機器視覺中的圖像采集卡

機器視覺技術是一門交叉學科，主要用來模擬人的視覺功能，用于實際檢測、測量和控制。一個典型的機器視覺系統是由照明、鏡頭、高速相機、圖像采集卡、視覺處理器五大部分組成。整個機器視覺系統分為圖像采集與圖像處理兩大板塊，采用模擬工業相機的圖像采集系統中，圖像采集卡就是連接這兩大板塊的重要組件。可以說圖像采集卡扮演著重要的角色。如下圖展示是朗銳智科官網下的PCIE-8604\8 圖像采集卡，專為工業和視覺相關應用設計。

　　圖像采集卡也稱為視頻抓取卡，這個部件通常是一張插在 PC上的卡。這張采集卡的作用將攝像頭與 PC連接起來。它從攝像頭中獲得數據（模擬信號或數字信號），然后轉換成PC 能處理的信息。

　　它同時可以提供控制攝像頭參數（例如觸發、曝光時間、快門速度等等）的信號。圖像采集卡形式很多，支持不同類型的攝像頭，不同的計算機總線。

下面是圖像采集卡常用的一些概念：

1、A/D轉換

圖像采集卡可以實現模擬信號向數字信號的轉換，對于整個機器視覺系統的圖像采集工作起著重要的作用。而機器視覺系統圖像采集卡的這一模數轉換，稱為A/D轉換，相應的實現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，顯而易見，D/A轉換指的就是數字信號向模擬信號的轉換了。

2、傳輸通道數

在工業生產檢測過程中，有時需要多臺視覺系統同時運作，才能保證一定的生產效率。因此，為了可以滿足系統運行的需要，圖像采集卡需要同時對多個相機進行A/D轉換。傳輸通道數就是指的就是利用同一塊圖像采集卡同時進行轉換的數目，目前市場上研發生產的采集卡可選傳輸通道有單通道、雙通道、四通道等模式。

3、采樣頻率

采樣頻率是機器視覺系統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。

4、幀和場

一個視頻信號可以通過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，一幀的一半的數據是在每個時間采樣間隔進行采樣的。