カメラ規格の長所と短所

問題

産業用画像アプリケーションにおいてデジタルカメラを使用することのメリットとデメリットは何ですか？

解決策

この記事では、4種類の産業用カメラの長所と短所について説明します。 カメラオプションの詳細については、Choosing a Cameraを参照してください。

 

パラレル

パラレルインタフェース規格は、広範囲の収集速度、画像サイズ、およびピクセル深度を提供する確立された規格です。パラレルカメラでは、フレームグラバに合わせてケーブルやコネクタをカスタマイズする必要があります。

長所

• 高速、高画素深度、および大きな画像サイズ
• カメラオプションや他の機能の構成が簡単

短所

• フレームグラバとのインタフェース用の物理的またはプロトコル規格がない
• カスタムケーブルとコネクタが必要
• アナログ、IEEE 1394、およびGigE Vision規格に比べてコストが高い
• ナショナルインスツルメンツ（NI）のIMAQイメージ収集デバイスとともに使用するためのカメラファイルが必要

 

Camera Link

Camera Linkは、フレームグラバとカメラメーカーのコンソーシアムによって開発された新しいインタフェース規格です。標準化されたケーブルによる接続が容易で、速度とトリガ機能を提供します。この規格に対応するカメラを使用する場合も、カメラがフレームグラバとどのように対話するかを定義するためにカメラファイルを使用する必要があります。

長所

• 高速、高画素深度、および大きな画像サイズ
• カメラ属性の構成が簡単
• 確定的なトリガとタイミング
• 加入しているカメラと画像収集デバイスメーカー間における統一されたケーブル配線

短所

• 現在利用可能な製品が少ない
• アナログ、IEEE 1394、およびGigE Vision規格に比べてコストが高い
• NIのIMAQイメージ収集デバイスとともに使用するためのカメラファイルが必要

 


 

IEEE 1394（FireWire）

IEEE 1394インタフェース規格は、規格インターフェイスを使用する単純なデイジーチェーンケーブルシステムを提供します。ただし、この規格では、パラレル規格のデータスループット機能とCamera Link規格の使いやすいトリガ機能がありません。

長所

• シンプルなケーブル配線
• パラレルおよびCamera Link規格と比べてコストが低い
• カメラファイルが不要
• さまざまなフレームレートと画像サイズをサポート
• 1つのフレームグラバで複数台のカメラをサポート
• ラップトップ用PCMCIAカードで利用可能
• NIハードウェアが不要

短所

• データ転送速度が遅い - 1934aでは最大400 Mbps、1394bでは最大800 Mbps（カメラ、IEEE 1394インターフェイスハードウェア、およびオペレーティングシステムサポートに依存）
• 画像を保存するためのオンボードメモリがない
• 少ないトリガサポート
• 他のデバイスとの同期が困難

 


 

GigE Vision (Gigabit Ethernet)

GigE Vision規格では、ギガビットイーサネット接続カメラとのインタフェース方法を定義しています。NI-IMAQdxドライバは、GigE Vision対応カメラとの通信に使用されます。

長所

• シンプルなケーブル配線
• IEEE 1394よりも速い転送速度（ハードウェアによっては最大1000 Mbps）
• パラレルおよびCamera Link規格と比べてコストが低い
• カメラファイルが不要
• ネットワーク接続されたリモートの場所に展開可能
• NIハードウェアが不要

短所

• 少ないトリガサポート
• 他のデバイスとの同期が困難

 


 

DirectShow (USB 2.0カメラ)

DirectShow APIは、ソフトウェア開発者がメディアストリームでさまざまな操作を行うためにMicrosoftによって作成されました。NI-IMAQdxバージョン2009以降は、DirectShow対応のカメラと通信できます。

長所

• コストが一番低い
• 幅広い選択肢
• カメラファイルが不要
• NIハードウェアが不要

短所

• 画像を保存するためのオンボードメモリがない
• USB 2.0のデータ転送速度が遅い（480Mbps）
• サードパーティ製のドライバに依存
• デバイスとソフトウェアタイミングに依存したトリガサポート
• 他のデバイスとの同期が困難

 


 

USB3 Vision

USB3 Vision規格は、SuperSpeed USB仕様（別名USB 3.0仕様）で構築されています。USB 3.0はUSBインプリメンターズフォーラム（USB-IF）によって管理され、400 MB/sのスループットと4.5ワットの電源（5V）をデバイスに提供します。

USB3 Vision規格では、デバイスの検出と識別、制御、および画像ストリーミングのメカニズムが定義されています。USB3 Visionは、Automated Imaging Association（AIA）、世界的なマシンビション業界団体がホストとなり、USB3 Visionデバイスと標準のUSB3.0インターフェイスが動作するコンピュータとの間のプラグアンドプレイ互換性を実現しています。

長所

• シンプルなケーブル配線
• シンプルなケーブル配線
• 高速、高画素深度、および大きな画像サイズ
• カメラファイルが不要
• NIハードウェアが不要

短所

• デバイスとソフトウェアタイミングに依存したトリガサポート
• 他のデバイスとの同期が困難

追加情報

カメラファイルは、ドライバソフトウェアと通信して、サポートされている機能とその変更方法、およびカメラとデバイス間のデータ転送方法を示します。カメラファイルのあるデジタルカメラのリストについては、Industrial Camera Advisorを参照してください。

NI-IMAQdxドライバ（および廃止されたIEEE 1394用NI-IMAQレガシードライバ）は、FireWireカメラに機能と属性をクエリし、ユーザがプログラム的にそれらを変更できるようにします。フレームグラバにOHCIチップセットが搭載されていて、カメラが1394 Trade Association仕様（関連リンクのセクションを参照）に準拠した非圧縮データ、具体的にはIIDC 1394ベースのデジタルカメラ仕様を返す場合は、NI-IMAQdxでIEEE 1394機器を使用できます 。