一个典型的视觉系统——图像采集卡+计算机+输入/输出+控制机构

图像采集卡

图像采集卡,其功能是将图像信号采集到电脑中,以数据文件的形式保存在硬盘上。它是我们进行图像处理必不可少的硬件设备,通过它,我们就可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中。

释意

图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的接口。图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程,叫做采集。图像采集卡还提供数字I/O的功能。

技术参数

(1) 图像传输格式
格式是视频编辑最重要的一种参数,图像采集卡需要支持系统中摄像机所采用的输出信号格式。大多数摄像机采用RS422或EIA644(LVDS)作为输出信号格式。在数字相机中,IEEE1394,USB2.0和CameraLink几种图像传输形式则得到了广泛应用。
(2)图像格式
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。
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。
(3) 传输通道数
当摄像机以较高速率拍摄高分辨率图像时,会产生很高的输出速率,这一般需要多路信号同时输出,图像采集卡应能支持多路输入。
一般情况下,有1路,2路,4路,8路输入等。随出现着科技的不断发展和行业的不断需求,路数更多的采集卡也出现在市面上。
(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。一般采集卡能支持768*576点阵,而性能优异的采集卡其支持的最大点阵可达64K*64K。单行最大点数和单帧最大行数也可反映采集卡的分辨率性能。同三维推出的采集卡能达到1920x1080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。在进行高度图像采集时,需要注意采集卡的采样频率是否满足要求。高档的采集卡其采样频率可达65MHZ。
(6)传输速率
主流图像采集卡与主板间都采用PCI接口,其理论传输速度为132MB/S。

原理

采集,视频/图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程。由于图像信号的传输需要很高的传输速度,通用的传输接口不能满足要求,因此需要图像采集卡。
图像采集卡信号采集流程
1、视野(FOV)或现场是相机及光学系统“看”到的真实世界的具体部分。
2、CCD芯片将光能转化为电能。
3、相机将此信息以模拟信号的格式输出至图像采集卡。
4、AD –转换器将模拟信号转换成 8 位(或多位)的数字信号。每个象素独立地把光强以灰度值(Gray level)的形式表达。
5、这些光强值从CCD芯片的矩阵中被存储在内存的矩阵数据结构中。

计算公式

帧图像大小(Image Size):W×H(长×宽)
颜色深度∶d(比特数)---希望采集到的图象颜色(8Bit灰度图象还是16/24/32Bit真彩色)
帧 速∶f---标准PAL制就是25帧。
数 据 量∶Q(MB)
采 样 率∶A(MB)
计算公式∶ Q=W×H×f×d/8
判断标准∶如果A>Q×1.2,则该采集卡能够胜任采集工作。
 
posted @ 2015-10-19 14:48  洋洋·洒洒  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏