CoaXPress 2.0 per il tuo sistema di visione
Le abbreviazioni CoaXPress e CXP si riferiscono ai cosiddetti cavi coassiali ottimizzati per l'elaborazione delle immagini. Lo standard si caratterizza per elevate velocità di trasmissione in tempo reale, che con CoaXPress 2.0 raggiungono i 12,5 Gbps per canale. Ciò consente di trasmettere in modo affidabile grandi quantità di dati tramite un unico cavo.
Ultimo aggiornamento: 14/03/2024
Tempo di lettura: circa 11 Minuti
Le cose più importanti da sapere su CoaXPress 2.0
CoaXPress 2.0 consente la trasmissione di grandi quantità di dati a una velocità fino a 12,5 Gbps per canale e fornisce alimentazione tramite un unico cavo coassiale (Power-over-Coax).
È l'interfaccia visiva con il costo per megabyte più basso.
Per il funzionamento è necessaria una scheda di interfaccia aggiuntiva oun frame grabber, che riduce il carico sulla CPU e consente un’elaborazione efficiente dei dati.
L'interfaccia consente una facile sincronizzazione di più telecamere e supporta lo standard GenICam per un'integrazione perfetta tra telecamera, interfaccia e software.
Grazie alle elevate velocità di trasmissione dei dati e alle lunghe distanze di trasmissione,CoaXPress 2.0 offre vantaggi soprattutto nell'industria dei semiconduttori, nei sistemi AOI 3D, nella stampa e nell'ispezione alimentare, nella tecnologia del traffico e in campo medico.
Cosa rende speciale CoaXPress 2.0?
Rispetto alla versione precedente, CoaXPress 2.0 riduce il numero di cavi necessari: laddove prima erano richiesti più cavi, questa versione trasmette tutto tramite un unico cavo coassiale. Sia i dati che l’alimentazione vengono trasmessi attraverso questo cavo, con un’elevata larghezza di banda che raggiunge i 12,5 Gbit al secondo per canale.
Se scegliete CoaXPress, dovrete aggiornare il vostro PC. Mentre altre interfacce, come GigE o USB 3.0, sono già di serie sulla maggior parte dei PC, CoaXPress richiede una scheda di interfaccia aggiuntiva o un frame grabber. Questo è l'unico modo per trasferire i dati dalla telecamera al PC.
L'utilizzo di una scheda di acquisizione immagini offre il vantaggio di ridurre il carico sulla CPU del' computer. Ciò consente di liberare maggiore potenza di elaborazione per altre attività, come l'elaborazione delle immagini.
Vantaggi di CoaXPress come interfaccia
Grazie a questa interfaccia ad alta velocità, è possibile sfruttare appieno le potenzialità dei moderni sensori di immagine ad alta risoluzione con un elevato numero di fotogrammi al secondo, per ottenere le massime prestazioni nelle vostre applicazioni.
Lunghezza del cavo: mentre lo standard USB 3.0 prevede una lunghezza massima del cavo di 10 metri, lo standard CXP consente distanze di trasmissione fino a 40-100 metri (a larghezza di banda ridotta).
Vantaggio in termini di costi: il CXP richiede un unico cavo sia per la trasmissione dei dati che per l'alimentazione. Il CXP è quindi considerato l'interfaccia con il costo per megabyte più basso.
Sincronizzazione: grazie a CoaXPress 2.0, è possibile collegare più telecamere a un computer e sincronizzarle facilmente tra loro. Ciò consente di riprendere anche oggetti in movimento sul nastro trasportatore.
Velocità: con 12,5 Gbit al secondo, l’interfaccia CXP stabilisce uno standard elevato nella trasmissione dei dati. Anche la velocità del computer ne trae vantaggio, grazie alla riduzione del carico sulla CPU.
Latenza minima: CoaXPress 2.0 offre una latenza estremamente bassa — solo pochi microsecondi — per applicazioni in tempo reale particolarmente esigenti, con jitter deterministico e molto ridotto.
Compatibilità: l'interfaccia supporta lo standard GenICam, che garantisce anche il collegamento tra telecamera, interfaccia e software.
Configurazione semplice: c'è un solo cavo da collegare al computer. Ciò significa che è sufficiente installare e collegare tre componenti. È presente un solo tipo di connettore: il connettore Micro-BNC (HD-BNC) compatto.
Configurazione di un sistema classico di elaborazione delle immagini CoaXPress 2.0
Il diagramma illustra l'architettura tipica di un sistema CoaXPress 2.0. La telecamera CXP tende ad essere più ingombrante rispetto alle telecamere compatte USB 3.0 o GigE. Ciò è dovuto, tra l’altro, ai sensori più grandi utilizzati, che generano più calore che deve essere dissipato.
Rispetto alla versione precedente, ciò consente una progettazione del sistema più snella, con un numero inferiore di cavi dati. Spesso i cavi I/O non sono necessari, poiché l'alimentazione e l'attivazione sono garantite tramite il cavo coassiale (soluzione a cavo singolo). Anche i collegamenti standardizzati per la telecamera e la scheda di acquisizione immagini sono più resistenti rispetto al passato.
In quali settori di applicazione trova impiego CoaXPress?
Uno dei principali vantaggi dell'interfaccia CoaXPress rispetto ad altri standard è quindi l'elevata velocità di trasmissione dati. Ma anche le maggiori distanze che possono essere colmate tra la telecamera e il PC sono preziose per molte applicazioni e offrono possibilità anche per soluzioni di elaborazione delle immagini molto sofisticate. CoaXPress è particolarmente popolare nell'industria dei semiconduttori. Nei sistemi AOI 3D (ispezione ottica automatizzata), ad esempio, è necessario realizzare grandi quantità di dati con alta risoluzione senza latenza significativa. Altri campi di applicazione si trovano, ad esempio, nell'ispezione della stampa, nell'ispezione degli alimenti, nella tecnologia del traffico (ITS) o nella medicina.
Aggiornamento a CoaXPress 2.0
Se desideri aggiornare il tuo sistema da una versione precedente a CoaXPress 2.0, non è necessario sostituire tutti i componenti. Lo standard è compatibile con la prima versione CXP, pertanto un sistema con componenti di generazioni diverse è comunque funzionante. Tuttavia, potresti perdere alcune nuove funzionalità del prodotto, motivo per cui, nel lungo periodo, vale sempre la pena procedere a una sostituzione completa.
Se si sta passando da un'altra interfaccia a CoaXPress 2.0, è opportuno verificare alcuni aspetti:
La telecamea e il computer sono compatibili con il nuovo sistema di cablaggio e con le elevate velocità di trasmissione dati e le risoluzioni associate?
È possibile l'alimentazione tramite Power-over-Coax?
È necessario aggiornare il software e i driver?
Cosa distingue la scheda di interfaccia dal frame grabber?
A differenza delle interfacce USB e GigE, CoaXPress è un'interfaccia specializzata per la visione artificiale. Di conseguenza, i PC standard non dispongono dell'hardware necessario per collegare le telecamere CoaXPress. È quindi necessaria una scheda di acquisizione immagini aggiuntiva nel PC.
Frame grabber
Il frame grabber fornisce l’interfaccia digitale (CoaXPress, GigE, Camera Link) e memorizza temporaneamente i dati dell’immagine. Alcuni frame grabber eseguono operazioni di pre-elaborazione dei dati dell’immagine, come il binning o il ridimensionamento. I dati vengono inoltre scritti nella RAM tramite Direct Memory Access (DMA) senza passare attraverso il processore del PC. L’accesso ai dati delle immagini dal frame grabber avviene solitamente tramite software specializzato per l’elaborazione delle immagini (ad es. Halcon) o interfacce standardizzate come GenICam. L’impegno e i costi di configurazione per un sistema con frame grabber sono relativamente elevati.
Scheda di interfaccia
A differenza di un frame grabber, una scheda di interfaccia presenta un design più semplice. Essa tralascia completamente la pre-elaborazione delle immagini e si limita a ricevere i dati delle immagini tramite il collegamento con la telecamera, per poi memorizzarli direttamente nella RAM. Anche in questo caso si ricorre al DMA per bypassare la CPU, riducendone così in modo significativo il carico di lavoro. Tuttavia, poiché la scheda di interfaccia non esegue alcuna elaborazione delle immagini, sia i costi che lo sforzo di configurazione risultano inferiori.
Scheda di interfaccia vs. frame grabber
Caratteristiche | Scheda di interfaccia | Frame grabber |
|---|---|---|
Pre-elaborazione dei dati immagine (ad es. ridimensionamento) | No | Sì |
Sgravio della CPU tramite DMA | Sì | Sì |
Driver/interfacce standard (ad es., GenICam) | Sì | Per lo più |
Interfacce con software di elaborazione delle immagini (ad es. Halcon) | Sì | Per lo più |
Tempo necessario per l'installazione e la configurazione | basso | medio |
Costo | basso | medio |
Conclusione: i vantaggi di CoaXPress 2.0
Grandi quantità di dati a velocità di trasferimento elevate su lunghe distanze: lo standard CoaXPress 2.0 per l’elaborazione industriale delle immagini rende tutto questo possibile. Progettata come successore dello standard Camera Link, questa interfaccia per la visione artificiale richiede tuttavia una scheda di acquisizione immagini nel PC. Considerate le grandi quantità di dati, ciò non deve necessariamente rappresentare uno svantaggio, poiché riduce il carico sulla CPU del PC. La CPU è quindi completamente disponibile per l’applicazione di elaborazione delle immagini, poiché l’ulteriore pre-elaborazione delle immagini viene trasferita alla scheda.
CoaXPress 2.0 si è evoluto in CoaXPress-over-Fiber. Scopri di più al riguardo nell'articolo informativo.
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Domande frequenti su CoaXPress 2.0
CoaXPress 2.0 è un'interfaccia ad alta velocità (con una larghezza di banda di 12,5 Gbps per canale) destinata ai sistemi di visione artificiale industriale. Consente la trasmissione di grandi quantità di dati e l'alimentazione delle telecamere di visione artificiale tramite un unico cavo coassiale: una soluzione ideale per applicazioni esigenti quali l'ispezione ottica automatica 3D (AOI), l'ispezione delle stampe, l'analisi sportiva e del movimento e la tecnologia medica.
CoaXPress 2.0 raggiunge velocità di trasferimento dati più elevate (fino a 12,5 Gbps per canale) con latenze molto basse e deterministiche, supporta cavi di grande lunghezza (fino a 100 metri) e consente una sincronizzazione stabile di più telecamere. Inoltre, i dati e l'alimentazione vengono trasmessi insieme tramite un unico cavo.
In addition to a compatible machine vision camera, an additional interface card or frame grabber is required in the PC. These components ensure efficient data transfer and reduce the load on the system's CPU. The frame grabber provides additional image preprocessing to improve image quality and drastically reduce the amount of image data. The additional cost of the frame grabber quickly pays for itself through savings on hardware such as CPUs and GPUs.
Sì, CoaXPress 2.0 è retrocompatibile con le versioni precedenti. È possibile l'utilizzo misto di diverse generazioni. Tuttavia, per sfruttare appieno tutte le nuove funzionalità, si consiglia un aggiornamento completo del sistema.
CoaXPress 2.0 è particolarmente indicato per applicazioni che richiedono elevate velocità di trasmissione dati e lunghe distanze tra la telecamera e il PC, quali l'ispezione dei semiconduttori, l'ispezione alimentare, l'ispezione della stampa, la tecnologia del traffico e l'imaging medico.