cameralink圖像采集卡-東莞敏威光電科技有限公司
圖像采集卡是機(jī)器視覺系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是對(duì)相機(jī)所輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，并提供與PC的高速接口．
一、圖像采集卡的基本概念
1、圖像采集卡（Frame Graber）
圖像采集卡是圖像采集部分和處理部分的接口。圖像經(jīng)過采樣、量化以后轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像并輸入、存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器的過程，叫做采集、數(shù)字化。
2、A/D轉(zhuǎn)換
視頻量化處理是指將相機(jī)所輸出的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為PC所能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)的過程，即A/D轉(zhuǎn)換。視頻信號(hào)的量化處理是圖像采集處理的重要組成部分。
A/D轉(zhuǎn)換過程
3、傳輸通道數(shù)（Channel）
采集卡同時(shí)對(duì)多個(gè)相機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的能力。如：2通道、4通道。
4、分辨率
采集卡能支持的最大點(diǎn)陣反映了其分辨率的性能。即，其所能支持的相機(jī)最大分辨率。
5、采樣頻率
采樣頻率反映了采集卡處理圖像的速度和能力。在進(jìn)行高速圖像采集時(shí)，需要注意采集卡的采樣頻率是否滿足要求。
6、傳輸速率
指圖像由采集卡到達(dá)內(nèi)存的速度。主流圖像采集卡與主板間都采用PCI接口，其理論傳輸速度為132MB/S。
7、圖像格式（像素格式）
(1)黑白圖像：通常情況下，圖像灰度等級(jí)可分為256級(jí)，即以8位表示。在對(duì)圖像灰度有更精確要求時(shí)，可用10位，12位等來表示。
(2)彩色圖像：彩色圖像可由RGB（YUV）3種色彩組合而成，根據(jù)其亮度級(jí)別的不同有8－8－8，10－10－10等格式。
8、圖像采集卡附加功能
相機(jī)觸發(fā)功能
燈源控制功能
基本I/O功能
相機(jī)復(fù)位功能
相機(jī)時(shí)序輸出功能
9、 顏色空間
對(duì)一種顏色進(jìn)行編碼的方法統(tǒng)稱為“顏色空間”或“色域”(Color Space)。
——RGB(16位/24位/32位)
——YUV(YCbCr)
——其他(HSV、CMYK、數(shù)碼相機(jī)自定義格式等)
——Alpha通道
10、 幀和場(chǎng)
——標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號(hào)是隔行信號(hào)，一幀分成兩場(chǎng)
——偶數(shù)場(chǎng)包含所有的偶數(shù)行(0, 2, . . . )
——奇數(shù)場(chǎng)包含所有的奇數(shù)行(1, 3, . . . )
——采集和傳輸?shù)倪^程中使用的是場(chǎng)，而不是幀
——一幀圖像的兩場(chǎng)之間有時(shí)間差
二、圖像采集卡基本原理
1、視野(FOV)或現(xiàn)場(chǎng)是相機(jī)及光學(xué)系統(tǒng)“看”到的真實(shí)世界的具體部分。
2、CCD芯片將光能轉(zhuǎn)化為電能。
3、相機(jī)將此信息以模擬信號(hào)的格式輸出至圖像采集卡。
4、AD – 轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 8 位（或多位）的數(shù)字信號(hào)。每個(gè)象素獨(dú)立地把光強(qiáng)以灰度值(Gray level)的形式表達(dá)。
5、這些光強(qiáng)值從CCD芯片的矩陣中被存儲(chǔ)在內(nèi)存的矩陣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
三、視覺系統(tǒng)成象原理
灰度值（Gray Level）—— 象素光強(qiáng)弱信息的表示灰度值為真實(shí)世界圖像量化的表現(xiàn)方法。通常灰度值從最黑到最白為0 － 255。光線進(jìn)入CCD象素，如果光強(qiáng)達(dá)到CCD感應(yīng)的極限，此象素為純白色。對(duì)應(yīng)于內(nèi)存中該象素灰度值為255。如果完全沒有光線進(jìn)入CCD象素，此象素為純黑色。對(duì)應(yīng)于內(nèi)存中該象素灰度值為0。
四、圖像采集卡的組成
? 視頻輸入模塊；
? 模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）模塊；
? 時(shí)序及采集控制模塊；
? 圖像處理模塊；
? 總線接口及控制模塊；
? 輸出及控制模塊
五、圖像采集卡分類
1、依據(jù)輸入信號(hào)類型可以分為
模擬制式圖像采集卡
數(shù)字圖像采集卡
2、依據(jù)功能可以區(qū)分為
單純功能的圖像采集卡
集成圖像處理功能的采集卡
六、圖像采集卡的基本技術(shù)參數(shù)
? 輸入接口：數(shù)字 ，模擬；
? 灰度等級(jí)；
? 分辨率；
? 帶寬；
? 傳輸速率；
七、板卡硬件發(fā)展趨勢(shì)
1、傳統(tǒng)圖像采集卡（A/D轉(zhuǎn)換）最終將被淘汰
2、CAMERALINK，F(xiàn)IREWIRE等數(shù)字接口采集卡很快將被廣泛使用
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