机器视觉采用USB3.0接口标准的应用趋势

USB3.0作为行业全新的技术规范，其推动了对带宽有更高要求的其他相关技术的发展，提高了多设备应用带宽。由于USB3.0具有诸多技术优势，展望其发展前景更是一片大好。USB3.0的技术优势主要体现在以下几个方面：

　　1、其带宽超过USB2.0、IEEE1394b和GigE

　　2、用一根线缆传输电力和数据

　　3、实施成本低于CameraLink

　　4、即插即用，且比GigE更易于设置

　　5、已作为USB3Vision标准被国际自动成像协会（AIA）采用

　　有了USB3.0,设计人员就能拥有更高的带宽：USB3.0支持5Gbps的高数据速率，是USB2.0（480Mbps）的10倍之多。经过8b/10b编码，USB3.0能为数据提供4Gbps的可用带宽。USB3.0继续支持USB2.0的批量和同步传输机制，从而能分别确保数据交付和带宽。就同步传输而言，USB3.0得到显着增强：USB3.0的传输速度从USB2.0的24MBps提升到了384MBps,相当于USB2.0的16倍。需要实时数据的应用则能从该速度提升中受益匪浅。

　　有了更高的可用带宽，USB3.0无需压缩，就能传输高分辨率和高帧速率视频内容，且不损失画质。因此，USB3.0既不会影响图像质量，又有助于促进机器视觉摄像头的进一步小型化。在5Gbps数据速率情况下，USB3.0支持更多不同的帧大小和帧速率，从而成为一种支持众多不同应用的更具通用性的技术。而USB3.0的带宽明显比与其成本相当的IEEE1394b和GigE高得多，几乎可与成本是其3至4倍乃至更高的CameraLink的带宽相媲美。

　　从机器视觉的质量和消费者成本上来看，实施USB3.0机器视觉系统的整体系统成本远远低于实施GigE和IEEE1394b的成本，更低于CameraLink.随着USB3.0被消费者不断推广采用，成本还将持续降低。目前销售的PC有九成已经内置了USB3.0接口，消费者无需为之支付额外费用。USB3.0连接器和线缆等组件一应俱全。此外，USB3.0线缆能提供4.5W的功率，足以为机器视觉摄像头供电，无需额外电源。

　　就3D成像等采用多摄像头系统的应用而言，成本差异就更加明显了。既然一个USB主机能支持多达255个设备，因此多个USB3.0摄像头就能在一根总线上通过低成本和商用USB3.0集线器实现并行运行。而并不是所有其它标准都能提供这样的灵活性，就CameraLink而言，则需要为每个摄像头提供一个额外的抓帧器。

　　USB3.0具有后向兼容标准，兼容USB1.1和USB2.0标准，具传统USB技术的易用性和即插即用功能。在机器视觉领域，USB3.0带来了工业相机的又一次新变革。USB3.0工业相机能够实时将拍到的图像数据进行传输，足以实现高速要求下的生产监测与质量检测等工业生产工序，更适合现在市场上对高速和高像素的严格要求。伴随着USB3.0接口不断的推广普及，USB工业相机将解决高带宽传输实现高帧率、高分辨率、远距离的实时进行，将工业相机带向更高端的阶段。