Checkliste zur Integration eingebetteter Kameras: Schnittstellen, Treiber, Trägerplatinen und Kabel
Die Integration einer Embedded-Kamera sollte als Gesamtsystem bewertet werden und nicht als reine Kameraentscheidung. Kamera, Schnittstelle, Prozessor, Carrier Board, Anschluss, Verkabelung, Treiber und Softwareumgebung müssen die erforderliche Konfiguration unterstützen.
Bei Embedded Vision hängt der Integrationsweg auch von der Schnittstelle ab. MIPI CSI-2 nutzt eine direkte Kamera-Prozessor-Architektur, während GMSL2 und FPD-Link III für die räumlich entfernte Platzierung der Kamera eine Serializer/Deserializer-Architektur verwenden. Obwohl GMSL2 und FPD-Link III ein ähnliches Problem auf Systemebene lösen, sind ihre Hard- und Software nicht austauschbar.
Diese Checkliste behandelt die wichtigsten Punkte, die vor der Auswahl und Validierung einer Embedded-Kamera-Konfiguration zu prüfen sind.
Sie kennen Ihren Prozessor, die erforderliche Kameradistanz und die Schnittstelle bereits? Vergleichen Sie die verfügbaren MIPI CSI-2-Kameras, GMSL2-Kameras und FPD-Link-III-Kameras oder besprechen Sie Ihre Embedded-Vision-Konfiguration mit uns, wenn Sie Unterstützung bei der Abstimmung von Kamera, Serializer/Deserializer-Hardware, Carrier Board und Softwareumgebung benötigen
Kameraintegration auf einen Blick
| Keine | USB2 |
|---|---|
|
Phase |
Was festzulegen oder zu überprüfen ist |
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1. Anforderungen an die Bildgebung |
Auflösung, Bildrate, Verschluss, Sichtfeld, Kameranzahl, Synchronisierung |
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2. Plattform und Schnittstelle |
Prozessor / SoM und MIPI CSI-2, GMSL2 oder FPD-Link III |
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3. Hardwarepfad |
Stecker, Kabel, Carrier Board und bei Bedarf Deserializer |
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\ \4. Softwarepfad\\ |
Treiber, BSP, Betriebssystem und Erfassungsumgebung |
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5. Validierung |
Endgültige Auflösung, FPS, Anzahl der Kameras, Triggerung und Produktionskonfiguration |
Der Abstand zwischen Kamera und Verarbeitungsplattform ist ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl einer Kameraschnittstelle:
Kamera in Prozessornähe: Beginnen Sie mit den Kameramodulen der 36S-Serie mit MIPI CSI-2.
Entfernte Kamera in einer robusten IP67-Umgebung: Ziehen Sie die Acuva GMSL2-Kameraserie in Betracht.
Entfernte Kamera auf Platinenebene oder IP67-Kamera: Ziehen Sie die FPD-Link-III-Kameras der 36C-Serie in Betracht.
Bei der Auswahl der passenden Kamera sind außerdem Sensoreigenschaften, Auflösung, Verschlusstyp, Bildrate, Verarbeitungsplattform und Softwarekompatibilität zu berücksichtigen.
Architektur eines Embedded-Kamerasystems
Der Integrationspfad hängt vor allem von der gewählten Kameraschnittstelle und der Verarbeitungsplattform ab.
MIPI-CSI-2-Architektur
Direkte IntegrationMIPI CSI-2 ist für die kompakte, direkte Integration von Kamera und Prozessor vorgesehen. Sie eignet sich im Allgemeinen, wenn die Kamera nahe an der Verarbeitungshardware positioniert werden kann.
Die MIPI-CSI-2-Kameras der 36S-Serie verwenden einen 22-poligen Anschluss und unterstützen bis zu vier CSI-2-Datenleitungen. Die Serie ist daher ein geeigneter Ausgangspunkt für Embedded-Systeme, die eine kompakte Boardlevel-Kamera mit direktem CSI-2-Anschluss benötigen.
GMSL2-Architektur
Robuste Remote-IntegrationGMSL2 ermöglicht die Remote-Positionierung von Kameras über eine Serializer-/Deserializer-Architektur. Der Serializer auf der Kameraseite bereitet die Bilddaten für die Übertragung über die Remote-Verbindung auf, während der kompatible GMSL2-Deserializer das Signal für den Anschluss an die Verarbeitungsplattform umwandelt.
Die Acuva-IP67-GMSL2-Kameraserie wurde für Embedded-Vision-Anwendungen entwickelt, bei denen robuste Kameras erforderlich sind, die entfernt von der Verarbeitungsplattform montiert werden können. Die aktuellen Konfigurationen kombinieren GMSL2 mit IP67-Gehäusen, FAKRA-Anschlüssen und Power over Coax, bei dokumentierten Kabellängen von bis zu 15 m.
FPD-Link-III-Architektur
Remote-IntegrationFPD-Link III ermöglicht außerdem eine Remote-Kameraarchitektur mit eigener kompatibler Serializer-/Deserializer-Hardware und eigenem Softwarepfad.
Die FPD-Link-III-Kameras der 36C-Serie sind als Boardlevel- und IP67-Konfigurationen mit dokumentierten Kabellängen von bis zu 15 m erhältlich. Diese Kameras eignen sich, wenn die Kamera entfernt vom Prozessor positioniert werden muss, die Anwendung jedoch eine FPD-Link-III-Architektur erfordert.
Erforderliche Komponenten für die Integration von Embedded-Kameras
Ein Embedded-Vision-System besteht normalerweise aus mehreren Komponenten, die gemeinsam bewertet werden müssen.
| Komponente | Funktion im System |
|---|---|
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Kameramodul |
Erfasst das Bild und stellt die erforderliche Sensorausgabe bereit |
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Kameraschnittstelle |
Legt fest, wie Bilddaten an die Verarbeitungsplattform übertragen werden |
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Kabel / Stecker |
Stellt die physische und elektrische Verbindung her |
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Trägerplatine |
Stellt Kameraschnittstellen, Routing, Stromversorgung und Verbindung zum Compute-Modul bereit |
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Deserializer |
Wandelt das eingehende Signal in unterstützten GMSL2- oder FPD-Link-III-Konfigurationen um |
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Prozessor / SoM |
Empfängt und verarbeitet die Bilddaten |
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Treiber / BSP |
Bietet Unterstützung für Sensoren und Plattformen innerhalb des Betriebssystems |
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Erfassungssoftware |
Steuert die Kamera und stellt der Anwendung Bilddaten zur Verfügung |
Ein Carrier Board stellt die physische und elektrische Schnittstelle zwischen dem Compute-Modul und den Embedded-Kameras bereit. Dazu gehören Anschlüsse, Stromversorgung, Signalführung und Systemschnittstellen.
Die Konfiguration hängt daher vom Prozessor, der Kameraschnittstelle, der Anzahl der Kameras, der Kabellänge und den Softwareanforderungen ab.
Bei MIPI CSI-2 kann die Signalstrecke vergleichsweise direkt sein. Bei GMSL2 und FPD-Link III muss außerdem die gesamte Serializer/Deserializer-Signalstrecke mit der Kamera und der Verarbeitungsplattform kompatibel sein.
Kompatibilitätscheckliste für die Integration eingebetteter Kameras
Nutzen Sie diese Kompatibilitätsmatrix, bevor Sie sich auf eine endgültige Kamerakonfiguration festlegen.
| Komponente | Was muss übereinstimmen? | Was zu überprüfen ist |
|---|---|---|
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Kamera |
Sensor + Schnittstelle + Anwendungsanforderungen |
Genaue Anforderungen an Kameramodell, Sensor, Auflösung, Bildrate und Verschluss |
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Kameraschnittstelle |
Kamera- und Systemarchitektur |
MIPI CSI-2, GMSL2 oder FPD-Link III; erforderliche Distanz, Bandbreite und Integrationsarchitektur |
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Stecker / Kabel |
Kamera + Schnittstellenhardware |
Steckertyp, Pinbelegung, sofern zutreffend, Kabeltyp, unterstützte Entfernung und Verlegung |
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Serializer |
Kamera- und SerDes-Architektur |
Passender Serializer für die ausgewählte GMSL2- oder FPD-Link-III-Konfiguration |
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Deserializer |
Serializer- und Prozessorpfad |
Kompatibler Deserializer, Anzahl der Eingänge, Ausgangskonfiguration und Prozessoranschluss |
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Trägerplatine |
Kameraschnittstelle + Prozessor |
Unterstützte Kameraeingänge, Schnittstellenkonfiguration, Anzahl der Kameras und Verbindung zum Compute-Modul |
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Prozessor / SoM |
Schnittstellen- und Bilddatenanforderungen |
Verfügbare CSI-2-Ressourcen, unterstützte Kamerakonfiguration, Bandbreite und Verarbeitungskapazität |
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Treiber / BSP |
Sensor-/Kamera- und Prozessorplattform |
Genaue Angaben zu Sensor- oder Kamerakompatibilität, BSP, Betriebssystemversion und erforderlicher Konfiguration |
|
Software |
Treiber- und Aufnahmeumgebung |
Bildformate, Kamerasteuerungen, Erfassungs-Framework und erforderliche APIs |
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Auslösung / Synchronisierung |
Kameras + System-Timing |
Unterstützung für Hardware-Trigger, Synchronisierungsmethode, I/O und Anzahl der Kameras |
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Anwendung |
Komplette Systemkonfiguration |
Erforderliche Auflösung, Bildrate, Latenz, Verarbeitungsanforderungen und Umgebungsbedingungen |
Sie sind sich nicht sicher, welche Kombination zu Ihrem System passt?
Senden Sie uns über das Kontaktformular Ihre Prozessorplattform, die erforderliche Auflösung und Bildrate, die Anzahl der Kameras, den Kameraabstand und die bevorzugte Schnittstelle. So können wir eine passende Kamerakonfiguration mit 36S MIPI CSI-2, Acuva GMSL2 oder 36C FPD-Link III zusammen mit der erforderlichen Carrier Board sowie der Serializer-/Deserializer-Hardware bewerten.
Schritt-für-Schritt-Prozess zur Integration einer Embedded-Kamera
Schritt 1 — Bildgebungs- und Systemanforderungen festlegen
Beginnen Sie mit der Anwendung. Legen Sie die erforderliche Auflösung, Bildrate, den Verschlusstyp, das Sichtfeld, die Anzahl der Kameras und die Synchronisierungsanforderungen fest.
Berücksichtigen Sie auch Systembeschränkungen wie die Kameraposition, die erforderliche Kabellänge, den verfügbaren Installationsraum und die Umgebungsbedingungen.
Diese Anforderungen helfen bereits dabei, die passende Kamerafamilie einzugrenzen:
36S MIPI CSI-2: kompakte Integration mit einer Kamera in Prozessornähe.
Acuva GMSL2: robuste Remote-Kamera-Konfigurationen mit Serializer-/Deserializer-Architektur.
36C FPD-Link III: Remote-Konfigurationen auf Platinenebene oder mit IP67-Schutzart und FPD-Link-III-Serializer-/Deserializer-Hardware.
Schritt 2 — Verarbeitungsplattform und Schnittstelle festlegen
Bestimmen Sie frühzeitig im Projekt den Prozessor oder das SoM und legen Sie fest, welche Kameraarchitektur zum System passt.
Für eine kompakte Integration von Kamera und Prozessor eignen sich MIPI CSI-2-Kameras. Bei einer räumlich abgesetzten Kamera können GMSL2 oder FPD-Link III die erforderliche Serialisierungsarchitektur bieten.
Prozessor, Schnittstelle und Kamera sollten gemeinsam bewertet werden, da sie die verfügbaren Optionen für Carrier-Board, Serializer/Deserializer und Software bestimmen.
Bei Projekten mit NVIDIA Jetson Orin oder NXP i.MX sollten beispielsweise die genaue Kameraschnittstelle, die Anzahl der Kameras und die Carrier-Board-Konfiguration berücksichtigt werden, statt nur die Prozessorunterstützung.
Schritt 3 — Den vollständigen Hardwarepfad überprüfen
Stellen Sie die vollständige Verbindung von der Kamera zum Prozessor sicher.
Bei MIPI CSI-2 umfasst dies den Steckverbinder, die Pinbelegung, die Lane-Konfiguration und einen kompatiblen CSI-2-Eingang.
Bei GMSL2 und FPD-Link III überprüfen Sie den vollständigen Übertragungspfad:
Kamera → Serializer → Kabel → kompatibler Deserializer → Carrier Board → Prozessor
Überprüfen Sie nicht nur den Steckverbinder oder das Kabel. Serializer und Deserializer müssen miteinander und mit der gewählten Kameraarchitektur kompatibel sein.
Mechanische Anforderungen wie Kameramaße, Position des Steckverbinders, Objektivanschluss und Kabelführung sollten ebenfalls in diesem Schritt geprüft werden.
Schritt 4 — Treiber- und Softwareunterstützung bestätigen
Prüfen Sie die Softwareunterstützung für die genaue Kamera und Verarbeitungsplattform, bevor Sie die Hardware endgültig festlegen.
Bestätigen Sie Treiber, BSP, Betriebssystemversion, erforderliche Bildformate, Kamerasteuerungen und Erfassungsumgebung.
Die elektrische Kompatibilität allein gewährleistet nicht, dass eine Kamerakonfiguration softwareseitig unterstützt wird.
Schritt 5 — Die vollständige Konfiguration validieren
Testen Sie das endgültige System unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen.
Bei der Validierung sollten die erforderliche Auflösung, Bildrate, das Pixelformat, die Anzahl der Kameras, Triggerung, Synchronisierung, Verkabelung und Softwarekonfiguration berücksichtigt werden. Bei Produktionsprojekten sollten außerdem die Verfügbarkeit von Komponenten, die Softwarewartung, die Dokumentation und die Reproduzierbarkeit geprüft werden.
Anforderungen an die Integration eingebetteter Kameras für MIPI CSI-2, GMSL2 und FPD-Link III
Die erforderlichen Prüfungen unterscheiden sich je nach Schnittstelle.
| Anforderung | MIPI CSI-2 | GMSL2 | FPD-Link III |
|---|---|---|---|
|
Architektur |
Direkt von der Kamera zum Prozessor |
GMSL2-SerDes |
FPD-Link III SerDes |
|
Aktuelle Kamerafamilie |
36S |
Acuva |
36C |
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Kameraposition |
In der Nähe des Prozessors |
Remote |
Remote |
|
Kameraformat |
Einplatinenmodul |
IP67-Gehäusekamera |
Platinenversion und IP67-Kamera |
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Verbindung |
22-poliges FPC in aktuellen 36S-Konfigurationen |
Koaxial / FAKRA |
Koax-/FAKRA-Konfiguration |
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Dokumentierter Abstand |
Kurze interne Verbindung |
Bis zu 15 m |
Bis zu 15 m |
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Zusätzliche Hardware |
Kompatibler CSI-2-Eingang / Carrier Board |
Kompatibler GMSL2-Deserializer |
Kompatibler FPD-Link-III-Deserializer |
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Wichtige Hardwareprüfungen |
Pinbelegung, Lanes, CSI-2-Eingang |
SerDes-Paarung, Verkabelung, PoC, Deserializer |
SerDes-Kopplung, Verkabelung, Stromversorgung, Deserializer |
|
Softwareprüfungen |
Sensor-Treiber + Plattformunterstützung |
Kamera + Deserializer + Plattformunterstützung |
Kamera + Deserializer + BSP- / Plattformunterstützung |
MIPI CSI-2-Integration
Prüfen Sie den Kameraanschluss und die Pinbelegung, die benötigten CSI-2-Lanes, den Eingang des Carrier Boards, die CSI-2-Ressourcen des Prozessors und die Unterstützung durch den Sensortreiber.
Ein physisch passender Anschluss bestätigt nicht die Kompatibilität. Auch Lane-Konfiguration, Pixelformat, Device-Tree-Konfiguration sowie die erforderliche Auflösung und Bildrate müssen unterstützt werden.
Für Projekte, die zu dieser Architektur passen, beginnen Sie mit dem MIPI CSI-2-Kamerasortiment der 36S-Serie und grenzen Sie die Auswahl nach Sensor, Verschlusstyp, Auflösung und Bildrate ein.
GMSL2-Integration
Bewerten Sie den gesamten GMSL2-Signalpfad:
Kamera / Serializer → Koaxialkabel → GMSL2-Deserializer → Carrier Board → Prozessor
Die GMSL2-Kameraserie Acuva ist die passende Kamerafamilie für diese Integrationsvariante. Für Systeme mit mehreren Kameraeingängen sollte kompatible Hardware wie das GMSL2-Deserializer-Board MDSER-GMSL2-4CH als Teil der Gesamtarchitektur geprüft werden.
FPD-Link-III-Integration
Bewerten Sie FPD-Link III als eigenständige Serializer-/Deserializer-Konfiguration:
Kamera / Serializer → Kabel → FPD-Link-III-Deserializer → Carrier Board → Prozessor
Prüfen Sie die Kompatibilität von Serializer und Deserializer, die Kabel- und FAKRA-Konfiguration, den Strombedarf, die Anzahl der Kameras, die Unterstützung von Trigger und Synchronisierung, die Prozessor-Kompatibilität sowie die erforderliche Treiber-/BSP-Version.
Die FPD-Link-III-Kameras der 36C-Serie bieten Platinen- und IP67-Optionen für diese Architektur. Für kompatible Mehrkamera-Konfigurationen kann Hardware wie das FPD-Link-III-Deserializer-Board MDSER-FPD3-4CH verwendet werden.
GMSL2- und FPD-Link-III-Hardware und -Software sind nicht austauschbar.
Treiber- und Softwareanforderungen für Embedded-Kameras
Die Hardware- und Softwarekompatibilität sollten getrennt voneinander validiert werden.
Der Softwarepfad muss die genaue Kamera oder den genauen Bildsensor, die ausgewählte Verarbeitungsplattform und den erforderlichen Betriebsmodus unterstützen. Je nach Plattform gehören dazu der Kameratreiber, das BSP, das Betriebssystem, die Device-Tree-Konfiguration, Bildformate, Kamerasteuerungen und das Erfassungsframework.
Die Integration des Carrier Boards kann auch von Softwarekomponenten wie Kameratreibern und Board-Support-Paketen abhängen.
Bevor die Hardware festgelegt wird, sollten Sie die genaue Kombination aus Kamera + Prozessor + Carrier Board + BSP / Betriebssystem überprüfen.
Häufige Probleme bei der Integration von Embedded-Kameras
Validieren Sie die gesamte Kamerakonfiguration, bevor Sie die Hardware finalisieren
Teilen Sie uns Ihre Prozessorplattform, Kameraschnittstelle, Kameraanzahl, erforderliche Kabellänge und Softwareanforderungen mit, damit wir den gesamten Integrationspfad prüfen können, bevor Sie vom Prototyp zur Produktion übergehen.
Pfad zur Integration eingebetteter Kameras
MIPI CSI-2-Kameraintegration
Die 36S Series bietet MIPI CSI-2-Einplatinen-Kameramodule für eine kompakte, direkte Integration von Kamera und Prozessor.
GMSL2-Kameraintegration
Die Acuva Series bietet GMSL2-IP67-Kameras für robuste Anwendungen, bei denen die Kamera entfernt vom Prozessor positioniert werden muss.
FPD-Link III-Kameraintegration
Die 36C Series bietet FPD-Link III-Kameras in Platinen- und IP67-Ausführungen für die Integration entfernter Embedded-Kameras.
Carrier Boards und Deserializer-Hardware
Das Portfolio an Carrier Boards unterstützt die Verbindung zwischen Kameraschnittstellen und Embedded-Processing-Plattformen. MIPI CSI-2 ermöglicht in unterstützten Konfigurationen eine direkte Kameraverbindung, während GMSL2 und FPD-Link III im Allgemeinen die entsprechende Deserializer-Hardware erfordern.
Treffen Sie für die erste Auswahl Festlegungen zu Kameraschnittstelle, Prozessorplattform, Anzahl der Kameras, Kabellänge und Softwareanforderungen, bevor Sie die Carrier-Board-Konfiguration auswählen.
Technischer Support für die Integration von Embedded-Kameras
Für eine zuverlässige Embedded-Kamera-Konfiguration müssen Kamera, Schnittstellenhardware, Verarbeitungsplattform und Softwareumgebung gemeinsam bewertet werden.
Wenn Sie die Hardware noch auswählen, senden Sie uns:
Auf Grundlage dieser Anforderungen lässt sich die Konfiguration auf eine geeignete 36S MIPI CSI-2-, Acuva GMSL2- oder 36C FPD-Link III-Kamera, einschließlich der erforderlichen Carrier Board, Serializer-/Deserializer-Hardware und Softwareumgebung, eingrenzen.