CoaXPress接口标准的优势及其应用

何为CoaXPress？

CoaXPress (CXP) 是一项同轴电缆不对称高速串行通信标准，是专为机器视觉行业开发的一种数字接口规范。对于需要高分辨率成像以及图像快速传输到主机的机器视觉应用，该标准的高速高带宽数据传输能力可谓理想的解决方案。

CoaXPress于2009年推出，多年发展后于2015年发布4x CXP-6现行版本。CoaXPress标准由日本工业成像协会 (JIIA)管理。JIIA由自动化成像协会 (AIA) 和欧洲机器视觉协会 (EMVA) 共同为之提供支持。2011年，CoaXPress获得全球化标准地位。CoaXPress兼容设备支持GenICam V2.3.1或更高版本及SFNC V2.0或更高版本。

CoaXPress使用同轴电缆，因而非常适合中高电磁干扰应用和环境。同轴电缆是适用于高速数据传输的最佳电气介质之一，也是一种低成本的电缆解决方案，方便在现场安装和短接连接器。

连接器

CoaXPress采用适于大多数工业环境的IEC标准化电缆和连接器。相机和图像采集卡有两种类型的连接器——75Ω DIN 1.0/2.3型或75Ω BNC型，两者都适用于高振动的工业环境。

图1：电缆和连接器

应用

正如前文所述，CoaXPress非常适合需要高速高带宽图像传输的应用。工厂总希望通过提高产量来获取更高的利润，但他们仍希望继续保持或提高产品质量。有鉴于此，视觉检测系统的速度通常是捕捉所需图像的限制因素。CoaXPress更高的带宽使之较USB3 Vision和GigE Vision效率更高，较10 GigE Vision成本更低。CoaXPress工业应用的另一优势是其电缆和连接器。同轴电缆价格低廉，且因其屏蔽性有着更强的抗电磁干扰能力。CoaXPress保持CXP-6速度的最大电缆长度为40米，是非常稳定、耐用、灵活的相机接口。因CoaXPress接口而受益的应用包括自动光学检测、PCB检测、晶片检测和平板显示检测。

CoaXPress更高的带宽也可支持更高分辨率的传感器应用，从而在获取高精度图像的同时，仍可满足给定应用所需的帧率。相对于使用多台低分辨率相机来实现应用所需的帧率，使用单台具有等效分辨率的CoaXPress相机无疑是一种更简单、更经济的解决方案。此类成像系统的一个应用示例包括，采用快速移动无人机(UAV)拍摄大面积区域的航拍和监控，或高速列车铁轨及电力线检测系统。CoaXPress的超低延迟也可在智能交通系统 (ITS) 应用中的进行车辆跟踪和公路控制。基于低延迟和高分辨率图像的医疗应用（如远程外科手术系统）也可因CoaXPress相机受益。

CoaXPress的优势

在要求高速和高带宽的应用中，CoaXPress有着很多完胜其他接口标准的优势。许多高分辨率传感器需要“向下节流”，这是因为标准的相机链路、千兆以太网和USB接口没有足够的带宽以匹配传感器性能的数据速率传输图像。

除高速率和高带宽外，CoaXPress也提供了与以太网相关的优势，如接口电源及允许单电缆设置的接口触发器。CoaXPress在24 v额定电压下为每根电缆提供了最高13 w电力。这些高速连接上的触发器具有低延迟和高精度的高优先级。控制协议可接受单比特误码，通过显示数据错误的CRC32校验和保护数据。CoaXPress还有着即插即用的特点。它包含自动连接机制，在丢失连接后会自动修复。

下表概述了各种低、中、高速接口：

表2：接口对比

CoaXPress接口的Bonito PRO高速相机

特性和优势

Allied Vision设计并制造了Bonito PRO相机系列，以满足用户高速接口应用需求。由于CoaXPress是一项成熟标准，因此它是这些应用的理想接口标准。我们可通过CoaXPress CXP-6接口对传感器性能进行优化，并为此精心为这款相机选择了ON Semiconductor PYTHON传感器。

Bonito PRO相机有着以下性能和优势：

支持高级成像应用顺序控制和多目标区域选择的扩展功能集

提高图像质量的机载缺陷像素和2D固定模式噪声校正

保障工业环境安全操作的4 × DIN 1.0/2.3 CoaXPress连接器

减少图像噪声的散热优化外壳

用于简化系统集成的内置三脚架适配器和多个安装孔

耐用、无风扇的工业成像应用设计

用于连接系统组件扩展控制的综合I/O功能

在CoaXPress (PoCXP) 上使用触发器和电源的单电缆解决方案

关于Allied Vision

Allied Vision Technologies（AVT）公司是全球领先的机器视觉数码相机制造商。Allied Vision为工业检测、科学、医学、交通监控，户外娱乐和更多数字成像应用领域提供各种配有数字接口的高性能数码相机，其高品质千兆以太网相机, USB相机, CoaXPress相机, Camera Link相机及传统火线相机在可见光谱和不可见光谱（红外）范围内均可提供高质量的图像、卓越的可靠性和极高的性价比。公司在德国、加拿大、美国、新加坡和中国设有 8 家子公司，并在 30 多个国家/地区创建了销售合作伙伴网络。

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