<!-- fullseye guide: 机器视觉的周边知识。不是 op,而是说明传给 op 的值从何而来的教材。相关 op: sensor_spec / lens_spec / light_spec / interface_budget -->

相机接口规格与标准组织

工业相机的接口已作为行业标准实现了规格化,每项标准都有主管组织。弄清哪个组织掌管哪项标准,就能找到规格的一手资料。

1. 谁掌管哪项标准

| 组织 | 主管的标准 |

| --- | --- |

| A3(Association for Advancing Automation,原 AIA、美国) | Camera Link(含 PoCL / PoCL-Lite)、Camera Link HS、GigE Vision、USB3 Vision |

| JIIA(日本工业成像协会) | CoaXPress(2013 年发布)、IIDC2、SLVS-EC 系列 |

| EMVA(European Machine Vision Association) | GenICam(GenApi / GenTL / SFNC / PFNC)、EMVA1288(相机性能的测量方法)、OOCI(Open Optics Camera Interface) |

| VDMA(德国) | 与其说是标准本身,不如说负责解说、推广、协调 |

| CMVU(中国) | 中国方面的窗口 |

| G3 | 横跨上述组织的协调机构。跨越各硬件标准保持共同软件层的框架 |

2. 有 2 个层(这是要点)

アプリケーション
      │
  GenICam（EMVA）          ← ソフトの層：機能名と設定の共通化
      │  GenApi / SFNC / GenTL / PFNC
      ├── Camera Link / Camera Link HS  (A3)
      ├── GigE Vision                   (A3)
      ├── USB3 Vision                   (A3)
      ├── CoaXPress                     (JIIA)
      └── Open Optics Camera Interface  (EMVA)

GenICam 是 G3 的全部硬件标准共用的软件层。所以 "改变曝光时间""设置 ROI"之类的操作,无论传输标准是 Camera Link、CoaXPress 还是 GigE,都能用同样的功能名(SFNC = Standard Features Naming Convention) 来写。电缆和带宽因标准而异,应用程序却不必改写。

• GenApi —— 相机用 XML 描述自身的功能,主机读取后生成 UI/API。

• SFNC —— 功能名的标准(ExposureTime, Gain, Width, OffsetX, TriggerMode …)。

• GenTL —— 传输层的通用 API。吸收图像采集卡和驱动程序之间的差异。

• PFNC —— 像素格式名的标准(Mono8, BayerRG12p, RGB8 …)。

3. EMVA1288(性能的测量方法)

同样由 EMVA 掌管的相机性能测量、表述标准。对 QE、时间暗噪声、饱和容量、动态范围、最大 SNR、绝对灵敏度阈值,用同样的步骤测量、以同样的形式给出。

image_sensors.md 的传感器表之所以能跨厂商横向比较, 是因为所有值都按 EMVA1288 测得。反过来说,没有发布 EMVA1288 报告的相机,其数值无法直接与其他厂商比较。

4. 对虚拟化的含义

• 传输标准变了,控制的词汇(SFNC)也不变。所以 optscene 的传感器/镜头/照明对象也应当用不依赖传输标准的量(曝光、增益、ROI、触发)来表示。把传输单独分离到 interface_budget 中, 这种划分与上述结构是一致的。

• EMVA1288 是单一事实来源。目录中的 QE / 噪声 / 饱和容量取自这里。混入自有指标的数值会破坏横向比较。

• 一手资料的查找路径: 传输标准的规格书在 A3 / JIIA,软件层和测量方法在 EMVA。相机的实测值在厂商的 EMVA1288 报告中。