Basler немедленно прекращает все поставки своим российским и белорусским клиентам.

Закрыть

Ваш браузер устарел. Он имеет уязвимости в безопасности и может не показывать все возможности на этом и других сайтах. Узнайте, как обновить Ваш браузер .

OK
Начните настройку системы машинного зрения Webshop

Что такое CoaXPress?

CoaXPress, стандарт высокоскоростной передачи данных.

Стандарт CoaXPress (или сокращенно CXP) был первоначально задуман шестью компаниями из сектора промышленной обработки изображений. Цель заключалась в разработке интерфейса для высокоскоростной передачи больших объемов данных на большие расстояния. Первые варианты интерфейса по стандарту CoaXPress были представлены на выставке Vision — ведущей выставке промышленных систем обработки изображений, которая прошла в Штутгарте в 2008 году. Спустя еще три года, в 2011 году, был официально выпущен стандарт CXP 1.0. С тех пор он уже прочно зарекомендовал себя в сфере промышленной обработки изображений, и в 2021 году была представлена версия CXP 2.0.

Интерфейс, основанный на стандарте CoaXPress 1.0/1.1, поддерживает скорость передачи данных до 6,25 Гбит/ с (на канал). В текущей версии стандарта CoaXPress 2.0 скорость передачи данных увеличена вдвое и составляет 12,5 Гбит/с (на канал).

Для решения каких задач целесообразно использовать стандарт CoaXPress?

Типичная область применения CoaXPress – автоматизированный оптический контроль (АОК)
Типичная область применения CoaXPress – автоматизированный оптический контроль (АОК)

Двумя основными преимуществами интерфейса CoaXPress по сравнению с другими являются высокая скорость передачи данных и большое допустимое расстояние между камерой и ПК. Эти характеристики важны для решения множества задач и даже открывают возможности для реализации комплексных систем обработки изображений.

На сегодняшний день интерфейс CoaXPress уже получил широкое распространение, особенно в полупроводниковой промышленности. Например, в 3D-системах АОК (автоматизированного оптического контроля) необходимо передавать большие объемы данных с высоким разрешением без значительной задержки. К другим направлениям относятся контроль качества печатной продукции, контроль качества пищевых продуктов, технологии мониторинга дорожного движения (ИТС) и медицина.

Сравнение интерфейсов: CoaXPress и USB/GigE

Чтобы проиллюстрировать особенности CXP, давайте рассмотрим два распространенных интерфейса — USB и GigE.

Интерфейс USB 3.0 зарекомендовал себя как надежный выбор для промышленных систем обработки изображений. На его основе разрабатывается стандарт USB3 Vision, который также набирает популярность на массовом рынке. Теперь все ноутбуки, персональные компьютеры, планшеты и смартфоны теперь оснащаются интерфейсом USB 3.0.

Gigabit Ethernet (GigE) с 2006 года считается золотым стандартом для промышленных систем обработки изображений. Исходя из количества установленных систем с технологией GigE, в настоящее время это наиболее широко распространенный интерфейс передачи данных для промышленных цифровых камер.

Преимуществом USB 3.0 и GigE является отсутствие необходимости в оснащении ПК дополнительной съемной платой. Напротив, при выборе стандарта CoaXPress в ПК необходимо установить специальную PC-карту для передачи данных, поскольку, в отличие от USB или GigE, CoaXPress пока еще не стал стандартным интерфейсом ПК. Съемная плата также позволяет снизить загрузку ЦП: без такой платы передача видеоданных на высоких скоростях, типичных для CoaXPress, будет серьезно нагружать процессор.

Для передачи данных на ПК по этому протоколу CoaXPress обязательно должна быть установлена съемная плата
Для передачи данных на ПК по этому протоколу CoaXPress обязательно должна быть установлена съемная плата

Переход на CoaXPress 2.0

Мы сравнили основные различия между интерфейсами передачи данных, а теперь более подробно рассмотрим стандарт CoaXPress 2.0. Интерфейс по стандарту CoaXPress 1.0/1.1 поддерживает скорость передачи данных 6,25 Гбит/с (на канал), тогда как стандарт CoaXPress 2.0 устанавливает в два раза более высокую скорость передачи данных — до 12,5 Гбит/с (на канал).

Какие возможности или преимущества предлагает переход на CoaXPress 2.0, если в данный момент система оснащена интерфейсом USB или GigE? В нашей таблице представлен краткий обзор факторов, которые следует учитывать при принятии решения о таком переходе:

Сравнение интерфейсов CoaXPress и Camera Link

Длина кабеля в зависимости от качества и типа кабеля.

Чем интерфейсная плата отличается от фреймграббера?

В качестве съемной платы для подключения камеры с интерфейсом CoaXPress к ПК можно использовать любой из этих вариантов, однако каждый из них предлагает определенные преимущества, в зависимости от требований к системе.

Термин «фреймграббер» (или «плата видеозахвата») появился в те времена, когда все еще было необходимо оцифровывать аналоговый видеосигнал на ПК. В настоящее время изображение уже оцифровывается сенсором камеры и передается на ПК в цифровом формате. Фреймграббер, таким образом, всего лишь обеспечивает цифровой интерфейс (GigE, USB, Camera Link, CoaXPress) и временно хранит видеоданные. Некоторые фреймграбберы также обеспечивают предварительную обработку данных, например, биннинг или масштабирование. Данные записываются непосредственно в оперативную память (ОЗУ) с помощью технологии прямого доступа к памяти (Direct Memory Access — DMA) без задействования ресурсов центрального процессора ПК, что значительно снижает его загрузку. Доступ к видеоданным от фреймграббера можно получить с помощью специального программного обеспечения для обработки изображений (например, Halcon) или по стандартным интерфейсам, таким как GenICam. Затраты времени и средств на настройку системы с фреймграббером сравнительно высоки, но оправданны, если требуется предварительная обработка данных.

Фрейм-граббер и камера
Фрейм-граббер и камера

В отличие от фреймграббера, конфигурация с интерфейсной платой довольно проста. Интерфейсная плата не предусматривает возможность предварительной обработки и только принимает видеоданные от подключенной камеры для дальнейшего сохранения непосредственно в оперативной памяти. Опять же, благодаря DMA эти операции выполняются в обход ЦП, что позволяет снизить его загрузку. За счет отсутствия обработки изображений на стороне интерфейсной платы затраты времени и средств на настройку такой системы будут ниже по сравнению с системой на базе фреймграббера.

Характеристики Интерфейсная плата Фреймграббер
Предварительная обработка данных изображения (например, масштабирование) Нет Да
Снижение загрузки ЦП благодаря DMA Да Да
Стандартные драйверы/интерфейсы (например, GenICam) Да Большей частью
Сопряжение с ПО обработки изображений (например, Halcon) Да Большей частью
Затраты на установку и настройку Низкие Средние
Финансовые затраты Низкие Средние

Заключение

Передача больших объемов данных на высокой скорости и на большие расстояния стала реальностью благодаря стандарту CoaXPress 2.0 в промышленной обработке изображений. Этот новый стандарт для систем компьютерного зрения был разработан как преемник широко распространенного интерфейса Camera Link и также требует установки дополнительной интерфейсной платы на ПК. Однако это не является недостатком: так предотвращается чрезмерная загрузка центрального процессора, что позволяет полностью освободить его ресурсы для решения задач обработки изображений. Кроме того, помимо передачи больших объемов данных, интерфейсная плата принимает на себя задачи предварительной обработки изображения.