CoaXPress 2.0
TITELSTORY: Vision Standard für anspruchsvolle Applikationen
Nachdem ältere CoaXPress-Versionen (CXP) seit knapp zehn Jahren in verschiedenen anspruchsvollen Applikationen zum Einsatz kommen, erscheint nun die Version CXP 2.0. Die Weiterentwicklung des CXP-Standards bietet verschiedene Vorteile.
Bild: Basler AGEiner der wichtigen Trends der industriellen Bildverarbeitung in der Fertigungsautomatisierung und der optischen Inspektion ist die Erhöhung des Datendurchsatzes. Während in der Vergangenheit die Sensorleistung den Datendurchsatz einschränkte, sind bei den heute verbreiteten schnellen CMOS-Sensoren eher Schnittstellen wie GigE oder USB 3.0 das Nadelöhr. Doch seit einigen Jahren können Anwender die Möglichkeiten moderner Bildsensoren dank High-Speed-Schnittstellen wie CXP voll ausschöpfen und maximale Leistung in ihren Anwendungen erzielen.
Bild: Basler AG
Bild: Basler AGNeuerungen bei CXP 2.0
CXP 2.0 bringt vier große Neuerungen mit sich. Zu den unterstützten Bitraten kommen zwei Ausbaustufen (CXP-10 & CXP-12) hinzu, womit CXP nun mit maximal 12,5Gbps eine der schnellsten Schnittstellentechnologien in der industriellen Bildverarbeitung darstellt. So können auch hochauflösende Sensoren mit hoher Bildwiederholrate eingesetzt werden. Stromversorgung und Datenübertragung erfolgen über ein einziges Kabel. Neu ist auch die Vereinheitlichung auf einen Steckertyp: den Micro-BNC oder auch HD-BNC-Stecker. Dieser kombiniert die Vorteile der kleinen Bauform des DIN1.0/2.3- mit einem sicheren Bajonett-Verschluss. Durch diese Vereinheitlichung ergibt sich eine vereinfachte Kabelauswahl und Integration in den Systemen. Die Voraussetzung der GenTL-Kompatibilität der Geräte ist ebenfalls neu. Das ermöglicht eine deutlich vereinfachte Integration verschiedener Kameras und Framegrabber in die gängigen Bildverarbeitungsbibliotheken. Seit einiger Zeit gibt es zudem mehr Auswahl und einen Preisrutsch bei den elektronischen Komponenten zur Datenübertragung. Diese werden mittlerweile von mehreren Herstellern angeboten, wodurch eine bessere Langzeitverfügbarkeit und ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis sichergestellt sind.
Bild: Basler AGVorteile von CXP 2.0
- • Hohe Bandbreite: Mit bis zu 12,5Gbps ist CXP aktuell eine der schnellsten Schnittstellen auf dem Markt.
- • Ausreichende Kabellängen: Mit eingeschränkten Kabellängen von unter 10m, wie bei USB3.1 Gen. 1 oder Camera Link, haben Kunden häufig Probleme. Mit bis zu 40m bei deutlich höherer Bandbreite bietet CXP eine gute Alternative. Bei niedriger Bandbreite können sogar Kabellängen von mehr als 100m überbrückt werden.
- • Einfach zu verbinden: CXP ermöglicht Datenübertragung und Stromversorgung über ein einziges Koaxialkabel, sodass auf einfachem Wege eine Verbindung zwischen Kamera und PC hergestellt werden kann. Der CXP-Standard ist zudem an den GeniCam-Standard gekoppelt und entspricht anderen gängigen Vision-Standards - aus Software-Sicht eine große Vereinfachung.
- • Genaue Synchronisation: Durch optimale Kombination von Framegrabber-Technologie mit den eingesetzten Kameras ist eine sehr präzise Kamerasynchronisation auch in Multikamera-Systemen bei sehr geringen Latenzzeiten möglich.
- • Kostenvorteile: Sowohl neu verfügbare Elektronik-Komponenten als auch die Möglichkeit Ein-Kabel-Lösungen zu verwenden, führen zu einem deutlich verbesserten Preis-Leistungs-Verhältnis. CXP 2.0 (CXP-12) ist damit das Interface mit den geringsten Kosten pro übertragenen Megabyte.
Für den Anwender eignen sich CXP-Systeme besonders, wenn eine synchronisierte Bilderfassung von mehreren hochauflösenden Kameras bei hohen Geschwindigkeiten nötig sind. Soll z.B. ein Objekt, das sich schnell über ein Förderband bewegt, aus mehreren Perspektiven erfasst und ausgewertet werden, ist das präzise Auslösen aller Kameras und die Synchronisation zwischen den Geräten für eine korrekte Analyse von entscheidender Bedeutung. Solche Szenarien finden sich in der Halbleiterindustrie, der Fertigungsautomatisierung, der Medizin und der Sport- und Bewegungsanalyse.
Fazit
In naher Zukunft wird der neu entwickelte CoaXPress-2.0-Standard mit einer Datenrate von 12,5Gbit/s pro Kanal verfügbar sein. Die Bandbreite der Kameras kann damit verdoppelt werden. Damit bietet CXP eine attraktive, einfache und vor allem zuverlässige Perspektive für anspruchsvolle High-Speed-Anwendungen in der Gegenwart und der Zukunft.
CXP-2.0-Kamera bis 12,5Gbps
Mit der Boost-Serie bietet Basler als einer der ersten Hersteller eine Kamera mit CXP-2.0-Standard an. Die Kamera liefert hohe Auflösungen und Bildraten über eine Kabellänge von bis zu 40m bei einer maximalen Bandbreite von bis zu 12,5Gbps. Durch genaues Triggern über das CXP-Kabel entfällt die Notwendigkeit eines separaten I/O-Kabels, so dass in Kombination mit Power-over-CXP (PoCXP) eine Ein-Kabel-Lösung möglich ist. Wahlweise sorgt ein Sony IMX253- oder IMX255-CMOS-Sensor für Auflösungen von 12 bzw. 9MP bei maximalen Bildraten von 68 bzw. 93fps. Basler bietet zudem die eigens designte CXP-12-Schnittstellenkarte an. Kombiniert mit der Boost-Kamera bildet sie das Basler Boost Bundle. Die Kamera hat kompakte Abmessungen (80x80x45mm) und enthält einen digitalen Input sowie zwei GPIO-Ports. Mit der pylon Camera Software Suite werden sowohl Kamera als auch Schnittstellenkarte adressiert und die Integration deutlich vereinfacht. Auch bekannte Basler Features, wie z.B. die Bildoptimierung PGI, sind bei der Kamera verfügbar.
Bild: Basler AGNeuerungen bei CXP 2.0
CXP 2.0 bringt vier große Neuerungen mit sich. Zu den unterstützten Bitraten kommen zwei Ausbaustufen (CXP-10 & CXP-12) hinzu, womit CXP nun mit maximal 12,5Gbps eine der schnellsten Schnittstellentechnologien in der industriellen Bildverarbeitung darstellt. So können auch hochauflösende Sensoren mit hoher Bildwiederholrate eingesetzt werden. Stromversorgung und Datenübertragung erfolgen über ein einziges Kabel. Neu ist auch die Vereinheitlichung auf einen Steckertyp: den Micro-BNC oder auch HD-BNC-Stecker. Dieser kombiniert die Vorteile der kleinen Bauform des DIN1.0/2.3- mit einem sicheren Bajonett-Verschluss. Durch diese Vereinheitlichung ergibt sich eine vereinfachte Kabelauswahl und Integration in den Systemen. Die Voraussetzung der GenTL-Kompatibilität der Geräte ist ebenfalls neu. Das ermöglicht eine deutlich vereinfachte Integration verschiedener Kameras und Framegrabber in die gängigen Bildverarbeitungsbibliotheken. Seit einiger Zeit gibt es zudem mehr Auswahl und einen Preisrutsch bei den elektronischen Komponenten zur Datenübertragung. Diese werden mittlerweile von mehreren Herstellern angeboten, wodurch eine bessere Langzeitverfügbarkeit und ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis sichergestellt sind.
Basler AG
Dieser Artikel erschien in inVISION 3 2019 - 07.06.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
