在本文中，我們將討論兩種平臺的USB3和GigE接口以及圖像采集卡，它們被普遍用于許多現代機器視覺系統。

我們將重點介紹這兩種方案的優缺點，以及市場上針對這兩種平臺的比較好的圖像采集卡方案。我們還將深入研究USB和GigE的技術規格，討論這些平臺在機器視覺領域得到普遍應用的因素。

GigE Vision的歷史

千兆以太網 (GigE) 視覺是一種可靠的機器視覺接口標準，于2006年推出。在該標準推出之前，Camera Link 等數字接口以及標準模擬接口在機器視覺行業中很流行，但它們受到速度和/或電纜長度的限制。

GigE Vision 通過使用標準以太網電纜并提供更快的數據傳輸速度解決了這些問題。這使得將機器視覺系統集成到工廠現有的網絡基礎設施中變得更加容易，從而提高了其在工業和制造過程中的普及程度。

USB3 Vision 的歷史

直到2013年AIA推出該平臺后，USB3 Vision才開始出現，該平臺基于成熟的計算機接口，圖像數據流傳輸速率為5 Gbit/秒。這為從事機器視覺項目的OEM和系統集成商提供了出色的省時、即插即用接口解決方案。

如今，配備USB3接口的機器視覺相機已普遍普及，可提供高速數據傳輸、高圖像質量和低延遲，以滿足工業和制造流程的需求。USB技術的不斷發展反過來可能會確保其在機器視覺領域以及標準計算機接口領域的相關性。

千兆以太網圖像采集卡

正如我們在本系列中迄今為止所討論的那樣，圖像采集器是一種硬件設備，用于在機器視覺相機和計算機系統之間創建接口，以促進機器視覺成像。它們使用卡上處理將圖像數據從相機傳輸到計算機，就GigE視覺而言，它們專門設計用于GigE機器視覺相機，后者使用以太網式RJ-45連接器，通常使用CAT5e和CAT6a電纜來高速傳輸數據。

GigE圖像采集卡通常用于機器視覺應用，例如工業自動化、質量控制和檢測系統。它們與圖像處理軟件配合使用，可以分析和解釋相機捕獲的圖像數據。

USB3圖像采集卡

和GigE圖像采集卡一樣，USB3圖像采集卡將圖像數據從USB3相機傳輸到計算機。由于兩種接口均符合GenICam標準，即插即用功能使這兩種選擇對OEM和系統集成商都具有吸引力。但有趣的比較不在于這兩種圖像采集卡之間的相似之處，而在于它們之間的差異。

GigE和USB3圖像采集器之間的差異

那么，GigE和USB3圖像采集卡之間的主要區別是什么？

電纜距離

USB3和GigE Vision圖像采集卡之間的主要區別在于距離限制。USB3.1 Gen1適合5米長的電纜，而Gen2將此限制推高至10米。對于相機和系統位于同一臺機器、外殼或站點的應用來說，這已經足夠了，但可能會限制那些希望在電纜上增加距離的人。

GigE Vision的遠距離性能是USB3 Vision所不具備的。GigE、5GigE 和 10GigE 均可在100米以內的距離提供快速、可靠的成像。25GigE級別真正突破了可能性的界限，它能夠從10公里以內的相機提供高帶寬圖像流。

帶寬

在較低級別，USB3和GigE在帶寬方面實際上沒有太大區別。標準GigE提供1Gbps的數據傳輸速度，這是本次比較中一個比較低的，因此適用于帶寬要求比較低的機器視覺應用。在中間級別，USB3.1 Gen1和5GigE都提供5Gbps的圖像傳輸速度，而USB3.1 Gen2和10GigE則將標準提高了5Gbps。

這是USB3帶寬上限，也是GigE突破這一上限的地方。10GigE 和 25GigE 分別提供高達 10Gbps和25Gbps的帶寬，使其成為從事要求苛刻的工業機器視覺應用的高級用戶的理想選擇。

價格

當然，性能與價格息息相關。USB3以適中的價格提供了上述所有功能，非常適合大多數用戶 - 它是一種成熟的接口，功能齊全，價格實惠。

GigE在其迭代中達到了同樣的目標，高可達 10GigE左右，隨著性能的提高，價格也隨之上漲。25GigE 價格昂貴，但對于嚴格的應用來說卻具有突破性的強大功能。