可满足您视觉系统需求的CoaXPress 2.0
CoaXPress和CXP都是同轴线缆的英文缩写。这类线缆早在CRT电视机时代就已存在，但它在2000年代末才被优化用于图像处理领域。CXP接口于2011年作为一项标准正式发布，其高速传输速度在当时已经颇为惊人。CoaXPress 2.0是在此标准基础上的进一步迭代，其数据传输速度更快。
CoaXPress 2.0适用于要求严格的机器视觉应用
本期白皮书对以下问题进行了解答：
怎样区分CXP 1.0/1.1标准和CXP 2.0标准？
典型CoaXPress 2.0图像处理系统的结构是怎样的？
如何将CoaXPress运用于我的应用？
CoaXPress 2.0及其特殊功能
CoaXPress 2.0与上一版本相比更节省线缆：原本需要多条线缆的应用在采用新标准后，仅需一条同轴线缆即可实现全部功能。数据和供电都通过一条同轴线缆传输，而且传输速度极快，每秒每通道可达12.5 Gbit，使得CXP成为市场上传输速度最高的接口。
如果您决定使用CoaXPress，则需要先升级PC。虽然GigE或USB 3.0等其他接口已经成为PC的标配，但CoaXPress需要依靠额外的接口卡或图像采集卡进行工作这是将数据从相机传输到图像处理系统的唯一方法。不过，使用图像采集卡或图像采集卡未必是劣势：这个中介可以减轻计算机CPU的负荷，从而将计算能力集中用于其他任务。
将CoaXPress作为接口的优势
虽然额外使用图像采集卡意味着额外的费用，但CXP接口仍具有一些决定性的优势：
线缆长度：GigE和USB 3.0最多只能连接10米长的线缆，而CoaXPress 2.0则可连接40 - 100米长的线缆。
价格优势：CXP只需要一根线缆实现传输数据和供电，因此可以节省对应的成本。此外，它作为一种新标准的线缆，通常更易于采购。因此，CXP被视为每兆字节传输成本最低的接口。
同步：使用CoaXPress 2.0可将多台相机连接到计算机，并轻松实现同步。即便是传送带上的移动物体也能轻松记录下来。
速度：CXP的速度为每秒12.5 Gbit，为数据传输接口设定了新标准。如果使用图像采集卡，计算机的运作速度也能获得相应的提升。
兼容性：该接口支持GenICam标准，也确保了相机、接口和软件的互联互通。
安装简单：只需将一条线缆连接到计算机。用户仅需进行简单安装以及连接这三个组件。
CoaXPress能让哪些应用领域受益？
与其他标准相比，CoaXPress接口的一大优势是数据传输率高。此外，还可以通过CoaXPress在相机和 PC 之间架设更远的距离，这对许多应用领域都非常有价值，甚至为更加复杂的图像处理视觉方案提供了可能。CoaXPress在半导体行业非常受欢迎。例如，3D AOI（自动光学检测）系统必须要以高分辨率传输大量数据，并且不出现明显的延迟。其他应用领域还包括印刷检查、食品检测、智能交通(ITS)和医疗。
接口比较 - CoaXPress与USB/GigE
与USB和GigE接口进行直接比较，即可看出CXP接口的一个特点。
USB 3.0 接口已成为工业图像处理领域的可靠选择。USB3 Vision 标准依赖于USB3.0接口，而这种接口也越来越受大众市场的青睐。因此，现在所有笔记本电脑、PC、平板电脑和智能手机都配备了 USB 3.0 接口。
自2006年以来，千兆网(GigE)一直是工业图像处理的既定标准。按照已安装应用的数量来看，目前GigE是工业数字相机中使用最广泛的接口技术。
与USB或GigE不同，CoaXPress接口尚未被集成到标准PC中。因此，USB 3.0和GigE的优势在于它们无需在PC中集成图像采集卡。不过，为使用CoaXPress接口而额外增加的图像采集卡可以很快收回成本，因为CXP通常能以高数据率传输图像数据，同时图像采集卡还可以减轻PC端的CPU负载。
转换到CoaXPress 2.0
如果想将系统从旧版本升级到CoaXPress 2.0，不必更换所有组件。这是因为新标准与第一个CXP版本兼容，系统混合使用该技术的不同版本也能正常运行。不过，可能会因此无法使用新的产品功能，这就是为什么从长远来看，整套系统升级更换更具优势。
要从其他接口转换到CoaXPress 2.0，应检查几个因素：
相机和计算机是否兼容新的线缆以及与之相关的高数据率和高分辨率？
是否可以通过CoaXPress供电？
软件和驱动程序是否需要更新？
接口卡和图像采集卡的区别是什么？
图像采集卡
“图像采集卡”这个术语起源于需要先在PC上对模拟视频信号进行数字化的时代。时至今日，图像已经在相机芯片上实现了数字化，然后再以数字化的形式传输到PC上。因此，图像采集卡只提供数字接口（GigE、USB、Camera Link、CoaXPress），并负责临时保存图像数据。部分图像采集卡还能通过Binning（合并）或Scaling（缩放）来预处理数据。数据可通过“直接内存访问”(DMA)功能直接写入主存储器，无需经由PC的处理器，从而显著降低CPU的负载。通常要借助进行图像处理的Halcon等特殊软件或GenICam等标准化接口，以获取来自图像采集卡的图像数据。图像采集卡系统的配置难度和成本都相对较高，但对于需要使用数据预处理的应用而言，这是一项值得的投资。
接口卡
与图像采集卡相比，接口卡相当简单。它完全移除了预处理功能，仅通过相机连接来接收图像数据，然后将其直接存储在工作存储器中。同样，这就可以通过DMA功能绕过CPU，以减少CPU负载。通过省略接口卡上的图像处理功能，可让接口卡的成本和配置难度均低于图像采集卡。
接口卡与图像采集卡的对比
功能特点 | 接口卡 | 图像采集卡 |
|---|---|---|
图像数据的预处理（例如缩放） | 不支持 | 支持 |
通过DMA释放CPU的负载 | 支持 | 支持 |
标准驱动程序/接口（例如GenICam） | 支持 | 大部分支持 |
连接到图像处理软件的接口（例如Halcon） | 支持 | 大部分支持 |
安装和配置工作难度 | 低 | 中等 |
成本 | 低 | 中等 |
结论：享受CoaXPress 2.0的优势
长距离高速传输大量数据：用于工业图像处理的 CoaXPress 2.0 标准使这一切成为可能。作为 Camera Link 标准的新一代革新技术，该计算机视觉接口还需要在 PC 中安装相应的接口卡。不过，考虑到传输的数据量很大，这并不是一个缺点，因为PC端的 CPU 不会因传输数据而性能受限，使CPU可完全用于图像处理应用，还能将额外的预处理工作转移到接口卡上进行。
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