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達到數(shù)據(jù)傳輸所能達到的最大吞吐量是工業(yè)和工廠自動化的關(guān)鍵標準之一。提高傳感器分辨率和幀率有助于實現(xiàn)針對更加高速和高精度物體的捕捉,但與此同時,會導(dǎo)致帶寬達到極限,從而帶來傳輸上的問題。目前實現(xiàn)的高帶寬接口,例如25GigE、50GigE接口,就需要將相機連接到PC上配置的圖像采集卡,從而完成圖像數(shù)據(jù)的傳輸。所以在工業(yè)環(huán)境中使用圖像采集卡,在高傳輸速率和多相機同步處理方面的應(yīng)用中,是有實際意義的。
圖像采集卡的意義
了解圖像采集卡的功能和意義是比較重要的,這樣就可以更好地了解其是否可以用于特定的成像系統(tǒng)或應(yīng)用。從本質(zhì)上來說,圖像采集卡能夠?qū)崿F(xiàn)具有同步特性的高分辨率圖像的高速實時采集。
圖像采集卡利用PCI總線的功能來管理從相機到PC存儲器的圖像數(shù)據(jù)負載,直接將圖像數(shù)據(jù)從直接存儲器訪問(DMA)移動到PC的RAM內(nèi)存,避免了CPU的重載,從而釋放CPU來執(zhí)行其他任務(wù)。
同時他它可以接收觸發(fā)信號和編碼器信號的輸入,來達到和運動目標的無縫同步。
圖像采集卡的優(yōu)勢
使用圖像采集卡最大的優(yōu)勢在于能夠幫助視覺系統(tǒng)實現(xiàn)最好的傳輸質(zhì)量,即最大化傳輸速度。
可以將所有的采集和I/O同步任務(wù)交給單個圖像采集卡
可以管理連接的所有外部設(shè)備,包括觸發(fā)和同步
高傳輸速率,CoaXPress采集卡目前可達50Gbps
可以使用圖像采集卡進行圖像預(yù)處理
可以釋放CPU來進行其他任務(wù)
選擇圖像采集卡的標準
1.相機類型
a. 相機的幀率:相機的幀率是多少?是面陣相機還是線掃相機?
b. 顏色:彩色相機的圖像更大,因此需要更多的帶寬容量。
2.相機支持的接口
相機支持的接口將決定圖像采集卡的選擇,因為不同接口對應(yīng)不同的采集卡。
3.相機的數(shù)量
視覺系統(tǒng)內(nèi)需要連接使用多少個相機,當(dāng)需要連接和同步多個相機時,推薦使用圖像采集卡。
4.軟件
圖像采集卡必須與應(yīng)用的軟件環(huán)境兼容。圖像采集卡最常用于高速應(yīng)用場景,其對圖像傳輸速率的要求最大。
工業(yè)上的缺陷檢測、廣播和運動都得益于圖像采集卡實現(xiàn)的多相機低延遲同步,從而實現(xiàn)最佳的圖像分析。高速運動的生產(chǎn)線也需要實現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量的檢驗工作,這也是圖像采集卡的使用例子,可以將圖像采集和觸發(fā)信號同步,同時預(yù)處理捕獲的圖像,以確定產(chǎn)品的合格不合格,而CPU可以更快地處理其他任務(wù)進程。
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