達(dá)到最大產(chǎn)量是工業(yè)和工廠自動(dòng)化的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)之一。提高傳感器分辨率和幀速率有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但也使帶寬達(dá)到極限，并提出了新的傳輸問題。當(dāng)前高帶寬接口(如10GigE、相機(jī)直接與PC連接和嵌入式系統(tǒng))的實(shí)現(xiàn)促使成像應(yīng)用的許多用戶詢問如何以最佳配置最優(yōu)化地連接相機(jī)。在工業(yè)環(huán)境中使用圖像采集卡，在速度、數(shù)據(jù)安全和多相機(jī)的同步處理方面為高速應(yīng)用帶來了特定的好處。

圖像采集卡的用途

了解圖像采集卡的功能和用途非常重要，以便更好地了解這種設(shè)備是否適合特定的成像系統(tǒng)和應(yīng)用。

本質(zhì)上，圖像采集卡能夠?qū)哂刑厥馔焦δ艿母叻直媛蕡D像進(jìn)行高速圖像采集。

它利用PCI總線的功能管理從相機(jī)到PC存儲器的圖像數(shù)據(jù)加載。圖像采集卡中的直接內(nèi)存訪問(DMA)控制器通過將圖像數(shù)據(jù)直接移動(dòng)到PC的RAM內(nèi)存來避免CPU因圖像傳輸操作而過載，反之亦然。圖像采集卡完全處理將這些數(shù)據(jù)移動(dòng)到和移動(dòng)到內(nèi)存中所需的所有任務(wù)，從而釋放CPU來執(zhí)行其他任務(wù)。他們還能夠做所有的圖像處理和任何額外的操作圖像資料的機(jī)載。圖像采集卡接受快速觸發(fā)源和/或編碼器輸入，以便與圖像捕獲中的對象運(yùn)動(dòng)無縫同步。它們允許許多不同的采集過程，并在后臺管理圖像處理過程的減速。例如，當(dāng)作為輸出管理器使用時(shí)，圖像采集卡可以將“圖像準(zhǔn)備好”的一般信號發(fā)送到信號處理系統(tǒng)(SPS)或其他連接的設(shè)備，以利用這種類型的自動(dòng)化。

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圖像采集卡的優(yōu)勢

使用圖像采集卡的主要好處是幫助視覺系統(tǒng)從最大速度和吞吐量中獲得最佳結(jié)果。

• 將所有采集和I/0同步委托給單個(gè)設(shè)備
• 管理所有外部設(shè)備，包括其觸發(fā)和同步
• 高達(dá)25GB/s的極高數(shù)據(jù)速率
• 一體化方法提供了許多先進(jìn)的成像功能
• 由圖像采集卡完成的預(yù)處理和圖像準(zhǔn)備(如去拜耳化或顏色校正)
• CPU可執(zhí)行其他任務(wù)
• 雙觸發(fā)可實(shí)現(xiàn)線掃描應(yīng)用的信號同步，無需任何物理觸發(fā)即可實(shí)現(xiàn)精確同步
• 可能小于1us的極低延遲

圖像采集卡既可與多個(gè)攝像機(jī)實(shí)時(shí)管理和同步成像系統(tǒng)，又可同時(shí)管理多種觸發(fā)模式。在許多場合下,需要同時(shí)使用多個(gè)攝像頭對同一目標(biāo)進(jìn)行拍攝和記錄,例如在安防監(jiān)控、工業(yè)檢測、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。圖像采集卡能夠有效整合多路視頻信號,實(shí)現(xiàn)對多個(gè)攝像機(jī)的統(tǒng)一管理和控制,確保各路視頻源的同步采集和傳輸。這不僅大大提高了工作效率,也增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。

其次,圖像采集卡還具備多種靈活的觸發(fā)模式。根據(jù)不同的應(yīng)用需求,可以采用不同的觸發(fā)方式,如外部觸發(fā)、內(nèi)部觸發(fā)、軟件觸發(fā)等。這種多樣化的觸發(fā)模式使得圖像采集系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境和條件。例如在高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)測中,外部觸發(fā)可以確保圖像的高時(shí)間分辨率;在需要精確同步的場合,內(nèi)部觸發(fā)又可以保證多路信號的完美同步。軟件觸發(fā)模式則提供了更大的編程靈活性,可以更好地與上位機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行集成。

圖像采集卡無疑為各行各業(yè)提供了一種簡單高效的解決方案。通過實(shí)現(xiàn)對多路視頻信號的統(tǒng)一管理和控制,以及多種觸發(fā)模式的支持,圖像采集卡大大提升了圖像采集系統(tǒng)的性能和適應(yīng)性,在諸多領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。