КоаXPress

CoaXPress ( CXP ) — это стандарт цифрового интерфейса , разработанный для высокоскоростной передачи данных изображений в приложениях машинного зрения .Название представляет собой смесь слов «экспресс» и « коаксиальный », чтобы подчеркнуть, что CoaXPress быстрее других стандартов (например, Camera Link или GigE Vision ) и использует коаксиальные кабели сопротивлением 75 Ом в качестве физической среды передачи.CoaXPress в основном используется в приложениях для обработки цифровых изображений, но он также подходит для высокоскоростной передачи универсальных цифровых данных.

«Устройство», которое генерирует и передает данные (например, промышленная цифровая камера ), подключено одним или несколькими коаксиальными кабелями к «хосту», который получает данные (например, захвата кадров плата в компьютере ). Стандарт CoaXPress 1.0 и 1.1 поддерживает скорость передачи данных до 6,25 Гбит /с на коаксиальный кабель, а новый стандарт 2.0 поддерживает скорость передачи данных до 12,5 Гбит /с на коаксиальный кабель от «устройства» к «хосту». Количество кабелей не ограничено стандартом. В некоторых современных камерах и устройствах захвата кадров CoaXPress используются 8 коаксиальных кабелей, обеспечивающих максимальную скорость передачи данных изображения около 4,8 ГБ/с. Старый стандарт Camera Link может передавать только до 850 МБ/с. низкоскоростной восходящий канал со скоростью до 41,6 Мбит Для управления «устройством» или для запуска доступен /с. «Хост» CoaXPress может подавать напряжение 24 В по коаксиальному кабелю мощностью до 13 Вт на кабель. Стандарт CoaXPress требует, чтобы и «устройство», и «хост» поддерживали GenICam , стандартизированный общий программный интерфейс.Кроме Camera Link, основанной на чистом LVDS без транспортного уровня , CoaXPress передает данные пакетами (см. сетевой пакет ) с использованием кодировки 8b/10b и обеспечивает CRC .CoaXPress конкурирует со стандартом Camera Link HS, разработанным Ассоциацией автоматизированной обработки изображений .

История

CoaXPress был разработан 6 компаниями, из которых Adimec, EqcoLogic (сегодня: Microchip ) и Active Silicon были одними из крупнейших разработчиков в 2008 году. После неудачи Visilink была поставлена цель разработать преемника стандарта Camera link для высокопроизводительных технологий. скорость и передача больших объемов данных, связанных с видением. Впервые стандарт был продемонстрирован в ноябре 2008 года на Vision выставке . После хорошего приема в начале 2009 года был сформирован консорциум промышленных компаний по написанию стандартов, состоящий из Adimec, Eqcologic, Active Silicon, AVAL DATA, NED и Components Express. Во время следующего Vision в 2009 году консорциум был награжден VisionAward за свои усилия по продвижению причина приложений (машинного) зрения. ^[1] К этому времени Японская ассоциация промышленной визуализации приняла CoaXPress, чтобы довести его до официального стандарта, после чего в декабре 2010 года был представлен первый черновой вариант 1.0. ^[2]^[3]

Кабели и разъемы

Разъем BNC (слева) и DIN 1.0/2.3 (справа) разъем

Средой передачи для CoaXPress является коаксиальный кабель с характеристическим сопротивлением 75 Ом. Максимальное расстояние передачи зависит от скорости передачи данных и качества кабеля. RG11 , RG6 , RG59 Можно использовать кабели и другие типы. Также можно повторно использовать существующий коаксиальный кабель при переходе от аналоговой системы к цифровой камере.

Исходный разъем для CoaXPress представляет собой разъем BNC IEC 61169-8 сопротивлением 75 Ом . Меньший разъем DIN 1.0/2.3 был добавлен в CoaXPress 1.1, а разъем Micro-BNC затем был добавлен в CoaXPress 2.0 для новых скоростей, более высоких, чем CXP-6. В большинстве последних камер и устройств захвата кадров используются разъемы DIN 1.0/2.3 или Micro-BNC, а разъем BNC IEC 61169-8 стал довольно редким. Также были продемонстрированы решения с разъемом 5W5, но он официально не поддерживается консорциумом CoaXPress. ^[4]^[5]

Варианты

CoaXPress — это масштабируемый стандарт, который можно использовать для соединений со скоростью от 1,25 Гбит/с до 25 Гбит/с и более. Обратите внимание, что в следующей таблице представлены типичные практические длины кабелей; спецификация CoaXPress определяет только электрические характеристики кабелей CXP для каждого стандарта скорости, но не указывает явным образом максимальную длину.

Имя	Битрейт	Максимальная длина кабеля при использовании кабелей Gepco VHD1100 ^[6]	Максимальная длина кабеля при использовании кабелей Belden 1694A RG-6 ^[7]
СХП-1	1,25 Гбит/с	212 м	130 м
СХР-2	2,5 Гбит/с	185 м	110 м
СХП-3	3,125 Гбит/с	169 м	100 м
СХР-5	5 Гбит/с	102 м	60 м
CXP-6	6,25 Гбит/с	60 м	40 м
СХР-10	10 Гбит/с		40 м
CXP-12	12,5 Гбит/с		30 м

Низкая скорость восходящего канала

CoaXPress поддерживает низкоскоростной восходящий канал от устройства захвата кадров к камере. Этот восходящий канал имеет фиксированную скорость передачи данных 20,833 Мбит /с для версий стандарта 1.0 и 1.1 и скорость передачи данных 41,667 Мбит /с для версии стандарта 2.0. Восходящий канал использует кодировку 8b/10b . Восходящий канал можно использовать для управления камерой, запуска и обновления прошивки.

При использовании многоканального кабельного решения DIN 1.0/2.3 также можно использовать дополнительный высокоскоростной восходящий канал, обеспечивающий передачу данных по восходящему каналу с камерой на скорости 6,25 Гбит/с. Это можно использовать для очень точного запуска. ^[4]

Использование

Наиболее распространенным применением является подключение камер к компьютерам (через устройство захвата кадров ) в приложениях (таких как машинное зрение ), которые включают автоматический сбор и анализ изображений. Были представлены некоторые камеры и устройства захвата кадров, которые поддерживают и используют стандарт интерфейса CoaXPress. ^[8]^[9]^[10]^[11]

Выполнение

На данный момент существует только одна компания, Microchip (в результате приобретения EqcoLogic), которая разрабатывает драйверы и эквалайзеры, совместимые с CoaXPress. Эти устройства необходимо использовать с устройствами FPGA для реализации стандартного протокола CoaXPress.Такая стандартная реализация выполняется с использованием IP-ядра FPGA, специально разработанного для этого протокола, при этом оно учитывает все функции, определенные стандартом. Для каждой стороны системы машинного зрения, например камеры или устройства захвата кадров, требуется выделенное FPGA IP-ядро . ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Список пропускной способности устройства

Ссылки

^ «ЭМВА» . Архивировано из оригинала 29 мая 2015 г. Проверено 20 декабря 2012 г. CoaXPress получает премию Vision Award 2009. Проверено 20 декабря 2012 г.
^ «Информационный бюллетень CoaXPress, январь 2011 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 марта 2013 г. Проверено 5 июля 2019 г.
^ «ЭМВА» . Архивировано из оригинала 29 мая 2015 г. Проверено 1 декабря 2012 г. Стандарт CoaXPress получил одобрение. Проверено 1 декабря 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б http://www.vision-systems.com/articles/print/volume-17/issue-2/features/coaxpress-interface-moves-into-the-mainstream.html Интерфейс CoaXPress становится основным продуктом Vision Systems, февраль 2010 г.
^ http://www.comComponentsexpress.com/PDF/CoaXPress_cables.pdf Кабельные решения CoaXPress
^ Драйвер/чипсет эквалайзера CoaXPress. Архивировано 22 января 2013 г. на archive.today.
^ КоаXPress 2.0
^ http://www.vision-systems.com/articles/2011/05/coaxpress-standard-camera-frame-grabber-support.html 'Стандарт CoaXPress получает поддержку камеры и захвата кадров. 31 мая 2011 г., Эндрю Уилсон Vision Systems Журнал о дизайне, дата обращения 28 ноября 2012 г.
^ http://www.vision-systems.com/articles/2012/11/cameras-certified-as-compliance-with-coaxpress-standard.html Камеры сертифицированы как соответствующие стандарту CoaXPress Дэйвом Уилсоном, старшим редактором Vision Systems Design. журнал 12 ноября 2012 г. Проверено 1 декабря 2012 г.
^ http://www.vision-systems.com/articles/print/volume-16/issue-12/features/looking-to-the-future-of-vision.html Основное внимание к продукту — взгляд в будущее видения, автор: Эндрю Уилсон Редактор журнала Vision Systems Design, 1 декабря 2011 г. Проверено 1 декабря 2012 г.
^ http://www.designnews.com/document.asp?doc_id=235998 Архивировано 4 июня 2012 г. на Wayback Machine Интерфейс CoaXPress переходит в основное направление машинного зрения, автор: Аэнн Р. Трифт, 28 ноября 2011 г. Проверено 1 декабря 2012 г.

Внешние ссылки

Официальный сайт
Стандарт CoaXPress 1.0 Стандарт Японской ассоциации промышленной визуализации
Стандарт CoaXPress 1.1 Стандарт Японской ассоциации промышленной визуализации
Стандарт CoaXPress 1.1.1 Стандарт Японской ассоциации промышленной визуализации
Стандарт CoaXPress 2.0 Стандарт Японской ассоциации промышленной визуализации
Стандарт CoaXPress 2.1 Стандарт Японской ассоциации промышленной визуализации
http://info.adimec.com/blogposts/bid/93362/The-Future-of-Machine-Vision-Continued-the-Future-Standards-Forum

[EMVA1-1] «ЭМВА» . Архивировано из оригинала 29 мая 2015 г. Проверено 20 декабря 2012 г. CoaXPress получает премию Vision Award 2009. Проверено 20 декабря 2012 г.

[2] «Информационный бюллетень CoaXPress, январь 2011 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 марта 2013 г. Проверено 5 июля 2019 г.

[EMVA2-3] «ЭМВА» . Архивировано из оригинала 29 мая 2015 г. Проверено 1 декабря 2012 г. Стандарт CoaXPress получил одобрение. Проверено 1 декабря 2012 г.

[vision1-4] Jump up to: ^а ^б http://www.vision-systems.com/articles/print/volume-17/issue-2/features/coaxpress-interface-moves-into-the-mainstream.html Интерфейс CoaXPress становится основным продуктом Vision Systems, февраль 2010 г.

[5] ttp://www.comComponentsexpress.com/PDF/CoaXPress_cables.pdf Кабельные решения CoaXPress

[6] Драйвер/чипсет эквалайзера CoaXPress. Архивировано 22 января 2013 г. на archive.today.

[7] КоаXPress 2.0

[VSD2011-8] ttp://www.vision-systems.com/articles/2011/05/coaxpress-standard-camera-frame-grabber-support.html 'Стандарт CoaXPress получает поддержку камеры и захвата кадров. 31 мая 2011 г., Эндрю Уилсон Vision Systems Журнал о дизайне, дата обращения 28 ноября 2012 г.

[VSDCompliantCameras-9] ttp://www.vision-systems.com/articles/2012/11/cameras-certified-as-compliance-with-coaxpress-standard.html Камеры сертифицированы как соответствующие стандарту CoaXPress Дэйвом Уилсоном, старшим редактором Vision Systems Design. журнал 12 ноября 2012 г. Проверено 1 декабря 2012 г.

[VSDInterfaces-10] ttp://www.vision-systems.com/articles/print/volume-16/issue-12/features/looking-to-the-future-of-vision.html Основное внимание к продукту — взгляд в будущее видения, автор: Эндрю Уилсон Редактор журнала Vision Systems Design, 1 декабря 2011 г. Проверено 1 декабря 2012 г.

[DesignNews-11] ttp://www.designnews.com/document.asp?doc_id=235998 Архивировано 4 июня 2012 г. на Wayback Machine Интерфейс CoaXPress переходит в основное направление машинного зрения, автор: Аэнн Р. Трифт, 28 ноября 2011 г. Проверено 1 декабря 2012 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]