Überblick über CoaxPress-2.0-Kameras und Framegrabber

Mit dem CoaXPress 2.0 Standard (CXP-12) kann die maximale Bandbreite mit einem einzigen CXP-Kabel auf bis zu 12,5 Gbit/s erhöht werden. Der Beitrag gibt einen Überblick, welche Kameras und Framegrabber derzeit verfügbar sind.

Coaxlink Duo CXP-12 von Euresys (Bild: Euresys SA)

Verglichen mit CoaXPress 1.1 braucht CoaXPress 2.0 nur halb so viele Kabel, um die gleiche Datenmenge zu übertragen. Durch die Möglichkeit des Triggerns per CXP in Kombination mit Power-over-CXP (PoCXP) ist zudem nur ein einziges CXP-Kabel erforderlich. Kabellängen bis zu 35m bei 12,5Gbps bzw. 100m bei 3,1Gbps werden unterstützt.

CXP-2.0-Kameras

Die Evaluation Kits der boost Serie von Basler (www.baslerweb.com/boost) bestehen aus einer boost Kamera, einer CXP-12 Interface Card und dem CXP-12 Starter Kit zum Anschluss der Kamera. Als Image Sensor steht der Sony IMX253-Sensor mit 12MP und 68fps sowie der IMX255-Sensor mit 9MP und 93fps zur Auswahl. Bei Abmessungen von 80x80x45mm enthält die Kamera einen digitalen Input sowie zwei GPIO-Ports. Das Starter Kit enthält ein CXP-Datenkabel, zwei Kühlkörper für ein optimales Wärmemanagement der Kamera außerhalb des Visionsystems (z.B. auf einem Schreibtisch), einen C-Mount-Objektivadapter und ein I/O-Kabel zum externen Triggern der Kamera. Ausgestattet mit einem High-Speed-CMOS-Sensor bietet die EoSens 2.0CXP2 von Mikrotron (www.mikrotron.de) volle 1.920×1.080 Pixel Auflösung bei einer Geschwindigkeit von 2.220fps.

Iron CXP 252 von Kaya Instruments (Bild: M.S. Kaya Vision Instruments Ltd.)

Der Anwender entscheidet selbst, ob er ein, zwei oder vier Kanäle des Interfaces aktivieren möchte. Die Kamera hat die Maße 80x80x66mm und verwendet den Lux 19HS Image Sensor. Die Iron CXP 252 von Kaya Instruments (www.kayacameras.com) hat 3,15MP Auflösung und erreicht bis zu 205,8fps. Die schmale Kamera (44x44x35mm) hat den Sony Pregius IMX252 Image Sensor integriert und steht sowohl als monochrome als auch Farbversion zur Verfügung. Die Cyclone-1HS-3500 Kamera von Optronis (www.optronis.de) überträgt bis zu 3.500fps. Die Bildrate kann durch die Reduktion der Auflösung noch weiter gesteigert werden. Die großen Pixel des Lux13HS Sensors bieten hohe Lichtempfindlichkeit bei geringem Rauschen.

EoSens 2.0CXP2 von Mikrotron (Bild: Mikrotron GmbH)

CXP 2.0 Framegrabber

Mit den Coaxlink Mono CXP-12 (ein Anschluss) und Duo CXP-12 (zwei Anschlüsse) erweitert Euresys (www.euresys.com) seine Serie an CXP-12-Framegrabbern. Sie ergänzen die bereits erhältlichen Coaxlink Quad CXP-12 Grabber mit vier Anschlüssen. Beide Framegrabber bieten umfassende Funktionen mit zehn digitalen I/Os, umfangreiche Kamerasteuerungsfunktionen sowie das Memento Event-Logging-Tool. Die PCIe-Hostschnittstelle des Framegrabbers Rapixo CXP von Matrox (www.matrox.com/imaging) passt sich automatisch der maximalen Eingangsbandbreite der CXP-Verbindungen an. Die Framegrabber verfügen über einen, zwei oder vier Anschlüsse. Der Rapixo CXP Pro verwendet einen Kintex UltraScale-FPGA von Xilinx, um die Steuerungs-, Formatierungs- und Streaming-Logik der verschiedenen Schnittstellen zu integrieren, sowie die von Matrox oder selbst designten Vorverarbeitungsoperationen zu integrieren und somit den Host-Computer zu entlasten.Die CoaXPress-Nvidia-Lösung von BitFlow (www.bitflow.com) koppelt den BitFlow Claxon-CXP4 Quad CXP-12 Framegrabber mit einer Nvidia Jetson TX2 AI-Computerplattform. HDMI-, DisplayPort-, DSI- und eDP-Videoports ermöglichen eine hohe Flexibilität. Die von dem Framegrabber übertragenen Bilder werden auf der Nvidia-CPU verarbeitet. Auf der Laser World of Photonics zeigte BitFlow bereits, wie der Claxon Framegrabber den direkten Speicherzugriff (DMA) für 12MP-Bilder ermöglicht, die in den GPU-Speicher übertragen werden, und bei denen der Nvidia-Prozessor eine 2D-zu-3D-Transformation in Echtzeit durchführt. Der Predator II von Kaya Instruments (www.kayainstruments.com) ist ein kostengünstiger Framegrabber, der Videostreams von einem einzigen CoaXPress-Link empfangen kann.

CXP-Nvidia-Lösung von BitFlow (Bild: BitFlow, Inc.)

Der Komodo II Grabber dagegen kann bis zu vier CXP-Kanäle unterstützen. Der 4xCXP-12 Framegrabber FireBird von Active Silicon (www.activesilicon.com) verwendet eine ActiveDMA RISC-basierte Engine, um einen zero CPU-Eingriff zu garantieren und so schnelle und latenzarme Bilddatenübertragungen zu ermöglichen. Für kostensensible Projekte steht der 4xCXP12-3PE4 Framegrabber zur Verfügung. Der CXP 2.0 Repeater von Cambrige Electronic (www.cambridgeelectronics.com) ist in den Formaten Single, Dual und Quad erhältlich. Er ermöglicht es, die Übertragungsdistanzen eines 12,5Gbps Signals zu verdoppeln. Das Plug&Play-Gerät benötigt keine Konfiguration oder externe Stromversorgung. Der Repeater ist abwärtskompatibel und läuft bei allen Geschwindigkeiten, so dass er auch in ältere Systeme eingebaut werden kann. Der von Avaldata (www.aval-global.com) entwickelte CXP 2.0 Framegrabber APX-36124 ermöglicht den Anschluss von bis zu vier CXP-12 Einzelkameras oder eine CXP-12 Quad-Kamera. Er verwendet einen DDR4-SDRAM 2GB als On-Board-Speicher.