マシン ビジョン インターフェイスを選択する際の、コストのかかる失敗を回避する - 現在および将来

マシンビジョンインターフェースは、暗所工場において重要な役割を果たし、膨大な量の画像データやマシン間の通信を転送します。

マシンビジョンインターフェイスはカメラをコンピュータに接続し、処理と分析のために画像データを転送します。 何を選択するかは、アプリケーション、システム コンポーネントのオプション、および結果に長期にわたって影響を与えます。

マシンビジョンインターフェースは長年にわたって劇的に変化しており、根本的に異なる未来が目の前にあります。 ここで間違ったインターフェイスを選択すると、必要なパフォーマンスを確実に達成できない高価なビジョン システムが残る可能性があります。 現在、主要なマシン ビジョン インターフェイスは、Camera Link、GigE Vision、CoaXPress、Camera Link HS、USB3 Vision の 5 つです。 GigE Vision の 10 倍の帯域幅である 10GigE、そして最近では 5GigE は、登場したばかりの新しいインターフェイスです。 現在、CoaXPress の最新バージョンである CXP-12 と、その他の GigE Vision 標準である 25GigE および 50GigE が開発中です。

各インターフェイスは特定の機能を提供します。GigE Vision は、低コストで長いケーブル長を実現します。 Camera Link は、その信頼性とデータの整合性で知られています。 CoaXPress は高いデータ転送速度を特徴としています。 Camera Link HS は高い帯域幅と信頼性を備えています。 USB3 Vision には、高帯域幅を備えた低コストのケーブルが備わっています。

マシン ビジョン インターフェイスの選択は長期的な投資を意味し、常にアプリケーション固有のものとなります。 ここでは、損害の大きい失敗を避けるために役立ついくつかの考慮事項を示します。

最初の、そしておそらく最も重要な考慮事項は、アプリケーションの特定のニーズと要件を、検討中のインターフェイスの機能に合わせることです。

マシン ビジョン インターフェイスの進化は、主に、より高い解像度とより高速なフレーム レートを備えたビジョン システムをサポートするためのより高い帯域幅に対する絶え間ないニーズによって推進されてきました。 ピクセルで測定される解像度と 1 秒あたりのフレームで測定される速度が、選択プロセスにおける主な技術的考慮事項となります。

帯域幅は基本的に、データ損失なしに転送できる画像データの量と速度を決定します。 ニーズに合わせて十分な帯域幅を備えたインターフェイスを選択することが非常に重要です。 たとえば、インターフェイスがフレーム レートと解像度を処理するのに十分な速さまたは幅広さを持たない場合、信号とデータの劣化により画像品質が歪み、画像処理が不可能になる可能性があります。 インターフェイスの機能を、達成したい結果に合わせて調整する必要があります。

多くの場合、カメラが研究の最初の焦点になります。 これは論理的であるように思えるかもしれませんが、コストのかかる間違いになる可能性があります。 インターフェイスはカメラの技術的機能を実現できる必要がありますが、カメラを選択しただけでそのインターフェイスが自分にとって機能しないことが判明する可能性があります。

現在、主要なマシン ビジョン インターフェイスは 5 つあります。

インターフェイスはカメラの出力からホストへのデータ転送速度を決定し、カメラの選択と同じくらい重要です。 最先端の超高解像度センサーを検討している場合、またはアプリケーションが可能な限り高い解像度を必要とすることがわかっている場合は、最初にインターフェイスを検討してこれらの技術的ニーズに対応することが特に重要です。そうしないと、満足のいく結果が得られません。必要な高解像度の結果が得られます。

ケーブル長も重要な技術的考慮事項です。 多くの場合、マシン ビジョン ユーザーはより長いケーブル長を望んでいますが、一部のインターフェイスの帯域幅では長いケーブルを使用できません。

たとえば、USB3 Vision は米国で最も人気のあるマシン ビジョン インターフェイスの 1 つです。USB3 Vision は 350 MB/s の帯域幅を誇り、今日の最先端のカメラの一部で高フレーム レートと高解像度を処理するのに十分な速度です。 USB3 Vision ケーブルは、日常的な USB3 ケーブルとは異なり、高価なフレーム グラバーを必要とせずに、低価格で簡単に入手できます。

すべてのマシン ビジョン インターフェイスと同様、USB3 Vision には多くの利点がありますが、アプリケーションのニーズに応じていくつかの欠点もあります。