公司动态

Company news

首页 >> 公司动态 >>新技术应用 >> 无人零售柜USB摄像头与IP摄像头技术路线分析比较
详细内容

无人零售柜USB摄像头与IP摄像头技术路线分析比较


基于视觉识别的无人零售柜作为无人零售发展的一个重要方向,已经有越来上下游企业参与到产品开发、方案完善、生产制造的环节中。

摄像头作为视觉识别无人零售柜的核心组件,它的图像效果、兼容性、稳定性、可靠性、成本等方面受到各家重视,目前主要分为USB摄像头、IP网络摄像头两大类,其兼容性、稳定性、可靠性与硬件连接、软件传输方式有很大关系。

USB摄像头的优势,在于看视频简单、取流方便快捷,且市面上不同价位的USB摄像头可选型较多。

image.png

IP摄像头的优势在于,连接稳定、无兼容性问题、无可靠性问题,应用层开发方便快捷,可较好的实现多路扩展、OSD叠加等业务必须性功能。

image.png


笔者以USB、IP两种传输方式的优缺点为切入点,分析摄像头选型的关键。

首先是图像与编码,普通USB摄像头在安防监控、工业视觉、军工、航天等场景应用,对图像及编码要求差异比较大。一些厂家在选型时,大多参考专用视频会议产品,因此我们也纳入专用视频会议方案一起来对比。分析对比详见下表所列:



项目MJPEG USB方案H264/H265 IP/USB方案4K 高清视频会议方案 IP/USB 3.0
成本 很低较低很高
编码能力MJPEG   最简单的编码方式,数据量大一般2MP以上帧率需大幅降低,否则无法通过USB2.0传输MJPEG/H264/H265   H264.265转为百万像素高清视频编码设计,大幅提升编码效率、降低码流数据量、节省上传带宽H265为主。H265为五百万像素及更高清4K高清视频编码设计,大幅提升编码效率降低码流数据量,节省上传带宽。需注意H265 解码依赖专用解码器
图像ISP简单2A,AWB,Sharpness,饱和度处理。算法本身硬件固化,不可调。适用与家用普通 USB cam场景3A、AWB、多级锐化、饱和度处理、 WDR、HDR、3DNR 宽动态,3D降噪等等,其中的若干算法模块可以支持二次编程,专门用于行业应用3A,AWB,多级锐化,饱和度处理、WDR.HDR,3DNR 宽动态,3D降噪,其中若干算法模块可以支持二次编程,专门用于行业应用


因此,在成本极其敏感的无人零售柜行业,专用视频会议方案的摄像头因为太贵而无法被选择。性价比相对较高的,则是带高清H264编码的IP摄像头。特别是随着视觉AI算法在该领域越来越多的替代人工,对图像的要求也是越来越高。

其次,从图像数据传输的角度来分析,标准ONVIF协议或私有网络协议的IP摄像头的成熟度,比绝大部分UVC协议USB摄像头要高很多。分析对比详见下表所列:


项目USB接口传输IP网络接口传输
硬件连接稳定性与可靠性USB接口通用性强,即插即用。但USB-A、USB   4pin端子、USB   5pin端子等接口较多,且USB接口设计之初多用于消费类PC电脑应用场景,未考虑工业应用的复杂场景,抗震动干扰能力差、实际工业应用需要考虑航空插口、卡扣式设计等来提高连接运行稳定和可靠性性标准以太网RJ45接口,行业通用。采用整体锁定机制,连接牢固可靠。可避免衰减、近端串扰、插入损耗、回波损耗和远端串扰等
硬件兼容性主板USB口标准,阻抗不统一;更换主板需要与摄像头进行适配标准以太网口设计,硬件统一
软件兼容性
   
USB传输协议偏重于驱动层。很多安卓主控会在驱动层擅自修改图像参数,导致本来已经在PC机上调试好的图像改变掉底层TCP、UDP协议兼容性完善,参数修改在应用层完成,可控
供电USB接口供电,主板、HUB供电可能存在隐患标准DC   12V独立电源供电,稳定
Android系统安全性USB方案大多需要   安卓板root,对系统安全是个隐患与Android主板之间通过应用层通信,无需root
上层协议开发UVC协议主要用来传输视频码流,应用层开发该协议支持的不完善。
多路抓图:USB 主控端 带宽限制问题 导致接入多路USB 摄像头时运行不起来或者抓图缓慢、超时等。
视频流二次开发:USB 摄像头主流支持的格式是MJPG/YUY2 格式,不支持H.264。主流USB摄像头安卓端接入需借助开源库   uvc Camera,但获取MJPG视频流太大,需要解码再编码为H264格式,浪费安卓端资源且安卓底层有些编码参数不开放会造成H264编码文件过大;开源库   uvcCamera 自身代码比较冗杂,需要用户同时具备 C/C++、安卓JNI、java等开放能力才能改动。

网络应用层协议开发较为方便快捷。且不需要客户了解onvif,rtsp协议等,可以SDK形式接入,基本不需要用户开发;

多路抓图:可在应用层实现多路抓图业务,亦可多路扩展。

视频流二次开发:IP摄像头普遍支持H.264格式,应用层开发较为方便

应用广泛性USB多用于消费类场景,工业应用传输视频较少。USB摄像头方案多路接入应用实例不多,接入超过4路稳定性难以把控通信、安防ICT行业应用广泛,工业应用成熟。尽可能的屏蔽硬件因素给客户带来的接入问题,用户只要使用带有线网的任意主控即可接入。从工业应用角度看,通过网络多路接入方案比较成熟


由此可见,对相对比安防要求要更严格的7*24H运营的无人零售柜来说,高稳定性意味着更低的货损与运维费用。这笔帐算下来,IP摄像头要划算的多。

综上所述,IP摄像头的性价比,在视觉识别无人零售柜上是相对最高的。

一些厂家早期大部分以MJPEG编码的USB摄像头为主,后来从业内大运营商X宝开始逐步转向IP H264编码摄像头方案开始,如今行业内中出货量越大的厂家越关注底层技术、使用IP摄像头进行产品更新迭代,从而推动无人零售柜行业技术不断向前发展。






专注于数字图像技术和嵌入式人工智能研发

为各行各业提供领先的AI嵌入式视觉赋能

产品合作

ICP备18013497号-1 · 2018-2023 MATRIX VISION (矩视科技)   公安备案:33010802009725


公司地址:浙江省杭州市滨江区聚才路500号华星创业园A座603~605

联系人:

产品合作:杜先生 187 5885 7866(微信同号)

器件供应:廖女士 133 5571 9976(微信同号)


微信公众号