剖析机器视觉图像采集卡的功能与应用

机器视觉技术是目前工业生产检测、医疗检测等领域为实现自动化、智能化而采取的应用。整个机器视觉系统分为图像采集与图像处理两大板块，采用模拟工业相机的图像采集系统中，图像采集卡就是连接这两大板块的重要组件。

由于机器视觉系统图像采集部分主要由LED光源、工业镜头以及工业相机互相配合组合而成，而图像处理部分则是由图像处理软件来实现，因此，在原理结构上，图像采集卡连接着工业相机与图像处理软件。

下面是图像采集卡常用的一些概念：

1、A/D转换

图像采集卡可以实现模拟信号向数字信号的转换，对于整个机器视觉系统的图像采集工作起着重要的作用。而机器视觉系统图像采集卡的这一模数转换，称为A/D转换，相应的实现转换的组件被称之为A/D转换器。

2、传输通道数

在工业生产检测过程中，有时需要多台视觉系统同时运作，才能保证一定的生产效率。因此，为了可以满足系统运行的需要，图像采集卡需要同时对多个相机进行A/D转换。传输通道数就是指的就是利用同一块图像采集卡同时进行转换的数目，目前市场上研发生产的采集卡可选传输通道有单通道、双通道、四通道等模式。

3、采样频率

采样频率是机器视觉系统图像采集卡的一个主要的技术指标，它指的是图像采集卡在采集图像信息时的频率，反映了采集卡处理图像的速度与能力。

4、帧和场

一个视频信号可以通过一系列帧进行渐进采样，也可以通过对于一个序列的隔行扫描的场进行隔行扫描采样，而在这个隔行扫描采样的视频序列里，一帧的一半的数据是在每个时间采样间隔进行采样的。

图像采集卡特点

在PC上通过图像采集卡可以接收来自视频输入端的模拟视频信号，对该信号进行采集、量化成数字信号，然后压缩编码成数字视频。

大多数图像采集卡都具备硬件压缩的功能，在采集视频信号时首先在卡上对视频信号进行压缩，然后再通过PCI接口把压缩的视频数据传送到主机上。

因此，实现实时采集的关键是每一帧所需的处理时间。如果每帧视频图像的处理时间超过相邻两帧之间的相隔时间，则要出现数据的丢失，即丢帧现象。

采集卡都是把获取的视频序列先进行压缩处理，然后再存入硬盘，也就是说视频序列的获取和压缩是在一起完成的，免除了再次进行压缩处理的不便。

编辑：jq