機(jī)器視覺LESSON2

1、機(jī)器視覺機(jī)器視覺LESSON 2機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講第二講第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)鏡頭基本概念鏡頭分類鏡頭的成像原理及各參數(shù)間關(guān)系第二講第二講 大綱大綱上上第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)相機(jī)基本概念相機(jī)基本結(jié)構(gòu)相機(jī)基本成象原理相機(jī)分類相機(jī)發(fā)展趨勢(shì)第二講第二講 大綱大綱中中第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)板卡硬件基本概念板卡基本工作原理視覺系統(tǒng)成象原理板卡發(fā)展趨勢(shì)第二講第二講 大綱大綱下下第二講：機(jī)

2、器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)一、一、鏡頭基本概念鏡頭基本概念：成象面視野（FOV）物方焦距調(diào)節(jié)光圈工作距離（WD）景深（DOV）像方焦距第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)一、一、鏡頭基本概念鏡頭基本概念：視野 (FOV): 圖象采集設(shè)備所能夠覆蓋的范圍，它可以是在監(jiān)視器上可以見到的范圍，也可以使設(shè)備所輸出的數(shù)字圖象所能覆蓋的最大范圍.最大最小工作距離（Work Distance）: 從物鏡到被檢測(cè)物體的距離的范圍，小于最小工作距離大于最大工作距離系統(tǒng)均不能正確成像.景深（Depth Of F

3、ield）: 在某個(gè)調(diào)焦位置上，景深內(nèi)的物體都可以清晰成像.第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)一、一、鏡頭基本概念鏡頭基本概念：畸變幾何畸變指的是由于鏡頭方面的原因?qū)е碌膱D象范圍內(nèi)不同位置上的放大率存在的差異。幾何畸變主要包括徑向畸變和切向畸變。如枕形或桶形失真鏡頭接口： C-MOUNT 鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)接口之一，鏡頭的接口螺紋參數(shù)：公稱直徑：1inch；螺距： 32牙CSMount 是CMount的一個(gè)變種，區(qū)別僅僅在于鏡頭定位面到圖像傳感器光敏面的距離的不同，CMount 是17.5mm，CSMount是12.5mm。C/CS能夠匹配的最大的

4、圖象傳感器的尺寸不超過(guò)1“。第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)一、一、鏡頭基本概念鏡頭基本概念：成像面：鏡頭將外部真實(shí)世界清晰地成象平面。光圈與F值：光圈是一個(gè)用來(lái)控制光線透過(guò)鏡頭，進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內(nèi)。表達(dá)光圈大小我們是用f值：f1，f1。4，f2，f2。8，f4，f5。6，f8，f11，f16，f22，f32，f44，f64物方焦距調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)成象清晰度的裝置像方焦距：像方焦距是像方主面到像方焦點(diǎn)的距離。如：50MM， 35MM，16MM等。第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集

5、技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)一、一、鏡頭基本概念鏡頭基本概念：鏡頭分辨率：一毫米內(nèi)鏡頭成像中所能分辨出的線的數(shù)目。如：100線/MM第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)二、二、鏡頭的分類：鏡頭的分類：廣角鏡頭像方焦距比標(biāo)準(zhǔn)焦距（50MM）短的鏡頭。如16MM鏡頭景深大、最小工作距離短、同樣工作距離下視野大。遠(yuǎn)距鏡頭像方焦距比標(biāo)準(zhǔn)焦距（50MM）長(zhǎng)的鏡頭。如75MM鏡頭景深小、最小工作距離長(zhǎng)、同樣工作距離下視野小。變焦鏡頭像方焦距可變的鏡頭。如3570MM鏡頭顯微鏡頭物體成像與物體物理大小相對(duì)比率。如1：1、1：2鏡頭。遠(yuǎn)心鏡頭無(wú)畸變鏡頭第二講：機(jī)器視覺中

6、的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)三、三、鏡頭的成像原理及各參數(shù)間關(guān)系鏡頭的成像原理及各參數(shù)間關(guān)系：正確曝光所需光量正確曝光所需光量 （相當(dāng)于桶的容積（相當(dāng)于桶的容積，正確拍照標(biāo)準(zhǔn)是，正確拍照標(biāo)準(zhǔn)是得到恰好的光量。得到恰好的光量。正確曝光的標(biāo)準(zhǔn)就正確曝光的標(biāo)準(zhǔn)就是用是用 “水水”將這個(gè)將這個(gè)“桶桶”充滿）充滿）工作距離工作距離 （距離越遠(yuǎn)，所需（距離越遠(yuǎn)，所需時(shí)間越長(zhǎng)）時(shí)間越長(zhǎng)）光圈光圈 （相當(dāng)于水龍頭開（相當(dāng)于水龍頭開關(guān)，開得越大，所關(guān)，開得越大，所需時(shí)間越短）需時(shí)間越短）光線強(qiáng)度光線強(qiáng)度 （相當(dāng)于水壓，水（相當(dāng)于水壓，水壓越大，所需時(shí)間壓越大，所需時(shí)間越

7、短）越短）光線光線 （相當(dāng)于水）（相當(dāng)于水）正確曝光時(shí)間正確曝光時(shí)間 （相當(dāng)于以當(dāng)前的（相當(dāng)于以當(dāng)前的水壓、龍頭開關(guān)大水壓、龍頭開關(guān)大小、距離，將桶裝小、距離，將桶裝滿的時(shí)間滿的時(shí)間第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：傳感器的尺寸: 圖像傳感器感光區(qū)域的面積大小。這個(gè)尺寸直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的物理放大率。如：1/3“、1/2”等。絕大多數(shù)模擬相機(jī)的傳感器的長(zhǎng)寬比例是4:3 (H:V)，數(shù)字相機(jī)的長(zhǎng)寬比例則包括多種：1:1,16:9,3:2 etc.第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視

8、覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：物理放大率: 傳感器感光面積于視野的比值，整個(gè)參數(shù)基本取決于鏡頭.系統(tǒng)放大率: 最后顯示環(huán)節(jié)上目標(biāo)的尺寸于實(shí)際目標(biāo)尺寸的比值。系統(tǒng)放大率取決于物理放大率和顯示系統(tǒng)的闡述。對(duì)于自動(dòng)測(cè)量和檢測(cè)系統(tǒng)而言，物理放大率具有關(guān)鍵的意義。系統(tǒng)放大率僅僅對(duì)于需要人機(jī)交互進(jìn)行檢測(cè)的系統(tǒng)有意義象素（Pixel）：傳感器感光面上最小感光單位。第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：分辨率(Resolution): 傳感器感光面指的片點(diǎn)陣行與列的象素?cái)?shù)量。相機(jī)的

9、分辨率會(huì)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量精度。另外，一個(gè)相機(jī)的分辨率與它的價(jià)格是呈正比的。 如：640*480480768640480760574美制 RS 170 Norm歐制 CCIR - Norm第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：象素孔徑比（Pixel Aperture）：指象素長(zhǎng)與寬的比值。對(duì)于正方形的象素來(lái)說(shuō)，其象素孔徑比為1：1。此參數(shù)，對(duì)于系統(tǒng)的標(biāo)定有影響。 放大率（Gain）：調(diào)節(jié)相機(jī)的放大率，可以加強(qiáng)CCD芯片中輸出的信號(hào)。在燈源強(qiáng)度不夠的情況下，可以對(duì)成象作出一定程度上的改善。如：1：10

10、或1：20。 快門速度（Shutter Speed）：CCD相機(jī)都是采用電子快門裝置。第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：相機(jī)掃描方式:隔行掃描（ Interlace ）逐行掃描（ Non Interlace / Progressive scan ）3524635241第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：異步觸發(fā)（Reset&Restart）：通常情況下相機(jī)是不間斷地拍照的無(wú)的放矢。當(dāng)CCD相機(jī)處于異步觸

11、發(fā)方式時(shí)，相機(jī)并不是以固定時(shí)鐘連續(xù)掃描和輸出連續(xù)信號(hào)。而是在收到一個(gè)觸發(fā)信號(hào)后，再開始掃描輸出新的一幀信號(hào)。 最低照度：也稱靈敏度，是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度，或者說(shuō)是CCD正常成像時(shí)所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯（LUX），數(shù)值越小，表示需要的光線越少，攝像頭也越靈敏。如普通型CCD： 正常工作所需照度13LUX 。 部分取像：指相機(jī)在取像時(shí)只讀取整個(gè)感光面的一部分圖象。第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：CCD傳感器的靈敏度:上面是一個(gè)典型的CCD圖像傳感器對(duì)于不同光譜的響應(yīng)曲線。第二講：機(jī)

12、器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)四、四、相機(jī)的基本概念：相機(jī)的基本概念：信號(hào)格式模擬圖象信號(hào)的格式包括：復(fù)合視頻信號(hào)，Y/C分離信號(hào)，RGB分量信號(hào)。絕大多數(shù)周邊設(shè)備都能夠兼容這些信號(hào)格式。通常情況下對(duì)于彩色視頻信號(hào)，Y/C分離傳輸?shù)姆绞絻?yōu)于復(fù)合視頻傳輸?shù)姆绞?，RGB分量傳輸?shù)姆绞接謨?yōu)于Y/C分離傳輸方式。數(shù)字相機(jī)的信號(hào)傳輸格式更為復(fù)雜，目前普遍應(yīng)用的包括：*LVDS*IEEE-1394(Fire Wire)*USB2.0*CameraLink*Ethernet，包括傳輸未經(jīng)壓縮影像的千兆協(xié)議和傳輸經(jīng)過(guò)壓縮影像的百兆協(xié)議。上述數(shù)字相機(jī)的傳輸方式無(wú)論

13、是在機(jī)械上還是在電氣上都是不兼容的。第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)五、相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：五、相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)： 時(shí)序產(chǎn)生 電路 接口電路 電子接口 水平驅(qū)動(dòng)脈沖 信號(hào)處理電路 采樣/保持脈沖 CCD輸出信號(hào) 視頻輸出 CCD 垂直驅(qū)動(dòng)脈沖 垂直驅(qū)動(dòng)器 機(jī)械光學(xué)接口 第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)六、相機(jī)基本成像原理：六、相機(jī)基本成像原理：圖像傳感器（Image sensor）：是一個(gè)由N行及M列感光單元（CCD Pixel）組成的矩陣。CCD的基本工作原理是，當(dāng)然光子撞擊到硅原子上時(shí)

14、，會(huì)產(chǎn)生自由電子。再將這些自由電子收集在一起形成信號(hào)。感光單元感光單元(CCD Pixcel)工作原理工作原理第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)六、相機(jī)基本成像原理：六、相機(jī)基本成像原理：CCD的電荷存儲(chǔ)器，能夠存儲(chǔ)一定量的電子。將電子釋放出來(lái)之后所形成的電流，便可以量化地代表感光面上某點(diǎn)的明暗信息。光子光子CCD象素象素自由電子自由電子CCD成象的成象的“溢出溢出”問(wèn)題：當(dāng)問(wèn)題：當(dāng)CCD象素接收到過(guò)多的光子，象素接收到過(guò)多的光子，存儲(chǔ)器中所收集的自由電子就會(huì)向周邊的象素存儲(chǔ)器中所收集的自由電子就會(huì)向周邊的象素“溢出溢出”。致使整個(gè)區(qū)域成象

15、變亮。致使整個(gè)區(qū)域成象變亮。溢出溢出第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)六、相機(jī)基本成像原理：六、相機(jī)基本成像原理：隔行掃描工作原理：CCD芯片感光完成后。相機(jī)便從CCD芯片的左上角開始逐點(diǎn)掃描：從第一行第一個(gè)象素中取出電壓，再掃描第二個(gè)象素，累積了第二個(gè)象素中的電壓后，開始掃描第三個(gè)。以此類推，將第一行所有象素全部掃描過(guò)之后，便將整行象素的電壓傳輸至緩沖區(qū)。接下來(lái)開始掃描CCD芯片的第三行。CCD相機(jī)的掃描過(guò)程，是先掃描奇數(shù)行，將所有奇數(shù)行象素的信號(hào)逐行存入緩沖區(qū)。到此第一個(gè)掃描場(chǎng)掃描過(guò)程結(jié)束；之后再開始掃描全部的偶數(shù)行，并同樣逐行將偶數(shù)行

16、信號(hào)存入緩沖區(qū)。完成了第二個(gè)掃描場(chǎng)的掃描。完成以上兩次（奇數(shù)行掃描場(chǎng)及偶數(shù)行掃描場(chǎng)）掃描，我們稱相機(jī)完成了一幀掃描。而這樣的掃描方式叫作：隔行掃描。 第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)六、相機(jī)基本成像原理：六、相機(jī)基本成像原理：隔行掃描工作原理示意圖：CCD感光芯片綜合控制輸出存儲(chǔ)器視頻信號(hào)生成 同步生成器奇數(shù)行信號(hào)輸出偶數(shù)行信號(hào)輸出縱向同步橫向同步視頻圖象信號(hào)（EIA，RS170、NTSC、CCIR、PAL）象素時(shí)鐘象素時(shí)鐘（非標(biāo)準(zhǔn)功能）激發(fā)控制激發(fā)信號(hào)（非標(biāo)準(zhǔn)功能）第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集

17、技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)六、相機(jī)基本成像原理：六、相機(jī)基本成像原理：相機(jī)拍照時(shí)間示意圖：電子快門時(shí)間是可變的，可由用戶自己設(shè)置。但相機(jī)傳輸速率（Frame rate）是相對(duì)固定的。因此，傳輸速率是相機(jī)的成像速度的“瓶頸”。例：電子快門速度可達(dá)1/1000秒，但成像卻只能達(dá)到60幀/秒。電子快門時(shí)間電子快門時(shí)間圖象傳輸時(shí)間圖象傳輸時(shí)間單幀圖象完整拍照時(shí)間單幀圖象完整拍照時(shí)間第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)圖象傳感器 ：CCD相機(jī)：使用CCD式感光芯片為圖象傳感器的相機(jī) CMOS相機(jī)：使用CMOS式感光芯片為圖象傳感器的相機(jī) CMOS相機(jī)工藝簡(jiǎn)單、成

18、本低廉、低功耗、系統(tǒng)整合性好、區(qū)域讀取圖象靈活。但由于目前生產(chǎn)工藝上的差距，CMOS在除噪及靈敏度方面仍遜于CCD 相機(jī)圖象顏色 ：?jiǎn)紊鄼C(jī)：輸出圖象為單色圖象的相機(jī)。 彩色相機(jī)：輸出圖象為彩色圖象的相機(jī)。 由于使用濾片使得彩色相機(jī)的靈敏度遠(yuǎn)低于單色相機(jī)。同時(shí)由于彩色相機(jī)中的象素只“存放”一種色光的灰度值，因此彩色相機(jī)的分辨率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及單色相機(jī)。 七、七、相機(jī)分類相機(jī)分類第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)傳感器格式 ：面掃描相機(jī)：CCD感光芯片上的點(diǎn)陣呈面狀分布的相機(jī)，其所成圖象為二維“面”圖象。 線掃描相機(jī)：CCD感光芯片上的點(diǎn)陣呈線狀（

19、一行或兩行）分布的相機(jī)，其所成圖象為一維“線”圖象。與面掃描相機(jī)一次成象相比，線掃描相機(jī)需要多次成象后，將所成的“線”象拼成一幅完整的圖象。因此，線掃描相機(jī)更多地被用于分辨率要求極高的項(xiàng)目里。同時(shí)還需要大口徑鏡頭、強(qiáng)亮度 燈源以及口光圈，以適應(yīng)其非常高的成象速度。 七、七、相機(jī)分類相機(jī)分類第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)輸出信號(hào) ：模擬信號(hào)相機(jī)：從傳感器中傳出的信號(hào)，被轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，即普通視頻信號(hào)，后再傳到圖象采集卡中。 數(shù)字信號(hào)相機(jī)：信號(hào)自傳感器中的象素輸出后，在相機(jī)內(nèi)部直接數(shù)字化并輸出。工業(yè)級(jí)相機(jī)中，模擬信號(hào)相機(jī)的成本一般上低于

20、數(shù)字信號(hào)相機(jī)。但是在除噪、速度方面則比數(shù)字信號(hào)相機(jī)差。由于是數(shù)字信號(hào)直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，因此所得到的由數(shù)字信號(hào)相機(jī)拍出的圖象，更加“逼真”。而且，數(shù)字信號(hào)相機(jī)在分辨率及萬(wàn)象速度方面有更多選擇。CameraLInk和Firewire是數(shù)字信號(hào)相機(jī)最常見的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。七、七、相機(jī)分類相機(jī)分類第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)字相機(jī)最終將取代傳統(tǒng)模擬相機(jī)CMOS芯片最終將取代傳統(tǒng)CCD芯片八、八、相機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：相機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)九、板卡硬件的基本概念九、板卡硬

21、件的基本概念圖象采集卡（Frame Graber）圖像采集卡是圖像采集部分和圖像處理部分的接口。圖象經(jīng)過(guò)采樣、量化以后轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象并輸入、存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器的過(guò)程，叫做采集、數(shù)字化A/D轉(zhuǎn)換視頻量化處理是指將相機(jī)所輸出的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為PC所能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)的過(guò)程，即A/D轉(zhuǎn)換。視頻信號(hào)的量化處理是圖像采集處理的重要組成部分。 低通濾波 采樣/保持 A/D轉(zhuǎn)換 模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程轉(zhuǎn)換過(guò)程第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)九、板卡硬件的基本概念九、板卡硬件的基本概念A(yù)/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電子器件。A

22、/D轉(zhuǎn)換器的主要特性為分辨力、轉(zhuǎn)換時(shí)間及轉(zhuǎn)換精度。 分辨力：A/D轉(zhuǎn)換器的量化單位與滿量程電壓之比。A/D轉(zhuǎn)換器的分辨能力愈高，其量化誤差就愈小。圖像傳輸格式 圖像采集卡需要支持系統(tǒng)中攝像機(jī)所采用的輸出信號(hào)格式。大多數(shù)攝像機(jī)采用RS422或EIA644（LVDS）作為輸出信號(hào)格式。在數(shù)字相機(jī)中，IEEE1394，USB2.0和CameraLink幾種圖像傳輸形式則得到了廣泛應(yīng)用圖像格式（像素格式） 黑白圖像：通常情況下，圖像灰度等級(jí)可分為256級(jí)，即以8位表示。在對(duì)圖像灰度有更精確要求時(shí)，可用10位，12位等來(lái)表示。 彩色圖像：彩色圖像可由RGB（YUV）3種色彩組合而成，根據(jù)其亮度級(jí)別的不同

23、有888，101010等格式。 第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)九、板卡硬件的基本概念九、板卡硬件的基本概念傳輸通道數(shù)（Channel）采集卡同時(shí)對(duì)多個(gè)相機(jī)進(jìn)行A/D輪換的能力。如：2道、4道。分辨率采集卡能支持的最大點(diǎn)陣反映了其分辨率的性能。即，其所能支持的相機(jī)最大分辨率。采樣頻率 采樣頻率反映了采集卡處理圖像的速度和能力。在進(jìn)行高速圖像采集時(shí)，需要注意采集卡的采樣頻率是否滿足要求。傳輸速率 指圖象由采集卡到達(dá)內(nèi)存的速度。主流圖像采集卡與主板間都采用PCI接口，其理論傳輸速度為132MB/S。 第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)十、板卡基本工作原理十、板卡基本工作原理圖象采集卡基本結(jié)構(gòu)：第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬件基礎(chǔ)知識(shí)第二講：機(jī)器視覺中的圖像采集技術(shù)硬