機器視覺系統(tǒng)圖像采集卡是什么？

一般來說，機器視覺系統(tǒng)包括了照明系統(tǒng)、鏡頭、攝像系統(tǒng)、采集卡、圖像處理卡和圖像處理系統(tǒng)。對于每一個應用，我們都需要考慮系統(tǒng)的運行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機、檢測目標的尺寸還是檢測目標有無缺陷、視場需要多大、分辨率需要多高、對比度需要多大等。從功能上來講，典型的機器視覺系統(tǒng)可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分三大部分。圖像采集部分主要由LED光源、工業(yè)鏡頭以及工業(yè)相機互相配合組合而成，而圖像處理部分則是由圖像處理軟件來實現(xiàn)，因此，在原理結構上，圖像采集卡連接著工業(yè)相機與圖像處理軟件。下面，我們就來了解一下什么圖像采集卡，同時，也對其相關的名詞進行一定的解釋。

首先我們要了解什么是圖像采集卡，正如上文所說，圖像采集卡是圖像采集部分和處理部分的聯(lián)通器件，是一種可以獲取數(shù)字圖像信息，并將其存儲或是輸出的硬件設備。被測物體經(jīng)過相機的圖像獲取以及其包含的圖像傳感器的光電轉換，使被攝目標轉換成模擬圖像信號，而這些信號會經(jīng)由圖像采集卡轉換為數(shù)字圖像信號，并輸出到圖像處理軟件中進行一系列的操作。在其運作的整個過程中，還有許多的基本概念需要我們?nèi)チ私狻?/p>

1、A/D轉換

上面我們了解到了圖像采集卡可以實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號的轉換，這對于整個機器視覺系統(tǒng)的圖像采集工作起著重要的作用。而機器視覺系統(tǒng)圖像采集卡的這一模數(shù)轉換，就被稱為A/D轉換，相應的實現(xiàn)轉換的組件被稱之為A/D轉換器。與之相對應的還有D/A轉換這一名詞，顯而易見，D/A轉換指的就是數(shù)字信號向模擬信號的轉換了。

2、傳輸通道數(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)檢測過程中，很多時候是需要多臺視覺系統(tǒng)同時運作，才能保證一定的效率。因此，為了可以滿足系統(tǒng)運行的需要，一般情況下，機器視覺系統(tǒng)圖像采集卡可以同時對多個相機進行A/D轉換。傳輸通道數(shù)就是指的就是利用同一塊圖像采集卡同時進行轉換的數(shù)目。維視系列圖像采集卡全方位為用戶著想，充分考慮用戶需求，研發(fā)生產(chǎn)的采集卡可選傳輸通道有單通道、雙通道、四通道等模式可供用戶選擇。

3、采樣頻率

采樣頻率是機器視覺系統(tǒng)圖像采集卡的一個主要的技術指標，它指的是圖像采集卡在采集圖像信息時的頻率，反映了采集卡處理圖像的速度與能力。尤其是在進行高速圖像采集時，采樣頻率是決定選擇什么樣的圖像采集卡的重要參數(shù)。

4、幀和場

一個視頻信號可以被通過對于一系列幀進行漸進采樣，也可以通過對于一個序列的隔行掃描的場進行隔行掃描采樣，而在這個隔行掃描采樣的視頻序列里，一幀的一半的數(shù)據(jù)是在每個時間采樣間隔進行采樣的。

特點

在電腦上通過圖像采集卡可以接收來自視頻輸入端的模擬視頻信號，對該信號進行采集、量化成數(shù)字信號，然后壓縮編碼成數(shù)字視頻。大多數(shù)圖像采集卡都具備硬件壓縮的功能，在采集視頻信號時首先在卡上對視頻信號進行壓縮，然后再通過PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機上。一般的PC視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲成AVI文件，高檔一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實時壓縮成MPEG-1格式的文件。

由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源，視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像，并在采集下一幀圖像之前把這些數(shù)據(jù)傳入PC系統(tǒng)。因此，實現(xiàn)實時采集的關鍵是每一幀所需的處理時間。如果每幀視頻圖像的處理時間超過相鄰兩幀之間的相隔時間，則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失，也即丟幀現(xiàn)象。采集卡都是把獲取的視頻序列先進行壓縮處理，然后再存入硬盤，也就是說視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的，免除了再次進行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質量的采集壓縮性能。