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图像采集卡基本概念及分类

发布日期:2010-11-24 12:34:07  点击数:2055
 
  图像采集卡(Image Grabber)又称为图像卡,它将摄像机的图像视频信号,以帧为单位,送到计算机的内存和VGA帧存,供计算机处理、存储、显示和传输等使用;在机器视觉系统中,图像卡采集到的图像,供处理器作出工件是否合格、运动物体的运动偏差量、缺陷所在的位置等等处理。
基本概念
1、图像采集卡(Frame Graber)
    图像采集卡是图像采集部分和处理部分的接口。图像经过采样、量化以后转换为数字图像并输入、存储到帧存储器的过程,叫做采集、数字化。
2、A/D转换
    视频量化处理是指将相机所输出的模拟视频信号转换为PC所能识别的数字信号的过程,即A/D转换。视频信号的量化处理是图像采集处理的重要组成部分。
3、传输通道数(Channel)
    采集卡同时对多个相机进行A/D转换的能力。如:2通道、4通道。
4、分辨率
    采集卡能支持的最大点阵反映了其分辨率的性能。即,其所能支持的相机最大分辨率。
5、采样频率
    采样频率反映了采集卡处理图像的速度和能力。在进行高速图像采集时,需要注意采集卡的采样频率是否满足要求。
6、传输速率
    指图像由采集卡到达内存的速度。普通PCI接口理论传输速度为132MB/S,PCI-E,PCI-X是更高速的总线接口。
7、图像格式(像素格式)
    (1) 黑白图像:通常情况下,图像灰度等级可分为256级,即以8位表示。在对图像灰度有更精确要求时,可用10位,12位等来表示。
    (2) 彩色图像:彩色图像可由RGB(YUV)3种色彩组合而成,根据其亮度级别的不同有8-8-8,10-10-10等格式。
8、颜色空间
    对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”(Color Space)。
    ——RGB(16位/24位/32位)
    ——YUV(YCbCr)
    ——其他(HSV、CMYK、数码相机自定义格式等)
    ——Alpha通道
9、帧和场
    ——标准的模拟视频信号是隔行信号,一帧分成两场
    ——偶数场包含所有的偶数行(0, 2, . . . )
      ——奇数场包含所有的奇数行(1, 3, . . . )
      ——采集和传输的过程中使用的是场,而不是帧
      ——一帧图像的两场之间有时间差
 
可采集的视频信号
     ·  模拟视频和数字视频;
     ·  标准视频和非标准视频信号;
     ·  隔行和逐行扫描方式;
     ·  黑白和彩色摄像机输出;
     ·  复合和各种分量式彩色视频信号;
 
图像采集卡的分类
1.依据输入信号类型可以分为:
模拟制式图像采集卡
数字图像采集卡
2.根据采集信号颜色可分为:
黑白图像采集卡
彩色图像采集卡
 
输出接口类型
    根据不同的应用方向,为配合所接摄像头,图像采集卡有多种输出接口,其主要接口有BNC、VGA、Cameralink、LVDS、DVI、USB、FireWire等。
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