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机器视觉项目选相机，最容易犯的错是只看分辨率和帧率，忽略接口在带宽、线缆长度、实时性上的硬约束。这篇把四种主流接口的实际边界讲清楚，附上我们做产线部署时的选型表。
一、四种接口的真实带宽与距离
GigE Vision（千兆以太网）
带宽：1 Gbps，实际有效约 110 MB/s
线缆：Cat5e/Cat6 铜缆 100 m，光纤可到数公里
供电：PoE/PoE+ 可选，省一条电源线
时延：非确定性，取决于网络负载
适用：200 万~500 万像素、帧率 30 fps 以内的常规检测
USB3 Vision
带宽：5 Gbps（USB3.0），实际约 350 MB/s
线缆：被动铜缆 3 m，有源线缆 10~15 m
供电：总线供电，功率受限（4.5 W，USB3.1 可到 9 W）
时延：较确定，但受主机 USB 控制器影响
适用：500 万~1200 万像素、单机位近距离、成本敏感场景
CoaXPress（CXP）
带宽：单通道 6.25/12.5 Gbps，可多通道绑定（2/4/8 通道）
线缆：同轴电缆，CXP-6 约 40 m，CXP-12 约 30 m
供电：同轴电缆同时传数据与供电（最高 13 W/通道）
时延：确定性，触发抖动微秒级
适用：高分辨率（2000 万像素以上）、高帧率、多相机同步
Camera Link / Camera Link HS
带宽：Base 2.04 Gbps / Full 5.44 Gbps
线缆：专用电缆，约 10 m（CL），CLHS 可到 100 m 以上
现状：逐渐被 CXP 替代，但存量设备多
二、容易被忽略的三件事
1) 带宽要按"相机峰值"算，不是"典型"
一台 1200 万像素、30 fps、8 bit 的相机：
4096 × 3000 × 30 × 1 byte ≈ 368 MB/s
这已经超过 USB3.0 的实际带宽（约 350 MB/s），必须降帧或换接口。
很多项目在样机阶段用低帧率测通了，上产线全速跑就丢帧，根源在这里。
2) 线缆长度不是标称值，要留余量
GigE 标称 100 m，但这是理想条件。产线上有拖链、有弯折、有电磁干扰，
实际可靠距离建议按 70 m 设计。
光纤延长是标准解法：相机侧用 GigE 转光纤收发器，中间走单模/多模光纤，
距离可到数公里，且完全免疫电磁干扰。这是我们在焊接、锻造等强干扰车间的常用方案。
3) 多相机同步的时钟方案
GigE Vision 用 PTP（IEEE 1588）做同步，精度可到微秒级，但要求：
交换机支持 PTP 透明时钟（否则累积误差大）
相机支持硬件时间戳
CXP 用同轴电缆传触发信号，抖动更小，天然适合同步场景。
如果产线要求多相机同时曝光（比如 3D 重建），优先 CXP，不要硬凑 GigE。
三、光纤在机器视觉里的三个用法
1) 远距离延长
GigE 转光纤，解决 100 m 限制，同时解决电磁干扰。
注意：要用工业级收发器，商业级在 60°C 以上会掉链。
2) 抗干扰隔离
焊接机器人、大功率伺服旁边，铜缆的误码率会明显上升。
换成光纤后，误码与干扰源彻底解耦。这是最划算的改造。
3) 相机与处理单元分离
把相机装在洁净区、处理机放在设备间，光纤连接，
既解决距离，也便于维护（不用爬进设备内部换主机）。
四、选型表（按场景）
常规 2D 检测，500 万像素以内，距离 < 70 m → GigE Vision + PoE
高分辨率 1200 万像素以上，单机位近距离 → USB3 Vision
2000 万像素以上 / 高帧率 / 多相机硬同步 → CoaXPress 2~4 通道
强电磁干扰 / 距离 > 100 m / 洁净区分隔 → GigE + 光纤收发器
存量 Camera Link 设备 → 保留，新项目不再选型
五、验收方法
1. 满帧率连续跑 24 小时，统计丢帧数，要求为 0
2. 用测试图案测触发抖动，CXP 要求 < 1 μs，GigE+1588 要求 < 10 μs
3. 读链路的误码计数（如果是 GigE，看交换机端口的 CRC 错误）
4. 高温环境下（产线实际温度 +10°C）复测一遍
最后一条经验：机器视觉的故障，七成出在连接与线缆，不是相机。
留一套备用线缆在现场，比多买一台相机有用。
—— 北亿纤通（F-tone Networks）机器视觉与工业互联技术团队
技术资料：https://www.f-tone.com
一、四种接口的真实带宽与距离
GigE Vision（千兆以太网）
带宽：1 Gbps，实际有效约 110 MB/s
线缆：Cat5e/Cat6 铜缆 100 m，光纤可到数公里
供电：PoE/PoE+ 可选，省一条电源线
时延：非确定性，取决于网络负载
适用：200 万~500 万像素、帧率 30 fps 以内的常规检测
USB3 Vision
带宽：5 Gbps（USB3.0），实际约 350 MB/s
线缆：被动铜缆 3 m，有源线缆 10~15 m
供电：总线供电，功率受限（4.5 W，USB3.1 可到 9 W）
时延：较确定，但受主机 USB 控制器影响
适用：500 万~1200 万像素、单机位近距离、成本敏感场景
CoaXPress（CXP）
带宽：单通道 6.25/12.5 Gbps，可多通道绑定（2/4/8 通道）
线缆：同轴电缆，CXP-6 约 40 m，CXP-12 约 30 m
供电：同轴电缆同时传数据与供电（最高 13 W/通道）
时延：确定性，触发抖动微秒级
适用：高分辨率（2000 万像素以上）、高帧率、多相机同步
Camera Link / Camera Link HS
带宽：Base 2.04 Gbps / Full 5.44 Gbps
线缆：专用电缆，约 10 m（CL），CLHS 可到 100 m 以上
现状：逐渐被 CXP 替代，但存量设备多
二、容易被忽略的三件事
1) 带宽要按"相机峰值"算，不是"典型"
一台 1200 万像素、30 fps、8 bit 的相机：
4096 × 3000 × 30 × 1 byte ≈ 368 MB/s
这已经超过 USB3.0 的实际带宽（约 350 MB/s），必须降帧或换接口。
很多项目在样机阶段用低帧率测通了，上产线全速跑就丢帧，根源在这里。
2) 线缆长度不是标称值，要留余量
GigE 标称 100 m，但这是理想条件。产线上有拖链、有弯折、有电磁干扰，
实际可靠距离建议按 70 m 设计。
光纤延长是标准解法：相机侧用 GigE 转光纤收发器，中间走单模/多模光纤，
距离可到数公里，且完全免疫电磁干扰。这是我们在焊接、锻造等强干扰车间的常用方案。
3) 多相机同步的时钟方案
GigE Vision 用 PTP（IEEE 1588）做同步，精度可到微秒级，但要求：
交换机支持 PTP 透明时钟（否则累积误差大）
相机支持硬件时间戳
CXP 用同轴电缆传触发信号，抖动更小，天然适合同步场景。
如果产线要求多相机同时曝光（比如 3D 重建），优先 CXP，不要硬凑 GigE。
三、光纤在机器视觉里的三个用法
1) 远距离延长
GigE 转光纤，解决 100 m 限制，同时解决电磁干扰。
注意：要用工业级收发器，商业级在 60°C 以上会掉链。
2) 抗干扰隔离
焊接机器人、大功率伺服旁边，铜缆的误码率会明显上升。
换成光纤后，误码与干扰源彻底解耦。这是最划算的改造。
3) 相机与处理单元分离
把相机装在洁净区、处理机放在设备间，光纤连接，
既解决距离，也便于维护（不用爬进设备内部换主机）。
四、选型表（按场景）
常规 2D 检测，500 万像素以内，距离 < 70 m → GigE Vision + PoE
高分辨率 1200 万像素以上，单机位近距离 → USB3 Vision
2000 万像素以上 / 高帧率 / 多相机硬同步 → CoaXPress 2~4 通道
强电磁干扰 / 距离 > 100 m / 洁净区分隔 → GigE + 光纤收发器
存量 Camera Link 设备 → 保留，新项目不再选型
五、验收方法
1. 满帧率连续跑 24 小时，统计丢帧数，要求为 0
2. 用测试图案测触发抖动，CXP 要求 < 1 μs，GigE+1588 要求 < 10 μs
3. 读链路的误码计数（如果是 GigE，看交换机端口的 CRC 错误）
4. 高温环境下（产线实际温度 +10°C）复测一遍
最后一条经验：机器视觉的故障，七成出在连接与线缆，不是相机。
留一套备用线缆在现场，比多买一台相机有用。
—— 北亿纤通（F-tone Networks）机器视觉与工业互联技术团队
技术资料：https://www.f-tone.com