O que é CoaXPress 2.0?
Gaspar van Elmbt
CoaXPress é uma interface de alta velocidade para câmara utilizada em machine vision quando as interfaces padrão não conseguem disponibilizar bandwidth suficiente, sincronização ou fiabilidade. Neste guia, irá aprender o que é o CoaXPress, como funciona o CoaXPress 2.0, quando é necessária uma placa de aquisição (frame grabber) e como se compara com GigE Visão e USB3 Visão. Se a sua aplicação envolver elevadas taxas de fotogramas, sensores de alta resolução ou várias câmaras sincronizadas, o CoaXPress pode ser a escolha certa.
Índice
CoaXPress é uma interface de alta velocidade para câmara utilizada em machine vision quando as interfaces padrão não conseguem disponibilizar bandwidth suficiente, sincronização ou fiabilidade. Neste guia, irá aprender o que é o CoaXPress, como funciona o CoaXPress 2.0, quando é necessária uma placa de aquisição (frame grabber) e como se compara com GigE Visão e USB3 Visão. Se a sua aplicação envolver elevadas taxas de fotogramas, sensores de alta resolução ou várias câmaras sincronizadas, o CoaXPress pode ser a escolha certa.
O que é CoaXPress?
CoaXPress é uma norma de interface de alta velocidade para a transmissão de imagem em sistemas de machine vision, imagem industrial, imagem científica e imagem médica. Utiliza cabo coaxial para transmitir dados de imagem, sinais de controlo e, em muitos casos, alimentação, o que o torna uma opção sólida para aplicações que necessitam de elevado desempenho com cablagem simples. O CoaXPress foi concebido para sistemas em que a bandwidth, a sincronização e a fiabilidade são críticas. Os casos de utilização típicos incluem:
- Inspeção de alta velocidade
- Ficheiros de imagem de grande dimensão
- Múltiplas câmaras sincronizadas
- Imagem multi-vista
- Sistemas de visão 3D
- Imagem científica e médica
Como funciona o CoaXPress 2.0
CoaXPress 2.0 é a versão mais recente da norma e foi concebido para aplicações de imagem mais exigentes. Um único cabo CoaXPress 2.0 pode transportar até 12.5 Gbps de dados de imagem. Em sistemas multi-cabo, a bandwidth total pode atingir 50 Gbps. Isto permite que câmaras e frame grabbers forneçam suporte a sensores de alta resolução, taxas de fotogramas elevadas e captura multi-câmara sincronizada. Como o CoaXPress utiliza cablagem coaxial, combina transmissão série de alta velocidade com uma ligação física prática e robusta. Isto torna-o especialmente útil em ambientes industriais de machine vision onde o desempenho estável é importante.
Porque o CoaXPress é importante em Machine Vision
O CoaXPress é importante em machine vision porque a interface da câmara pode tornar-se um estrangulamento quando os sensores de imagem, as taxas de fotogramas ou a complexidade do sistema aumentam. Em aplicações com linhas de produção rápidas, câmaras de alta resolução ou configurações multi-câmara sincronizadas, a interface tem de transferir grandes volumes de dados de forma fiável e com baixa latência. O CoaXPress foi concebido precisamente para estas condições. As principais vantagens do CoaXPress incluem:
- Transmissão de imagem de alta velocidade para câmaras industriais
- Até 12.5 Gbps por cabo com CXP-12
- Até 50 Gbps em configurações multi-cabo
- Suporte para sistemas multi-câmara sincronizados
- Complexidade de cablagem reduzida
- Compatibilidade com fluxos de trabalho baseados em frame grabber e SDK
CXP-6 vs CXP-12: Canais, Links e Bandwidth
O CoaXPress aumenta a bandwidth ao adicionar links entre a câmara e o frame grabber. Cada ligação coaxial é frequentemente designada como um canal ou link. À medida que são adicionados mais links, o sistema pode suportar mais dados, o que é útil para resoluções mais elevadas e frame rates mais rápidas. As velocidades de link comuns incluem:
- CXP-6: até 6.25 Gbps por link
- CXP-12: até 12.5 Gbps por link
A câmara e o frame grabber têm de suportar o mesmo número de links, e cada saída da câmara tem de ligar a uma porta correspondente do frame grabber.
Esta estrutura escalável é uma das principais razões pelas quais o CoaXPress funciona tão bem em sistemas de machine vision de alto desempenho.
| Configuration | Number of cables | Total bandwidth |
|---|---|---|
|
Single-link |
1 |
Up to 6.25 Gbps or 12.5 Gbps |
|
Dual-link |
2 |
Up to 25 Gbps |
|
Quad-link |
4 |
Up to 50 Gbps |
Power over CoaXPress (PoCXP) Explicado
Power over CoaXPress, ou PoCXP, permite que um cabo coaxial transporte alimentação, dados e sinais de controlo ao mesmo tempo. Isto reduz o número de cabos no sistema e ajuda a simplificar a instalação. Para OEMs e integradores de sistemas, o PoCXP pode melhorar a fiabilidade, ao mesmo tempo que reduz a confusão de cabos e o número de componentes. Os benefícios práticos do PoCXP incluem:
- Menos cabos
- Design de sistema mais simples
- Instalação mais rápida
- Menor número de componentes
- Custo global reduzido
Precisa de uma placa de aquisição de imagem para CoaXPress?
Sim, um sistema CoaXPress requer uma frame grabber compatível.
A frame grabber recebe dados de imagem da câmara CoaXPress e transfere-os para o PC anfitrião para processamento. Também desempenha um papel importante na sincronização, no triggering e na gestão de configurações multi-link ou multi-câmara.
Uma configuração CoaXPress típica inclui:
- Uma câmara CoaXPress
- Uma frame grabber compatível
- Cabos Coaxial
- Um PC anfitrião com capacidade PCIe disponível
Dependendo da aplicação, requisitos adicionais podem incluir E/S da câmara, triggering, controlo de estroboscópio ou suporte para várias frame grabbers num único PC.
CoaXPress vs GigE Visão vs USB3 Visão
CoaXPress é, em geral, a melhor opção quando a sua aplicação necessita de mais bandwidth, sincronização mais rigorosa ou transferência de imagem a alta velocidade mais fiável do que a que o GigE Visão ou o USB3 Visão conseguem oferecer.
Cada interface tem os seus pontos fortes:
- CoaXPress: Melhor para imagem industrial de alta velocidade, sistemas sincronizados com várias câmaras e aplicações com elevado débito de dados.
- GigE Visão: Frequentemente uma boa escolha para maiores comprimentos de cabo, configurações baseadas em rede e aplicações em que as exigências de bandwidth são mais moderadas.
- USB3 Visão: Frequentemente adequado para sistemas mais simples e mais sensíveis ao custo, em que comprimentos de cabo curtos e uma configuração fácil são prioridades.
Na prática, o CoaXPress é frequentemente selecionado quando o débito de imagem, o disparo determinístico e a estabilidade do sistema são mais importantes do que a simplicidade de nível de entrada.
Compatibilidade de Software e Suporte de SDK
Câmaras CoaXPress disponibilizam suporte para software de visualização e fluxos de trabalho de desenvolvimento baseados em SDK. Isso significa que integradores e programadores podem utilizar câmaras CoaXPress em sistemas de inspeção, aplicações personalizadas e plataformas de machine vision sem abdicar do controlo sobre as definições de aquisição e o comportamento do sistema. As funcionalidades de software comuns incluem:
- Visualização em direto e controlo de aquisição
- Ajuste de ganho e de exposição
- Seleção de ROI
- Disparo por hardware e por software
- LUT, gamma e correção de cor
- Monitorização da temperatura e diagnósticos
- Controlo em tempo real de sistemas multicanal ou multicâmara
O suporte de SDK pode incluir:
- C++
- C#
- Python
- Fluxos de trabalho baseados em GenICam
- Integração de bibliotecas de visão de terceiros
O CoaXPress é adequado para a sua Aplicação?
CoaXPress é a escolha certa quando a sua aplicação requer taxas de dados ultraelevadas, transmissão de imagem fiável, cablagem simplificada ou múltiplas câmaras sincronizadas. É especialmente relevante para:
- Inspeção automatizada
- Imagem científica
- Imagem médica
- Imagem 3D
- Sistemas multicâmara
- Visão industrial de alta velocidade
Se o seu sistema de imagem requer até 12,5 Gbps por cabo, até 50 Gbps em configurações multicabo e suporte para PoCXP, o CoaXPress oferece uma base sólida para machine vision de alto desempenho.
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Perguntas Frequentes Sobre CoaXPress
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