機(jī)器視覺技術(shù)是目前工業(yè)生產(chǎn)檢測、科學(xué)科研實(shí)驗(yàn)以及天文生物監(jiān)測等眾多領(lǐng)域?yàn)閷?shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化而采取的應(yīng)用。整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)分為圖像采集與圖像處理兩大板塊，而圖像采集卡就是連接這兩大板塊的重要組件。同時(shí)，由于機(jī)器視覺系統(tǒng)圖像采集部分主要由光源、鏡頭以及相機(jī)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(shí)現(xiàn)，因此，在原理結(jié)構(gòu)上，圖像采集卡連接著相機(jī)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(shí)，也對其相關(guān)的名詞進(jìn)行一定的解釋。

圖像采集卡（Image Capture Card），又稱圖像捕捉卡，是一種可以獲取數(shù)字化視頻圖像信息，并將其存儲和播放出來的硬件設(shè)備。很多圖像采集卡能在捕捉視頻信息的同時(shí)獲得伴音，使音頻部分和視頻部分在數(shù)字化時(shí)同步保存、同步播放。

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接口，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(shè)備。被測物體經(jīng)過相機(jī)的圖像獲取以及其包含的圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換，使被攝目標(biāo)轉(zhuǎn)換成模擬圖像信號，而這些信號會經(jīng)由圖像采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號，并輸出到圖像處理軟件中進(jìn)行一系列的操作。在其運(yùn)作的整個(gè)過程中，還有許多的基本概念需要我們?nèi)チ私狻?/span>

1、A/D轉(zhuǎn)換

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

2、傳輸通道數(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)檢測過程中，很多時(shí)候是需要多臺視覺系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)作，才能保證一定的效率。因此，為了可以滿足系統(tǒng)運(yùn)行的需要，一般情況下，機(jī)器視覺系統(tǒng)圖像采集卡可以同時(shí)對多個(gè)相機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)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(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)目。

3、采樣頻率

采樣頻率是機(jī)器視覺系統(tǒng)圖像采集卡的一個(gè)主要的技術(shù)指標(biāo)，它指的是圖像采集卡在采集圖像信息時(shí)的頻率，反映了采集卡處理圖像的速度與能力。尤其是在進(jìn)行高速圖像采集時(shí)，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(gè)視頻信號可以被通過對于一系列幀進(jìn)行漸進(jìn)采樣，也可以通過對于一個(gè)序列的隔行掃描的場進(jìn)行隔行掃描采樣，而在這個(gè)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(gè)時(shí)間采樣間隔進(jìn)行采樣的。

特點(diǎn)

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(jìn)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(shí)首先在卡上對視頻信號進(jìn)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(jī)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**I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(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時(shí)間。如果每幀視頻圖像的處理時(shí)間*過相鄰兩幀之間的相隔時(shí)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*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(jìn)行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。