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<!-- fullseye guide: 機械視覚の周辺知識。op ではなく、op に渡す値の

出どころを示す教材。関連 op: interface_budget -->

フレームグラバーボード(光学系ではないが、撮れるかを決める)

光学が「必要なコントラストで写るか」を決めるのに対し、フレームグラバーは

それを落とさずに運べるかを決める。高解像度・高速・ラインスキャンでは、

律速がセンサではなく伝送帯域になることが普通にある。

インターフェースの帯域(一次資料で確認した値)

| 規格 | 1 接続あたり | 実用構成 | 備考 |

| --- | --- | --- | --- |

| CoaXPress CXP-6 | 6.25 Gbps | 1〜8 接続 | 同軸 1 本で電源(PoCXP)・制御・データ |

| CoaXPress CXP-12 | 12.5 Gbps | 4 接続 = 50 Gbps = 5 GB/s | 8 bit・16k ラインセンサを 300 kHz で回せる帯域 |

| Camera Link Base | 2.04 Gbps | 24 bit × 85 MHz、コネクタ 1 本 | 旧来だが現役。ケーブルが太く短い(〜10 m) |

| Camera Link Medium | 4.08 Gbps | 48 bit、コネクタ 2 本 | |

| Camera Link Full | 5.44 Gbps | 64 bit | |

| Camera Link Deca | 6.80 Gbps | 80 bit | Camera Link の上限 |

| Camera Link HS | 3.125 Gbps/lane | 複数 lane | 長距離(光ファイバ可) |

| Opt-C:Link(アバールデータ独自) | 6.25 Gbps/ch、2 ch 束ねて 12.5 Gbps | 光ファイバ(コア 50 / 62.5 µm、クラッド 125 µm) | 数百 m 延長可・ノイズに強い。画像・シリアル・トリガ・リンク・ユーザの 5 種パケットで制御まで光に載る。Camera Link カメラは変換ユニット(AOC-162 等)で接続 |

| GigE Vision | 1 / 5 / 10 / 25 GigE | — | ケーブルが安く長い。CPU 負荷は高め |

16k × 300 kHz × 8 bit ≈ 4.9 GB/s が CXP-12 ×4 の 5 GB/s にちょうど収まる、という

設計になっている。Vieworks VT シリーズ(TDI・最大 300 kHz)はこの帯域を前提にした製品。

主なメーカーと現行ボード

| メーカー | 製品 | 確認した仕様 |

| --- | --- | --- |

| Euresys | Coaxlink Quad CXP-12 | PCIe 3.0 x8、カメラ帯域 5000 MB/s、CXP-12 ×4 |

| Euresys | Coaxlink Quad CXP-12 JPEG | 4 独立チャネル + ベースライン JPEG エンコーダ 250 Mpixel/s(ボード上で圧縮) |

| Euresys | Coaxlink QSFP+ / Duo / Mono LH | 1〜8 カメラ、CXP-6〜CXP-12 の幅で構成できる |

| Matrox | Rapixo CXP(RAP8G4C12P602) | CoaXPress 2.0、CXP-12 ×4、PCIe 3.1 x8、12.5 GB/s カメラ帯域、PoCXP |

| Teledyne DALSA | Xtium2-CXP PX8 Quad | CXP-12 ×4、カメラ帯域 5000 MB/s、PCIe Gen3 x8(バス 7000 MB/s まで) |

| BitFlow | Claxon / Cyton | CXP / Camera Link |

| Active Silicon | FireBird | CXP / Camera Link |

| Kaya Instruments | Komodo | CXP |

| アバールデータ | APX-3312A / APX-3313A(Camera Link)、Opt-C:Link 系 | Camera Link 対応ボードと、独自光 I/F の両方を持つ。国内の装置向けで強い |

| Euresys | Grablink(Camera Link) | CXP の Coaxlink と別系統で Camera Link を継続 |

なぜ仮想化で無視できないか

0. 長距離が要るなら選択肢が絞られる。Camera Link は 10 m 級で頭打ちだが、

Opt-C:Link(光)なら数百 m。装置が大きい・電気ノイズが多い現場(溶接、

モータドライブの近く)では、帯域より先に距離とノイズ耐性で規格が決まる。

1. エリアスキャンでは普通センサが律速。IMX541(20.3 MP・8 bit)は 1 枚 20.3 MB なので

5 GB/s なら理論 246 fps 出せるが、センサ自体が 18〜42 fps。→ 帯域は余る。

2. ラインスキャン / TDI では帯域が律速になる。16k × 300 kHz で 4.9 GB/s を使い切る。

ラインレートを上げたいなら、まずボードとケーブルの本数の話になる。

3. エンコーダ同期(ラインスキャン専用)。搬送速度とラインレートを同期させるのは

グラバーの仕事で、ここがずれると画像の縦横比が崩れる。エリアスキャンには

存在しない故障モードで、光学をいくら詰めても直らない。

4. ボード上の前処理。シェーディング補正・ビット詰め・JPEG 圧縮をボードでやると

ホストの負荷が下がる。合成データで学習したモデルを載せるとき、

推論の前段にこの補正が入るので、学習データ側にも同じ補正を通すか、

補正前の生データで学習するかを決めておく必要がある。

5. トリガのジッタ。パルス照明やストロボと同期する場合、ジッタが露光ばらつき=

明るさばらつきになる。ドメインランダム化の intensity_jitter は本来ここに根拠がある。

実装との接続

optscene.interface_budget() が、センサの画素数・ビット深度・インターフェースから

帯域律速の最大フレームレート / ラインレートを返す。センサ側の上限と突き合わせて

「どちらが律速か」を先に知るための op。