Visión USB3

USB3 Vision ^{[ 1 ]} es un estándar de interfaz introducido en 2013 para cámaras industriales. ^{[ 2 ]} Describe una especificación sobre el estándar USB , con especial énfasis en la compatibilidad con cámaras de alto rendimiento basadas en USB 3.0 . ^{[ 3 ]} Se reconoce como uno de los estándares de cámaras de visión artificial de más rápido crecimiento. ^{[ 4 ]} A octubre de 2019, la versión 1.1 es la última versión del estándar. ^{[ 1 ]}

La norma está alojada por la AIA y el desarrollo de un producto que la implemente debe superar pruebas de conformidad y obtener una licencia. ^{[ 5 ]} A finales de 2019, había 42 empresas que licenciaban esta norma. ^{[ 6 ]} La norma en sí misma, para consulta o evaluación, puede solicitarse gratuitamente. ^{[ 7 ]}

El estándar se basa en muchos de los mismos componentes que GigE Vision , ya que se basa en GenICam , pero utiliza puertos USB en lugar de Ethernet . ^{[ 8 ]} Algunas de las ventajas de este estándar incluyen una facilidad de uso sencilla (plug and play) , alimentación a través del cable y un alto ancho de banda. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Además, define conectores de bloqueo que modifican los conectores USB estándar con bloqueos de tornillo adicionales para uso industrial. ^{[ 11 ]}

La norma abarca cuatro áreas principales: ^{[ 12 ]}

• Detección de dispositivos
• Acceso registrado
• Transmisión de datos
• Gestión de eventos

El estándar define un ID de clase USB específico (Clase 0xEF, Subclase 0x05) para identificar el dispositivo. ^{[ 13 ]} Dado que el estándar se define en una capa de protocolo, el proveedor de software que proporciona el controlador puede ser una entidad diferente de la empresa que diseña la cámara. ^{[ 12 ]}

El acceso a registros incluye registros de visión USB3 obligatorios, así como registros específicos de la cámara que pueden controlar parámetros como la velocidad de obturación o el tiempo de integración, la corrección gamma , el balance de blancos, etc. Los tipos de registros varían según la cámara. Los registros específicos de la cámara se pueden consultar mediante un archivo de esquema XML que forma parte del estándar GenICam. El estándar GenICam tiene una Convención de Nomenclatura de Características Estándar para que se pueda crear software independiente del fabricante. El estándar GenICam es independiente del protocolo de transferencia. Este estándar y GigE Vision son ejemplos de protocolos de comunicación que se combinan con el estándar GenICam. Esto contrasta con la Interfaz Serie de Cámara (CSVI); el Conjunto de Comandos de Cámara (CCS) forma parte de ese estándar para controlar los parámetros de la cámara. Para muchos dispositivos reales, los fabricantes proporcionan métodos alternativos, como I2C, para acceder al conjunto completo de parámetros que un dispositivo específico puede admitir. Estos pueden incluir la sincronización de la iluminación y controles de motor independientes para los elementos de enfoque óptico. La tecnología USB3, debido a la popularidad y los factores de modernización mencionados, también permite el uso de componentes nuevos y más pequeños ( FPGA ), y un dispositivo necesita menos componentes de este tipo en general. ^{[ 14 ]}

• Puede consultar la lista completa de empresas que ofrecen productos que cumplen con este estándar aquí: Empresas que licencian USB3 Vision
• Implementaciones de código abierto:
  • Controlador del kernel de Linux (NOTA: Acceso básico a registros y transmisión de imágenes únicamente. Se requiere lógica de aplicación significativa fuera de este módulo del kernel para incorporar GenICam y ser totalmente compatible con la especificación USB3 Vision).
  • Aravis utiliza libusb para implementar el protocolo USB3 Vision. Admite la interfaz GenICam para la introspección de registros.
  • Modificaciones del kernel de Linux de Basler : permite la transmisión de copia cero a través de USB3. ^{[ 15 ]}
  • Linux 4.9+ zero copy usbfs es compatible con las versiones más recientes de libusb .