CoaXPress 是什麼？

CoaXPress，高資料傳輸率的標準

CoaXPress (簡稱 CXP) 標準，原本由工業影像處理產業中的 6 家廠商共同推出。其目標是開發出一種高速資料介面，同時能夠長距離傳送大量資料。第一個 CoaXPress 介面係於 2008 年在斯圖加特的工業影像處理領域中領先商展「Vision」上發表。經過三年開發後，CXP 1.0 標準於 2011 年正式推出。自此該標準在工業影像處理中站穩腳步，之後在 2021 年演進到 CXP 2.0。

符合 CoaXPress 1.0/1.1 標準的介面，支援 6.25 Gbps (每一通道) 的資料傳輸率。現行的 CoaXPress 2.0 標準將傳輸速度加倍，最高可達 12.5 Gbps (每一通道)。

哪些應用領域受惠於 CoaXPress？

CoaXPress 適用的典型應用：自動化光學檢測

CoaXPress 介面和其他標準相較的兩大主要優點，是高資料傳輸率，以及相機與電腦可透過更長距離連線。這些特性對許多應用來說是有價值的，更能提供相當成熟的影像處理解決方案。

CoaXPress 在半導體產業中特別普及。舉例來說，在 3D AOI 系統 (自動化光學檢測) 中，必須傳輸高解析度的大量資料，且不能有明顯的延遲。其他應用包括印刷檢測、食品檢測、交通技術 (ITS) 和醫療。

介面比較 - CoaXPress vs. USB/GigE

來看看兩種知名介面：USB 和 GIgE，以解釋 CXP 的特殊功能。

USB 3.0 介面本身已成為工業影像處理中一個可靠的選項。USB 3 Vision 標準建構於此界面上，同時在大眾市場上的接受度也逐漸提升。因此，所有筆電、桌機、平板和智慧型手機上都具備 USB 3.0 介面。

Gigabit 乙太網路從 2006 年起就成為工業影像處理的既定標準。GigE 具有大量已安裝的應用，目前是使用最廣泛的工業數位相機介面技術。

USB 3.0 和 GigE 的優點是不需在電腦中額外安裝附加介面卡。相對的 CoaXPress 標準需要在電腦中安裝對應的附加介面卡，以便傳輸資料。這是因為 CoaXPress 不像 USB 或 GigE 已經是標準 PC 的一部分。附加的介面卡也能減輕 CPU 負荷：如果沒有特殊的介面卡，像 CoaXPress 這樣的高資料傳輸率，將會為 CPU 帶來沉重負荷，只為了傳輸影像資料。

在 CoaXPress 標準中，總是需要合適的介面卡來將資料傳到電腦中。

升級到 CoaXPress 2.0

在比較過各種介面的基本差異後，我們來細看 CoaXPress 2.0 標準。符合 CoaXPress 1.0/1.1 標準的介面，支援的資料傳輸率最高可達 6.25 Gbps (每一通道)；而 CoaXPress 2.0 介面規範的傳輸速率有兩倍高，高達 12.5 Gbps (每一通道)。

如果將先前的 USB 或 GigE 介面升級到 CoaXPress 2.0，可能能夠帶來哪些優點和可能性？我們提供的表格，顯示考慮轉換介面時的注意要點概覽：

線材長度受線材品質與類別的影響。

介面卡和影像擷取卡有什麼不同？

雖然兩種都可以用來當做 CoaXPress 相機與電腦連線的介面卡，但因你的應用需求，兩種方式各有不同好處：

「影像擷取卡」一詞最早出現於類比影像訊號首度使用電腦進行數位化的時代。現在，影像在相機感光元件處就已經數位化，並以數位方式傳送到電腦。因此，影像擷取卡只提供數位介面 (GigE、USB、Camera Link、CoaXPress)，同時暫存影像資料。某些影像擷取卡也可以對資料進行預處理，例如 binning 或縮放。資料會透過 Direct Memory Access (DMA) 直接寫入主記憶體，無需經由電腦處理器，可大幅降低 CPU 負載。來自影像擷取卡的影像資料，通常透過特殊影像處理軟體 (如 Halcon) 或如 GenICam 等標準化介面存取。影像擷取卡系統的配置所需投入的心力與成本，通常比較高，但對需要資料預處理的應用來說是值得的。

相機與影像擷取卡

與影像擷取卡相較，介面卡通常簡單得多。介面卡完全不做預處理，而是直接自相機連線取得影像資料，並直接存入工作記憶體中。這種方式也同樣跳過 CPU，透過 DMA 來傳輸，以降低 CPU 負載。由於介面卡上不進行影像處理，因此和影像擷取卡相比，這種方式的配置所需投入與成本都比較低。

功能	介面卡	‌影像擷取卡
影像資料預處理 (例如縮放)	無	有
以 DMA 降低 CPU 負載	有	有
標準驅動程式/介面 (如 GenICam)	有	多數有
影像處理軟體介面 (例如 Halcon)	有	多數有
安裝與配置的投入心力	低	中
成本	低	中

總結

以高傳輸速度長距離傳送大量資料：適用於工業影像處理的 CoaXPress 2.0 標準，能做到這一切要求。其設計目的為取代廣泛使用的 Camera Link 標準，這種電腦視覺介面在電腦中需要對應的介面。然而這並非缺點：由於 CPU 無需處理資料傳輸工作，因此可全力投入影像處理應用的運算。在傳輸大量資料的同時，也可將額外的預處理工作交給電腦卡來處理。

對於 USB 技術的優點，還有任何疑問嗎？想看看你的系統若使用 USB3 Vision Standard，能帶來什麼樣的效能提升嗎？
我們很樂意提供協助。