Die Schnittstellendiskussion in der Bildverarbeitung ist eine never ending Story. Verständlicherweise: Denn die Wahl des richtigen Interfaces ist für die Leistung des Kamerasystems von strategischer Bedeutung.

Der Hype um USB 3.0 in der Bildverarbeitungsbranche ist berechtigt. Denn das neue Interface bringt Vorteile mit sich, die nicht nur für die Unterhaltungselektronik, sondern auch für Machine Vision interessant sind - allen voran die Bandbreite. Mit 350 Megabytes pro Sekunde ist USB 3.0 zehnmal so schnell wie USB 2.0 und dreimal so schnell wie Gigabit Ethernet. Somit fügt sich die Schnittstelle im Reigen zu schnelleren, höher auflösenden Bildsensoren, die nach der entsprechenden Bandbreite rufen, ein.
Wie auch GigE Vision und FireWire profitiert USB 3.0 von der Verbreitung in anderen Branchen wie der IT oder der Unterhaltungselektronik. USB3.0-Anschlüsse werden in naher Zukunft an jedem Computer Standard und die Komponenten wie Kabel, Zubehör, etc. durch Massenproduktion kostengünstig und überall erhältlich sein. Durch das Bulk-Transfer-Protokoll werden die Bilddaten garantiert an den Host-Computer übertragen, wovon vor allem die Industrie profitiert.

Ein weiterer Vorteil von USB 3.0 ist seine Plug&Play-Fähigkeit: Ist das USB-Gerät an den Host angeschlossen, wird es automatisch erkannt und ist sofort betriebsbereit. Ein einziges Kabel übernimmt sowohl die Datenübertragung als auch die Stromversorgung.
Auch wenn USB 3.0 wie jede Schnittstelle ihre Schwächen hat - etwa die begrenzte Kabellänge - liefert sie gute Voraussetzungen für eine erfolgreiche „Karriere" in der industriellen Bildverarbeitung. Dafür spricht auch, dass nahezu alle Kamerahersteller Digitalkameras mit USB3.0-Interface anbieten beziehungsweise anbieten werden. Allied Vision Technologies präsentiert auf der Vision 2012 die neue Kamerafamilie Mako, die neben GigE Vision auch mit USB3-Vision-Schnittstelle erhältlich sein wird.

USB 3.0 - USB3 Vision

Entwickler von Bildverarbeitungssystemen, die eine kostengünstige, leistungsstarke Schnittstelle brauchen und mit kürzeren Kabellängen leben können, kommen um USB3-Vision-Kameras nicht herum. Dabei sollten sie darauf achten, USB 3.0 nicht mit USB3 Vision gleichzusetzen. Erst mit USB3 Vision ist ein Standard entstanden, der für die industrielle Bildverarbeitung die notwendige Kompatibilität zwischen Kameras verschiedener Hersteller beziehungsweise Kameras und Bildverarbeitungs-Software gewährleistet.
Das erste Release des USB3-Vision-Standards wird auf der Vision im November 2012 in Stuttgart erwartet. Der Standard entstand unter der Schirmherrschaft des Fachverbands AIA unter Beteiligung wichtiger Kamerahersteller, Softwareanbieter und Zubehörlieferanten. Auch Allied Vision Technologies wirkte als Mitglied des USB3-Vision-Committee aktiv an der Entstehung und Definition des Standards mit. USB3 Vision definiert eine herstellerübergreifende, gemeinsame Sprache für die Transport-Schicht des USB3.0-Busses, die die Kommunikation zwischen Kamera und Host-Computer regelt - von der Erkennung eines neuen Geräts bis hin zur Bilddatenübertragung. Durch GenICam-Unterstützung spricht USB3 Vision auch die Sprache der Standard Feature Naming Convention (SFNC), die einheitliche Bezeichnungen und Verhalten von Kamerafunktionen unabhängig vom Kamerahersteller garantiert. Diese GenICam-Kompatibilität erleichtert eine Migration von GigE Vision zu USB3 Vision und umgekehrt. Die von USB3 Vision und GenICam gewährleistete Interoperabilität zwischen verschiedenen Kameraherstellern ist ein entscheidender Vorteil für den Anwender, der sonst langfristig in einer proprietären Lösung gefangen wäre. Mit USB3 Vision bleibt ihm zum Beispiel die Möglichkeit offen, sein System mit Kameras anderer Herstellers zu ergänzen oder später ohne größeren Aufwand den Lieferanten zu wechseln. Auch die Kompatibilität zu beliebten Software-Anbietern ist wichtig.

Standard schafft Sicherheit

Bei Bildverarbeitungssystemen handelt es sich um Investitionsgüter, die sowohl für ihre Entwickler als auch für deren Kunden ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und auch langfristige Sicherheit gewährleisten müssen. Dafür sind Standards da. Sie sichern den Anwender vor Fehlentscheidungen und geben ihm mehr Flexibilität durch Universalität: Fällt zum Beispiel ein Kamera- oder Komponentenlieferant in fünf Jahren aus, kann sich der Systembetreiber darauf verlassen, dass er ohne großen technischen Aufwand einen zuverlässigen Ersatz finden wird. Dadurch dass GenICam auch von GigE Vision unterstützt wird, ist auch ein späterer Interfacewechsel möglich, sollte die Kabellänge von USB 3.0 nicht mehr ausreichen.
In der Vergangenheit hat sich auch in der Bildverarbeitungsbranche gezeigt, dass sich nur für Machine Vision standardisierte Schnittstellen am Markt durchsetzen können - etwa Camera Link oder GigE Vision. Das Beispiel bezüglich der Verbreitung von USB 2.0 beweist wiederum, dass ein Interface ohne Standard keine große Zukunft in der Bildverarbeitungsbranche hat.