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Kameraschnittstellen

Die Art und Weise, wie Kameras für die Bildverarbeitung an Computer angeschlossen werden, hat sich in den vergangenen Jahren erheblich verändert. In den letzten Jahren wurden deshalb von der Industrie vermehrte Anstrengungen hinsichtlich einer Standardisierung unternommen, und inzwischen sind einige Standards wie CameraLink, DCAM/IIDC und GigE Vision entstanden. Zusätzlich wurde mit dem GenICam-Standard ein Standard verabschiedet, der eine echte Plug & Play-Funktionalität für Bildverarbeitungskameras bietet.

Auch im Bereich der Computertechnik gab es viele Veränderungen. So wurde der ursprüngliche ISA-Bus vom PCI-Bus verdrängt, der nun wiederum durch den PCI Express-Standard ersetzt wird. Zusätzlich kamen neue Schnittstellen mit ausreichend großer Bandbreite für die Bildverarbeitung wie USB3 Vision, FireWire A und B sowie Gigabit Ethernet auf den Markt.

Eine gutes Hilfsmittel, um die perfekte Schnittstelle für eine spezielle Anwendung auszuwählen, ist die LensSensor-App von STEMMER IMAGING, die für iOS- und Android-Geräte sowie Windows verfügbar sind.

Schnittstelle Kabellänge Datenrate (MB/s) Beschreibung
GigE Vision > 100 m* < 110 Meistverbreitete Schnittstelle in der Bildverarbeitung, ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, entspricht dem GenICamStandard. Benötigt keinen Frame Grabber. Kostengünstig.
USB3 Vision < 5 m* < 350 Ideal für schnelle Anwendungenmit kürzeren Kabellängen.Entspricht dem GenICamStandard. Benötigt keinen FrameGrabber. Kostengünstig.
CameraLink 7 - 15 m* < 850 Erster Standard für die Bildverarbeitung. Dieaktuelle V2.0ist kompatibel zum GenICamStandard. Benötigt einen FrameGrabber und ist daher teurer.
CoaXPress < 100 m > 2400 GenICam-kompatibel, große Kabellängen und schnelle Geschwindigkeit. Benötigt einen Frame Grabber und ist daher teurer. Vorteil: Nutzt einfache Coaxkabel.
CameraLink HS 15 m/300 m > 2000 Nächste Generation von CameraLink, integrierte Fehlererkennung, Datenverteilung, GenICam-kompatibel. Unterstützt Glasfaser und Kupferschnittstellen. Benötigt Interfacekarte.
  • kann durch Verwendung zusätzlicher Hardware mit Mehrkosten verlängert werden

Ältere Kameraschnittstellen

Zusätzlich zu den oben aufgeführten Systemen existieren noch eine Vielzahl an älteren Schnittstellentechnologien, die immer noch in großer Zahl für OEM-Anwendungen eingesetzt werden. Dazu gehören FireWire und Analogschnittstellen, die wir jedoch für neue Anwendungen nicht mehr empfehlen.

Andere Kameraschnittstellen

Die oben aufgeführten Schnittstellen wurden in Hinblick auf den Einsatz in der industriellen Bildverarbeitung entwickelt. Eigenschaften wie eine exakte Kamerasteuerung, unkonventionelle Bildauflösungen und Pixeltiefen, asynchrone Kamera-Triggerung sowie Fehlererkennung und Korrektur werden typischerweise berücksichtigt. Es existieren jedoch auch eine Vielzahl von Anwendungsbereichen, die derartige Eigenschaften nicht benötigen wie z.B. Broadcast, Sicherheit und Multimedia-Anwendungen. Jeder Markt hat daher Standards entwickelt, die den speziellen Anforderungen entsprechen. Da STEMMER IMAGING auch für diese Bereiche Kameras anbietet, fassen wir diese Schnittstellen hier kurz zusammen:

Schnittstelle Anwendungsbereich Beschreibung
SDI/HDSDI Broadcast & Medizin Freilaufende Aufnahmen. Entspricht Standards wie 1080p. Verwendet Standard-Coaxkabel. Keine Steuerungder Kamera möglich. Lange Kabel möglich.
HDMI, DVI and VGA Broadcast & Multimedia Als Monitorschnittstelle entwickelt, ermöglicht direkte Verbindung von Kamera und Monitor für freilaufende Aufnahmen entsprechend Broadcast-Standard. Kurze Kabel, keine Kamerasteuerung.
ONVIV Sicherheit Ermöglicht mehrere komprimierte Videoströme über Ethernet. Kameraerkennung und Kontrolle sind möglich.
UVC Multimedia Plug & Play Video-Standard auf generischen Schnittstellen wie USB. Ursprünglich für Webcams mit begrenzten Steuerungsmöglichkeiten entwickelt. Benötigt bei Verwendung mit Betriebssystemen wie Windows und Linux keine speziellen Treiber.

All diese Technologien veränderten die Kamera-PC-Schnittstellenlandschaft, wobei jeder Technologiestandard seine Vor- und Nachteile hat.