看着眼前五台来自不同品牌、接口各异的工业相机,某自动化公司的王工眉头紧锁,他需要为每条产线分别编写控制代码,这已经是本周连续加班的第三个晚上了。

工业视觉领域长期被各种私有接口和协议割裂,开发人员不得不在不同相机的专属SDK间来回切换,调试时间常常超过实际开发时间。这种碎片化状况正在被一个名为GenICam的通用标准悄然改变


01 碎片化困境

在工业视觉领域工作过的工程师大多有这样的经历:生产线上同时使用多款不同品牌、不同接口的相机,每款都需要独立的驱动程序和专用API。

传统的相机集成像是学习多国语言,每个厂商都有自己的“方言”。GigE Vision、USB3 Vision、Camera Link、CoaXPress... ...这些接口标准各有优势,却也带来了兼容性噩梦

一家中型制造企业的视觉系统集成通常需要3-4周时间,其中超过60%耗费在不同相机接口的适配和调试上。更头疼的是,当某款相机停产需要更换时,整个系统可能面临重新开发的命运。

02 GenICam统一标准

欧洲机器视觉协会(EMVA)制定的GenICam标准,正是为了解决这一行业痛点而生。它为各种物理接口提供了一个统一的软件编程接口,无论相机使用何种传输技术-2

简单来说,GenICam就像工业相机世界的“普通话”。它包含多个子标准:GenApi定义功能访问方式,GenTL处理数据传输,SFNC统一功能命名,PFNC标准化像素格式-2

符合GenICam标准的相机会提供一个XML描述文件,这个文件详细说明了相机的所有功能和参数-7。软件通过读取这个文件,就能自动识别相机能力,无需硬编码特定型号的指令。

03 工业相机通用软件接口实践

工业相机通用软件接口的价值在实际应用中愈发凸显。以Allied Vision的VIMBA X SDK为例,这款完全符合GenICam标准的开发套件,使客户能够使用同一套应用程序和SDK操作不同供应商的相机-1

最新版本的VIMBA X 2025-1不仅支持自家相机,还扩展了对TKH Vision系列相机的支持,包括Chromasens线扫相机和NET的紧凑型GigE相机-1。这意味着开发者可以混合配置不同来源的硬件,大大增强了系统设计的灵活性。

这种通用性显著降低了开发成本和时间。企业无需为每款新相机重新培训开发人员,也减少了维护多个专用代码库的负担。

04 主流接口的GenICam支持

当前主流工业相机接口均已支持GenICam标准。GigE Vision和USB3 Vision标准甚至要求配备这些接口的相机必须提供GenICam XML描述文件-8

Camera Link作为较早的数字摄像机接口标准,虽然采用LVDS差分信号传输,定义了Base、Medium、Full等多种配置-4,但通过GenICam也能实现统一控制。

CoaXPress接口在最新版本中特别增强了GenICam支持,增加了符合标准的事件数据包,并支持GenDC模块以处理3D等复杂图像格式-10

05 应用生态与开发资源

GenICam的广泛接受催生了丰富的开发生态。多家公司提供了符合这一工业相机通用软件接口标准的SDK和工具,如The Imaging Source的IC Imaging Control 4 SDK-3

这些SDK通常支持多种编程语言,包括C++、.NET、Python等,使不同背景的开发者都能快速上手-3。更重要的是,使用这些基于通用标准的工具开发的应用程序,能够兼容未来推出的符合GenICam标准的相机,保护了企业的长期投资-8

梅卡曼德的Mech-Eye工业级3D相机也支持GenICam标准,用户可以通过HALCON等第三方机器视觉软件控制相机,显著降低了与已有系统的集成难度-6

06 实施建议与考量

对于计划采用工业相机通用软件接口的企业,首先需要确保所选相机和软件均符合GenICam标准。Basler AG等主流厂商的产品已全面兼容这一标准-8

在系统设计阶段,建议优先选择提供完整GenICam支持的硬件和SDK,如完全符合GenICam GenTL标准的IC Imaging Control 4-3。同时考虑未来可能的扩展需求,选择那些能够适应技术更新的解决方案。

培训团队掌握GenICam标准的基本原理和应用方法也十分必要。了解XML描述文件的结构、熟悉标准功能命名约定(SFNC),都能帮助团队更高效地开发和维护视觉系统。


当生产线上的六台不同品牌相机通过同一套GenICam兼容软件流畅运行时,王工终于松了一口气。他刚刚接到任务,要在下周集成一款新型号的高分辨率相机——而这次,他只需简单更新XML文件,而非重写数千行代码。车间墙上的“生产效率提升30%”标语,在相机指示灯规律闪烁的映衬下,显得格外真实。