光纤在机器视觉应用中的优势

机器视觉中工业相机的数据接口是连接相机与主机或图像处理系统的关键部件，决定了数据传输速度、实时性、兼容性等性能。以下是常见的工业相机数据接口类型：

1. USB接口

USB 3.0/3.1/3.2（USB3 Vision标准）

带宽：5 Gbps（USB 3.0）、10 Gbps（USB 3.1）、20 Gbps（USB 3.2）。

特点：带宽提升，支持更高帧率和分辨率；兼容USB2.0，需注意线缆质量和长度（通常≤5米）。

应用：中高速工业检测、医疗成像等。

2. GigE（GigE Vision）

带宽：1 Gbps（GigE）、5 Gbps（5GigE）、10 Gbps（10GigE）。

特点：

基于以太网协议，传输距离长（可达100米）。

支持PoE（供电 over Ethernet），简化布线。

需注意网络延迟和CPU负载问题。

应用：多相机系统、长距离传输（如仓储机器人、安防）。

3. Camera Link

带宽：2.04 Gbps（Base配置）、5.44 Gbps（Medium）、6.8 Gbps（Full）。

特点：

专为工业相机设计，低延迟、高稳定性。

需专用帧接收卡（Frame Grabber），成本较高。

线缆长度受限（通常≤10米）。

应用：高速高分辨率场景（如电子制造检测、高速运动分析）。

4. CoaXPress（CXP）

带宽：单通道6.25 Gbps（CXP-6），多通道聚合可达25 Gbps（CXP-12）。

特点：

同轴电缆传输，距离可达40米（CXP-6）。

支持实时触发和供电（PoCXP）。

需专用采集卡。

应用：医疗成像、半导体检测等超高速需求场景。

CLHS

CLHS是Camera Link协议的高速演进版本，基于PCIe Gen2/3（将来甚至会更高到Gen4）总线，采用CX4线缆或光纤传输。

其单通道带宽可达2.1GB/s，单卡最高支持4.8GB/s总带宽。通过光纤扩展，传输距离可突破100米，显著优于传统Camera Link的10米限制。CLHS支持多通道并行传输，例如Teledyne DALSA的Xtium2-CLHS PX8系列卡,可同时处理四路数据流，

如果将来使用x8 Gen4槽口的采集卡, 在满足PCI Express 4.0标准的情况下，采集卡甚至能够达到最高13.0Gbytes/sec至host memory的数据量。尤其适用如今行业对更高分辨率更高行频线阵/TDI相机的（如多场、高行频TDI以及多光谱相机）的高数据通量实时采集。

CLHS作为下一代接口标准，旨在满足所有机器视觉应用的需求。它从系统角度进行设计，确保节省成本的布线方案，同时满足客户对易用性、灵活性和数据可靠性的要求。

光纤覆盖超长距离

电信和互联网数据传输依赖光纤承载超大带宽。容量取决于光纤类型，但光纤通常能承载两倍于铜缆的带宽。

电信和互联网数据传输依赖光纤跨越国家和大陆——距离可达数千公里。虽然鲜有机器视觉应用需要如此距离，但光纤无疑拓展了传统检测系统的视野，这些系统曾受限于最大仅几英尺的线缆长度。与机器视觉相关的传输距离对比：

1. Camera Link，标准铜缆：最长12米；

2. Camera Link HS C2 Copper铜缆：最长15米；

3. Camera Link HS CX4有源光缆（光纤）：最长100米；

4. CLHS SFP+ Fibre Optic Cable*：最长300米。

光纤在机器视觉领域正逢其时

1. 标准支持：美国自动化成像协会(AIA)的Camera Link HS (CLHS)标准已明确定义光纤接口。

2. 产品成熟：包括Teledyne DALSA在内的多家相机和图像采集卡供应商提供经济高效的直连光纤接口方案。

3. 易于集成：AIA提供获得CLHS委员会认可的IP核心，极大简化了OEM厂商和终端客户采用CLHS标准（含光纤接口）的过程。

光纤线缆的成本可能已低于铜缆。

现代光纤产品极其坚固耐用，完全能适应与铜缆相同的严苛工业环境，包括：弯曲；缠绕；揉皱；挤压；冲击与振动。