channel Link芯片；4個(gè)數(shù)據(jù)流、1個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，通過(guò)5組LVDS線對(duì)傳輸；傳輸24位圖像數(shù)據(jù)和４位同步視頻信號(hào)，包括：Frame Valid、Line Valid 、Data Valid、Spare。CameraLink接口大概分為了3種結(jié)構(gòu)配置，分別為Base接口、Medium接口和Full接口。

Base接口：Channel Link芯片數(shù)量為1 ，線纜數(shù)量為1，數(shù)據(jù)帶寬為 2.04 Gbit/s （255 MB/s）

Medium接口：Channel Link芯片數(shù)量為2，線纜數(shù)量為2，數(shù)據(jù)帶寬為 4.08 Gbit/s （510 MB/s）

Full接口：Channel Link芯片數(shù)量為3，線纜數(shù)量為2，數(shù)據(jù)帶寬為5.44Gbit/s （680 MB/s）

6 CoaXPress接口

CoaXPress （CXP）標(biāo)準(zhǔn)原本是由工業(yè)圖像處理領(lǐng)域的多家公司共同推出的，目的是開(kāi)發(fā)一種快速的數(shù)據(jù)接口，并實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行更長(zhǎng)距離的傳輸。CXP 1.0在2011年以新接口標(biāo)準(zhǔn)的身份正式發(fā)布。自此之后，這種標(biāo)準(zhǔn)就在工業(yè)圖像處理領(lǐng)域中占得一席之地。后來(lái)更進(jìn)一步發(fā)展，成為CoaXPress 2.0。

采用CoaXPress 1.0/1.1標(biāo)準(zhǔn)的接口所支持的數(shù)據(jù)率最高可達(dá)6.25 Gbps，而CoaXPress 2.0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速度比它快兩倍，最高可達(dá)12.5 Gbps。相比其他高效的標(biāo)準(zhǔn)，CoaXPress 2.0的分辨率和幀速率更勝一籌。