머신비전 카메라 인터페이스의 종류

 

안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀 입니다.

화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다.

 

머신비전 카메라 인터페이스에 대해 이야기 해보겠습니다.

 

기본 교육에서 말씀드렸다시피 일반적인 디지털 카메라와는 다르게 머신비전 카메라는 이미지를 찍을 수는 있지만 저장하는 능력이

없습니다. 카메라 설정을 저장하는 메모리는 내부에 있지만 이미지를 저장하는 메모리는 없습니다.

머신비전 카메라만 있으면 비싼 고철에 불과합니다.

 

그럼 카메라가 PC와 어떤 방식으로 주고 받는지 인터페이스에 대해 설명하겠습니다. 

 

머신비전에서 자주 사용하는 인터페이스

Coaxpress, Cameralink, USB, GIGE(이더넷), IEEE1394(FireWire), Analog, TV Format, HDMI, Optical 등

PC로 이미지를 전송해야 하는데 여러 가지 방법이 있습니다.

 

그중에 머신비전에서 가장 많이 쓰이는 인터페이스의 기본 사양을 알아볼까요?

 

머신비전 인터페이스 비교표

인터페이스	규격	bandwidth	케이블 길이	케이블을 통한 전원공급	프레임그래버
Coaxpress (코엑스프레스)	CXP-3 / 1lane 기준	3.125 Gbit/s (325 MB/s)	100m	가능	필요
	CXP-6 / 1lane 기준	6.25 Gbit/s (625 MB/s)	72m	가능
	CXP-12 / 1lane 기준	12.5 Gbit/s (1,250 MB/s)	30m	가능
Camera Link (카메라 링크)	Base	2.04 Gbit/s (255 MB/s)	7m	가능(POCL)
	Midium	4.08 Gbit/s (510 MB/s)	5m	가능(POCL)
	Full	6.8 Gbit/s (850 MB/s)	5m	가능(POCL)
USB	USB2.0	480 Mbit/s (60 MB/s)	5m	가능
	USB3.0	5 Gbit/s (625 MB/s)	3.5m	가능
GIGE	GIGE	1 Gbit/s (125 MB/s)	100m	가능(POE)
	5GIGE	5 Gbit/s (625 MB/s)	100m	가능(POE)
	10GIGE	10 Gbit/s (1,250 MB/s)	37m	불가능

 

표에서 보시면 USB나 GigE의 경우 PC에 있는데 왜 카드를 구매해야 하는지 간혹 물어보시는 분들이 계십니다.

 

USB 카메라에 전용 보드(카드)를 사용해야 하는 이유

USB 먼저 말씀드리면, PC 본체에 있는 포트가 여러개가 있지만 사실 내부 메인보드에는 평균적으로 2개가 있고 허브와 같이 분할해서

밖으로 빼 놓은 것입니다.

 

마우스, 키보드, 동글 등 여러 USB를 사용 중이기 때문에 대역폭을 나눠갖게 됩니다.

그래서 별도의 PCIe 슬롯에 장착할 수 있는 USB카드를 구매하셔서 연결하셔야 카메라 성능을 모두 사용하실 수 있습니다.

 

GigE 카메라에 전용 보드(카드)를 사용해야 하는 이유

GigE를 말씀드리면, 대부분 GigE 포트는 1개만 보유한 경우가 많습니다. 설비에서 인터넷은 거의 사용하지 않지만 PLC와의 통신용으

로 사용한다면 대부분 추가 포트가 필요합니다.

 

메인보드에서는 POE를 지원하지 않기 때문에 별도의 POE가 지원되는 카드를 구매하시면 카메라 전원을 별도로 구매하지 않고도 전

원공급을 받을 수 있기 때문에 유용합니다. 그리고 보드에 따라 전원을 소프트웨어로 온 오프 할 수 있습니다.

 

머신비전 카메라 인터페이스별 장점

 

데이터 전송량 : 고해상도, 고속 프레임이 유리

케이블 길이 : 설비 크기에 유리

 

인터페이스의 특성에 따라 이렇게 쓰입니다.

인터페이스	주 어플리케이션	특징
USB	의료, 연구소, 소형 설비, 유럽 생산설비	짧은 케이블 길이 평균 안정성 간편한 설치 구성비용이 저렴
GigE	생산 설비(반도체, 배터리, 디스플레이 등), 교통, 보안, CCTV	긴 케이블 길이 평균 안정성 간편한 설치 구성비용이 저렴
Camera Link	생산 설비(반도체, 배터리, 디스플레이 등)	짧은 케이블 길이 높은 안정성 넓은 대역폭 구성 비용이 높음
Coaxpress	생산 설비(반도체, 배터리, 디스플레이 등), 대형 설비 고해상도, 고속카메라 설비	긴 케이블 길이 높은 안정성 넓은 대역폭 구성 비용이 높음

 

Coaxpress Camera 라인업이 많지 않는 단점이 있지만 최근 여러 제조사에서 많은 라인업을 내놓고 있습니다.

어떻게 생겼는지 확인 안 하고 갈 순 없죠

 

<그림 1> 출처 : www.jai.com

머지않아 카메라 라인업이 많아지면 Coaxpress interface 로도 많이 사용되지 않을까?

하는 생각이 있고요.

 

물론 GigE 카메라가 안정화가 잘 되고 사용에 문제가 없다면

GigE 카메라 인터페이스가 가격이나 편의성에서 앞서기 때문에 더 많이 사용될 것으로 판단됩니다.

 

하지만 안정화 되지 않는다면 Coaxpress 인터페이스가 대세가 되지 않을까 생각이 드네요.

 

머신비전 카메라 인터페이스에 대해 알아봤는데요.

다음 포스팅에는 아날로그 인터페이스에 대해 소개 드리도록 하겠습니다.