達到最大產量是工業和工廠自動化的關鍵標準之一。提高傳感器分辨率和幀速率有助于實現這一目標，但也使帶寬達到極限，并提出了新的傳輸問題。當前高帶寬接口(如10GigE、相機直接與PC連接和嵌入式系統)的實現促使成像應用的許多用戶詢問如何以最佳配置最優化地連接相機。在工業環境中使用圖像采集卡，在速度、數據安全和多相機的同步處理方面為高速應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備是否適合特定的成像系統和應用。

本質上，圖像采集卡能夠對具有特殊同步功能的高分辨率圖像進行高速圖像采集。

它利用PCI總線的功能管理從相機到PC存儲器的圖像數據加載。圖像采集卡中的直接內存訪問(DMA)控制器通過將圖像數據直接移動到PC的RAM內存來避免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據移動到和移動到內存中所需的所有任務，從而釋放CPU來執行其他任務。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載。圖像采集卡接受快速觸發源和/或編碼器輸入，以便與圖像捕獲中的對象運動無縫同步。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，當作為輸出管理器使用時，圖像采集卡可以將“圖像準備好”的一般信號發送到信號處理系統(SPS)或其他連接的設備，以利用這種類型的自動化。

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圖像采集卡的優勢

使用圖像采集卡的主要好處是幫助視覺系統從最大速度和吞吐量中獲得最佳結果。

• 將所有采集和I/0同步委托給單個設備
• 管理所有外部設備，包括其觸發和同步
• 高達25GB/s的極高數據速率
• 一體化方法提供了許多先進的成像功能
• 由圖像采集卡完成的預處理和圖像準備(如去拜耳化或顏色校正)
• CPU可執行其他任務
• 雙觸發可實現線掃描應用的信號同步，無需任何物理觸發即可實現精確同步
• 可能小于1us的極低延遲

圖像采集卡既可與多個攝像機實時管理和同步成像系統，又可同時管理多種觸發模式。在許多場合下,需要同時使用多個攝像頭對同一目標進行拍攝和記錄,例如在安防監控、工業檢測、醫療診斷等領域。圖像采集卡能夠有效整合多路視頻信號,實現對多個攝像機的統一管理和控制,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,也增強了整個系統的協調性和穩定性。

其次,圖像采集卡還具備多種靈活的觸發模式。根據不同的應用需求,可以采用不同的觸發方式,如外部觸發、內部觸發、軟件觸發等。這種多樣化的觸發模式使得圖像采集系統能夠更好地適應各種復雜的工作環境和條件。例如在高速運動目標的監測中,外部觸發可以確保圖像的高時間分辨率;在需要精確同步的場合,內部觸發又可以保證多路信號的完美同步。軟件觸發模式則提供了更大的編程靈活性,可以更好地與上位機控制系統進行集成。

圖像采集卡無疑為各行各業提供了一種簡單高效的解決方案。通過實現對多路視頻信號的統一管理和控制,以及多種觸發模式的支持,圖像采集卡大大提升了圖像采集系統的性能和適應性,在諸多領域都展現出廣闊的應用前景。