1、接口制式,數(shù)據(jù)格式
接口制式包括數(shù)字(Camera Link、LVDS/RS422、1394、USB)、模擬(PAL、NTSC、CCIR、RS170/EIA、非標(biāo)準(zhǔn)模擬制式)一定與所選用相機(jī)一致。如選用數(shù)字制式還必須考慮相機(jī)的數(shù)
字位數(shù)。
當(dāng)然,如果選用的是USB 相機(jī)就不必選擇 圖像采集卡了,但對于1394 相機(jī)來說,也可以選擇相應(yīng)的采集卡或者轉(zhuǎn)接卡。
2、模擬采集卡要考慮數(shù)字化精度
模擬采集卡的數(shù)字化精度主要包括兩個方面即:
(1) 像素抖動Pixel Jitter
像素抖動是由圖像采集卡的A/D 轉(zhuǎn)換器的采樣時鐘的誤差產(chǎn)生的像元位置上的微小的錯誤從而導(dǎo)致對距離測量的錯誤。
(2)灰度噪音Grey-Scale Noise
圖像采集卡的數(shù)字化轉(zhuǎn)換的過程包括對模擬視頻信號的放大和對其亮度(灰度值)進(jìn)行測量。在此過程中會有一定的噪聲和動態(tài)波動由圖像采集卡的電路產(chǎn)生。如像素抖動一樣,灰度噪聲將導(dǎo)致對距離測量的錯誤。典型的灰度噪聲為0.7 個灰度單元,表示為0.7LSB。
3、采集卡的數(shù)據(jù)率(又稱為“點(diǎn)頻”)
計算數(shù)字采集卡的數(shù)據(jù)率必須滿足的要求可按下列公式計算:
Data Rate(Grabber)≥1.2×Data Rate(Camera)
Data Rate(Camera)=R×f×d/8
式中:
Data Rate(Grabber)為采集卡的數(shù)據(jù)率,通常被稱為“點(diǎn)頻”;
Data Rate(Camera)為相機(jī)的數(shù)據(jù)率,也稱為“像素時鐘”;
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(或稱灰度級)。
4、Memory 大小, PCI 總線的傳輸速率。PCI 總線可支持BUS Master 設(shè)備以132Mbps 突發(fā)速率傳輸數(shù)據(jù)。而其平均持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率一般在50~90Mbps。
來自 工業(yè)相機(jī)的數(shù)據(jù)總是以一個固定的速率傳輸?shù)摹H绻鸓CI 總線可以維持大于視頻數(shù)據(jù)率的平均持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率,就沒有問題。而實際上PCI 總線設(shè)備只能以突發(fā)的方式向總線傳輸
數(shù)據(jù)。 圖像采集卡必須將每一突發(fā)之間的連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)保存起來。解決的方法就是采用On-board Memory。有些廠家出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮去除了Memory 而采用數(shù)據(jù)緩存隊列(FIFO),F(xiàn)IFO 的大小一般以足以保存一行圖像數(shù)據(jù)為限。然而,當(dāng)圖像數(shù)據(jù)的速率大于PCI 的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率時FIFO 就不起作用了。
5、相機(jī)控制信號及外觸發(fā)信號
(1)外觸發(fā):由外部事件啟動采集的過程。
(2)同步觸發(fā):不改變相機(jī)與板卡之間的同步關(guān)系,采集從下一個場有效信號開始。
(3)異步觸發(fā):改變相機(jī)與板卡的同步關(guān)系,采集從 工業(yè)相機(jī)復(fù)位后的第一個場有效信號開始。相機(jī)必須要具備異步觸發(fā)的功能。
6、硬件系統(tǒng)的可靠性
硬件的可靠性在生產(chǎn)系統(tǒng)中是十分重要的,由設(shè)備故障而停產(chǎn)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備本身。很多板卡廠家并沒有標(biāo)明如平均無故障時間等可靠性指標(biāo)。這里有兩個經(jīng)驗性的技巧
用以評估不同板卡的可靠性,板上的器件的數(shù)量和功耗。
(1)試著去選擇具有更低功耗的 圖像采集卡。在其它條件都同等的情況下一塊復(fù)雜具有更多器件的卡會比器件較少的卡耗散更多的熱量。好的設(shè)計會采用更多的ASIC(Applica tionspecificintegrated circuits)和可編程器件以減少電子器件的數(shù)量,而達(dá)到更高的功能。
(2)選擇具有更少的無用功能的卡以減少不必要的麻煩。
過壓保護(hù)是可靠性的一個重要指標(biāo)。接近高壓會在視頻電纜產(chǎn)生很強(qiáng)的電涌,在視頻輸入端和I/O 口加過壓保護(hù)電路可保護(hù)采集卡不會被工業(yè)環(huán)境電磁干擾會產(chǎn)生的高壓擊穿。
7、支持軟件的功能
大多采集卡的廠商多是把其采集卡和其專用 圖像處理軟件捆綁銷售的,因此在選擇采集卡的同時還必須考慮此視覺系統(tǒng)要選用的軟件與采集卡是否兼容。如Matrox 公司的圖像處理軟件Mil、Inspector 等只能在Matrox 采集卡上使用,F(xiàn)orsight Imaging 公司的圖像處理軟件Idea 只能在其I 系統(tǒng)、I-RGB 系列、Accustream 系列等采集卡上使用。
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