??? 千兆以太網(wǎng)相機(jī)已成為工業(yè)領(lǐng)域圖像處理的重要組成部分。除了IEEE1394以及攝像機(jī)鏈路技術(shù)（Camera Link）之外，千兆以太網(wǎng)技術(shù)業(yè)已成功確立了其自身地位。在林林總總的應(yīng)用場(chǎng)合中，該技術(shù)已經(jīng)贏得了相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額，并彰顯了其優(yōu)勢(shì)。盡管剛開始受到懷疑，涉及到是否適用于工業(yè)需要、數(shù)據(jù)傳輸、CPU負(fù)載能力等，但是客戶很快接受了這種新接口技術(shù)。能被接受的原因不僅僅在于以下的明顯優(yōu)勢(shì)，例如相機(jī)的簡(jiǎn)單風(fēng)格設(shè)計(jì)、電纜線長(zhǎng)度可達(dá)100米、有時(shí)還會(huì)有大的成本節(jié)約。就安裝數(shù)量上看，在用于專業(yè)數(shù)據(jù)處理場(chǎng)合的數(shù)字相機(jī)接口上，千兆以太網(wǎng)是發(fā)展明顯最快的一類。另外，千兆以太網(wǎng)技術(shù)的某些未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)被認(rèn)同，而這些發(fā)展趨勢(shì)都是因?yàn)橄鄼C(jī)使用者的需求推動(dòng)的。

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GigE(千兆以太網(wǎng))視覺(jué)征服線陣掃描相機(jī)領(lǐng)域

??? 當(dāng)前，GigE在面陣掃描相機(jī)上的使用很普遍。但是到目前為止，僅有極少數(shù)相機(jī)制造商能應(yīng)對(duì)線陣掃描相機(jī)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。然而，對(duì)GigE線陣掃描相機(jī)的需求還是得到了明顯的認(rèn)可，伴之而來(lái)的也有少數(shù)相機(jī)供應(yīng)商的巨大成功。

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??? 先前，線陣掃描相機(jī)領(lǐng)域一直被相機(jī)鏈路（Camera Link）接口獨(dú)占。然而，隨著對(duì)系統(tǒng)成本降低要求的不斷發(fā)展，導(dǎo)致了Gige領(lǐng)域的1K 和 2K 線陣傳感器的產(chǎn)生。使用GigE線陣掃描相機(jī)時(shí)，例如Basler的runner系列相機(jī)，客戶不需要使用價(jià)格不菲的一些零部件，諸如圖像采集卡和相機(jī)鏈路專用電纜，僅僅使用以太網(wǎng)卡和花費(fèi)不高的網(wǎng)卡就夠了。除了這些成本上的節(jié)約之外，技術(shù)上也有不少優(yōu)勢(shì)：使用了最新一代傳感器的當(dāng)代線陣掃描相機(jī)，導(dǎo)致了明顯改善的圖片質(zhì)量——具有12位的色彩深度。與廣泛存在的舊式鏈路相機(jī)提供的圖像相比，這也是便于更好區(qū)分的圖像——而舊式相機(jī)早在十年前甚至更久前就發(fā)展起來(lái)了。

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??? 新興的GigE線陣掃描相機(jī)得益于已存在的面陣掃描相機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)地，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的處理，圖像處理軟件的整合已經(jīng)輕松成為可能。通過(guò)本身的邏輯處理，該使用標(biāo)準(zhǔn)保證了GigE視覺(jué)為基礎(chǔ)的相機(jī)支持實(shí)時(shí)使用和自動(dòng)檢測(cè)、糾正數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。例如，通過(guò)再次發(fā)送有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤得到糾正。另外，每一幅抓取的圖片都擁有不會(huì)混淆的命名方式，這也保證了連續(xù)檢測(cè)的可能性。因此說(shuō)，GigE視覺(jué)為基礎(chǔ)的相機(jī)代表了更為強(qiáng)大可靠的圖像處理解決方案。

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GigE視覺(jué)支持異形相機(jī)系統(tǒng)的安裝

??? 很多客戶希望得到“熱插拔”解決方案，現(xiàn)在GigE相機(jī)已開始成為可能。GigE相機(jī)的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)也開始呈現(xiàn)，不妨給出該標(biāo)準(zhǔn)的靈活性上的相關(guān)佐證：在安裝的異形系統(tǒng)中，線陣和面陣相機(jī)可以綜合于同一系統(tǒng)。但是，這也產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)程序兼容性的挑戰(zhàn)性要求，而不僅僅局限于調(diào)整網(wǎng)絡(luò)帶寬、同步性、程序觸發(fā)、程序事件之類的簡(jiǎn)單工作。由Basler提供的GigE驅(qū)動(dòng)，功能新興強(qiáng)大，滿足了以上的所有需求。打個(gè)比方，如果系統(tǒng)中的面陣掃描相機(jī)處于空跑模式而線陣相機(jī)使用編碼器觸發(fā)，帶寬使用的區(qū)域就會(huì)不同，這取決于被拍攝對(duì)象的圖像采集速度。這種情形下，數(shù)據(jù)包可能丟失，過(guò)度觸發(fā)現(xiàn)象可能發(fā)生，或者產(chǎn)生由于其它運(yùn)行時(shí)間條件導(dǎo)致的干擾，而驅(qū)動(dòng)的工作就是為了阻止此類情況的發(fā)生。除了融入各種相機(jī)技術(shù)的邏輯連接之外，上述情形也經(jīng)常出現(xiàn)另一挑戰(zhàn)，也就是利用電纜實(shí)際地連接各種相機(jī)。通常，相機(jī)彼此實(shí)際距離很遠(yuǎn)，而電纜需通過(guò)電纜管道連接到中央PC上。這種情況下，以太網(wǎng)接口開始發(fā)揮其另一作用，電纜長(zhǎng)度超過(guò)100米也就成為了可能。這樣，擁有各種相機(jī)的異形系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，并有很高的性價(jià)比。

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??? 一位亞洲港口操作人員的案例展示了“現(xiàn)實(shí)世界”中對(duì)驅(qū)動(dòng)、電纜的需求是如何被毫無(wú)困難的解決的：卡車經(jīng)過(guò)時(shí)，通過(guò)Basler線陣相機(jī)掃描其運(yùn)載的集裝箱，進(jìn)一步分析運(yùn)往的目的地。另外，車牌照的圖像攝取后和運(yùn)輸單據(jù)相關(guān)聯(lián)。該異形管理系統(tǒng)的簡(jiǎn)單程度讓人記憶深刻，而且是低成本的解決方案，包括了3個(gè)線陣掃描相機(jī)，2個(gè)面陣掃描相機(jī)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)切換開關(guān)，一臺(tái)工業(yè)PC。

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GigE 視覺(jué)技術(shù)令相機(jī)更可靠

??? 千兆以太網(wǎng)以及GigE視覺(jué)通訊協(xié)議的另一個(gè)突出的特點(diǎn)是支持異步信號(hào)。其特征是，支持相機(jī)和并行圖像數(shù)據(jù)中的應(yīng)用之間相互交換信息。

??? 對(duì)過(guò)度觸發(fā)發(fā)出提示信號(hào)的程序事件特點(diǎn)就是一個(gè)例子，這在一些新型線陣掃描相機(jī)中得到了實(shí)現(xiàn)，比如Basler 的runner系列相機(jī)。當(dāng)線陣相機(jī)獲取圖片的信號(hào)觸發(fā)速度過(guò)快而超過(guò)了相機(jī)本身能執(zhí)行的速度時(shí)，上述特點(diǎn)幫助發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題。過(guò)去，很多老式的相機(jī)因?yàn)椴荒軝z測(cè)到過(guò)度觸發(fā)的問(wèn)題，往往造成圖像的丟失。這種情況在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不易被引起注意，同時(shí)被采集圖像的對(duì)象并未得到完整掃描，而且潛在的缺陷也讓人忽略掉了。但是現(xiàn)在，利用異步信號(hào)的最優(yōu)化GigE線陣掃描相機(jī)，就能針對(duì)以上問(wèn)題發(fā)出提示信號(hào)給系統(tǒng)，這也是質(zhì)量控制應(yīng)用領(lǐng)域中必不可少的優(yōu)勢(shì)。某種意義上說(shuō)，GigE技術(shù)幫助制造商和用戶降低了出錯(cuò)率，令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)更可靠。

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GigE視覺(jué)加快驅(qū)動(dòng)的換代并推動(dòng)了向64位支持發(fā)展的趨勢(shì)

??? 對(duì)64位技術(shù)的迫切需要，反映了客戶對(duì)相機(jī)制造商需求的另一發(fā)展趨勢(shì)。隨著工業(yè)不斷專注于消費(fèi)市場(chǎng)，這種趨勢(shì)不斷形成，并隨著微軟 Vista 64 位或 Intel 64 位處理器的實(shí)現(xiàn)一起發(fā)展。64位數(shù)據(jù)技術(shù)提供了應(yīng)對(duì)飛速增長(zhǎng)的龐大數(shù)據(jù)處理的可能性。利用高分辨率的傳感器，這種使用首次支持對(duì)大范圍物體的檢測(cè)。以12位色彩深度掃描復(fù)雜色彩細(xì)節(jié)物體時(shí)，短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)上，在存儲(chǔ)空間的最大極限——取決于操作系統(tǒng)——能滿足的前提下，利用5百萬(wàn)像素的相機(jī)可以獲得最高長(zhǎng)達(dá)32秒的圖像序列。
當(dāng)前基于微軟 Vista 64位或者Linux 64位操作平臺(tái)64位GigE驅(qū)動(dòng)已經(jīng)達(dá)到這個(gè)極限，并支持更長(zhǎng)的圖像序列。以汽車應(yīng)用為例，汽車應(yīng)用能借助這個(gè)優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)利用64位技術(shù)贏得更重要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

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??? 以上諸多案例強(qiáng)調(diào)了千兆以太網(wǎng)技術(shù)以及GigE視覺(jué)標(biāo)準(zhǔn)的一些基本的優(yōu)勢(shì)。在用于數(shù)字工業(yè)相機(jī)的接口技術(shù)領(lǐng)域上，千兆以太網(wǎng)必將繼續(xù)扮演決定性的甚至更重要的角色，這也是帶寬、電纜長(zhǎng)度、多種相機(jī)的使用不斷增加的活躍技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。進(jìn)一步說(shuō)，萬(wàn)兆位以太網(wǎng)為將來(lái)提供了更為清晰的技術(shù)前景。這種情況下，帶寬會(huì)增加十倍，以支持對(duì)上述優(yōu)勢(shì)的更好應(yīng)用。而且，GigE視覺(jué)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)發(fā)揮作用。因此，基于GigE視覺(jué)的解決方案能為將來(lái)、甚至現(xiàn)在提供技術(shù)和商業(yè)上的可靠保障。

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