導入
組み込みビジョン システムは、ロボット、ドローン、医療用内視鏡、スマート カメラなど、あらゆる場所にあります。データを伝送するインターフェースセンサーカメラモジュールプロセッサにとって、センサー自体と同じくらい重要です。間違ったインターフェイスを選択すると、ボトルネック、長い遅延、または過剰な電力消費が発生する可能性があります。この記事では、最も一般的なものを比較します。エンベデッドビジョンインターフェース– MIPI CSI‑2、USB、イーサネット – アプリケーションにどれが最適かを判断するのに役立ちます。シンシアでは、デザインを行っています。cmosモジュールカメラ複数のインターフェースオプションを備えたソリューション。
インターフェイスの選択が重要な理由
インターフェイスは次のことを決定します。
帯域幅:1 秒あたりのデータ量 (解像度とフレーム レートに影響します)。
レイテンシ:キャプチャと処理の間の遅延 (リアルタイム制御にとって重要)。
消費電力:バッテリー駆動のデバイスにとって重要です。
ケーブル長:カメラとプロセッサーの距離。
開発の複雑さ:統合の容易さ。
インターフェースの比較
| インタフェース | 最大帯域幅 | レイテンシ | ケーブル長 | 力 | 複雑 |
|---|---|---|---|---|---|
| MIPI CSI‑2 | 最大 6 Gbps/レーン (4 レーン) | 非常に低い | <30 cm (board‑to‑board) | 低い | 適度 |
| USB 3.x (3.0/3.1/3.2) | 5 ～ 20 Gbps | 低い | 3–5 m | 適度 | 低 (UVC) |
| USB2.0 | 480Mbps | 適度 | 5 m | 低い | 低い |
| GigE ビジョン | 1Gbps | 適度 | 100 m | より高い | より高い |
MIPI CSI‑2: 組み込み規格
MIPI CSI‑2 は、組み込みビジョン用に最も広く使用されているインターフェイスです。それは、mipiカメラモジュールプロセッサー (Raspberry Pi、Jetson、STM32、i.MX) に直接接続します。利点:
- 低遅延:プロトコルのオーバーヘッドはありません。
- 低電力:バッテリー駆動のデバイスに最適です。
- 高帯域幅:4Kビデオをサポートします。
- 設置面積が小さい:ピンが少なく、PCB 配線が簡単。
欠点:
- 短いケーブル:通常<30 cm – camera must be close to processor.
- 複雑な統合:ドライバーの開発が必要です。
- プラグアンドプレイではありません。
USB: 普遍的な選択
USB は、特に PC またはシングルボード コンピュータに接続する場合に最も便利なインターフェイスです。あカメラUSBモジュールUVC を使用すると、カスタム ドライバーなしで動作します。バリエーション:
- USB2.0：480 Mbps – 1080p @ 30 fps または 720p @ 60 fps には十分です。安価で幅広い互換性。
- USB 3.0 / USB 3.1 / USB 3.2 カメラモジュール:5 ～ 20 Gbps – 4K @ 30 fps、1080p @ 60 fps 以上をサポートします。
利点:
- プラグアンドプレイ (UVC):ドライバーの開発はありません。
- 長いケーブル:パッシブケーブルの場合は 3 ～ 5 メートル。
- クロスプラットフォーム:Windows、Linux、Android、macOS。
欠点:
- 待ち時間が長いMIPI よりも高い (ほとんどのタスクではまだ低い)。
- さらなるパワー(特に USB 3.x)。
- かさばるコネクタ。
- その他のインターフェース
- GigE ビジョン:長距離（100m）の産業用カメラ用。より高い電力と遅延。
- パラレル (DVP):古いものでは多くのピンを使用します。新しいデザインでは珍しいです。
どのインターフェースを選択すればよいでしょうか?
| 応用 | 推奨インターフェース | 理由 |
|---|---|---|
| PCB 上の組み込みシステム (ロボット、ドローン、医療) | MIPI CSI‑2 | 低遅延、低消費電力、小型サイズ |
| Raspberry Pi / Jetson を使用したプロトタイピング | MIPI CSI-2 または USB | 低遅延のための MIPI。 USBで簡単に |
| PCに接続して検査する | USB 3.x | プラグアンドプレイ、長いケーブル、高帯域幅 |
| 電池式ハンドヘルド | MIPI CSI‑2 (または USB 2.0) | 低電力 |
| 長距離検査 | GigE ビジョン | 100mケーブル |
| 高速ビデオ (4K @ 60 fps) | USB 3.2 または MIPI CSI-2 (4 レーン) | 高帯域幅 |
実践例
医療用内視鏡
バッテリー駆動のハンドヘルドセンサーカメラモジュール低電力、低遅延、小型サイズが必要です。MIPI CSI‑2プロセッサを同じ PCB 上に配置できるため、これが最適です。
USB検査カメラ
A usb3.0 / usb3.1 / usb3.2 カメラモジュール工業検査用にラップトップに接続されています。 UVC によりプラグアンドプレイが可能になり、ケーブルにより柔軟な配置が可能になります。
組み込みAIカメラ
交通監視用のAIカメラはcmosモジュールカメラMIPI CSI‑2 を NVIDIA Jetson に接続して低遅延を実現します。
シンシアのインターフェース製品
シンシアでは、デザインを行っています。cmosモジュールカメラ人気のあるソリューションエンベデッドビジョンインターフェース:
Mipi カメラモジュール:組み込みプロセッサ向けの低遅延、低電力。
カメラUSBモジュール:UVC 準拠の USB 2.0 および USB 3.x カメラ。
USB 3.0 / USB 3.1 / USB 3.2 カメラモジュール:4K および高フレームレート向けの高帯域幅。
センサーカメラモジュール:カスタム インターフェイスの選択 (MIPI、USB、パラレル)。
すべてのモジュールは高品質を中心に構築されていますcmosモジュールカメラアクティブ アライメントを使用してクリーンルームで組み立てられます。
まとめ
すべての組み込みビジョン システムに単一の「最適な」インターフェイスはありません。それは優先順位によって異なります。
- 低遅延、低消費電力、小型サイズ(基板間):MIPI CSI‑2.
- プラグアンドプレイの長いケーブル: カメラUSBモジュールUVC 搭載 – 高帯域幅には USB 3.x、コスト重視には USB 2.0。
- 極端な距離(100 メートル): GigE ビジョン。
帯域幅、遅延、電力、ケーブル長、開発労力を考慮してください。シンシアでは、mipiカメラモジュール, カメラUSBモジュール、 そしてUSB 3.0 / USB 3.1 / USB 3.2 カメラモジュール組み込みビジョンの要件に適合するソリューションを提供します。
ご相談についてはお問い合わせくださいエンベデッドビジョンインターフェースカメラモジュールのニーズ。
