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機(jī)器視覺中CXP接口的優(yōu)勢及應(yīng)用

  • 來源:光虎

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目前成熟的機(jī)器視覺數(shù)據(jù)接口,如GigE、CameraLinkUSB3,由于能提供足夠的帶寬,所以基本可以滿足絕大多數(shù)中低端的應(yīng)用需求,同時(shí)也限制了提高性能的能力。

CoaXPress的優(yōu)勢

對于同時(shí)使用多臺(tái)高吞吐量相機(jī)的使用者而言,這三種數(shù)據(jù)接口并不能滿足他們的需求。隨之而來的便是CoaXPress(CXP),它是一種高速、點(diǎn)對點(diǎn)的串行通信接口,可以通過現(xiàn)成的75Ω同軸電纜傳輸數(shù)據(jù)。2008年推出的最初版本的CXP支持6.25Gbps的最大數(shù)據(jù)速率,大約比普通的GigE快6倍,比USB3.0快40%。CXP的第二個(gè)版本又增加了兩個(gè)速度:即10Gbps(CXP-10)和12.5Gbps(CXP-12),非常適合支持高分辨率的高速相機(jī),并且也沒有多根線纜和連接器的復(fù)雜性和成本。在同一平臺(tái)很容易進(jìn)行適應(yīng)和擴(kuò)展,以此來滿足快速變化的需求。

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除了CoaXPress提供的極高的傳輸速度,集成商非常重視CXP對100米及以上電纜距離的支持。CXP為系統(tǒng)集成商提供了更大的靈活性,同時(shí)也為以前只能在幾米內(nèi)完成視覺部分的人提供了更大的靈活性。如果距離不夠,用戶也可以部署較厚的同軸線纜,此外,CoaXPress還能夠通過光纖進(jìn)行傳輸。


CXP的另一大優(yōu)點(diǎn)是,未壓縮的數(shù)據(jù)、電源電壓和低速上行鏈路都同時(shí)分布在一根電纜上,大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和潛在的故障點(diǎn)。此外,由于許多傳統(tǒng)的安全、廣播和監(jiān)視系統(tǒng)都使用模擬相機(jī),這些系統(tǒng)也可以很容易地使用CXP相機(jī)進(jìn)行升級,而不需要更換整個(gè)電纜基礎(chǔ)設(shè)施。同軸電纜具有良好的電磁/射頻干擾保護(hù),減少停機(jī)或延遲的風(fēng)險(xiǎn)。并且,CoaXPress支持GenICam協(xié)議,這是一個(gè)由歐洲機(jī)器視覺協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用程序編程接口。GenICam被許多行業(yè)合作伙伴廣泛采用,它加速和簡化了應(yīng)用程序的開發(fā)和升級組件。

CoaXPress 的應(yīng)用

多相機(jī)體系結(jié)構(gòu)因?yàn)槠渫ㄟ^多角度捕捉同一物體,提高精度,在工業(yè)規(guī)范中被廣泛應(yīng)用。例如,在一個(gè)四相機(jī)系統(tǒng)中,兩個(gè)側(cè)面視圖和物體的頂部、底部可以同時(shí)被捕捉,并且是通過一個(gè)幀觸發(fā)器精確觸發(fā)四個(gè)通道。同步觸發(fā)控制意味著這四個(gè)相機(jī)有效地充當(dāng)了一個(gè)角色,即使它們以不同的速度或分辨率運(yùn)行。可以想象一下這種系統(tǒng)給裝瓶設(shè)備帶來的優(yōu)勢:四個(gè)相機(jī)可以同時(shí)檢查填充水平、產(chǎn)品標(biāo)簽、瓶蓋和容器成型。

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除了更多的細(xì)節(jié)檢測,多攝像機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常被用來產(chǎn)生一個(gè)更大的視場。例如,如果一個(gè)部件是6英寸長,視場需要略大于6英寸,假設(shè)設(shè)備可以在這個(gè)視場中定位該部件。更多的相機(jī)等同于更有效的視場。

正如上文所描述的,數(shù)十年來,多相機(jī)系統(tǒng)一直是機(jī)器視覺中常用的一種方式。但使用CXP接口則是一個(gè)新的嘗試,它可以使多個(gè)相機(jī)通過一個(gè)幀抓取器(圖像采集卡)連接在傳輸距離長、便宜、牢固的同軸電纜上,同時(shí)還有零延遲和精確同步的優(yōu)點(diǎn)。各種分辨率的相機(jī)以不同幀率可以連接到一個(gè)CXP的圖像采集卡上,每個(gè)執(zhí)行不同的檢查任務(wù)。


【來源:光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】

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