NI机器视觉应用在多个平台的各方面比较

ni提供了一系列支持图像采集和处理的硬件选项。在本文档中,将通过了解每个硬件平台的软件支持和相机支持,探索如何在这些不同的规格中进行挑选。另外,还将针对性能、工业化以及集成准则等各方面,讨论硬件选择。
本文档主要专注产品之间的技术比较,它主要介绍了每个平台的特性、优点以及适合的应用方向,为您的视觉检测指定合适的硬件。
1. 用于机器视觉应用的ni硬件平台选择 ni机器视觉硬件产品包含从智能相机到独立机器视觉系统到强大的pxi与基于pc的解决方案等不同的产品形式。这些硬件平台在多个方面存在差异,包括外形尺寸以及性能,其中每个平台都适用于不同的环境、应用和系统体系结构。
图1:ni提供的主要机器视觉硬件平台
性能最高的ni compactrio和ni single-board rio控制器还提供低带宽下的图像采集和处理功能。这可以通过相比其他机器视觉平台使用较小的图像分辨率、较低的速度和更高的图像压缩实现。
图2:用于机器视觉平台的compactrio和ni single-board rio
2. 软件与操作系统支持 ni机器视觉软件包是设计用于运行在图1所示的硬件选择的。这意味着您可以在平台之间进行切换,并可以在这些机器视觉硬件目标上重用大部分现存代码。您还可以通过维护单个软件包降低多系统的开发时间和维护成本。
compactrio和ni single-board rio平台仅支持ni机器视觉开发模块图像处理库,但不支持用于自动检测的ni视觉生成器。
除了可以在所有平台上使用ni labview图形化编程环境之外,您还可以利用ni机器视觉开发模块,使用c、c++、visual basic以及.net语言(visual basic .net和c#)等基于文本的开发环境对运行windows操作系统的系统进行编程。
3. 每个平台的优点与特性比较 不同平台基于以下九个准则进行比较:
集成i/o——i/o数量与范围(数字ttl、数字光绝缘体、模拟)
需要维护的移动零件更少——无风扇设计和固态驱动器可以免受振动损害
功率消耗——系统消耗的总功率
温度评级——系统经过验证的温度范围
采集带宽——可以将图像采集到系统中的最大吞吐量,通过图像分辨率、位深和帧速率组合定义
最大图像尺寸——在内存和处理能力限制下可以用系统采集的最大图像尺寸
处理能力——更高的处理能力由核心或协处理器的速度与数量决定
与其他测量集成(例如数据采集、运动控制)——直接rtsi连接与触发,可以用于系统中的其他模块可用性(c系列模块、pxi模块、pci板卡),并通过以太网与其他设备集成进行比较
图3:参考雷达图
每个硬件平台在雷达图中,不同准则下的评价通过分布来表示。有趣的是这种表示方法与图3中用相似评分方法表示的信息相同。
ni智能相机
图4:ni智能相机雷达图
特性
集成处理器和图像传感器
最小功率消耗
专用机器视觉硬件
用于更高算法性能模型的dsp协处理器
集成数字i/o与内建照明控制
ni紧凑机器视觉系统
图5:ni紧凑机器视觉系统雷达图
特性
多用途ieee 1394相机(对于多相机系统而言,成本低于智能相机)
专用机器视觉硬件
固态存储器
29条可重配置数字i/o线路
尺寸最小的多用途系统
ni嵌入式机器视觉系统
图6:ni嵌入式机器视觉系统雷达图
特性
多用途ieee 1394相机(对于多相机系统而言,成本低于智能相机)
专用机器视觉硬件
双核处理器与2 gb ram
无风扇设计与固态存储器
众多工业通讯与i/o选项
pxi与pxi express系统
图7:用于pxi与pxi express系统的雷达图
特性
支持所有图像标准
无与伦比的定时、触发以及与星型触发器集成,它是一种高性能的触发器信号,可以用于pxi机箱中所有模块的同步
机器视觉相关板卡与非机器视觉插入板卡的更高可用性
工业pc与台式机
图8:pc系统雷达图
特性
机器视觉相关板卡与非机器视觉插入板卡的更高可用性
需要花费一定的时间验证pc与插入板卡的兼容性
相比经过认证的ni的系统(嵌入式机器视觉系统、pxi),寿命较短
如果使用集成usb、ieee 1394、【千兆】以太网端口,无需插入板卡(虽然插入板卡能够提供i/o并且降低负荷)
无处理器、内存、存储器等的限制
compactrio 与 ni single-board rio
图9:compactrio与ni single-board rio系统雷达图
特性
模块化i/o(基于应用程序混和与匹配)
工作温度为-40至+70℃
ni single-board rio是适用于oem/嵌入式设备的板卡专用版本
更低采集带宽和较高的处理器图像解压缩负荷(目前适用于使用ip相机和使用第三方c系列帧抓取器的模拟相机来采集jpeg格式图像)
4. 相机支持与相机选择 在选择机器视觉系统方面,相机兼容性通常是最终决定因素。根据您所选择的图像标准和应用所需的图像传感器需求,存在不同的可能性。市场上提供了众多相机选择,ni支持大量图像标准,您可能在选择机器视觉系统时需要得到帮助。表3和表4提供了对于不同类型的相机而言,需要考虑何种硬件解决方案。
图10: ni的机器视觉系统与众多厂商的相机兼容。

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