FAQ

CameraLink

Was bedeutet CameraLink ?

Als CameraLink bezeichnet man eine digitale Schnittstelle die speziell für den Bereich der industriellen Bildverarbeitung entwickelt wurde die Kabelspezifikation, Datenübertragung, Kamerasteuerung und asynchrone serielle Kommunikation vereint. Alle Daten werden somit nur über ein Kabel übertragen. Es wurde darauf geachtet das die Schnittstelle die Anforderungen moderner Bildverarbeitungsanwendungen erfüllt.
Die Bitbreite pro Pixel kann zwischen 8 und 16 Bit betragen. Die maximale Pixelfrequenz beträgt 85 MHz. Für den Fall, daß noch mehr Daten übertragen werden sollen, kann man dieses in parallelen Streams ( Taps ) machen.

Die Schnittstelle verfügt über drei verschiedene Übertragungsbausteine:

1. Base (maximal 24 bit pro Takt)
2. Medium (maximal 48 bit pro Takt)
3. Full (maximal 64 bit pro Takt)

In der Base-Konfiguration erreicht der Datendurchsatz Werte von bis zu 255 MB/s. Diese Werte ergeben sich bei 85 Einzelbildern pro Sekunde und einer Pixelzahl von 3 MB. Der höchste Datendurchsatz von bis zu 680 MB/s wird in der Full-Konfiguration erreicht. Er entspricht einer Auflösung von 3 Megapixeln und einer Bildwiederholrate über 200 Bilder pro Sekunde. Camera Link arbeitet mit dem LVDS-Protokoll und verwendet einen 26-poligen miniaturisierten Sub-D-Stecker, den MDR-26. Er entspricht dem Stecker, den National Semiconductor für ihren Channel Link benutzen. Er ist kleiner als der 36-polige MDR-Stecker von LVDS.
Die CameraLink-Schnittstelle ist für monochrome sowie auch farbige Bilder ausgelegt.
Welche Vorteile bietet der CameraLink Anschluss?

CameraLink ist die Standard Schnittstelle für BV-Aufgaben schlechthin: Jedes CameraLink Produkt verwendet dasselbe Kabel und dasselbe Signal. Kameras und FrameGrabber können leicht ausgetauscht werden, indem man dasselbe Kabel verwendet.

CameraLink bietet einen Einfacher Anschluss: Es werden lediglich zwei Anschlüsse benötigt, um eine Kamera an einen FrameGrabber anzuschließen: Strom und CameraLink.

CameraLink senkt Kosten: Da CameraLink ein industrieweiter Standard ist werden die Kunden von niedrigeren Kabelpreisen profitieren.

CameraLink verfügt über kleinere Stecker und Kabel: Die Technologie, die bei CameraLink verwendet wird, reduziert die Anzahl der Drähte die benötigt werden, um Daten über die traditionellen parallelen LVDS oder RS-422 Schnittstellen zu übertragen. Dies erlaubt den Einsatz von schmaleren Kabeln. Dünnere Kabel sind robuster und neigen weniger dazu zu brechen.

CameraLink bringt höhere Datenraten: Die Technologie, die bei CameraLink verwendet wird, hat eine maximale Übertragungsrate von 2.3GB/s und kann somit für anspruchvollste Bildverarbeitungsaufgaben mit hoher Auflösung, hohen Bildfrequenzen oder Zeilenkamera-Anwendungen eingesetzt werden.
Was brauche ich um die Daten in den PC zu übertragen ?

Die Kamera wird über ein spezielles Kabel mit dem PC verbunden. Dieser muß mit einem CameraLink Framegrabber ausgestattet sein. Für die Kommunikation vom PC zur Kamera stehen mehrere Leitungen zur Verfügung. Zwei davon sind als eine normale RS-232 Schnittstelle ausgelegt. Diese dienen zur Konfiguration und zur Steuerung der Kamera. Oft gibt es auch eine separate RS-232 Schnittstelle. Vier weitere Signale sind frei konfigurierbar. Über die erste dieser vier Leitungen wird normalerweise ein Trigger-Signal zur Kamera geschickt, um diese durch ein externes Ereignis zu steuern. ( Z.B durch eine Lichtschranke ) Die Verzögerungszeit nach einer externen Triggerung ist sehr gering, dadurch ist die Kamera für schnelle Bildverarbeitung besser geeignet als z.B. Firewire oder USB. Die maximale Kabellänge ist abhängig vom Pixeltakt. MaxxVision liefert Kabel in den Längen. 2m, 5m und 10m als 26pin CameraLink Kabel. Falls längere Kabel benötigt werden, muss das Signal in regelmäßigen Abständen verstärkt werden.
Welchen Standpunkt nimmt CameraLink im Machine Vision Markt ein?

CameraLink ist in der Bildverarbeitung mittlerweile fest integriert und gilt als die Schnittstelle die speziell für diesen Bereich entwickelt wurde.

Die Gründe dafür sind:

CameraLink bietet sehr hohe Datenraten (bis zu 340 MByte/s).

Es existiert ein Hersteller-übergreifendes Interface, sowohl Kamera-seitig als auch Bilderfassungskarten-seitig.

Die Kabel sind sehr kostengünstig.

Die Kamera-Steuerung erfolgt über ein preiswertes RS232-Interface.

Viele Firmen arbeiten zusammen, um Standards für ihre Kunden zu schaffen.

CameraLink sieht vier Kamera-Steuerleitungen vor. (»Base«-Konfiguration)

CameraLink enthält eine zusätzliche RS232-Schnittstelle.

Die Bildinformationen werden bei CameraLink parallel übertragen. Die Anzahl der verwendeten Datenleitungen entspricht dabei der Bit-Breite des verwendeten Sensors: 8 Bit werden über 8 parallele TwistedPair-Kabel (16 Adern) übertragen, 24 Bit über 24 parallele Leitungen (48 Adern).
Welche Framegrabber-Karten sind verfügbar ?

Momentan sind Framegrabber von Matrox und National Instruments verfügbar.
Wie erfolgt die Spannungsversorgung der Kameras ?

Die Spannungsversorgung erfolgt über ein separates Netzteil. Schaltnetzteil 12V,1A an Hirose-Stecker 12 Pin
Pin 1 = Ground Pin 2 = + 12V DC
Welche Kabellängen sind verfügbar?

2m, 5m, 10m
Welche Objektive kann ich verwenden ?

Für die Kameras benötigt man C-Mount Objektive. Bei hochauflösenden Kameras muß die Optik auch entsprechend ausgelegt werden um die hohe Auflösung auch zu nutzen .
Ist Power über CameraLink möglich ?

Power CameraLink ist momentan die neueste Entwicklung. Damit benötigen Kameras keine eigene Stromversorgung mehr.
Welche Kabellängen können genutzt werden?

Mit Standard CameraLink Kabeln können Distanzen von bis zu 10m zwischen Kamera und Frame Grabber überbrückt werden. Durch Verlegen der Signalkabel in Kabelkanälen der Automatisierungssysteme werden jedoch öfters die doppelten Kabellängen benötigt. Der Digipeater CLB26 findet dort Anwendung wo größere Distanzen in Bildverarbeitungssystemen zum Problem werden. Der Digipeater CLB26 regeneriert alle Datensignale einschließlich der Steuer- und Kommunikationssignale der CameraLink Basisversion. Dadurch können mit Standardkabeln von 10m Länge problemlos Distanzen von 20m realisiert werden. Mit hochwertigen Kabeln sind Verbindungslängen von bis zu 30m möglich.