ماژول دوربین MIPI نسبت به ماژول دوربین USB - درک تفاوت‌ها

می پی آی و اینترفیس‌های دوربین یو اس بی، نوع‌های رایج ترین اینترفیس‌ها برای کاربردهای دید مخابراتی امروز هستند. با این حال، با توسعه فناوری دید مخابراتی، اینترفیس‌های جدیدتری نیز قابل استفاده شده‌اند. البته، به طور وابسته به کاربرد، اینترفیس‌های می پی آی و یو اس بی نقاط قوت و ضعف خود را دارند. در این مقاله، ما به بررسی عمیق این دو اینترفیس، می پی آی و یو اس بی، خواهیم پرداخت و مقایسه دقیقی بین آنها انجام خواهیم داد.

تعریف ماژول دوربین می پی آی چیست؟

ماژول دوربین می پی آی یک دستگاه الکترونیکی کوچک و فشرده است که حسگر دوربین، عدسی و اینترفیس می پی آی را در خود جمع آوری کرده است. این یک ماژول یا سیستم دوربین است که تصاویر را از دوربین به دستگاه‌های میزبان دیگر از طریق پروتکل اینترفیس می پی آی انتقال می‌دهد.

インターフェース MIPI

Mipi نامگذاری برای Mobile Industry Processor Interface است و یک نوع مشخصه رابط استاندارد برای دستگاه‌های موبایل می‌باشد. این رابط نوع اصلی در بازار فعلی برای انتقال داده‌های تصویری بین دوربین‌ها و دستگاه‌های میزبان است. از لحاظ فنی، mipi به usb متصل می‌شود.

رابط MIPI ساده و منعطف است و طیف گسترده‌ای از کاربردها را شامل می‌شود، از جمله ویدئوهای 1080p، 4k و 8k و تصاویر با قدرت تفکیک بالا. ایده‌آل برای استفاده در کاربردهای ویژه ویدئوی مانند AR/VR، سیستم‌های تشخیص ژست، تشخیص چهره و نظارت امنیتی. نگاهی عمیق به اینکه رابط MIpi چیست؟

نحوه کارکرد ماژول‌های دوربین MIPI

ماژول‌های دوربین MIPI به دستگاه‌های میزبان دیگر از طریق MIPI CSI (رابط سریال دوربین) یا DSI (رابط سریال نمایش) متصل می‌شوند. این ماژول‌ها دارای تفکیک‌پذیری بالا و مصرف انرژی کم هستند، DSI معمولاً برای انتقال داده‌های نمایش و CSI برای انتقال داده‌های تصویر و ویدئو استفاده می‌شود.

رابط MIPI CSI-2

MIPI CSI-2 (رابط سریال دوربین نسل دوم) یک رابط کارآمدتر و کاربردی‌تر است که بر اساس بهبودات mipi طراحی شده است. این رابط شامل چهار کانال داده تصویری است، هر کدام تا 2.5Gb/s پهنای باند ارائه می‌دهند که در مجموع حداکثر پهنای باند 10Gb/s را فراهم می‌کند. از لحاظ سرعت، MIPI CSI-2 به USB 3.0 برتری دارد.

MIPI CSI-2 یک پروتکل قابل اتکا برای مدیریت ویدئوهای با قدرت تفکیک بالاتر از 1080p ارائه می‌دهد. به دلیل وجود پردازنده چند هسته‌ای، یکی از مزایای اصلی آن مصرف کم منابع CPU است. این رابط به طور پیش‌فرض برای دستگاه‌هایی مانند raspberry pi و jetson Nano استفاده می‌شود و هر دو نسخه V1 و V2 ماژول دوربین raspberry pi بر اساس این رابط طراحی شده‌اند.

محدودیت‌های MIPI CSI-2

اگرچه رابط Mipi CSI-2 امروزه یک رابط محبوب است و دارای بسیاری از مزایا است، اما هنوز برخی محدودیت‌ها وجود دارد. یکی از آشکارترین موارد این است که دوربان‌های MIPI اغلب نیاز به درایورهای اضافی دارند و بدون پشتیبانی قوی تولیدکننده سیستم، پشتیبانی از حسگرهای تصویری محدود خواهد بود. این بدان معناست که مشکلات سازگاری بین دوربان‌های MIPI و دستگاه‌های مختلف وجود خواهد داشت.

انواع مختلف ماژول‌های دوربین MIPI

به علاوه MIPI CSI-2، در بازار بسیاری از انواع دیگر ماژول‌های دوربین MIPI موجود است، مانند mipi camera csi-2، MIPI CSI-3، MIPI CSI-4 و MIPI CSI-5 و غیره. در میان این‌ها، MIPI CSi-2 پراستفاده‌ترین نوع است که ۴ کانال را پشتیبانی می‌کند. بعد از آن، CSI-3، CSI-4 و CSI-5 به ترتیب ۸، ۱۶ و ۳۲ کانال را پشتیبانی می‌کنند.

چیست ماژول دوربین USB؟

برخلاف ماژول‌های دوربین MIPI، ماژول‌های دوربین USB به دلیل انعطاف‌پذیری و سادگی استفاده محبوب هستند. با توجه به طبیعت پلاگ-آند-پلی USB، ماژول‌های دوربین USB می‌توانند از طریق USB به دستگاهی که از آنها استفاده می‌شود، مستقیماً متصل شوند. ماژول‌های دوربین USB سریع معمولاً برای کنفرانس ویدئویی، بینایی ماشین و غیره استفاده می‌شوند.

واسط USB

رابط دوربین USB یک نقطه اتصال مهم بین دوربین و رایانه است. با قابلیت پلاگ-آند-پلی، این رابط از فرآیند تنظیم ساده‌تر می‌کند و هزینه توسعه بینایی فراگیر را کاهش می‌دهد. usb2.0 نسبت به فناوری فعلی محدودیت‌های فنی و مشکلات سازگاری دارد، بنابراین usb3.0 و usb3.1 Gen 1 بعداً معرفی شدند. چیزی در مورد رابط دوربین USB در مقاله قبلی وجود دارد که باید معرفی شود.

اصول عملکرد ماژول دوربین USB

همانطور که نام آن پیشنهاد می‌کند، یک ماژول دوربین USB از رابط دوربین USB برای اتصال به دستگاه میزبان مانند کامپیوتر یا تبلت استفاده می‌کند. رابط دوربین USB سرعت حداکثر انتقال تا 480Mbps دارد و ویژگی تعویض قابل انجام بدون خاموش کردن سیستم میزبان (Hot-Swappable) را دارد که اجازه تجزیه ماژول دوربین USB بدون خاموش کردن سیستم را می‌دهد.

رابط USB3.0

USB3.0 بر اساس USB2.0 بهبود یافته است، ویژگی‌های اصلی آنچون قابلیت پلاگ-آن-پلی و بار پردازش کم را حفظ کرده در حالی که اطمینان‌پذیری آن به شدت افزایش یافته است. هر دو USB3.0 و USB3.1 Gen 1 ویژگی‌های عالی نسخه قدیمی را حفظ کرده‌اند. تفاوت بین USB 2.0 و 3.0 می‌توانید در این مقاله مشاهده کنید .

با استفاده از سخت‌افزار اضافی، USB 3.0 می‌تواند نرخ انتقال 40 مگابایت در ثانیه با باند وسیع حداکثر 480 مگابایت را داشته باشد. این بیش از ده برابر USB 2.0 و چهار برابر Gige است. و قابلیت پلاگ-آن-پلی جایگزینی سریع دوربین در صورت وجود مشکل را تضمین می‌کند.

محدودیت‌های رابط USB 3.0

در نظریه، هیچ رابط کاملی وجود ندارد، هر رابط دارای مزایا و محدودیت‌های خود است. رابط usb3.0 نیز همینطور است. usb3.0 از حسگرهای با解像ت بالا پشتیبانی نمی‌کند و طول انتقال مؤثر آن فقط 5 متر است، اگرچه می‌توان از طریق فناوری این طول را افزایش داد، اما حفظ قابلیت اطمینان عملکرد به یک مشکل بزرگ تبدیل شده است.

تفاوت‌های اصلی بین ماژول‌های دوربین MIPI و USB

1. مصرف برق: ماژول‌های دوربین MIPI مصرف انرژی کمتری نسبت به ماژول‌های دوربین USB دارند. رابط دوربین csi یک استاندارد رابط موبایلی است و محدوده کارآمدی انرژی در این دستگاهات بسیار حساس است. دوربین‌های usb معمولاً انرژی بیشتری مصرف می‌کنند که می‌تواند برای کاربردهایی که نیاز به تأمین انرژی و حساس به انرژی دارند، معایبی باشد.
2. سرعت انتقال: ماژول‌های دوربین MIPI معمولاً سرعت انتقال داده بیشتری ارائه می‌دهند. چهار کانال MIPI CSI-2 می‌توانند هر کدام 2.5Gbps را ارائه دهند، در حالی که ماژول‌های دوربین usb سریع به دلیل استاندارد usb (USB 2.0 یا USB 3.0) محدود هستند.
3. سازگاری: استفاده از ماژول دوربین با رابط USB سازگاری بهتری دارد. استاندارد USB همه جا وجود دارد، از طریق رابط دوربین USB می‌توان دوربین را با انواع دستگاه‌ها به صورت بدون شکسته اتصال کرد. MIPI نیاز به یک رابط سخت‌افزاری خاص دارد و برای توسعه‌دهندگانی که با استاندارد MIPI آشنایی ندارند، این یک چالش است.
4. کیفیت تصویر و کارایی پردازش: در زمینه کیفیت تصویر و پردازش، دوربین‌های MIPI CSI بهتر عمل می‌کنند زیرا به طور مستقیم به پردازنده سیگنال تصویر (ISP) متصل هستند که به طور مؤثر هماهنگی را افزایش می‌دهد، تاخیر را کاهش می‌دهد و در نتیجه کیفیت تصویر را بهبود می‌بخشد. دوربین‌های USB ممکن است مشکلات تاخیر داشته باشند، به ویژه اگر ISP به خوبی برای جریان داده USB بهینه نشده باشد.

در اینجا، من تحلیل مختصری از هر دو رابط MIPI CSI-2 و USB3.0 را در قالب جدول ارائه می‌دهم:

نتیجه گیری

در نتیجه، رابط‌های دوربین USB و MIPI دارای نقاط قوت و محدودیت‌های خود هستند. وقتی بین این دو انتخاب می‌کنیم، باید نیازهای واقعی، بودجه و دشواری‌های توسعه فنی را به طور دقیق در نظر بگیریم. و از طریق این مقاله، باور دارم که ما همه در مورد USB و MIPI یک درک کلی پیدا کرده‌ایم، امیدوارم که بتواند به شما کمک کند.

سازنده ماژول دوربین - SInoseen

SINOSEEN ۱۶ سال سابقه در صنعت ماژول دوربین دارد و حمایت از سفارشی‌سازی محصولات ماژول دوربین در مختلف رابط‌ها و زمینه‌ها را ارائه می‌دهد. تمام محصولات ماژول دوربین حمایت از سفارشی‌سازی OEM/ODM دارند.

بر اساس اعتبار و اخلاق، به مشتریانمان خدمات صادقانه‌ای را با قیمت منصفانه و کیفیت عالی ارائه می‌دهیم. می‌خواهیم با افرادی که با باورهای ما همخوانی دارند همکاری کرده و شرکت‌های بلندمدتی برقرار کنیم.

این ماژول دوربین سینوسین یکی از اولین انتخاب‌های شما برای کاربردهای دید مbed خواهد بود.