Camera Link, Firewire, USB, Ethernet... peut-on vraiment choisir?

摘要

Depuis des annees, les fournisseurs de vision industrielle cherchent a normaliser une interface entre les cameras numeriques et les cartes d'acquisition d'images. Aujourd'hui, quatre formats se partagent la majorite des applications:Camera Link, Firewire, USB et Ethernet. Difficile alors de faire son choix, surtout que les specifications evoluent sans cesse. Sans compter que le developpement des cameras intelligentes, integrant les fonctions de traitement d'images au niveau de la camera, risque de modifier la donne. Petit retour "aux fondamentaux"... Dans une application de vision industrielle, tout commence par l'acquisition d'une image au niveau d'une camera. Celle-ci integre un capteur CCD ou CMOS qui convertit l'energie lumineuse qu'il recoit en charges electriques (c'est l'effet photoelectrique). A la sortie du capteur, le signal est numerise. Ensuite, il y a deux possibilites. Si l'on utilise une camera analogique, le signal est converti sous forme analogique dans la camera puis transfere a une carte d'acquisition et de traitement d'images (frame grabber), ou il est a nouveau converti en numerique. Si l'on utilise une camera numerique, il est directement transmis a la carte. Dans les deux cas, la carte d'acquisition et de traitement d'images joue un role fondamental. C'est elle qui recueille l'image des objets observes par la camera et qui la depose sous forme numerique dans la memoire interne du PC ou s'effectue le reste du traitement... La ou l'affaire commence a se compliquer, c'est lorsqu'on s'interesse a la transmission du signal entre la camera et la carte d'acquisition. Si les cameras analogiques restent encore majoritaires sur le marche de la vision, les cameras numeriques gagnent du terrain, et avec elles la necessite de trouver enfin des formats de connexion standards entre une camera et sa carte. Le sujet, qui preoccupe depuis des annees tout le petit monde de la vision industrielle, a pris l'ampleur d'un vrai debat. Il n'y a qu'a voir quelques annonces du prochain salon Solutions Vision (qui se tiendra a Paris du 30 mars au 1~(er) avril) pour s'en persuader:i2S y presentera une nouvelle gamme de cameras lineaires sur Camera Link ainsi qu'un boitier de conversion Camera Link/GigaEthernet, Imasys proposera des cameras dotees d'interfaces Camera Link, Firewire et USB, Lord Ingenierie introduira pour la premiere fois une gamme de cameras sur Camera Link, Photon Lines compte proposer a la fois de l'USB, du Firewire et de l'Ethernet, tandis que Cognex continuera a defendre son interface Coglink et qu'Elvitec presentera pour la premiere fois les boitiers de conversion entre Camera Link et GigaEthernet de la societe canadienne Pleora (dont il vient d'annoncer la distribution en France)... Bref, cote standardisation, on est assez loin du compte. Pourtant, on ne peut pas dire qu'il n'y ait pas eu d'efforts de faits en ce sens. Une premiere etape avait deja ete franchie avec le passage des liaisons paralleles aux liaisons serie. Traditionnellement, il faut en effet autant de fils que de bits de resolution pour relier une camera numerique a sa carte d'acquisition. Une camera generant des signaux a 16 bits, par exemple, necessite d'utiliser une nappe de 16 fils. On sait tout ce que cela implique en termes de cout, fragilite et lourdeur de montage des que l'application devient un peu complexe... Pour s'affranchir de cette limitation et vehiculer le signal video sur un seul cable, on utilise des liaisons serie. Parmi elles, l'IEEE-1394 (ou Firewire), introduite en 1995 par Apple (mais qui n'avait pas ete imaginee pour ce type d'application). La liaison (basee sur six fils dont deux d'horloge) permet d'atteindre un debit de 400 Mbits/s, soit une valeur suffisante a un grand nombre d'applications de vision industrielle. Mais elle n'est au depart defendue que par Sony, et elle est dependante du systeme d'exploitation utilise (seul Windows propose de maniere native la gestion de l'IEEE-1394). D'autres constructeurs de cameras e