跟著信息化、自動(dòng)化年代的到來(lái)，為了進(jìn)步出產(chǎn)進(jìn)程或是質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)督中的智能化程度，現(xiàn)在對(duì)信號(hào)的處理廣泛的選用了機(jī)器視覺(jué)技能。我們知道一般機(jī)器視覺(jué)體系獲取的都是一些模仿信號(hào)，要想能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行辨認(rèn)或是處理，就需求將這些模仿信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。圖畫(huà)收集卡是銜接圖畫(huà)收集部分與處理部分，通過(guò)圖畫(huà)收集卡能夠接收相機(jī)獲取的模仿視頻信號(hào)，通過(guò)其對(duì)此信號(hào)的收集、量化，終究轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸入、存儲(chǔ)到輸出設(shè)備中。

一般情況下圖畫(huà)信號(hào)的傳輸對(duì)速度有著很高的要求，普通的傳輸接口是不能滿(mǎn)足要求的，那么這時(shí)，仍是需求圖畫(huà)收集卡來(lái)起到一個(gè)輔佐的效果的。

收集卡有多種品種、標(biāo)準(zhǔn)。但盡管其規(guī)劃和特性不同，大多數(shù)收集卡的基本原理相同。近年來(lái)，數(shù)字視頻產(chǎn)品取得了明顯開(kāi)展。數(shù)字視頻產(chǎn)品通常需求對(duì)動(dòng)態(tài)圖畫(huà)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集和處理，因而產(chǎn)品功用受圖畫(huà)收集卡的功用影響很大。因?yàn)榍捌趫D畫(huà)收集卡以幀存為中心，處理圖畫(huà)時(shí)需讀寫(xiě)幀存，關(guān)于動(dòng)態(tài)畫(huà)面還需“凍住”圖畫(huà)，一起因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸速率的限制，因而圖畫(huà)處理速度緩慢。90年代初，INTEL公司提出了PCI（Peripheral Component Interconnect）部分總線規(guī)范。PCI總線數(shù)據(jù)傳寬度為32/64位，答應(yīng)體系設(shè)備直接或直接銜接其上，設(shè)備間可通過(guò)部分總線完結(jié)數(shù)據(jù)的快速傳送，從而較好地處理了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題。

挑選收集卡需求考慮的重點(diǎn)

接口制式，數(shù)據(jù)格式

接口制式包含數(shù)字（Camera Link、LVDS/RS422）、模仿（PAL、NTSC、CCIR、RS170/EIA、非標(biāo)準(zhǔn)模仿制式）必定與視覺(jué)體系所選用相機(jī)共同。如選用數(shù)字制式還必須考慮相機(jī)的數(shù)字位數(shù)。

模仿收集卡要考慮數(shù)字化精度

模仿收集卡的數(shù)字化精度首要包含兩個(gè)方面即

像素顫動(dòng)Pixel Jitter

像素顫動(dòng)是由圖畫(huà)收集卡的A/D轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘的差錯(cuò)發(fā)生的像元方位上的細(xì)小的過(guò)錯(cuò)從而導(dǎo)致對(duì)間隔丈量的過(guò)錯(cuò)。如圖6所示。

灰度噪音Grey-Scale Noise

圖畫(huà)收集卡的數(shù)字化轉(zhuǎn)換的進(jìn)程包含對(duì)模仿視頻信號(hào)的放大和對(duì)其亮度（灰度值）進(jìn)行丈量。在此進(jìn)程中會(huì)有必定的噪聲和動(dòng)態(tài)動(dòng)搖由圖畫(huà)收集卡的電路發(fā)生。

如像素顫動(dòng)一樣，灰度噪聲將導(dǎo)致對(duì)間隔丈量的過(guò)錯(cuò)。典型的灰度噪聲為0.7個(gè)灰度單元，表示為0.7LSB。

數(shù)字收集卡要考慮數(shù)據(jù)率巨細(xì)

核算數(shù)字收集卡的數(shù)據(jù)率是否滿(mǎn)足體系的要求可按下列公式核算：

Data Rate(Grabber)>1.2 * Data Rate(Camera)

Data Rate(Camera)=R * f * d / 8 

    式中Data Rate(Grabber)為收集卡的數(shù)據(jù)率，Data Rate(Camera)為相機(jī)的數(shù)據(jù)率，R為相機(jī)的分辨率，f為相機(jī)的幀頻，d為相機(jī)的數(shù)字深度（或稱(chēng)灰度級(jí)）。

Memory巨細(xì)， PCI總線的傳輸速率

PCI總線可支撐BUS Master設(shè)備以132MB/s突發(fā)速率傳輸數(shù)據(jù)。而其均勻繼續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率一般在50-90MB/s。

來(lái)自相機(jī)的數(shù)據(jù)總是以一個(gè)固定的速率傳輸?shù)?。如果PCI總線能夠維持大于視頻數(shù)據(jù)率的均勻繼續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率，問(wèn)題看起來(lái)就處理了。但是實(shí)際上并不是這么簡(jiǎn)單，PCI總線設(shè)備只能以突發(fā)的方式向總線傳輸數(shù)據(jù)。圖畫(huà)收集卡必須將每一突發(fā)之間的接連的圖畫(huà)數(shù)據(jù)保存起來(lái)。處理的辦法就是選用On-board Memory。有些廠家出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮去除了Memory而選用數(shù)據(jù)緩存行列（FIFO），F(xiàn)IFO的巨細(xì)一般以足以保存一行圖畫(huà)數(shù)據(jù)為限。但是，當(dāng)圖畫(huà)數(shù)據(jù)的速率大于PCI的繼續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率時(shí)FIFO就不起效果了。

相機(jī)操控信號(hào)及外觸發(fā)信號(hào)

使圖畫(huà)收集卡的時(shí)序電路與外部視頻信號(hào)的時(shí)序電路同步，需求選用鎖相環(huán)電路或數(shù)字時(shí)鐘同步電路。

外觸發(fā)：由外部事情發(fā)動(dòng)收集的進(jìn)程。

同步觸發(fā)：不改動(dòng)相機(jī)與板卡之間的同步聯(lián)系，收集從下一個(gè)場(chǎng)有用信號(hào)開(kāi)端。

異步觸發(fā)：改動(dòng)相機(jī)與板卡的同步聯(lián)系，收集從相機(jī)復(fù)位后的第一個(gè)場(chǎng)有用信號(hào)開(kāi)端。

當(dāng)視覺(jué)體系要對(duì)運(yùn)動(dòng)中目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，相機(jī)和收集卡必需要具有異步觸發(fā)的功用。

硬件體系的可靠性

硬件的可靠性在出產(chǎn)體系中是十分重要的，由設(shè)備故障而停產(chǎn)形成的丟失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備自身。許多板卡廠家并沒(méi)有標(biāo)明如均勻無(wú)故障時(shí)刻等可靠性目標(biāo)。

這里有兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的技巧用以評(píng)價(jià)不同板卡的可靠性，板上的器材的數(shù)量和功耗。

試著去挑選具有更低功耗的收集卡。在其它條件都平等的情況下一塊雜亂具有更多器材的卡會(huì)比器材較少的卡耗散更多的熱量。好的規(guī)劃會(huì)選用更多的ASIC（Application-specific integrated circuits）和可編程器材以削減電子器材的數(shù)量，而到達(dá)更高的功用。你還能夠挑選具有更少的無(wú)用功用的卡以削減不必要的費(fèi)事。

過(guò)壓維護(hù)是可靠性的一個(gè)重要目標(biāo)。挨近高壓會(huì)在視頻電纜發(fā)生很強(qiáng)的電涌，在視頻輸入端和I/O口加過(guò)壓維護(hù)電路可維護(hù)收集卡不會(huì)被工業(yè)環(huán)境電磁干擾會(huì)發(fā)生的高壓擊穿。

支撐軟件的功用

大多收集卡的廠商多是把其收集卡和其專(zhuān)用圖畫(huà)處理軟件捆綁出售的，朗銳智科（www.lrist.com）以為在挑選收集卡的一起還必須考慮此視覺(jué)體系要選用的軟件與收集卡是否兼容。

跟著機(jī)器視覺(jué)技能的不斷開(kāi)展，收集卡的技能也在不斷加強(qiáng)，功用也在不斷更新。怎么挑選合適視覺(jué)體系的收集卡關(guān)于一個(gè)視覺(jué)體系能否正常運(yùn)即將起到很要害的效果。