【CMVU】Vision早报-2024/06/19

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光微科技 完成数千万元新一轮融资

近日，3D ToF芯片和解决方案提供商光微科技宣布完成新一轮数千万元融资。本轮融资由高信资本管理的晶汇聚芯基金领投，老股东启高资本跟投，本轮融资将进一步加速3D传感芯片产品的技术研发及量产落地，为客户带来更优质的产品和服务。针对本次融资，启高资本表示，“ToF传感器在众多场景中具有独特优势，光微科技在技术研发、产品落地和市场拓展方面都取得了很大进展，在消费电子、工业、医疗医美等领域都取得重要突破，启高资本持续看好公司未来发展。”

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罗克韦尔自动化 与 Microsoft 合作开展三个项目

近日，罗克韦尔自动化（Rockwell Automation）宣布，它正在与微软Microsoft合作，“通过简化复杂性并帮助客户实现可持续发展目标和卓越运营，从而实现智能工厂。Microsoft和罗克韦尔表示，将Azure OpenAI服务集成到FactoryTalk Design Studio中将帮助工程师使用自然语言提示生成代码，自动执行日常任务，并提高设计效率。他们断言，制造商将可以使用边缘人工智能、物联网 （IoT） 和自动化系统，使人员、流程和技术能够在物理和数字孪生环境之间无缝运行。两家公司还在最近宣布的与NVIDIA的合作伙伴关系的基础上再接再厉。这三人表示，他们正在努力实现数字孪生的创建、实时管理和模拟，这将使用Microsoft的人工智能辅助工具和云技术进行加速。

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Teledyne FLIR IIS 扩展其Forge相机系列

5月20日，Teledyne FLIR IIS宣布推出Forge 1GigE IP67，这是其工业相机系列的最新产品，旨在在恶劣的工业环境中运行，同时确保高效的生产能力。Forge 1GigE IP67是我们致力于为工厂自动化提供先进成像系统的最新产品。Forge 1GigE IP67相机系列具有IP67圆柱形外壳，可实现优化、简单的系统集成，简化操作后清洗并防止污垢堆积。Smart Vision Lights和Components Express, LLC（CEI）等合作伙伴提供多种IP67级组件，为我们的客户创建完整的IP67视觉生态系统。

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华睿科技 工业读码器调试软件Easy ID全新升级

华睿科技工业读码器调试软件Easy ID全新升级，搭配工业读码器最新1.3版本固件，兼容1.2版本固件。新版本新增监视界面，支持建立设备收藏列表，优化了配置模块项的参数分类。将更多参数功能从设备属性中上浮，并将不同模式下不生效的参数隐藏。功能更强大，调试更轻松，管理更便捷。

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成都术有科技

CoaXPress 协议

高速工业相机图像采集接口解决方案

市面上的图像传感器主要分为电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）两种。近年来，随着CMOS制造工艺的成熟以及超大规模集成电路的发展，CMOS传感器发展迅速，朝着高速、高分辨率、低噪声的方向不断发展。为了满足高速数据传输要求，现代科技对串行接口的速率要求也越来越高，一些传统的接口如USB、GigE、FireWire和Camera Link等接口，在接口形式、接口速率和接口同步性上已经逐渐不能满足高速数字图像传输的需求。CoaXPress 是近年来出现的一种新型高速数字图像传输接口标准,该标准具有高速和高带宽的特点，目前该接口标准最高能以 12.5Gbps 的速率传输数据,是目前速度最快的接口之一。

表1 工业相机常见接口

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CoaXPress 协议的产生背景

随着机器视觉的发展和基于工业相机测量系统的广泛使用，高性能相机的分辨率以及帧率不断提高，传输图像需要的 带宽 日益增大，面对越来越大的数据量，主流的相机接口包括USB 、IEEE1394、RS.644LVDS、Camera Link等逐渐无法满足高精度视觉测量需求。

CoaXPress技术由Adimec和EqcoLogic公司联合开发，得到了世界范围内的认可，开发者随即成立了 CoaXPress协会 ，致力于CoaXPress接口的推广。主张在成像领域采用CoaXPress高速数字接口标准的日本工业成像协会（JIIA）已经宣称，自动成像协会（AIA）和欧洲机器视觉协会（EMVA）根据 G3协议 ，将对现已成为世界标准的CoaXPress给予支持。第一个CoaXPress接口亮相于 2008 年举办的"Vision"斯图加特展会。又经过三年多的研发，CXP 1.0终于在2011年以新接口标准的身份正式发布。从那时起，该标准在工业图像处理领域占得一席之地，然后在2021年发展成为CXP 2.0。采用 CoaXPress 1.0/1. 1 标准 的接口所支持的数据率每通道最高可达 6.25 Gbps 。 目前的CoaXPress 2.0标准规定了每通道的传输速率提升为原来的两倍，即达到 12.5 Gbps ，CXP接口如图1所示。

图 1 CXP 接口

CXP是点对点的可扩展接口，设备和主机之间的传输介质是 75 欧 的 同轴电缆 。一个接口包括一个主连接和可选的多个扩展连接，这些共同构成了一个链路，每一个连接对应一根同轴电缆。相较于Camera Link ，CXP支持更长的电缆长度。当链接速度为 6.25Gbps  时，使用细电缆或者高柔性电缆时最大电缆长度约为 25 米，当链接速度为 12.5Gbps 时，使用较粗电缆时最大电缆长度可能超过 200 米，图2为CXP的物理拓扑图。

图2 CXP 物理拓扑图

CXP 的每个链接提供以下信号功能：

• 设备到主机的下行连接，速度可达 6.25Gbps。

• 主机到设备的上行连接，速度为 20.83Mbps。

• 主机可以给设备供电，最大功率为 13W ，设备的标称电压为 24V。

CXP的上行连接和下行连接均使用 8B/10B 编码，图3为CXP的信号连接和数据流示意图。

图3 CXP信号连接和数据流图

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CoaXPress 链路协议

链路协议定义了主机和设备之间的 点对点接口 。该链路包括了一个主连接和可选的扩展 连接以及高速上行连接。对于每个连接，协议定义了一组承载特定数据的逻辑信道，例如 流数据（例如图像），实时触发和设备控制。设备由主机通过寄存器控制，主机寄存器通过控 制通道提供访问。当没有高速上行连接时，写访问和控制仅通过主连接提供，使连接的主机连接成为控制主站。扩展连接提供设备和连接发现的只读访问。当使用高速上行连接时， 它取代主低速上行连接以提供设备控制。所有的数据传输过程均使用8B/10B编码。

分组传输格式

数据以4个字符为一组进行传输，采用大端模式进行32位组合，即以一个字为最小单位进行传输。每标记的字由P0，P1，P2和P3及8B/10B字符组成。链路传输过程中，应实现最大密度封装， 以便最大化带宽吞吐量。图4表示了 16 位像素 或组件的封装定义方式。像素应封装在同一行内，新行的第一个像素存储到 P0 中。对于某些封装方案，封装数据大小可能不是一行中整数个字。这种情况下，数据字的数量应四舍五入到最接近的整数值，最后一个数据字的未使用位设置为 0。

图4 16位像素或组件封装

 误码及重复字符处理

CoaXPress链路链路传输时需通过多次选择分组编码以及发送密钥信息来免受单比特错误的影响，重复请求次数一般不超过四次。每一串数据需经过CRC校验来确认其是否正确。

CRC校验用于保证控制流和数据流的发送正确。接收方应对CRC进行解码，如有校验错误，应发送错误应答。链路协议中提到所有的CRC都是指定数据包上计算的32位CRC。CoaXPress链路传输时，CRC不校验用于填充数据的空闲字以及 K 码 。32位CRC校验多项式如下公式所示。

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CoaXPress 在高速图像采集系统中的应用

接触式图像传感器是继线阵CCD 、CMOS技术之后发展完善的一类新型光电成像传感器。其将柱状透镜、LED阵列光源、感光元件阵列、信号放大电路集于一体， 由光源发出的光线经被扫描物反射后，通过柱状透镜投射聚焦于感光元件阵列，由感光元件阵列将光信号转化为电信号并经信号放大电路进行放大输出，经后端处理后直接形成扫描对象的完整影像。

由于接触式图像传感器的整体集成性（省去了传统成像方式的光学镜头），传感器体积可有效控制，在设备便携性、安装调试、整体集成方面相比传统的“CCD / CMOS + 光学镜头” 方式优势明显；采用LED 光源阵列可有效控制设备功耗，使用寿命长，且无需预热；采用 柱状透镜实现物体与感光元件 1:1 成像，无传统光学透镜的像场几何畸变，对物体高质量还原，在成像质量上优势明显。接触式图像传感器最早被用于传真机、扫描仪等商用设备，随着技术进步发展，在工业检测装备领域已得到越来越广泛的应用，特别是针对平面产品（如 玻璃、橡胶、薄膜等行业）的自动光学检测方面具有巨大的应用空间。

图5 接触式图像传感器工作原理

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