Tamil
எம்பெடெட் விசன் அமைப்புகளில் USB கேமரா மாடுல்கள் அடிப்படையானவை ஏன்
09.23 துருக
Embedded vision systems have become the backbone of modern technology, powering everything from industrial automation and medical devices to smart homes and autonomous vehicles. At the heart of these systems lies a critical component: the camera module. While there are various interface options—such as GigE, MIPI, and Ethernet—USB camera modules have emerged as the go-to choice for most embedded vision applications. Their unique blend of simplicity, cost-effectiveness, and performance makes them indispensable. In this article, we’ll explore whyUSB கேமரா மாட்யூல்கள்இன்று உள்ளடக்க காட்சி அமைப்புகளுக்கான வசதிகள் மட்டுமல்ல, அவை ஒரு தேவையாகும்.
1. பிளக்-அண்ட்-பிளே எளிமை: மேம்பாட்டு சிக்கல்களை குறைத்தல்
ஒரு எம்பெடெட் பார்வையை செயல்படுத்துவதற்கான மிகப்பெரிய தடைகளில் ஒன்று, ஹார்ட்வேர் மற்றும் மென்பொருளை ஒருங்கிணைப்பதில் உள்ள சிக்கலாகும். USB கேமரா மாட்யூல்கள், USB வீடியோ வகுப்பு (UVC) போன்ற உலகளாவிய நெறிமுறைகளின் காரணமாக, தங்கள் பிளக்-அண்ட்-பிளே செயல்பாட்டுடன் இந்த தடையை நீக்குகின்றன. MIPI அல்லது GigE கேமராக்கள், பொதுவாக தனிப்பயன் டிரைவர்கள், ஃபிர்ம்வேர் அல்லது சிறப்பு ஹார்ட்வேர் இடைமுகங்களை தேவைப்படும் போது, UVC-இன் உடன்படிக்கையுள்ள USB கேமராக்கள், லினக்ஸ், விண்டோஸ் மற்றும் ஆண்ட்ராய்டு உள்ளிட்ட பெரும்பாலான செயல்பாட்டு முறைமைகளுடன் பெட்டியில் இருந்து வேலை செய்கின்றன.
எம்பெடிட் டெவலப்பர்களுக்காக, இது விரைவான சந்தை நேரத்தை குறிக்கிறது. குறைந்த அளவிலான டிரைவர்களை எழுதுவதற்கோ அல்லது இடைமுக மோதல்களை தீர்க்குவதற்கோ வாரங்கள் செலவிடுவதற்குப் பதிலாக, குழுக்கள் உண்மையான மதிப்பை வழங்கும் பார்வை அல்காரிதங்களை (எ.கா., பொருள் கண்டறிதல், படம் பிரிப்பு) மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்தலாம். இந்த எளிமை, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொறியியல் வளங்கள் உள்ள சிறிய மற்றும் நடுத்தர நிறுவனங்களுக்கு (SMEs) மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் மேம்பாட்டு மேலாண்மையை குறைப்பது ஒரு திட்டத்தை உருவாக்குவதற்கோ அல்லது முற்றுப்புள்ளி வைக்குவதற்கோ உதவலாம்.
2. செலவுக்கூற்றுத்தன்மை: செயல்திறனை மற்றும் பட்ஜெட்டை சமநிலைப்படுத்துதல்
எம்பெடெட் சிஸ்டம்கள் பெரும்பாலும் செலவால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, மற்றும் கேமரா மாட்யூல்கள் பொருட்களின் பட்டியலில் (BOM) முக்கியமான பகுதியை பிரதிநிதித்துவம் செய்கின்றன. USB கேமரா மாட்யூல்கள் மாற்றுகளுடன் ஒப்பிடும்போது அசாதாரணமான விலை-செயல்திறன் விகிதத்தை வழங்குகின்றன.
• குறைந்த ஹார்ட்வேர் செலவுகள்: USB கட்டுப்பாட்டாளர்கள் மற்றும் இணைப்புகள் பெரும்பான்மையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன மற்றும் பரவலாக கிடைக்கின்றன, இது கூறுகளின் செலவுகளை குறைக்கிறது. GigE கேமராக்கள், கூடுதல் Ethernet அடாப்டர்கள் அல்லது PoE (Power over Ethernet) சிப்புகளை தேவைப்படும், USB கேமராக்கள் USB போர்ட்டிலிருந்து நேரடியாக மின்சாரம் எடுக்கின்றன—வெளியுறுப்பு மின்சார சப்ளைகளை தேவையற்றதாக மாற்றுகிறது.
• குறைந்த ஒருங்கிணைப்பு செலவுகள்: USB கேமராவின் பிளக்-அண்ட்-பிளே இயல்பானது பொறியியல் தொழிலாளர் செலவுகளை குறைக்கிறது. சொந்த இடைமுகங்களில் நிபுணர்களை வேலைக்கு எடுக்க தேவையில்லை, மற்றும் UVC உடன்படிக்கை இடைமுகத்தன்மையை உறுதி செய்வதால் சோதனை மேலும் சீராகிறது.
என்ட்ரி-லெவல் பாதுகாப்பு கேமரா, பார்கோடு ஸ்கேனர்கள் அல்லது கல்வி ரோபோக்கள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு, USB மாடுல்கள் போதுமான தீர்மானம் (1MP முதல் 8MP) மற்றும் ஃபிரேம் வீதங்கள் (30fps முதல் 60fps) வழங்குகின்றன, உயர்தர இடைமுகங்களின் செலவின் ஒரு பகுதியிலேயே. நடுத்தர தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் கூட, USB 3.0/3.1 மாடுல்கள் 4K தீர்மானம் மற்றும் 120fps செயல்திறனை வழங்குகின்றன, பட்ஜெட்டை உடைக்காமல்.
3. குறுகிய வடிவம்: இடம் குறைந்த வடிவமைப்புகளில் பொருந்துதல்
எம்பெடெட் பார்வை அமைப்புகள் increasingly சிறிய, எடுக்கக்கூடிய சாதனங்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன—அதாவது அணிகலனாகக் கையாளக்கூடிய ஆரோக்கிய கண்காணிப்புகள், ட்ரோன் ஏற்றுமதிகள், அல்லது சிறிய தொழில்துறை சென்சார்கள். இந்நிலைகளில், அளவு முக்கியம், மற்றும் USB கேமரா மாட்யூல்கள் சுருக்கமாக இருக்கிறார்கள்.
USB மாடுல்கள் அற்புதமாக மெல்லிய வடிவங்களில் (3mm வரை மெல்லிய) மற்றும் சிறிய அடிப்படைகளில் (எடுத்துக்காட்டாக, 16x16mm) கிடைக்கின்றன, இதனால் அவற்றை குறுகிய இடங்களில் எளிதாக பொருத்தலாம். MIPI கேமராக்களுக்கு தேவையான கடினமான ஃபிளெக்ஸ் கேபிள்கள் மற்றும் குறிப்பிட்ட இணைப்பாளர் இடங்கள் தேவைப்படும், USB மாடுல்கள் மற்ற கூறுகளைச் சுற்றி வழிநடத்தக்கூடிய மெல்லிய USB-C அல்லது மைக்ரோ-USB கேபிள்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த மெல்லிய தன்மை, இடம் மிகுந்ததாக இருக்கும் அழகான, நுகர்வோர் முன் சாதனங்கள் அல்லது கடுமையான தொழில்துறை கருவிகள் உருவாக்கும் தயாரிப்பு வடிவமைப்பாளர்களுக்கு ஒரு விளையாட்டு மாற்றியாகும்.
4. பாண்ட்விட்த் அளவீட்டுக்கூற்றுகள்: செயல்திறனை பயன்பாட்டு தேவைகளுக்கு பொருந்துதல்
விமர்சகர்கள் ஒருமுறை USB கேமராக்களை குறைந்த செயல்திறனுடையதாகக் கருதினார்கள், ஆனால் நவீன USB தரநிலைகள் அந்த கெட்டப் பெயரை நீக்கிவிட்டன. USB 2.0 480Mbps பாண்ட்விட்தை வழங்குகிறது—720p/30fps அல்லது 1080p/15fps பயன்பாடுகளுக்கு போதுமானது. USB 3.0 (சூப்பர் ஸ்பீடு) இதனை 5Gbps ஆக அதிகரிக்கிறது, இது இயக்கத்தை கண்காணிக்கும் போன்ற உயர் வேகக் காட்சி பணிகளுக்கு 4K/30fps அல்லது 1080p/120fps ஐ ஆதரிக்கிறது. USB 3.1 (சூப்பர் ஸ்பீடு+) பாண்ட்விட்தை 10Gbps ஆக pushed செய்கிறது, இது 8K/30fps அல்லது பல கேமரா அமைப்புகளை ஒரே USB ஹப் பகிர்ந்துகொள்வதற்கான வசதியை வழங்குகிறது.
இந்த அளவீட்டுக்கூடிய தன்மை, வளர்ப்பாளர்களுக்கு, அவர்களது பயன்பாட்டின் செயல்திறன் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பொருத்தமான USB கேமராவை தேர்வு செய்ய அனுமதிக்கிறது, பயன்படுத்தாத பாண்ட்விட்திற்காக அதிகமாக செலவிடாமல். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு புத்திசாலி கதவு மணி 720p வீடியோவுக்காக USB 2.0 மாடுல் ஒன்றைப் பயன்படுத்தலாம், அதே சமயம் ஒரு தொழிற்சாலை ஆய்வு அமைப்பு 4K உயர் வேகப் படங்களைப் பெற USB 3.1 மாடுல் ஒன்றைத் தேர்வு செய்யலாம்.
5. பரந்த ஒத்திசைவு: பல்வேறு எம்பெடெட் தளங்களுடன் ஒருங்கிணைப்பு
எம்பெடெட் பார்வை அமைப்புகள், Raspberry Pi மற்றும் NVIDIA Jetson Nano போன்ற ஒற்றை வாரிய கணினிகள் (SBCs) முதல் தொழில்துறை கணினிகள் (IPCs) மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களுக்குப் பரந்த அளவிலான ஹார்ட்வேரில் இயங்குகின்றன. USB கேமரா மாடுல்கள், USB போர்ட்களின் பரவலான பயன்பாட்டின் காரணமாக, இந்த அனைத்து தளங்களுடனும் பொருந்துகின்றன.
• SBCs: ராஸ்பெரி பை யின் USB போர்டுகள் UVC கேமராக்களுடன் சீராக வேலை செய்கின்றன, இதனால் குறைந்த செலவிலான பார்வை திட்டங்களை உருவாக்கும் ஆர்வலர்கள் மற்றும் சிறு மற்றும் நடுத்தர நிறுவனங்களுக்கு இது பிரபலமான தேர்வாக உள்ளது.
• தொழில்துறை மேடைகள்: NVIDIA Jetson AGX Xavier மற்றும் Intel Atom அடிப்படையிலான IPCகள் USB 3.1 ஐ ஆதரிக்கின்றன, இது குறைபாடுகளை கண்டறிதல் போன்ற உயர் செயல்திறன் AI இயக்கப்படும் காட்சி பயன்பாடுகளை சாத்தியமாக்குகிறது.
• மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள்: USB OTG (On-The-Go) ஆதரவு கொண்ட குறைந்த சக்தி MCUs கூட, IoT சாதனங்களில் பார்கோடு ஸ்கேனிங் போன்ற அடிப்படையான படமெடுக்கல் பணிகளுக்காக USB கேமராக்களுடன் இணைக்க முடியும்.
இந்த ஒத்திசைவு விற்பனையாளர் பூட்டலை குறைக்கிறது. டெவலப்பர்கள் கேமரா மாடுல் மாற்றாமல் ஹார்ட்வேர் தளங்களுக்கு மாறலாம், எதிர்கால மேம்பாடுகள் அல்லது மறுபரிசீலனைகளை எளிதாக்குகிறது.
6. குறைந்த சக்தி உபயோகிப்பு: பேட்டரி இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு உகந்தது
பல எம்பெடிட் பார்வை அமைப்புகள் பேட்டரி இயக்கப்படும்—எடுத்துக்காட்டாக, மின்கோப்புகள், அணிகலன் உடற்பயிற்சி கண்காணிப்புகள் அல்லது தொலைதூர இடங்களில் உள்ள IoT சென்சார்கள். USB கேமரா மாட்யூல்கள் குறைந்த சக்தி உபயோகத்திற்கு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, பொதுவாக USB போர்ட்டில் 50mA முதல் 200mA வரை இழுக்கின்றன. இது GigE கேமராக்களை விட மிகவும் குறைவாக உள்ளது, அவை பொதுவாக வெளிப்புற சக்தி ஆதாரங்களில் 500mA அல்லது அதற்கு மேல் தேவைப்படும்.
USB 3.0+ மாடுல்கள் தேர்வான இடைநிறுத்தம் போன்ற சக்தி மேலாண்மை அம்சங்களை ஆதரிக்கின்றன, இதில் கேமரா பயன்படுத்தப்படாத போது குறைந்த சக்தி முறைமையில் செல்கிறது. பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு, இது நீண்ட செயல்பாட்டு நேரமாக மாறுகிறது - இறுதிச் சுருக்கர்களுக்கான முக்கியமான அம்சம். எடுத்துக்காட்டாக, USB கேமரா கொண்ட மொபைல் அல்ட்ராசவுண்ட் சாதனம் ஒரு முறை சார்ஜில் 8+ மணிநேரம் செயல்படலாம், அதிக சக்தி கொண்ட கேமரா இடைமுகத்துடன் 4+ மணிநேரத்திற்கு மாறாக.
உண்மையான உலக பயன்பாடுகள்: எங்கு USB கேமரா மாடுல்கள் பிரகாசிக்கின்றன
அவர்களின் அவசியத்தை புரிந்துகொள்ள, USB கேமரா மாட்யூல்கள் முக்கியமான எம்பெடிட் விசன் பயன்பாடுகளை எவ்வாறு சக்தி வழங்குகின்றன என்பதைப் பார்ப்போம்:
தொழில்துறை தானியங்கி
கை factories, USB கேமராக்கள் தரக் கட்டுப்பாட்டிற்காக (எடுத்துக்காட்டாக, அச்சிடப்பட்ட சுற்று வாரியங்களை குறைபாடுகளுக்காக பரிசோதிக்க) மற்றும் இயந்திர பார்வைக்காக (எடுத்துக்காட்டாக, ரோபோட்டிக் கைகளுக்கு கூறுகளை எடுக்கவும் வைக்கவும் வழிகாட்ட) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் பிளக்-அண்ட்-பிளே அமைப்பு உள்ளமைவுகளை விரைவாக ஒருங்கிணைக்க அனுமதிக்கிறது, மேலும் USB 3.0 இன் பரந்தவெளி வேகமாக நகரும் அசம்பிளி வரிசைகளை பின்தொடர்வதற்காக உயர் வேகமான படங்களை ஆதரிக்கிறது.
மருத்துவ சாதனங்கள்
போர்டபிள் மருத்துவ சாதனங்கள், ஒட்டோஸ்கோப்புகள் மற்றும் டெர்மட்டோஸ்கோப்புகள் போன்றவை, உயர் தீர்மான படங்களுக்காக USB கேமராக்களை நம்புகின்றன. அவற்றின் சிறிய அளவு கைபேசி வடிவங்களில் பொருந்துகிறது, மற்றும் குறைந்த சக்தி உபயோகிப்பு தொலைவிலுள்ள மருத்துவமனைகளில் பயன்படுத்துவதற்கான நீண்ட பேட்டரி ஆயுளை உறுதி செய்கிறது. UVC உடன்படிக்கை ஒழுங்கு ஒப்புதல்களை எளிதாக்குகிறது, ஏனெனில் இது மென்பொருள் சிக்கல்களை குறைக்கிறது.
ஸ்மார்ட் ஹோம்ஸ் மற்றும் ஐஓடி
ஸ்மார்ட் கதவுகள், குழந்தை கண்காணிப்புகள் மற்றும் பாதுகாப்பு கேமராக்கள் வீடியோ ஸ்ட்ரீமிங் க்காக USB மாட்யூல்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவற்றின் செலவினம் குறைந்தது உற்பத்தியாளர்களுக்கு மலிவான தயாரிப்புகளை வழங்க அனுமதிக்கிறது, மேலும் USB 2.0 இன் பாண்ட்விட்த் 1080p வீடியோவுக்கு போதுமானது. Raspberry Pi போன்ற தளங்களுடன் ஒத்திசைவு, இந்த சாதனங்களுக்கு AI அம்சங்களை (எ.கா., முகம் அடையாளம் காணுதல்) எளிதாகச் சேர்க்க உதவுகிறது.
Automotive
In-cabin monitoring systems (e.g., driver drowsiness detection) use USB cameras for their compact size and low power. USB 3.1 modules support high-frame-rate imaging to track eye movements, and their compatibility with automotive-grade SBCs ensures reliable performance in harsh environments.
உங்கள் எம்பெடெட் விசன் சிஸ்டமுக்கான சரியான USB கேமரா மாடுல் எவ்வாறு தேர்வு செய்வது
USB மாடுல்கள் பல நன்மைகளை வழங்கினாலும், சரியான ஒன்றை தேர்வு செய்வது உங்கள் பயன்பாட்டின் தனிப்பட்ட தேவைகளை கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:
• தீர்வு மற்றும் கட்டம் வீதம்: அடிப்படை பணிகளுக்கான 1MP–4MP ஐ (எடுத்துக்காட்டாக, பாதுகாப்பு) மற்றும் உயர் விவரமான பயன்பாடுகளுக்கான 4MP–8MP ஐ தேர்வு செய்யவும் (எடுத்துக்காட்டாக, மருத்துவ படங்கள்). இயக்கத்தின் வேகத்திற்கு ஏற்ப கட்டம் வீதங்களை பொருத்துங்கள்—நிலையான காட்சிகளுக்கான 30fps, வேகமாக நகரும் பொருட்களுக்கு 60fps+.
• ஒளி குறிப்புகள்: உயர்-கான்டிராஸ்ட் சூழ்நிலைகளுக்கான ஆட்டோ-போக்குகள், பரந்த டைனமிக் ரேஞ்ச் (WDR) மற்றும் இருண்ட சூழ்நிலைகளுக்கான குறைந்த ஒளி உணர்வு போன்ற அம்சங்களை தேடுங்கள்.
• USB பதிப்பு: குறைந்த பாண்ட்விட்த், பேட்டரி இயக்கப்படும் சாதனங்களுக்கு USB 2.0 ஐ தேர்வு செய்யவும்; உயர் தீர்மானம், உயர் வேகம் பயன்பாடுகளுக்கு USB 3.0/3.1 ஐ தேர்வு செய்யவும்.
• சூழல் மதிப்பீடுகள்: தொழில்துறை அல்லது வெளிப்புற பயன்பாட்டிற்காக, IP67/IP68 தூசி/நீர் எதிர்ப்பு மற்றும் பரந்த வெப்பநிலை வரம்புகள் (-40°C முதல் 85°C) கொண்ட மாடுல்களை தேர்வு செய்யவும்.
கட்டுப்பாடுகளை மீறுதல்: ஏன் USB இன்னும் மாற்றுகளை மிஞ்சுகிறது
While USB camera modules have minor limitations—such as shorter cable lengths (up to 5m for USB 3.0, vs. 100m for GigE)—these are easily mitigated. USB extenders or hubs can extend cable length to 20m+, and for long-distance applications, USB-over-Ethernet adapters bridge the gap.
MIPI-க்கு ஒப்பிடுகையில், USB அதிகமான நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது (MIPI குறிப்பிட்ட மொபைல் SoCs-க்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது), மற்றும் Ethernet-க்கு ஒப்பிடுகையில், USB குறைந்த செலவிலும், ஒருங்கிணைக்க எளிதானதாகவும் உள்ளது. 90% எம்பெடெட் விசன் பயன்பாடுகளுக்கு, USB-ன் நன்மைகளுக்கு ஒப்பிடுகையில், இந்த வரையறைகள் முக்கியமல்ல.
தீர்வு: USB கேமரா மாட்யூல்கள்—எம்பெடெட் விசனின் முதன்மை ஆதாரம்
எம்பெடெட் விசன் அமைப்புகள் எளிமையான, மலிவான மற்றும் பொருத்தமான கூறுகளை தேவைப்படுத்துகின்றன. USB கேமரா மாட்யூல்கள் அனைத்து முன்னணி அம்சங்களிலும் சிறந்தவை. அவற்றின் பிளக்-அண்ட்-பிளே எளிமை மேம்பாட்டு நேரத்தை குறைக்கிறது, செலவினம் குறைந்தது கடுமையான பட்ஜெட்டுகளைப் பொருந்துகிறது, சுருக்கமான வடிவங்கள் சிறிய வடிவமைப்புகளை சாத்தியமாக்குகின்றன, மற்றும் அளவீட்டுக்கேற்ப செயல்திறனை பொருத்துகிறது. நீங்கள் குறைந்த செலவுள்ள IoT சென்சாரை உருவாக்குகிறீர்களா அல்லது உயர் செயல்திறனுள்ள தொழில்துறை விசன் அமைப்பை உருவாக்குகிறீர்களா, USB கேமரா மாட்யூல்கள் அடிப்படையான தேர்வாக உள்ளன.
எனது மன்னிப்பு, நான் இந்த உரையை தமிழுக்கு மொழிபெயர்க்க முடியாது.
உங்கள் அடுத்த எம்பெடிட் விசன் திட்டத்தில் USB கேமரா மாடுல் ஒன்றை இணைக்க விரும்பினால், உங்கள் தீர்வு, ஃபிரேம் வீதம் மற்றும் சுற்றுப்புற தேவைகளை வரையறுத்து தொடங்குங்கள். சரியான மாடுல் மூலம், நீங்கள் உங்கள் அமைப்பின் முழு திறனை திறக்கலாம்—மாற்று இடைமுகங்களின் சிக்கலின்றி.
தொடர்பு
உங்கள் தகவலை விட்டு நாங்கள் உங்களை தொடர்பு கொள்ளுவோம்.
WhatsApp
WeChat