带镜头工业相机 小编呕心整理:国内外主流GigE(千兆以太网)工业相机大全

小编 2024-10-11 电性测试 23 0

小编呕心整理:国内外主流GigE(千兆以太网)工业相机大全

图片来源:CEChina

作者 | 刘亚东

GigE工业相机凭借其采用低廉的标准电缆就可以实现长距离高速高带宽传输的优势,在机器视觉领域大行其道,那么您真的了解GigE吗?目前有哪些GigE相机呢?请看小编的呕心整理!

工业相机是机器视觉系统中的关键组件,其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机是机器视觉系统设计中的重要环节,GigE工业相机是运用GigE(千兆以太网通信协议)研发设计而成的相机,现受到非常广泛的使用,它究竟有什么特别之处?运用了什么原理?应广大读者需求,本文为大家甄选了常见的GigE工业相机产品,并进行了详解,快来看看吧!

首先,什么是GigE Vision?

随着大数据所覆盖的范围越来越广,视觉应用也在各个领域呈现出飞速拓展的趋势。2006年,美国自动化成像协会(AIA)推出了GigE Vision标准,该标准是基于千兆以太网通信协议开发的,经现有的以太网线实现快远距离速图像传输,能实时快速、高带宽地传输大型图像,传输速率达125MB/秒,传输距离达100米。

GigE Vision的安装简便性和高性能使其成为工业应用的理想选择,大多数主要工业视频硬件和软件供应商都开发了符合GigEVision标准的产品。而这些工业应用不仅对数据吞吐量、传输稳定性有着极高的要求,各种复杂、多变、恶劣的外部环境也是连接应用必须时时面对的挑战。

该标准是基于UDP协议,与普通网络数据包不同之处在于应用层协议,应用层协议采用GVCP(GigE Vision控制协议)和GVSP(GigE Vision流传输协议),分别用来对相机进行配置和数据流的传输。图像采集系统软件的实现就是基于这两种协议。

GigE工业相机的优势

GigE工业相机可以统一机器视觉产品中的几乎所有工业相机的协议,同时还容许其他组织在其基础上开发其他兼容的软件和硬件。目前,有很多产品都可以支持GigE Vision标准。

GigE Vision的优越性在于客户只要通过价格低廉的标准线缆,即使在长距离的情况下,也可以实现图像的快速传输功能。同时,即使对于截然不同的厂商,也可以在实现软件、硬件之间的交互操作,十分方便、快捷、舒心。另外,GigE相机可以实现高达1000Mb/秒的数据传输速率,这种速度极快,传输距离也可以高达100米,甚至更长。我们相信,不久的将来会达到更长。

对于用户来说,工业相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。而将相机采集图像进行传输,就需要通过相机的接口来实现,将图像数据传输到我们的设备上。千兆网(GigE)以高效、告诉、高性能的特点,成为目前工业数字相机中发展最快,同时也是最受广泛应用的数字接口,几乎可全面取代模拟设备的相机接口。其优势可见下表:

国内外GigE工业相机集锦

应读者朋友的强烈需求,今天为大家甄选了部分市场上常见的GigE工业相机,它们分别有什么特点、优势?适用于那些应用场景?快来看看吧。

01 海康机器人CS系列

海康机器人CS系列二代工业相机采用全新平台,拥有更强大的ISP功能。系列搭载Sony Pregius芯片,12-24V宽电压供电,工作温度-30~60℃。结构更灵活,四面皆可装,Sensor定位精度更高。CS系列相机引入了无损压缩算法,通过无损压缩,可最大化的利用网络传输带宽。以千兆网6百万像素相机为例,若使用无损压缩,压缩比率2,相机可运行到36fps。超千兆的带宽传输大幅提升了产品的应用范围。

CS相机集成了加密信息存储的功能,用户根据密钥信息,通过加密算法生成加密文件并烧录到相机中,使用时,SDK可从相机中解密出相关信息,上位机软件将读取的信息正确匹配后进行放行。本代产品还升级了ISP(图像信号处理)算法,可对用户采集到的图像进行如降噪、白平衡、色彩插值、3D LUT等的预处理。算力前移到相机端的设计,可大幅减轻用户PC端处理负荷。

02 保盟 VEXG系列千兆网接口相机

系EX系列产品。分辨率从VGA到1000万像素,ON Semiconductor传感器。全局和卷帘快门传感器帧率高达217fps。除此产品外,保盟LX系列的带ON Semiconductor PYTHON传感器的、带ams(CMOSIS)传感器相机、VCX系列的带Sony Pregius和STARVIS传感器的、VCX系列带ON Semiconductor PYTHON的相机也都支持GigE Vision接口。

03 大恒水星二代系列

大恒图像水星二代系列新增了多款千兆网相机,相机型号包括:MER2-231-41Gx、MER2-503-23Gx、MER2-2000-6Gx。其中MER2-503-23Gx和MER2-2000-6Gx两款相机的帧率比水星系列相机同sensor型号的相机具有更高的帧率,可以工作在更高的数据带宽下。此次新品中的MER2-503-23Gx增添了极小曝光模式,该模式可以支持对曝光时间1us~100us的设置,且调节的步长为1us,更大程度上满足高速运动物体抓拍的需求。

04 Allied Vision Prosilica GT GigE高分辨率工业相机

Prosilica GT是Allied Vision旗下的高分辨率GigE工业相机系列。2012年推出,现今Prosilica GT系列在原有基础上已经推出超过20款型号,分辨率高达3100万像素。Prosilica GT相机可在严酷、极端温度变化以及光线不断变化的环境条件下使用。这款相机由动作指令通过以太网触发,只需一根电缆,降低了系统成本。

该系列最近推出的Prosilica GT 4400/5400/6400三款新机型搭载索尼PregiusTM CMOS传感器,使高分辨率成像系统达到全新水准。在不同纵横比下分辨率高达3140万像素,同时可满足多功能高清成像应用对可靠性和设计灵活性的苛刻要求。此外,支持高分辨率大幅面传感器的TFL镜头接口可作为选件提供。

Prosilica GT相机的坚固设计能够保障相机在持续振动的条件下也可以长期稳定运行。此外其先进的散热设计也保证其对工作温度环境的适应性极高。目前,Prosilica GT相机已被运用在多个铁路接触网的检测系统中,节省了大量的人力成本之外,极大的提升了高速铁路交通的安全性。

05 凌华科技一体化AI智能相机

凌华科技的全新AI智能相机NEON-2000-JT2系列,同样支持GigE接口。该智能相机支持NVIDIA Jetson TX2 AI模块,采用一体化的设计,小巧的尺寸以及预先安装的视觉软件包,可以有效减少AI机器视觉应用开发和集成的复杂度。

NEON-2000-JT2有助于提高劳动密集型制造业的生产效率,如食品和饮料,带包装的消费品,农耕和农业等。NEON-2000-JT2在设计时考虑了易用性。具有AI功能的智能相机包括了传感器和GPU模块的集成,基于FPGA的数字I/O设计,预先安装的深度学习软件包,以及现成的示例代码可快速进行视觉应用程序的开发。安全性通过CE和FCC认证,并通过了冲击、振动和温度稳定性的验证测试。

06 SICK 2D 机器视觉picoCam2

picoCam2系列适用于Sensor Integration Machine(SIM)以支持复杂的图像处理任务。可运用于多相机应用,例如SIM上的多台相机。借助有源以太网,仅通过一根连接电缆进行简单运行,即使在狭小空间内也依然可靠,支持GigE Vision接口标准,通过预装配的电缆,在SIM上进行简单的即插即用安装。同样,SICK公司的2D机器视觉midiCam2也符合GigE Vision标准。

07 康耐视In-Sight 8000视觉系统

此系列以传统GigE视觉相机的紧凑外观设计,尺寸为35mm x 32mm x 76mm,所有型号均采用以太网供电(POE),可供集成到狭小的空间使用。提供一系列分辨率为30万~500万像素的单色和彩色视觉系统。

所有In-Sight 8000型号均配有In-Sight非线性校准工具,其安装角度可达45度。这些视觉系统非常适合安装在机器人的狭小空间内和生产线上难以触及的设备中。在配备PatMax RedLine后,In-Sight 8000系列可在不影响检测精确性的情况下缩短周期时间并提高吞吐量。In-Sight 8000系列视觉系统可使用In-Sight Explorer软件轻松配置。此外,还包含全新的脚本编写功能。

08 Basler ace2系列

Basler的新ace 2相机系列系第一代ace的升级系列。拥有两条产品线,分为ace 2 Basic和ace 2 Pro。24款相机型号采用Sony IMX392和IMX334芯片,分辨率介于230万像素到800万像素之间,帧速率可高达160fps。采用全新优化的硬件设计、背面配有状态LED、改良接口、可拆卸红外截止滤光片,以及耐用的M8接头。拥有升级的固件和硬件以及GigE或USB 3.0接口,产品易于操作和集成,并且兼容Basler的众多配件产品线,强大的计算机视觉功能包可满足标准视觉的需求。

09 奥普特SCI-M3智能相机

该产品拥有高性能多核处理器,高效可靠eMMC,支持光源控制。全铝合金外壳设计,强度高,散热性能好,工作温度范围-10℃~60℃,通过键鼠操作或SCI手持编程器操控,此外,奥普特的CC1200-GL-04、CNIR130-GM-04、CC600-GL-04等产品也均支持GigE接口。

以OPT-CC600-GL-04为例,千兆以太网接口,支持软件触发/硬件触发/自由运行等多种模式。支持锐度、降噪、伽马校正、查找表、黑电平校正、亮度和对比度等ISP功能,符合GigE Vision V2.0协议和GenICam标准,通过了CE、FCC、UL、RoHS认证。

10 凌云LBAS-GE120-10M

凌云的LBAS系列相机采用GigE Vision接口协议,稳定兼容主流第三方软件。可利用GeniCam同步协议来完成多相机同步拍摄,或者满足相机与外部设备检测的精准同步需求。分辨率覆盖30~2000万像素,小巧强大。同系列的LBAS-GE120-09C、LBAS-GE120-09M等也均采用GigE接口。

11 迈德威视GigE彩色工业相机系列

该系列支持POE供电,可保障100米远距离稳定传输。兼容vision标准,免驱直接支持Halcon、VisionPro等软件。像素从30万像素至2900万像素,CCD和CMOS;自带硬件图像处理加速,降低主机端CPU占用率。

支持多相机同时工作,数量不限制,可任意组网,与GIGE相机的SDK完全兼容,可无缝替换。拥有特有的数据包重传技术,保证数据可靠传输。其优良的SDK设计,像使用USB相机一样简单,可实现即插即用。支持外触发和闪光灯同步,多达七路GPIO,全部光电隔离。SDK支持32/64WINDOWS XP、WIN7、WIN8、WIN10系统、Linux和ARM Linux系统、Mac OS系统。

12 维视智造AVT MANTA系列工业相机

Microvision 的AVT Manta系列包括多款千兆网接口数字相机,面向各种低成本机器视觉应用。均内置可编程查找表及先进的颜色校正算法。Manta系列采用模块化设计,可根据用户需求进行定制或提供板级产品。功能广泛,包括多相机同步和动作指令,提供近红外(NIR)模式,工作温度范围+5°C~45°C,最大传感器尺寸1.1”。除此之外,AVT MAKO系列、MV-HS系列、MV-UG系列工业相机均有GIgE接口。

长步道IPO:工业镜头厂商欲募资进军“影视圈” 比亚迪、凌云光既是股东又是大客户

每经记者:吴泽鹏 每经编辑:魏官红

今年6月底,机器视觉领域企业湖南长步道光电科技股份有限公司(以下简称长步道)的科创板IPO获得受理,该企业主营工业镜头、工业相机、数字安防镜头等机器视觉产品。

《每日经济新闻》记者注意到,从股东层面来看,这家工业镜头厂商可谓“颇有来头”:创始人及多名高管均有舜宇光学科技(HK02382,股价71.65港元,市值785.84亿港元)等行业头部企业的就职经历,创始人还与“亲家”成为一致行动人,其儿子的岳父同时担任广东海天集团股份有限公司总工程师;此外,凌云光(SH688400,股价24.65元,市值114亿元)、比亚迪(SZ002594,股价208.9元,市值6081.38亿元)不仅是长步道的大客户,也相继进入股东层行列。

需要说明的是,长步道与比亚迪的合作仍处于开拓阶段,2022年,长步道与比亚迪达成约6500万元的交易中,有近5900万元是由凌云光采购后转售比亚迪,“主要目的是为了加强与比亚迪的合作关系”,长步道如是解释。因此,客户稳定性的维持,或将成为长步道面临的考验。

主营工业镜头,拟募资扩产影视镜头

在创业长步道前,李四清已在光学领域多家头部企业工作,1992年至2000年,他在奥林巴斯(广州)工业有限公司担任副部长,2005年至2009年,担任舜宇光学科技集团有限公司营运总裁,而后创立了长步道。

《每日经济新闻》记者注意到,长步道公司内有多名董监高成员有奥林巴斯、舜宇光学工作经历。例如,长步道总经理白振在2007年至2009年担任浙江舜宇光学科技有限公司研发工程师;监事颜庄、监事彭凯全均曾在舜宇光学、奥林巴斯体系内不同公司工作过;监事会主席周罡也有舜宇光学工作经历。

奥林巴斯是成立于1919年的日本企业,是世界精密、光学技术的代表企业之一。舜宇光学则是国内光学巨头,早在2007年便在港股上市,市值一度突破2000亿港元。

长步道的规模与这些巨头们仍有较大差距。根据招股书(申报稿)介绍,2020年-2022年,长步道分别实现营业收入1.39亿元、2.08亿元以及2.48亿元,分别实现净利润1495.92万元、3184.50万元以及4660.40万元,其中,工业镜头收入分别是8657.46万元、1.47亿元和1.51万元,收入占比分别是63.58%、73.06%以及64.49%,此外,工业相机、数字安防镜头两大产品合计年度收入占比在15%左右浮动。

图片来源:招股书截图

这样的营收规模,与招股书(申报稿)所列示的可比同行相比也有差距。例如,2020年-2022年,中润光学收入分别是3.19亿元、3.84亿元以及3.92亿元,奥普特分别是6.4亿元、8.75亿元以及11.4亿元,宇瞳光学、联合光电年度收入更是在10亿元以上。

不过,长步道分析称,若单看工业镜头领域,公司是国内龙头,其援引甲子光年、前瞻产业研究院发布的研究报告称,2021年我国工业机器视觉市场规模为178亿元,按照机器视觉产品中工业镜头的销售额占比10%进行测算,2021年中国工业镜头市场规模为17.8亿元,长步道(当年工业镜头收入1.47亿元)市场份额为8.26%。

长步道分析认为,未来随着国产替代浪潮的兴起及下游领域的拓宽,特别是新能源、光伏等新兴制造业领域逐步占据全球领先地位,我国机器视觉行业将迎来快速发展的黄金时期。此外,随着机器视觉产业的进一步发展,下游客户对机器视觉企业交付能力的要求逐步提升,依托现有技术生产能力,机器视觉企业正在向整台检测检验设备领域持续推进,以延长其产业链,打造高附加值产品条线,同时正积极扩展其他具有高端技术要求的光学镜头领域。

本次IPO,长步道拟募资5.06亿元投向高端精密光学产业基地建设项目(2.54亿元)、高精度光学镜头研发及光学检测中心建设项目(1.28亿元)等。《每日经济新闻》记者注意到,长步道在招股书(申报稿)中提到,为优化产品结构,打造新的利润增长点,公司将通过募投项目的投资,布局检测检验设备和影视镜头。

多名股东均有“实力背景”

在长步道目前的营收中,来自股东的比例占了不少。

持有长步道2.23%股份的凌云光不仅是长步道的股东之一,还是后者的重要客户和供应商。招股书(申报稿)披露,2020年-2022年,长步道向凌云光实现销售额为1126.50万元、2175.07万元及1500万元,这几年凌云光均进入前五大客户名单;同时公司分别向凌云光采购33.38万元、56.27万元及5414.74万元。

图片来源:招股书(申报稿)

长步道未在招股书(申报稿)中披露凌云光成为公司股东的具体时间,但其在披露对赌协议时提及,2017年2月,历史股东广州科技金融创新投资控股有限公司向公司增资时,曾与公司及公司股东签订对赌协议,其中已包括凌云光。

2022年,长步道从凌云光的采购额由此前的数十万元突然飙升至五千余万元,则主要是受长步道与新晋股东比亚迪的业务往来影响。

2022年8月,包括实控人李四清在内的多名长步道股东,将合计400万元的出资额分别转让给比亚迪等,当时,长步道的估值是7.5亿元,转让价格为12.42元/出资额,比亚迪合计受让297万元出资额,成为长步道前十大股东之一。

在业务介绍中,长步道提及,2022年,公司与比亚迪达成6487.43万元的工业相机及相机线缆的贸易业务以及195.96万元工业镜头自产业务交易,其中,与比亚迪贸易业务中有总额为5887.34万元工业相机及相机线缆产品系自凌云光采购而转售比亚迪。

“该业务中,发行人未加工改变商品形态,承担的总体存货风险以及货款结算风险较小,控制货物的时间较短,主要目的是为了加强与比亚迪的合作关系,以便开拓工业镜头等核心产品的合作,实质上发行人更多充当代理人角色。”长步道表示,基于谨慎性考虑,将该部分总额为5887.34万元的交易按照净额法确认收入为591.62万元。2022年比亚迪贸易业务共计确认收入为1191.71万元,比亚迪贸易业务与自产业务合计确认收入为1387.67万元,这一年,比亚迪成为长步道年度第三大客户。

除了以上知名企业成为公司股东,《每日经济新闻》记者注意到,广东海天集团股份有限公司的一名高管是长步道的实控人之一。

根据招股书(申报稿),长步道实际控制人为李四清、李嵩彦、郭红、王力展,四人签有一致行动协议,合计控制长步道47.55%的表决权。其中,李四清、李嵩彦是父子关系,郭红、王力展是李嵩彦配偶的父母,郭红、王力展通过100%持股的开东实业(广州)有限公司持有长步道股份。

图片来源:招股书(申报稿)截图

换句话说,创始人李四清与王力展、郭红是“亲家”的关系,王力展、郭红分别是李嵩彦的岳父、岳母。招股书(申报稿)披露,王力展,男,1969年5月出生,中国国籍,无境外永久居留权,1993年6月获得华中农业大学食品机械专业学士学位后一直在海天味业集团内工作,2000年3月至今,担任广东海天集团股份有限公司总工程师。

对于影视镜头的技术储备、市场开拓及对比亚迪的业务开拓情况,记者此前通过邮件及电话联系了长步道采访,但截至截稿,未能收到回复。

每日经济新闻

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