Μονάδα κάμερας mipi vs. μονάδα κάμερας usb - κατανόηση των διαφορών

Οι διεπαφές MIPI και κάμερας usb είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι διεπαφών για εφαρμογές ενσωματωμένης όρασης σήμερα. Αν και με την ανάπτυξη της τεχνολογίας ενσωματωμένης όρασης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλο και περισσότερες νέες διεπαφές. Φυσικά, ανάλογα με την εφαρμογή, οι διεπαφές MIPI και USB έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Σε αυτό το άρθρο, θα ρίξουμε μια εις βάθος ματιά στις δύο διεπαφές, MIPI και USB, και θα κάνουμε μια λεπτομερή σύγκριση.

Ποιος είναι ο ορισμός μιας μονάδας κάμερας MIPI;

Μια μονάδα κάμερας MIPI είναι μια συμπαγής, μικρή ηλεκτρονική συσκευή που ενσωματώνει αισθητήρα κάμερας, φακό και διεπαφή mipi. Είναι μια μονάδα ή σύστημα κάμερας που μεταδίδει εικόνες από την κάμερα σε άλλες συσκευές υποδοχής μέσω του πρωτοκόλλου διασύνδεσης mipi.

Διεπαφή mipi

Το Mipi σημαίνει Mobile Industry Processor Interface και είναι μια τυπική προδιαγραφή τύπου διεπαφής για κινητές συσκευές. Είναι ο κύριος τύπος διεπαφής που χρησιμοποιείται συνήθως στη σημερινή αγορά για μεταφορά δεδομένων εικόνας μεταξύ καμερών και άλλων συσκευών υποδοχής. Με τεχνικά μέσα mipi σε usb.

Η διεπαφή MIPI είναι εύκολη στη χρήση και ευέλικτη, υποστηρίζοντας ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως βίντεο 1080p, 4k και 8k και απεικόνιση υψηλής ανάλυσης. Ιδανικό για χρήση σε εφαρμογές ενσωματωμένης όρασης όπως AR/VR, συστήματα αναγνώρισης χειρονομιών, αναγνώριση προσώπου και επιτήρηση ασφαλείας. Μια εις βάθος ματιά στο τι είναι η διεπαφή MIpi;

Πώς λειτουργούν οι μονάδες κάμερας MIPI

Οι μονάδες κάμερας MIPI συνδέονται με άλλες συσκευές κεντρικού υπολογιστή μέσω MIPI CSI (Σειριακή διεπαφή κάμερας) ή DSI (σειριακή διεπαφή οθόνης). Με υψηλή ανάλυση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, το DSI χρησιμοποιείται γενικά για τη μετάδοση δεδομένων οθόνης, ενώ το CSI για τη μετάδοση δεδομένων εικόνας και βίντεο.

Διεπαφή MIPI CSI-2

Το MIPI CSI-2 (Serial Interface κάμερας δεύτερης γενιάς) είναι μια πιο αποτελεσματική και φιλική προς το χρήστη διεπαφή που βασίζεται στις βελτιώσεις του mipi. Διαθέτει τέσσερα κανάλια δεδομένων εικόνας, καθένα από τα οποία παρέχει έως και 2,5 Gb/s εύρους ζώνης, για συνολικό μέγιστο εύρος ζώνης 10 Gb/s. Όσον αφορά την ταχύτητα, το MIPI CSI-2 είναι ανώτερο από το USB 3.0.

Το MIPI CSI-2 παρέχει ένα αξιόπιστο πρωτόκολλο για τη διαχείριση αναλύσεων βίντεο άνω των 1080p. Χάρη στον πολυπύρηνο επεξεργαστή του, ένα από τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι το μικρό αποτύπωμα στους πόρους της CPU. Είναι η προεπιλεγμένη διεπαφή για συσκευές όπως το raspberry pi και το jetson Nano, και το V1 και το V2 της μονάδας κάμερας raspberry pi βασίζονται σε αυτήν τη διεπαφή.

Περιορισμοί του MIPI CSI-2

Αν και η διεπαφή Mipi CSI-2 είναι μια δημοφιλής διεπαφή σήμερα και έχει πολλά πλεονεκτήματα, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί. Ένα από τα πιο προφανή είναι ότι οι κάμερες MIPI απαιτούν συχνά πρόσθετα προγράμματα οδήγησης και χωρίς ισχυρή υποστήριξη από τον κατασκευαστή του συστήματος, η υποστήριξη για αισθητήρες εικόνας θα είναι περιορισμένη. Αυτό σημαίνει ότι θα υπάρχουν προβλήματα συμβατότητας μεταξύ των καμερών MIPI και διαφόρων συσκευών.

Διαφορετικοί τύποι μονάδων κάμερας MIPI

Εκτός από το MIPI CSI-2, υπάρχουν πολλοί άλλοι τύποι μονάδων κάμερας MIPI στην αγορά, όπως mipi camera csi-2, MIPI CSI-3, MIPI CSI-4 και MIPI CSI-5 κ.λπ. Μεταξύ αυτών, το MIPI CSi-2 είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο, που υποστηρίζει 4 κανάλια. Τα τελευταία CSI-3, CSI-4 και CSI-5 υποστηρίζουν 8, 16 και 32 κανάλια αντίστοιχα.

Τι είναι μια μονάδα κάμερας USB;

Σε αντίθεση με τις μονάδες κάμερας MIPI, οι μονάδες κάμερας USB είναι δημοφιλείς λόγω της ευελιξίας και της ευκολίας χρήσης τους. Χάρη στη φύση plug-and-play του USB, οι μονάδες κάμερας USB μπορούν να συνδεθούν απευθείας μέσω USB από οποιαδήποτε συσκευή χρησιμοποιούνται. Οι μονάδες κάμερας USB υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούνται συνήθως για τηλεδιάσκεψη, μηχανική όραση και πολλά άλλα.

Διεπαφή USB

Η διασύνδεση της κάμερας USB είναι ένα σημαντικό σημείο σύνδεσης μεταξύ της κάμερας και του υπολογιστή. Με τη λειτουργία plug-and-play, απλοποιεί τη διαδικασία εγκατάστασης και μειώνει το κόστος ανάπτυξης της ενσωματωμένης όρασης. Το usb2.0 έχει ορισμένους τεχνικούς περιορισμούς και ζητήματα συμβατότητας σε σύγκριση με την τρέχουσα τεχνολογία, επομένως τα usb3.0 και usb3.1 Gen 1 παρουσιάστηκαν αργότερα. Υπάρχει κάτι που πρέπει να γνωρίζετε για τη διασύνδεση κάμερας usb στο προηγούμενο άρθρο.

Αρχή λειτουργίας μονάδας κάμερας USB

Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια μονάδα κάμερας USB χρησιμοποιεί μια διασύνδεση κάμερας USB για σύνδεση σε μια κεντρική συσκευή, όπως υπολογιστή ή tablet, κ.λπ. Η διεπαφή κάμερας USB έχει μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς έως και 480 Mbps και διαθέτει δυνατότητα εναλλαγής εναλλαγής που επιτρέπει την αποσυναρμολόγηση της μονάδας κάμερας USB χωρίς να τερματιστεί η λειτουργία του συστήματος υποδοχής.

Διεπαφή USB3.0

Το USB3.0 έχει αναβαθμιστεί περαιτέρω με βάση το USB2.0, διατηρώντας τα αρχικά χαρακτηριστικά plug-and-play και χαμηλό φορτίο cpu ενώ βελτιώνει σημαντικά την αξιοπιστία. τόσο το USB3.0 όσο και το USB3.1 Gen 1 διατηρούν τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά της παλαιότερης έκδοσης. Η διαφορά μεταξύ usb 2.0 και 3.0 μπορείτε να δείτε σε αυτό το άρθρο .

Με πρόσθετο υλικό, το USB 3.0 μπορεί να επιτύχει ρυθμό μεταφοράς 40 megabyte ανά δευτερόλεπτο με μέγιστο εύρος ζώνης 480 megabyte. Αυτό είναι πάνω από δέκα φορές υψηλότερο από το USB 2.0 και τέσσερις φορές υψηλότερο από το Gige. Και το plug-and-play εξασφαλίζει γρήγορη αντικατάσταση της κάμερας σε περίπτωση προβλήματος.

Περιορισμοί της διεπαφής USB 3.0

Θεωρητικά δεν υπάρχει τέλεια διεπαφή, κάθε διεπαφή έχει τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς της. Η διεπαφή usb3.0 είναι η ίδια. Το usb3.0 δεν υποστηρίζει αισθητήρες υψηλής ανάλυσης και το πραγματικό μήκος μετάδοσης είναι μόνο 5 μέτρα, αν και μπορεί να επεκταθεί μέσω της τεχνολογίας, αλλά η διατήρηση της αξιοπιστίας της απόδοσης έχει γίνει μεγάλο πρόβλημα.

Οι κύριες διαφορές μεταξύ των μονάδων κάμερας MIPI και USB

1. Κατανάλωση ενέργειας: Οι μονάδες κάμερας MIPI καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια από τις μονάδες κάμερας USB. η διεπαφή csi της κάμερας είναι μια τυπική διεπαφή για φορητές συσκευές και η ενεργειακά αποδοτική εμβέλεια είναι κρίσιμη σε αυτές τις συσκευές. Οι κάμερες usb καταναλώνουν συνήθως περισσότερη ενέργεια, κάτι που μπορεί να είναι μειονέκτημα για εφαρμογές που απαιτούν τροφοδοσία ρεύματος και είναι ευαίσθητες στην ενέργεια.
2. Ταχύτητες μεταφοράς: Οι μονάδες κάμερας MIPI προσφέρουν συνήθως υψηλότερες ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων. τέσσερα κανάλια MIPI CSI-2 μπορούν να αποδώσουν 2,5 Gbps το καθένα, ενώ η μονάδα κάμερας USB υψηλής ταχύτητας περιορίζεται από το πρότυπο USB (USB 2.0 ή USB 3.0).
3. συμβατότητα: η χρήση της συμβατότητας της μονάδας κάμερας διασύνδεσης USB είναι καλύτερη. Το πρότυπο USB είναι πανταχού παρόν, μέσω της διεπαφής κάμερας USB μπορεί να κάνει την κάμερα και μια ποικιλία συσκευών απρόσκοπτα. Το MIPI απαιτεί μια συγκεκριμένη διεπαφή υλικού, για προγραμματιστές που δεν είναι εξοικειωμένοι με το πρότυπο MIPI, αυτό είναι μια πρόκληση.
4. ποιότητα εικόνας και απόδοση επεξεργασίας: όσον αφορά την ποιότητα και την επεξεργασία της εικόνας, η κάμερα mipi csi είναι καλύτερη επειδή συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή σήματος εικόνας (ISP), ο οποίος βελτιώνει αποτελεσματικά τον συγχρονισμό, μειώνει τον λανθάνοντα χρόνο και επομένως βελτιώνει την ποιότητα της εικόνας. Οι κάμερες usb ενδέχεται να έχουν προβλήματα καθυστέρησης, ειδικά εάν ο ISP δεν είναι καλά βελτιστοποιημένος για τη ροή δεδομένων USB.

Εδώ, δίνω μια σύντομη ανάλυση των διεπαφών MIPI CSI-2 και USB3.0 σε μορφή πίνακα:

Συμπέρασμα

Συμπερασματικά, η διεπαφή κάμερας USB και mipi έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και περιορισμούς. Όταν επιλέγουμε μεταξύ των δύο, πρέπει να εξετάσουμε συγκεκριμένα τις πραγματικές ανάγκες, τον προϋπολογισμό και τις δυσκολίες τεχνικής ανάπτυξης. Και μέσω αυτού του άρθρου, πιστεύω ότι όλοι έχουμε μια γενική κατανόηση του USB και του MIPI, ελπίζω ότι μπορεί να σας βοηθήσει.

Κατασκευαστής μονάδας κάμερας - Sinoseen

Η Sinoseen έχει 16 χρόνια εμπειρίας στον κλάδο των μονάδων κάμερας, υποστηρίζοντας την προσαρμογή προϊόντων μονάδων κάμερας σε διάφορες διεπαφές και πεδία. Όλα τα προϊόντα της μονάδας κάμερας υποστηρίζουν προσαρμογή OEM/ODM.

Με βάση τη φήμη και τη δεοντολογία, παρέχουμε στους πελάτες μας την πιο ειλικρινή εξυπηρέτηση σε δίκαιη τιμή και εξαιρετική ποιότητα. Θέλουμε να συνεργαστούμε με ανθρώπους που μοιράζονται τις πεποιθήσεις μας και να οικοδομήσουμε μακροπρόθεσμες συνεργασίες.

Το Sinoseen camera module θα είναι μία από τις πρώτες επιλογές σας για εφαρμογές ενσωματωμένης όρασης.