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|技术文章—选择嵌入式视觉摄像头需考虑哪些方面( 二 )


系统设计人员必须确保其热管理解决方案符合此指标 。 散热器尺寸、相机所安装的机架表面积或所需主动散热 器的类型取决于传感器、帧速率、运行环境及正在执行的相机图像处理数量 。 为便于在摄像头上安装散热器 ，我们推荐在导热垫上使用散热膏 ， 尽可能减少板对摄像头的应力 。
外壳设计和快速原型制作

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多数情况下 ， 板级摄像头直接集成到嵌入式视觉系统/产品中 ， 不需要外壳 。 但对于摄像头不与某一产品集成 而使内部暴露在元件下的应用 ， 可能有必要通过外壳防止损坏 。 快速原型制作中 ， 嵌入式系统设计师可以用 3D 打印机轻松设计打印一个摄像头外壳 ， 或使用足以容纳摄像头的通用塑料外壳 ， 然后通过垫片和安装支架 将摄像头安装到位 。
接口和连接器
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第一代 USB 3.1 是嵌入式系统的理想接口 。 其通用化功能可确保为从台式计算机到基于 ARM 处理器的单板计 算机 (SBC) 等各类硬件提供支持 。 直接存储器访问 (DMA) 无需使用过滤器驱动程序 ， 便可将延迟保持在最低 限度 。 第一代 USB 3.1 还采用单根电缆供电并可提供高达 480 MB/s 的数据吞吐量 ， 有效地简化了机械和电 气设计 。
嵌入式系统设计人员的一个重要目的包括现有设计的小型化 。 在这种情况下 ， 电缆最大长度就远不如电缆和连 接器体积重要 。 挠性印制电路 (FPC) 电缆采用长达 30 米的电缆 ， 支持第一代 USB 3.1 。 FPC 电缆顾名思义 指的是可以弯曲扭转以适应紧密包装系统的电缆 。 另外 ， 高品质锁定连接器和带锁凸耳的 FPC 屏蔽电缆可确 保高度安全、可靠的连接 。不过 USB 3.1 接口有一个潜在的弊病 ， 它的高频信号会对无线设备造成高达 5 GHz 的干扰（如 GPS 信号） 。对于使用此类无线频率的应用 ， 我们也提供带 GigE 接口的 FLIR 板级摄像头 。
MIPI CSI 是另一种许多嵌入式主板使用的通用接口 。 但与 USB 相比 ， MIPI 协议和驱动程序的复杂性可能会 使得开发更加耗时 。 基于低压差分信号 (LVDS) 的接口同样可用 ， 而且专为直接连接主机端 FPGA 而设计；但 每个信号传输通道需要两条电线——这在某些应用中是一个微小却又重大的弊端 。软件支持
选择用于嵌入式系统的相机时 ， 软件支持是一个不容忽视的重要考虑因素 。
有了支持台式和嵌入式系统的 SDK ，设计人员能够通过熟悉的工具轻松自如地开发视觉应用程序 ， 并轻松地将其部署到所选择的嵌入式平台 上 。 FLIR 的 Spinnaker SDK 可为基于 x86、x64 和 ARM 处理器的 Windows 和 Linux 台式系统提供支持 。
电磁兼容性
如果没有外壳提供的屏蔽作用 ， 板级相机的电磁兼容性 (EMC) 与封装型号会有所差异 。 所有封装的 FLIR 机 器视觉摄像头均经过了 EMC 认证；不过板级摄像头尚未进行该认证 。 这些板级摄像头要嵌入其他产品/系统 ，因此需单独对成品进行认证 。 无论是哪种应用 ， 我们都建议它们和其他电气组件那样遵循电磁干扰 (EMI) 管 理最佳实践 。
结论
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板级摄像头对嵌入式视觉系统的革新 ， 使紧凑多功能的创新性产品的设计更加自由和灵活 。 除本文提出的因素 外 ， 还要注意使用高质量传感器、光学元件和可靠部件 ， 让您的嵌入式系统适应未来 。 FLIR 的全系列板级摄 像头专为这些应用而设计 ， 提供业界领先的 3 年质保 。 我们的机器视觉专家可以帮助您针对嵌入式系统选择 3/4 正确成像性能和外形因素等级 。


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