在多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)高(gao)速(su)采集系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)實(shi)際應用(yong)(yong)中(zhong),一直存(cun)在著諸多(duo)(duo)棘(ji)手的(de)(de)難題,尤其(qi)帶(dai)寬(kuan)速(su)度的(de)(de)限制,影響了系(xi)(xi)統(tong)(tong)性能的(de)(de)提升和廣(guang)泛應用(yong)(yong)。堡盟 RDMA 技術的(de)(de) GigE Vision 3.0 相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)問世,為多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)高(gao)速(su)采集系(xi)(xi)統(tong)(tong)帶(dai)來了全新(xin)的(de)(de)解決方案,點(dian)燃了行業創新(xin)之火(huo)。
1、存在的問題
目前的技術現狀下,一臺(tai) PC 通過(guo)標準 SDK 集成(cheng) 10 GigE 相(xiang)機(ji)(ji)的數量(liang)少得可憐。在 Windows 系統(tong)(tong)環境中(zhong),最多只能(neng)集成(cheng) 2-3 臺(tai)相(xiang)機(ji)(ji);而在 Linux 系統(tong)(tong)下,也僅僅能(neng)集成(cheng) 4 臺(tai)相(xiang)機(ji)(ji)。這對于(yu)需要(yao)大量(liang)相(xiang)機(ji)(ji)協同工(gong)作,獲取海量(liang)圖像(xiang)數據的應用場景(jing)來說,無疑(yi)是一大阻礙。
CXP 接口(kou)相機搭配 CXP 圖(tu)像(xiang)采集(ji)卡,雖(sui)然(ran)能(neng)夠實現高性(xing)能(neng)配置,但問(wen)題也接踵而(er)(er)(er)至。它需要(yao)(yao)使用(yong)獨(du)立(li)的(de) SDK,集(ji)成(cheng)過程極為復雜,不僅耗時費力(li),還對技術人員的(de)專業能(neng)力(li)要(yao)(yao)求(qiu)極高。而(er)(er)(er)且(qie),這(zhe)種采集(ji)卡體(ti)積龐大,占用(yong)空間多,價格更是高昂(ang),這(zhe)無疑增(zeng)加(jia)了企業的(de)成(cheng)本投入(ru),讓(rang)許多企業望而(er)(er)(er)卻(que)步。
適用于 10 + GigE Vision 的圖像采集(ji)(ji)卡(ka),情況與 CXP 圖像采集(ji)(ji)卡(ka)類似,同樣面臨著供應商較(jiao)少的問題,這(zhe)使得企業在選擇(ze)和采購時缺(que)乏足夠的靈活(huo)性,進一步限制(zhi)了(le)其應用范圍。
2、堡盟新品出師
面(mian)對(dui)這些行業痛點,堡盟推出了(le)結合 RDMA 技術的(de)(de) GigE Vision 3.0 相(xiang)機,為多相(xiang)機高速(su)(su)采集系統帶來了(le)全新的(de)(de)解決方案,能夠實現(xian)更大(da)規模的(de)(de)集成和更高速(su)(su)度(du)的(de)(de)帶寬(kuan),為行業的(de)(de)向(xiang)上發(fa)展(zhan)帶來了(le)希望。
在(zai)過去,傳(chuan)統(tong)的標準型(xing) GigE Vision 存在(zai) CPU 占(zhan)用過高的問題。它需要通過 PC 的 CPU 運行(xing)(xing)軟(ruan)件進行(xing)(xing)協議處理,在(zai)這(zhe)個過程中,頻繁的中斷、任(ren)務切換以及數據復制(zhi)操(cao)作,使得 CPU 不堪重負(fu)。如此一來,不僅無(wu)法滿(man)足(zu)高性能的要求,還(huan)會(hui)影響整個系統(tong)的運行(xing)(xing)效率和穩定性。
堡(bao)盟的(de)這款相(xiang)機優勢顯著。它能(neng)(neng)夠直接將圖片上(shang)傳(chuan)到(dao)應用緩存(cun)中,巧妙地避開(kai)了(le)操作系統(tong)(tong)(tong)內核,大大減少了(le)數(shu)(shu)據路徑(jing)中的(de)軟件開(kai)銷。采用的(de)零拷貝(bei)技術更是一大亮點,數(shu)(shu)據可(ke)以(yi)直接從發送端(duan)(duan)內存(cun)傳(chuan)輸到(dao)接收端(duan)(duan)內存(cun),徹底避免了(le)傳(chuan)統(tong)(tong)(tong) TCP/IP 協議(yi)中多次數(shu)(shu)據拷貝(bei)的(de)繁瑣過程(cheng),這使得數(shu)(shu)據吞吐(tu)量大幅提升,能(neng)(neng)夠輕松達到(dao) 100 Gbps 以(yi)上(shang)。同時,相(xiang)機具備高性能(neng)(neng)和穩定性,CPU 負載極低(di),有效解決了(le)傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)技術的(de)弊端(duan)(duan)。
小(xiao)系統,直接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie):每(mei)張網卡可連(lian)接(jie)(jie) 2 臺(tai)(tai)相(xiang)(xiang)機,并且每(mei)臺(tai)(tai) PC 支持多(duo)張網卡,方便(bian)快(kuai)捷,適用于一些對相(xiang)(xiang)機數量需(xu)求(qiu)相(xiang)(xiang)對較小(xiao)、追求(qiu)簡單高(gao)效(xiao)連(lian)接(jie)(jie)的場(chang)景。
通過(guo)交換機(ji)連接的(de)大(da)系(xi)統:以 16 臺(tai)相(xiang)機(ji)連接到交換機(ji)為(wei)例,搭配 100 G 的(de)上行帶寬,每臺(tai)服(fu)務(wu)器(qi)還(huan)可支持多個網卡,強大(da)的(de)擴展性能夠滿(man)足大(da)規模(mo)數據(ju)采集(ji)的(de)需求,為(wei)大(da)型項(xiang)目(mu)提(ti)供穩定可靠的(de)支持。
使用筆(bi)記(ji)本連接(jie):通過 Thunderbolt 口(kou)連接(jie),方便靈活,對于需要移動(dong)作業或(huo)者臨時搭建采集系統的情況(kuang),提供了(le)極(ji)大的便利(li)。
經過(guo)嚴格的性能測試,這款相機(ji)的表現令人驚嘆:
性(xing)能穩(wen)(wen)定(ding)(ding):在(zai) 40G 的傳(chuan)輸速(su)(su)率(lv)下,4 臺 10 GigE 相(xiang)機連(lian)接(jie)在(zai) 2 塊雙口(kou) 10G 博通網(wang)卡上,性(xing)能穩(wen)(wen)定(ding)(ding),CPU 占(zhan)用僅 2%;在(zai) 160G 的傳(chuan)輸速(su)(su)率(lv)下,16 臺相(xiang)機通過交換機連(lian)接(jie)在(zai) 1 塊雙口(kou) 100G NVIDIA 網(wang)卡上,CPU 占(zhan)用也(ye)僅為 4%。
適(shi)用于(yu)多相機高(gao)(gao)速(su)采集(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統:在通過 24 臺 VLXT - 126C.I、60 fps 實(shi)現的(de)多路同(tong)步采集(ji)(ji)(ji)(ji)方案對(dui)比中(zhong)(zhong),基(ji)于(yu) RDMA 功能(neng)(neng)(neng)實(shi)現的(de)系(xi)(xi)(xi)統架構優(you)勢(shi)明顯。與標準 GigE Vision 實(shi)現的(de)系(xi)(xi)(xi)統架構相比,基(ji)于(yu) RDMA 技術的(de)相機技術更適(shi)用于(yu)多相機高(gao)(gao)速(su)采集(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統。它能(neng)(neng)(neng)夠減(jian)少(shao)系(xi)(xi)(xi)統中(zhong)(zhong)的(de)零部件數量,提(ti)高(gao)(gao)集(ji)(ji)(ji)(ji)成度,降低系(xi)(xi)(xi)統整體功耗,增強系(xi)(xi)(xi)統的(de)整體穩定性,還(huan)能(neng)(neng)(neng)優(you)化成本(ben),為(wei)企業節省開支(zhi)。
多(duo)場景應用:在 3D 動作捕捉、體育(yu)監(jian)測和運(yun)(yun)動分(fen)(fen)析等典(dian)型應用場景中,堡(bao)盟結合(he) RDMA 技術(shu)的 GigE Vision 3.0 相機已經發揮了重要作用。例如在 3D 動作捕捉中,能夠(gou)快速、準(zhun)(zhun)確地捕捉人體動作細節,為動畫制作、虛擬現實等領域(yu)提供高質量的數(shu)(shu)據(ju)(ju)支(zhi)持;在體育(yu)監(jian)測和運(yun)(yun)動分(fen)(fen)析中,幫助教(jiao)練和運(yun)(yun)動員獲取(qu)精準(zhun)(zhun)的運(yun)(yun)動數(shu)(shu)據(ju)(ju),從而制定更(geng)科學(xue)的訓練計劃(hua),提升運(yun)(yun)動成(cheng)績。
堡盟(meng)結(jie)合 RDMA 技術的(de) GigE Vision 3.0 相(xiang)機憑借其出(chu)色的(de)性(xing)能和廣泛的(de)適用性(xing),為多相(xiang)機高(gao)速(su)采集系統帶來(lai)了革命(ming)性(xing)的(de)變(bian)化,相(xiang)信在未來(lai),它將在更多領(ling)域大放異彩,推動視覺(jue)測量以及數(shu)據采集涌現出(chu)更多新應(ying)用,助力(li)視覺(jue)行業不斷向前(qian)邁進(jin)。