图像采集卡基本原理

    要了解图像采集卡的基本原理，首先要了解一些相关概念，即什么事采集、什么是视频图像采集、采集流程等。下面对相关知识做以简介。

    采集：视频/图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程即采集。由于图像信号的传输需要很高的传输速度，通用的传输接口不能满足要求，因此需要图像采集卡。因此可以说图像采集卡是图像采集部分和图像处理部分的接口。

    视频图像采集就是将视频源的模拟信号通过处理转变成数码信息，并将这些数码信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟数码转变是通过视频采集卡上的采集芯片进行的。通常在采集过程，对数码信息还进行一定形式的实时压缩处理。

    从视频源得到的信号，经过视频接口送到视频图像采集卡，信号首先经过模数转换，然后送到数字解-码器解码。模数转换器ADC实际上也是一个视频解-码器，可以看出它对来自视频源的视频信号解码和数字化，另外，采用不同的颜色空间可选择不同的视频输入解-码器芯片。 　

    当图像采集卡的信号输入速率较高时，需要考虑图像采集卡与图像处理系统之间的带宽问题。在使用PC时，图像采集卡采用PCI接口的理论带宽峰值为132MB/S。在实际使用中，有可能在传输瞬间不能满足高传输率的要求。为了避免与其他PCI设备产生冲突时丢失数据，图像采集卡上应有数据缓存。一般情况下，2MB的板载存储器可以满足大部分的任务要求。

1.视野（FOV）或现场是相机及光学系统“看”到的真实世界的具体部分。
D芯片将光能转化为电能。
3.相机将此信息以模拟信号的格式输出至图像采集卡。
4.AD – 转换器将模拟信号转换成8位（或多位）的数字信号。每个象素独立地把光强以灰度值（Gray level）的形式表达。
5.这些光强值从CCD芯片的矩阵中被存储在内存的矩阵数据结构中。

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    应用实例如下图所示：左图为相机“看”到的图像，右图为模拟信号经A/D转换，传输至内存的图像。