板级机器视觉摄像机集成需要考虑的九个因素

在产品中利用基于机器的人工智能的能力需要能够在全功能的板级机视觉摄像头中设计成更小的，强大的包装，以提供从电缆到镜头选择的更大的灵活性除了降低新产品和系统的尺寸。更重要的是，利用板级相机可直接访问核心摄像机组件，以便更容易耗散，可以利用各种用途：医疗诊断，计量，机器人，嵌入式视觉，包装和打印检查，手持式扫描仪，BENCHTOP实验室和其他空间约束系统。

图1。板级相机可以以各种方式使用，但有考虑设计因素。

但选择正确的嵌入式视觉相机完全是另一个问题。在某些情况下，由于板级相机通常可以更容易受到静电放电（ESD）和物理损坏，因此此选项通常需要更多的设计工作，设计专业知识，设计专业知识并潜在的费用。

为了帮助确定特定项目所需的功能和设计元素的正确组合，在选择和设计嵌入式机器视觉(mv)相机时，有九个关键因素需要考虑:

1. 特征集和形式因素
2. 镜头安装
3. 快速原型设计的案例设计
4. 热管理
5. 接口和连接器
6. MIPI摄像机与标准MV摄像机
7. 电磁兼容
8. 现成的董事会
9. 深度学习CPU与GPU的性能

让我们更详细地看看这些因素。

特征集和形式因子

使用相机的物理占地面积平衡合适的功能，包括使用Compact GPIO和接口连接器来节省空间。通常，许多全功能MV摄像机的板级变体仅仅是标准的相机，其案例被移除，需要考虑到设计中。此外，板级摄像机提供了更大的灵活性，以定制FPC电缆长度以及共享电缆设计文件的选项。

镜头安装

没有固定镜头安装，板级相机提供设计人员，自由选择MV行业常用的标准C，CS或S型镜头以外的标准C，CS或S型镜头。

使镜头支架集成到另一个产品部件中，甚至直接在产品外壳中塑造一个镜头丘，可以通过简化制造和组装进一步降低成本。但是，如果首选标准安装镜头，则对于三分之一英寸或更小、分辨率较低的传感器(如200万像素)使用S安装。CS安装通常推荐用于三分之一到一英寸大小的传感器，C安装用于一英寸或更大的传感器。

快速原型设计的案例设计

板级相机通常不包括案例，但在相机不会集成到产品中的应用中，因此将相机内部留出对元件，可能是必要的情况。

对于快速原型，利用现有的CAD模型和3D打印机的优势，或使用通用的塑料外壳，可以封装相机，并使用垫片和安装支架安装相机的位置。

热管理

如果没有机箱，高性能板级摄像机可能有额外的设计要求，以确保它们在推荐的温度范围内运行。为避免损坏摄像机，摄像机上报的温度应低于传感器/FPGA等关键部件的最高温度。在这种情况下，提供足够的散热是关键。推荐的选择是使用热浆糊或腻子，而不是热垫，以减少板对相机的压力。

接口和连接器

USB 3.1 Gen 1是嵌入式系统的理想界面。柔性印刷电路电缆可支持USB 3.1 Gen 1，电缆长度可达30米。但是，USB 3.1接口的一个潜在缺点是其高频信号可能会对无线设备的干扰造成高达5 GHz的无线设备。在这种情况下，GigE接口可能工作或更复杂的MIPI CSI接口。

MIPI摄像机与标准MV摄像机

与标准MV相机相比，上述MIPI相机价格较低，可能高达50%或更高，但由于缺乏FPGA，价格降低包含的功能较少。

典型的MIPI相机通常提供原始的传感器输出，很少或没有图像处理或增强(例如，平场校正、瑕疵像素校正、固定模式噪声校正等)，需要额外的工作来提高图像质量。最重要的是，MIPI通常需要使用支持MIPI摄像头的嵌入式系统，而USB3/GigE MV摄像头可以用于ARM板和标准的台式电脑。

电磁兼容

如果没有屏蔽提供的屏蔽，电路板电平摄像机的电磁兼容性（EMC）将与套管模型不同。由于这些板级相机嵌入到其他产品或系统中，最终产品需要单独认证。

现成的板

一些供应商也为嵌入式板开发自己的载体或臂载体解决方案。ARM处理器和运营商板使集成商更容易购买现成的解决方案，而不需要定制板，节省时间和金钱。

根据设计的要求，可以购买和配置多达4个或更多的USB3主机控制器，以从4个USB3摄像头在全带宽流。

深度学习CPU与GPU性能的对比

与gpu相比，深度学习算法在普通处理器上运行得非常慢。在必须进行快速推理的地方，gpu是更好的选择，即使图像第一次被发送到云中进行处理，因为在云中推理通常是成本敏感的选择，而边缘计算不是关键任务。

在嵌入式系统上运行深度学习推断的另一种选择是使用能够在相机本身上运行推理模型的推理模型，这也可以帮助卸载来自主机系统的处理要求。

考虑到这九个核心因素，将右侧板级MV与相应的特征集集成，希望更容易，减少设计师头痛和设计时间，同时改善整体产品应用。

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