VSN_qu_est_ce_que_le_coaxpress_2_0

Vous avez probablement déjà rencontré des câbles coaxiaux dans votre jeunesse, provenant peut-être de téléviseurs à tube raccordés à l'antenne de toit ou d'un connecteur de câble dans le mur du salon. Ces câbles redeviennent d’actualité maintenant. Mais à présent, ces câbles sont le seul point commun entre les interfaces modernes dont le standard CoaXPress et leurs vénérables prédécesseurs.

La norme CoaXPress (en abrégé CXP) a été initialement lancée par six entreprises du secteur du traitement d'images industriel. L’objectif était de développer une interface de données rapide qui permette également de transmettre un grand volume de données sur de plus grandes distances. Les premières interfaces CoaXPress ont été présentées en 2008 à à VISION - Stuttgart, le salon leader du traitement d'images industriel. En 2011, après trois années de développement supplémentaires, la norme CXP 1.0 a été officiellement publiée. Depuis, cette norme relativement nouvelle s’est imposée dans le traitement d’image industriel. Cette norme a été mise à jour dans sa version CXP 2.0 en 2019.

Une interface dotée de la norme CoaXPress 1.0 / 1.1 prend en charge des débits de données pouvant atteindre 6.25 Gbits/s. La vitesse de transmission de la nouvelle norme CoaXPress 2.0 est deux fois plus élevée, jusqu'à 12.5 Gbits/s.

Il est à la fois sprinter et marathonien : CoaXPress, le standard des débits élevés.

Par rapport aux autres normes, l’un des grands avantages de l’interface CoaXPress est son débit de données élevé. Les distances plus grandes qui peuvent être établies entre la caméra et l’ordinateur sont également précieuses pour de nombreuses applications, offrant des possibilités même pour des solutions de traitement d’images très sophistiquées. Le CoaXPress est très populaire, en particulier dans le secteur des semi-conducteurs. Dans les systèmes d’inspection optique automatisée (AOI), par exemple, des volumes de données importants doivent être atteints à des résolutions élevées sans latence importante. Les autres domaines d'application comprennent l'inspection d’impression, l'inspection des aliments, le trafic et le médical.

Quels domaines d'application bénéficient du CoaXPress ?

Application typique pour le CoaXPress :

Inspection Optique Automatisée

Examinons deux interfaces familières pour illustrer un aspect unique du CXP: USB et GigE.

L'USB 3.0 est une interface qui s'est avérée fiable dans le traitement d'images industriel. Le standard USB3 Vision est basé sur la nouvelle interface USB 3.0 largement disponible sur le marché de masse. Tous les nouveaux ordinateurs portables, PC et même les tablettes et les smartphones sont désormais dotés d'une interface USB 3.0.

Gigabit Ethernet (GigE) est une norme établie dans le traitement des images industrielles depuis 2006. Sur la base du nombre d'applications installées, GigE est actuellement la technologie d'interface la plus largement utilisée pour les caméras numériques industrielles.

L’USB 3.0 et GigE présentent l’avantage de ne pas exiger l’intégration supplémentaire de carte dans l’ordinateur.

C'est une différence énorme par rapport à la norme CoaXPress, car ici, une carte additionnelle appropriée doit toujours être utilisée pour le transfert de données vers le PC. CoaXPress est différent de l'USB ou du GigE et ne fait pas déjà partie du PC standard. Une autre raison de la nécessité d’une carte d’interface additionnelle est la réduction de la charge du processeur : sans une carte spéciale, les débits de données élevés typiques du CoaXPress chargeraient beaucoup le CPU du PC avec le transfert des données d’image. Avec le matériel supplémentaire, toutefois, le processeur est disponible pour l'application. Enfin, la carte enfichable fournit également les fiches et les prises habituellement utilisées pour le CoaXPress : pour CoaXPress 1.0 / 1.1, il s'agit des connecteurs BNC et DIN 1.0 / 2.3 et pour les nouvelles fiches CoaXPress Standard 2.0 conformes à la norme Micro BNC.

Pour le standard CoaXPress, la transmision de données vers l’ordinateur requière toujours une carte d’interface appropriée.

CXP n'est pas une interface standard comme GigE ou USB 3.0

Mais comment se compare le CoaXPress au «cheval de bataille» de longue date des applications de traitement d'images rapides, l'interface Camera Link ? Le Camera Link est la norme en matière de transmission de résolutions élevées et de cadences élevées depuis près de 20 ans. Le taux de transfert maximal du Camera Link est de 850 Mo/s. Comme la fréquence du bus est relativement basse à 85 MHz, Camera Link nécessite divers canaux de transmission parallèles, appelés voies. Cela rend les câbles requis très épais, peu flexibles et coûteux. De plus, la longueur du câble est limitée à 10 mètres. Le CoaXPress a été présenté comme successeur de Camera Link en 2008.

Comparaison de l'interface CoaXPress avec l'interface Camera Link

Quelle est la différence entre la carte d'interface et la carte d'acquisition ?

Il est important de préciser quel type de carte doit être présent sur le PC pour connecter une caméra CoaXPress. Est-ce un type de carte d’acquisition ?

Le terme « carte d’acquisition » a été créé à un moment où le signal vidéo analogique devait être encore numérisé sur le PC. Aujourd'hui, l'image est directement numérisée au niveau du capteur de la caméra, puis elle est transférée sur le PC sous forme numérique. La carte d'acquisition ne fournit donc que l'interface numérique (GigE, USB, Camera Link, CoaXPress) et enregistre les données de l'image dans l'intervalle. Certaines cartes d'acquisition peuvent également prétraiter les données, en les séparant ou en les mettant à l'échelle. De plus, les données sont écrites directement dans la mémoire principale de l’ordinateur via l’accès direct à la mémoire (DMA), sans passer par le processeur du PC. Les données d’image peuvent généralement être consultées à partir de la carte d’acquisition à l’aide d’un logiciel de traitement d’image spécifique (Matrox MIL, par exemple) ou d’interfaces standardisées telles que GenICam. La configuration et les coûts pour un système avec une carte d'acquisition sont relativement élevés.

Une carte d'interface a un design plus simple par rapport à la carte d'acquisition. Elle se dispense entièrement du prétraitement et accepte uniquement les données d'image via la connexion de la caméra pour les stocker directement dans la mémoire principale. Le processeur est à nouveau contourné via le DMA, ce qui le libère considérablement. Contrairement à l'USB et au GigE, le CoaXPress est une interface spécifique à la machine de vision. Pour cette raison, les PC standards n’ont pas le matériel nécessaire pour se connecter aux caméras CoaXPress. Cela signifie qu'une carte supplémentaire est requise sur le PC. De plus en supprimant le traitement des images sur la carte d'interface, les coûts et les efforts de configuration sont moins importants.

EN RESUMÉ

Des volumes de données importants à des vitesses de transmission élevées sur de longues distances : le nouveau standard CoaXPress 2.0 pour le traitement d'images industriel rend tout cela possible.

Conçue pour succéder à la norme Camera Link en vigueur, cette nouvelle interface de la Machine Vision requiert également une carte d'interface supplémentaire dans le PC. Toutefois, compte tenu de la grande quantité de données transférées, cela n’est pas un inconvénient : le CPU du PC n’est pas occupé par la transmission des données mais est entièrement disponible pour l’application de traitement d’image.

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