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为什么PCO的Camera Link HS是LaVision高可靠性要求的解决方案

在一次采访中,LaVision的产品经理Uwe Dierksheide先生深入介绍了不同的摄像机连接系统,以及为什么PCO的超高速摄像机连接HS (CLHS)接口是PIV(粒子图像测速)检测的首选系统。LaVision是创新成像激光测量系统的领先供应商。公司的标准系统以及客户指定的完整解决方案广泛应用于全球科学和工业光学计量领域。LaVision使用的是pco。用于PIV应用的带有CLHS接口的边缘摄像机。

pco。边缘相机与CLHS接口,电缆和框架抓取
照片由PCO AG提供

什么是CLHS:简单介绍。
CLHS是专门为满足视觉和成像应用的需求而设计的。它提供低延迟,低抖动和实时信号之间的相机和取景器。同时它承载图像数据、控制数据和触发事件。通过添加新的特性和功能,该界面建立在Camera Link的关键优势之上。CLHS被设计为确保sCMOS传感器技术可以充分利用的系统。它提供了具有成本效益的相机和取景器,易于使用,灵活性和客户所要求的数据可靠性。PCO的几个相机系列像PCO。Edge和pco。dicam结合了先进的sCMOS技术与超高速CLHS接口。

PCO的CLHS有什么好处?
更大的带宽:有效带宽约为1187 MB/s (CLHS X-Protocol - 10G),大约相当于CoaXPress CXP-12 USB 3.1 Gen1带宽和网络数据速率的三倍。
更健壮的连接:

  • 采用前向纠错(Forward error Correction, FEC)算法,在误码率为10 ~ 12的情况下,不会出现通信错误
  • FEC在飞行中调整高达11位的突发错误
  • FEC技术取代了重发机制,提高了数据的可靠性
  • 光纤链路提供高抗EMC性能
  • 光纤链路允许较长的电缆长度与最佳的信号完整性

更多的距离:

  • 电缆长度超过300米采用多模光纤,超过10公里采用单模光纤。

更大的灵活性:

  • 实时触发电缆极低抖动
  • 即插即用GenICam和GenCP
  • 使用标准lc连接器进行柔性电缆决策

更开放的:

  • 完整的CLHS规范可免费下载
  • AIA IP-core可用于快速兼容的FPGA实现(Xilinx, Altera, Lattice)

更具成本效益:

  • 使用标准网络硬件组件,例如来自多个供应商的增强型小尺寸可插拔(SFP+)连接器,可以实现多源
  • 便宜的许可

面试
LaVision的PIV(粒子图像测速仪)产品经理Uwe Dierksheide先生与我们分享了他的公司在这一界面上的经验。

你在LaVision公司负责PIV系统的产品管理。在应用程序中通常使用哪些数据接口?数据接口需要满足哪些技术要求?

Uwe Dierksheide, LaVision的产品经理
图片来源:LaVision GmbH

除了粒子发生器外,PIV系统通常还包括带有光学、照明的摄像头和用于同步、数据存储和分析的计算机控制单元。整个系统的性能在很大程度上取决于这些组件之间的协调效果如何。由于高分辨率和高帧率的发展,对数据接口的要求在过去几年中急剧上升。而测量系统往往在很短的时间内产生大量的数据。这需要尽可能有效地处理和存储。具有高可靠性和高带宽的高性能数据接口是系统整体效率的关键。”

您目前使用哪些数据接口?

“目前我们主要使用四种类型的数据接口:USB 3是一种具有成本效益的解决方案,几乎所有计算机都可以作为标准配置使用。适用于中等带宽。然而,无源电缆的长度仅限于几米。除了他们的网络功能,我们重视以太网,特别是10GigE的高带宽。这样一个有多个摄像头的网络的设置和运行不仅需要强大的单个组件。此外,用户和管理员也必须具备一定程度的系统能力。在我们的高性能系统中,我们目前使用Camera Link或PCI Express。带宽非常高。但另一方面,电缆的长度非常有限。采用光缆的光纤变换器可以增加透射距离。然而,这也将导致系统复杂性和成本的上升。”

为什么将来会使用CLHS ?

pco。边缘CLHS技术在LaVision的典型PIV应用之一
图片来源:LaVision GmbH

“从技术角度来看,到目前为止,接口的选择一直是电缆长度和传输速率之间的妥协。这种妥协在新的CLHS中并不存在。CLHS也满足我们的高可靠性要求。由于光纤电缆的使用,EMV问题已经成为过去。我还想指出在协议中集成的联邦选举委员会。这一额外的安全层使我们避免了最坏的情况:数据丢失。”

除了这些技术上的争论,这种新的数据接口的盈利能力和成本效率是什么?

“在比较Camera Link和CLHS时,由于CLHS的技术优势,人们会认为CLHS的价格更高。事实恰恰相反。单独的相机系统(相机,取景器和电缆)的价格大致相同。然而,在我们的应用程序中,我们经常使用多相机设置,每帧抓取器有多个相机,并且省略了FOL转换器。因此,我们能够实现显著的成本节约。CLHS硬件是基于网络技术的标准组件。这些组件在国际上有一个巨大的市场,独立于许多硬件制造商的成像应用程序。因此,我相信CLHS技术在未来也将处于有利地位。”

你认为三年后CLHS会在哪里?

“我们将在很长一段时间内继续使用USB 3和GigE。尽管如此,CLHS现在是我们强大的点对点接口的首选。我相信这项技术将在未来几年内成功地在成像市场立足,并取代Camera Link。”

如欲了解更多关于拉维斯服务的信息,请访问:www.lavision.de

更多信息和PCO的相机和组件访问;www.pco.de