說起工業相機的接口，主要分兩種，分別是鏡頭接口和電氣數據接口。工業相機的數據接口又可以分為數字接口和模擬接口兩種。數據接口傳輸的是數字信號，模擬接口傳輸的是模擬信號。數字信號比模擬信號有很多優點，比如抗干擾能力強、易于加密、方便后續處理等。因此，現在的高端工業相機基本上都采用數字接口。而中低端的監控設備基于成本和性價比的原因，基本上采用模擬接口。工業相機常見的電氣數字接口有:USB接口，IEEE1394接口，CoaXPress接口，GIGE接口，Camera Link 接口，特殊接口。
1.USB接口：
USB2.0接口于2000年發布，是最早數字接口之一，傳輸速度480Mbps，通訊距離5m，80%的帶寬用于圖像傳輸。。USB2.0接口的工業相機，是市場上比較常見的的類型，許多廠商都生產這種接口的相機。其優點是所有電腦都配置有USB2.0接口，方便連接，不需要采集卡，相機可通過USB線纜供電；缺點是其傳輸速率較慢，理論速度只有480Mb（60MB），而且USB2.0沒有標準的協議，主從結構導致CPU占用率高，帶寬無法得到保證。單根最長傳輸距離為5m，加中繼可達30米，傳輸距離近，信號衰減比較嚴重。

USB3.0接口于2008年發布，輸速度4.8Gbps，通訊距離10m，80%的帶寬用于圖像傳輸。USB 3.0的設計在USB 2.0的基礎上新增了兩組數據總線，為了保證向下兼容，USB 3.0保留了USB 2.0的一組傳輸總線。解決了傳輸速度慢的問題，但是傳輸距離依舊比較近。在傳輸協議方面，USB 3.0除了支持傳統的BOT協議，還新增了USB Attached SCSI Protocol（USAP），可以完全發揮出5Gbps的高速帶寬優勢。同時采用了全雙工傳輸方式，支持同時雙向數據傳輸；主機主導的異步方式的傳輸流量控制，使得設備在數據傳輸準備就緒時可以通知主機；突出的實時兼容性，高可靠性。

2.IEEE1394接口：
1394接口也被稱為FireWire接口,就是我們常說的火線接口。1394接口主要分為速率為400Mb的1394A接口和800Mb的1394B接口。1394A接口于1995年發布，傳輸速度400Mbps，通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領域。1394B接口于2002年發布，傳輸速度800Mbps，通訊距離4.5m。主要用于視頻傳輸領域。
1394接口，在工業領域中，應用還是非常廣泛的。協議、編碼方式都非常不錯，傳輸速度也比較穩定，只不過由于早期蘋果的壟斷，造成其沒有被廣泛應用。1394A單根4.5m(S400)，加中繼可達70m，如果調整到S100或S200，則傳輸距離可達25m，甚至更長。1394B單根10m(S800)，轉網絡傳輸，用Cat5線可達到100m(S100)；使用Cat6線，在S400情況下可達60m；轉光纖傳輸，可達500m(S400/S800)。
1394接口的特點，支持熱插拔，支持點對點的通訊方式，有標準DCAM協議,CPU占用低，可通過1394總線供電。但是由于早期1394接口并沒有得到很好的普及，所以現有PC機端并沒有相應的接口存在，如果想要連接對應的相機時，需要配合1394接口的采集卡。目前1394接口已逐漸被市場所淘汰。

3.CoaXPress(CXP)接口：
CoaXPress接口發布于2008年，原本是由工業圖像處理領域的多家公司共同推出的，目的是開發一種快速的數據接口，用于支持高速成像應用，并實現對大量數據進行更長距離的傳輸。CXP1.0在2011年以新接口標準的身份正式發布。自此之后，這種標準就在工業圖像處理領域中占得一席之地。后來更進一步發展，成為CoaXPress2.0。
采用CoaXPress1.0/1.1標準的接口使用75ohm同軸電纜，每個通道的數據傳輸速度最大可達6.25Gbit/s，同時能通過多個通道支持更快的數據傳輸速度。而CoaXPress2.0標準的傳輸速度比它快兩倍，最高可達12.5Gbps。相比其他高效的標準，CoaXPress2.0的分辨率和幀速率更勝一籌。一條CXP電纜最大能提供13W的功率，要求“設備”和“主機”同時支持GenICam攝像頭編程接口。盡管單通道同軸電纜的價格實惠，但如果要設置多通道電纜總成和圖像采集卡，成本將會增加很多。

4.Gige 千兆以太網接口：
由AIA（AutomatdeImagingAssociation）創建并推廣；是一種基于千兆以太網通信協議開發的相機接口標準。適用于工業成像應用，通過網絡傳輸無壓縮視頻信號。第一個使用價格低廉線纜長距離傳輸圖像的標準。即使是不同同廠家的硬件和軟件，只要符合GigEVision標準，也可以實現無縫的千兆網連接。
千兆網接口的工業相機，由于GigE千兆網協議穩定，是目前比較主推的相機接口。GigE提供最大1Gbit/s的圖像數據帶寬。它綜合了簡便性、速度、最長100m電纜以及通過單條電纜為攝像頭供電的能力等特性，是一種深受歡迎的攝像頭接口。以太網電纜提供堅固屏蔽層。因此非常適合因某些機器人和計量設備的強大電機而產生較大電磁干擾的環境。FLIRGigE攝像頭同時還擁有數據包重發功能，進一步增強傳輸可靠性。
與USB不同的是，GigE不支持DMA。包含圖像數據的數據包傳輸到主機，并在其中重組為圖像框架，之后再復制到軟件可存取內存。
有些工業相機廠家使用M12X-coded 8芯連接器接口提供強化屏蔽，同時提高設備的防水效果。M12X-coded8P連接器在高端的工業相機上替代Gige傳統的GJ45接口，將Gige的帶寬提高到10Gbit/s。基于GigE的優勢獲得提升。10GigE是高分辨率3D掃描、容積捕捉和精密計量的理想選擇。GigE和10GigE組合方式多樣。可以將多臺GigE攝像頭連入一臺10GigE交換機，實現主機系統上單10GigE端口全速運行多臺GigE攝像頭。由于CAT5e電纜只能在30m距離內運行于10GigE攝像頭，因此推薦使用通用的Ethernet電纜（CAT-6）和標準的M12X-coded8芯連接器。目前10GigE的M12X-coded 8P接口也慢慢成為了快速連接的主流接口。

5.Camera Link接口：
CameraLink標準由國際自動成像協會（AutomatedImagingAssociaTIon，簡稱AIA）在2000年推出的數字圖像信號通訊接口協議，是一種串行通訊協議。采用LVDS接口標準，具有速度快、抗干擾能力強、功耗低。是在NSM（NationalSemiconductor美國國家半導體制造商）的接口協議ChannelLink基礎上發展而來的。在Channel link技術基礎上增加了一些傳輸控制信號，并定義了一些相關傳輸標準。協議采用MDR-26針連接器或SDR-26針連接器，具有高速率，帶寬可達6400Mbps、抗干擾能力強、功耗低的特點。其中一些版本需要兩條傳輸電纜。三種可用的主要配置包括：基本（2.04Gbit/s）、中檔（5.44Gbit/s）和進階/擴展（6.8Gbit/s）。基本標準使用MDR（“MiniDRibbon”）26針連接器，中檔/完整配置使用兩條電纜，能力翻倍。進階/擴展版本超越CameraLink規定的極限，可以承載最大6.8Gbit/s的數據傳輸。CameraLink和CXP接口同樣都需要圖像采集卡，而且還額外要求兼容于CameraLink供電模式（PoweroverCameraLink，簡稱PoCL）標準以便供電。CameraLink缺少糾錯或重發功能，需要進行昂貴且繁雜的電纜設置，以便提高信號完整性，力圖避免圖像丟失。

CameraLink使用28位ChannelLink芯片；4個數據流、1個時鐘信號，通過5組LVDS線對傳輸；傳輸24位圖像數據和４位同步視頻信號，包括：FrameValid、LineValid、DataValid、Spare。CameraLink接口大概分為了3種結構配置，分別為Base接口、Medium接口和Full接口。
Base接口：ChannelLink芯片數量為1，線纜數量為1，數據帶寬為2.04Gbit/s(255MB/s)
Medium接口：ChannelLink芯片數量為2，線纜數量為2，數據帶寬為4.08Gbit/s(510MB/s)
Full接口：ChannelLink芯片數量為3，線纜數量為2，數據帶寬為5.44Gbit/s(680MB/s)。

Camera Link接口的相機，實際應用中比較少。不過其傳輸速度是目前的工業相機中最快的一種總線類型。一般用于高分辨率高速面陣相機，或者是線陣相機上。

6.特殊接口：
有些廠家為了追求產品的差異化或是產品的使用環境而采用的特殊接口/連接器。在工業相機上比較常見的特殊接口（電源接口或I/O接口）有Hirose廣瀨的連接器，有6芯（HR10A-7P-6S）和12芯（HR10A-10P-12S），一般是給Gige工業相機作為外部供電和控制使用。
還有作為I/O接口在3D智能相機上使用的M12 D-coded扣/編碼4芯連接器，有作為電源接口在智能工業相機上使用的M12A-coded扣/coding/編碼8芯，12芯，17芯連接器。
還有一些更不常見的接口有雷莫lemo的推拉自鎖連接器和HDMI，VGA,RS232等接口。

原文地址：https://www.tobeest.com/news/details-30-49.html
編輯：ericchen

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總結

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