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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
模擬量輸入卡

如何選用圖像采集卡

發(fā)布日期:2022-04-27 點擊率:236

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隨著市場上越來越多的視覺板卡,及配套的軟件包大量涌現(xiàn)。相信大家都會覺得,難以決定到底選用哪一家公司的產(chǎn)品才是最佳選擇。
  在展開討論之前,首先要糾正一個普遍存在的錯誤觀念:即,在我們選用板卡的標準不是“好”與“壞”、“強”與“弱”,而是“適合”與“不適合”。一張設(shè)計出色的采集卡外加功能強大的軟件配套,自然是一個“好”的選擇。但如果在你的二次開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)中,只用到了其軟件 包中一半的函數(shù)。那么,對于你們公司來說,整套產(chǎn)品雖然是“好”的產(chǎn)品,但卻不是適合的產(chǎn)品
  1. 板卡硬件功能的對比
  目前市場上的視覺板卡,主要可分為三類:一、視覺采集卡。這就是我們最提到的frame Grabber。它最主要的功能就是將相機中輸出的模擬圖象信號控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,最終傳至電腦中的內(nèi)存中去;二、具有顯示功能的視覺卡。這種板卡,在上一種采集卡的基礎(chǔ)之中,又另加入了圖象顯示功能。即,可以將圖象直接顯示到任何顯示器上;三、自帶處理器的板卡。這種板卡本身就帶有處理器,進行圖象處理工作的程序,不必在電腦中而可以直接在板卡上運行。
  由于以上三種板卡在硬件上就有很大不同,很難作橫向?qū)Ρ取R虼宋覀儍H就板卡 
一些常見的功能作分析對比。
  · 相機支持:隨著市場上各種新功能相機的出現(xiàn)ConTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,板卡與相機的匹配問題便更加顯得重要了。一、制式。CCD相機有各種不同制式,如CCIR、RS170等等。確定板卡是否支持所有制式的信號;二、異步信號。異步信號可以節(jié)省拍照時間。不過在選用具有異步信號功能的相機之前,首先要確定板卡也有此功能。這一功能對于運行速度要求極高的系統(tǒng)來說,至關(guān)重要。以RS170為例,如果沒有這一功能,系統(tǒng)等待拍照的時間為0~40毫秒;三、逐行掃描。 越來越多的系統(tǒng)會使用到逐行掃描相機,因此要首先知道板卡是否支持這種相機;四、多分辨率支持。不是每張板卡都可以支持所有分辨率的相機;五、多頻道。多數(shù)板卡,都可以同時控制二個以上的相機。至于,其他一些不常見的功能,如時鐘功能等,這里略過不提。
  · 燈源激發(fā):相當多的板卡帶有燈源激發(fā)功能。這不僅縮短了系統(tǒng)總體運行的時間,簡化了編程人員的工作。更重要的在于,這一功能可以更加有效地使燈源與相機同步工作。
  · 圖象存儲:大家已經(jīng)知道,相機拍照的時間最多為40毫秒,而系統(tǒng)對于圖象進行分析、測量的時間則要漫長得多。因此,在實際操作中,常常會出現(xiàn)相機“等待”電腦的情況。因此,一些板卡便另設(shè)有一些內(nèi)存,作為圖象的緩沖區(qū)。即,在前一幅圖象尚未分析完之間,接下來相機所傳來的圖象,暫時存放到緩沖區(qū)中。之后,再以先進先出的方式,逐一送至電腦內(nèi)存。不過,關(guān)于板卡的這一硬件功能,市場上有兩個全然相反的評價。
  · 其他參數(shù):如,信號轉(zhuǎn)換速度等。
  2. 板卡軟件包的對比
  面對不同公司的視覺軟件包時,該如何作出正確的選擇?根據(jù)上面所講“軟件包的基本功能與構(gòu)成”一節(jié),就其中較重要的部分,下面我們一一作出分析。
  我們首先要考慮的問題是:哪一家公司的軟件更加容易使用,即在此軟件包基礎(chǔ)上作二次開始ConTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,是否容易上手、能否縮短開發(fā)時間。從以下幾個方面來考慮:
  · 開發(fā)硬件環(huán)境:此軟件包在你公司所選用的電腦硬件系統(tǒng)下是否能正常運行。如,是否支持PCI接口、顯示卡等。
  · 開發(fā)操作系統(tǒng);此軟件包在你們公司所選用的操作系統(tǒng)下能否正常運行。如,是否支持WIN2000,Linux等等。
  · 開發(fā)語言:此軟件包是否適用于你們公司所選用的開發(fā)語言。如,使用VC++,VB、CPB、DELPHI等語言作二次開發(fā),是否簡單易用。
  當然我們還要對比不同公司的軟件包,在圖象處理方面的功能的優(yōu)劣。
  · 邊緣尋找功能:邊緣尋找,是圖象處理中最為基本也是最為常用的工具。此功能主要以下幾個參數(shù)作對比:一、精度。可以查閱軟件包的產(chǎn)品介紹或是使用說明;二、穩(wěn)定性。可使用不同圖象對軟件進行實際測試,如,進行GR&R測試;三、多樣性。是否能夠應(yīng)付各種不同的實際情況。如,不同形狀的邊緣尋找ConTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,不同明暗情況下的邊緣尋找等等;四、速度。可在統(tǒng)一的情況下(如,使用同一圖象)對不同系統(tǒng)進行實際測試。
  · 目標定位功能:目標定位功能,是圖象處理中另一基本且常用的工具。同樣有以下幾個參數(shù)作對比:一、精度。可以查閱軟件包的產(chǎn)品介紹或是使用說明;二、穩(wěn)定性。可使用不同圖象對軟件進行實際測試;三、速度。對于目標定位功能來說,其運行速度的快慢,可以認為是其軟件水平高低的直接標志之一。可在統(tǒng)一的情況下(如,使用同一圖象、同一速度電腦)對不同系統(tǒng)進行實際測試;四、操作復(fù)雜程度。由于目標定位功能比邊緣尋找功能在算法上要復(fù)雜得多,這就使得此功能參數(shù)設(shè)置的繁簡程度,會直接影響二次開發(fā)的難易。
  · 圖象欲處理功能:圖象欲處理功能(如,二值化、邊緣銳化、反差調(diào)節(jié)等等),可以提高圖象分析速度、簡化分析工程。
  · 字符讀取功能(OCR):對于那些主要應(yīng)用于各種字符讀取的視覺系統(tǒng)來說,此功能尤為重要。
  · 數(shù)據(jù)讀取功能:目前,絕大多數(shù)公司的軟件包中,都帶有條形碼、二維碼的讀取功能。大家所要注意的是,不同軟件應(yīng)付在不良情況的能力,如,光源不足、圖象不清、源碼殘缺等情況。
  · 圖象緩沖功能:與板卡的“圖象存儲”功能相似,這一功能的主要目的,是為了緩解拍照與運算時間上不同步的矛盾。與板卡上硬件緩沖區(qū)所不同的是,這一功能純由軟件來實現(xiàn)。通常的概念是,在內(nèi)存中開辟一固定空間,從板卡傳來的圖象信號,在電腦分析完之前都會按序存在這一空間里。每幅圖象地址的指針,另存在一堆棧中。圖象以先進先出的方式清除。
  · 實際應(yīng)用功能:很多公司,為了適應(yīng)越來越激烈的市場競爭,在原有的底層軟件基礎(chǔ)上ConTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,又開發(fā)出可應(yīng)用于某一特定領(lǐng)域的軟件包,以方便這一行業(yè)中的視覺二次開發(fā)商。如,半導(dǎo)體行業(yè)中BGA檢測工具;顯示器生產(chǎn)業(yè)中的顯示檢測工具;機器手行業(yè)中的系統(tǒng)定位工具等等。
  · 接口功能:軟件包是否能夠方便地與其他軟件或控件接口,一起運行。
  · 其他輔助功能:除以上所講的各功
能以外。各視覺公司控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,又各自開發(fā)出一些其他非圖象處理的軟件工具,以方便開發(fā)者使用。如,數(shù)據(jù)分析工具(SPC)、圖象顯示工具、畫圖工具等等。
  3. 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)時限及功能
  在對該選用哪家公司板卡的問題上,作出決定之前。我們還要考慮公司所要開發(fā)的目標系統(tǒng),要擁有哪些功能?在確定了系統(tǒng)這些功能之后,接下來要考慮這些功能是否要由自己來完成,還是使用板卡公司所提供的底層軟件包,等等一系列的問題。
  下面,我們就將這些問題按思考步驟綜合一下:
  a) 系統(tǒng)功能:首先確定所要開發(fā)的系統(tǒng),應(yīng)該有哪些基本功能。
  b) 開發(fā)時限:再根據(jù)項目的具體要求,確定系統(tǒng)開發(fā)周期。
  c) 開發(fā)商支持:軟件包開發(fā)商是否有詳盡的使用說明;是否能提供足夠的源代碼;如果在本地區(qū)有技術(shù)支持人員;技術(shù)支持人員是否會說中文--如果不會,你們的開發(fā)人員是否能與他們很好地溝通。
  d) 人力資源:考慮能夠參與開發(fā)工作的人力資源,包括:編程能力、視覺知識等等方面。考慮這個問題,是因為通常選用功能完備的軟件包,并不一定能縮短開發(fā)時間,但卻能夠簡化開發(fā)工作,使源程序便于優(yōu)化。
  e) 分析軟件包功能:確定軟件包所提供的工具,是否能夠支持系統(tǒng)所要求實現(xiàn)的功能。
  f) 最后決定:根據(jù)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能--哪家公司的軟件包,能夠覆蓋最多的系統(tǒng)功能;項目要求的開發(fā)時間--哪家公司的軟件最容易使用、開發(fā)周期最短;公司的人力資源--哪家公司的軟件包,最適合你公司開發(fā)人員的水平。綜合以上各點最決定:哪家的公司的板卡及軟件包,最適合你。

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