機(jī)器視覺(jué)之圖像采集卡

2011年10月11日 08:52:04人氣：913來(lái)源：陜西維視數(shù)字圖像技術(shù)有限公司

圖像采集卡主要的作用是圖像采集部分和圖像處理部分的接口，圖象經(jīng)過(guò)采樣、量化以后轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象并輸入、存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器的過(guò)程，叫做采集。所以這樣的采集卡稱為圖像采集卡，視頻行業(yè)中廣泛的應(yīng)用，不同的應(yīng)用范圍需要不同的圖像采集卡。

采集卡的主要參數(shù)

1、接口制式，數(shù)據(jù)格式

　接口制式包括數(shù)字（Camera Link、LVDS/RS422、1394、USB）、模擬（PAL、NTSC、CCIR、RS170/EIA、非標(biāo)準(zhǔn)模擬制式）一定與所選用相機(jī)一致。如選用數(shù)字制式還必須考慮相機(jī)的數(shù)字位數(shù)。如果選用的是USB相機(jī)就不必選擇采集卡了，但對(duì)于1394相機(jī)來(lái)說(shuō)，也可以選擇相應(yīng)的采集卡或者轉(zhuǎn)接卡。

2、模擬采集卡要考慮數(shù)字化精度

　模擬采集卡的數(shù)字化精度主要包括兩個(gè)方面即：

　（1）像素抖動(dòng)（Pixel Jitter）：像素抖動(dòng)是由圖像采集卡的A/D轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘的誤差產(chǎn)生的像元位置上的微小的錯(cuò)誤從而導(dǎo)致對(duì)距離測(cè)量的錯(cuò)誤；（2）灰度噪音（Grey-Scale Noise）：圖像采集卡的數(shù)字化轉(zhuǎn)換的過(guò)程包括對(duì)模擬視頻信號(hào)的放大和對(duì)其亮度（灰度值）進(jìn)行測(cè)量。在此過(guò)程中會(huì)有一定的噪聲和動(dòng)態(tài)波動(dòng)由圖像采集卡的電路產(chǎn)生。如像素抖動(dòng)一樣，灰度噪聲將導(dǎo)致對(duì)距離測(cè)量的錯(cuò)誤。典型的灰度噪聲為0.7個(gè)灰度單元，表示為0.7LSB。

3、采集卡的數(shù)據(jù)率（又稱為“點(diǎn)頻”）：計(jì)算數(shù)字采集卡的數(shù)據(jù)率必須滿足的要求可按下列公式計(jì)算：

Data Rate（Grabber）≥1.2×Data Rate（Camera）

Data Rate（Camera）＝R×f×d/8

其中Data Rate（Grabber）為采集卡的數(shù)據(jù)率，通常被稱為“點(diǎn)頻”；

Data Rate（Camera）為相機(jī)的數(shù)據(jù)率，也稱為“像素時(shí)鐘”；

R為相機(jī)的分辨率；

f為相機(jī)的幀頻；

d為相機(jī)的數(shù)字深度（或稱灰度級(jí)）。

4、Memory大小， PCI總線的傳輸速率

　 5、相機(jī)控制信號(hào)及外觸發(fā)信號(hào)

　　（1）外觸發(fā)：由外部事件啟動(dòng)采集的過(guò)程。

　　（2）同步觸發(fā)：不改變相機(jī)與板卡之間的同步關(guān)系，采集從下一個(gè)場(chǎng)有效信號(hào)開(kāi)始。

　　（3）異步觸發(fā)：改變相機(jī)與板卡的同步關(guān)系，采集從相機(jī)復(fù)位后的*個(gè)場(chǎng)有效信號(hào)開(kāi)始。相機(jī)必須要具備異步觸發(fā)的功能。

6、硬件系統(tǒng)的可靠性

　　硬件的可靠性在生產(chǎn)系統(tǒng)中是十分重要的，由設(shè)備故障而停產(chǎn)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備本身。很多板卡廠家并沒(méi)有標(biāo)明如平均*時(shí)間等可靠性指標(biāo)。這里有兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的技巧用以評(píng)估不同板卡的可靠性，板上的器件的數(shù)量和功耗。

　7、支持軟件的功能

　　大多采集卡的廠商多是把其采集卡和其圖像處理軟件捆綁銷售的，因此在選擇采集卡的同時(shí)還必須考慮此視覺(jué)系統(tǒng)要選用的軟件與采集卡是否兼容。同時(shí)采集卡的選擇必須以視頻源的特點(diǎn)為依據(jù)，視頻源決定了采集卡。

關(guān)鍵詞：圖像采集卡圖像處理轉(zhuǎn)換器圖像處理軟件視覺(jué)系統(tǒng)

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