图像采集卡的基础知识介绍
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和其他电脑硬件一样,购买的基本准则是够用就好,关键是适用于自己,不盲目追求。
以避免不必要的花费。
此外在挑选自己适用的采集卡的时候应该货比三家,仔细比较各种采集卡的性能价格,对于厂家,商家打出的广告性宣传应细细辨别校对。
用户应该对几项主要的性能参数进行比较,1,是否支持视频数据的硬件级处理,这可是重要的一点。
2,帧速率,这个指标则更为重要且具体,帧速率的高低直接影响采集卡制做的视频文件能否流畅,一般帧速率比较低的产品低档,CPU占用率也高,现阶段一般的中档视频采集卡基本都能达到352 *288 (PAL 制式)在此分辨率下其可采录的帧速率能达到25 帧/秒,而高档产品可达到60 帧/秒对一般家用而言在压缩成MPEG I 的式PAL 制式动态分辨率为352 * 288 时应达到25 帧/秒(NTSC 制式)而分辨率为320 240 时应达到30 帧/秒3,分辨率,我们知道分辨率是视频文件质量好坏的主要参数,一般VCD的分辨率为352*288 (PAL 制式)320*240 NTSC 制式),而DVD的分辨率则高的多一般为704*480 30fps或704*576 25fps。
而一般用户是用不到这么高的分辨率的。
此外还要注意的一点是分辨率有静态画面捕捉分辨率和动态分辨率之分,一般静态画面捕捉分辨率是大大高于动态分辨率的,而产品广告中可能没有注明,消费者可能将静态画面捕捉分辨率当成动态分辨率。
这一点大家在购买的时候要注意区分。
4.是前面提到是否带音频输入功能以及是否附赠VCD 制作软件大家可别小看音频输入功能如果没有这项功能我们采录的仅仅是图像而音频信号将通过声卡进行传输录制这在实时采集视频信号时将增大对系统资源的占用率并容易造成视频与音频信号不同步一旦出现这种不同步的情况往往没有修正的余地只能重新录制至于附赠的VCD 制作软件则是多多益善而且附赠的VCD 制作软件越高档。
四,采集卡应用指南1,采集卡和数字录像机的连接。
相机采集卡使用技巧相机采集卡是一种重要的设备,它可以帮助我们将相机拍摄的图片或视频转移到电脑上进行编辑和保存。
下面是一些使用相机采集卡的技巧,希望对大家有所帮助。
第一,选择适合的采集卡。
目前市面上有很多种不同品牌的采集卡,如Elgato、Blackmagic Design等。
在选择采集卡时,需要根据自己的需求和相机型号来确定。
比如,如果你需要采集4K视频,就需要选购支持高分辨率的采集卡。
第二,正确连接采集卡和相机。
首先,将采集卡插入电脑的USB接口或PCI插槽中,然后根据相机的接口类型选择合适的数据线连接相机和采集卡。
常见的接口类型有HDMI、SDI和USB等。
需要注意的是,在连接过程中,要确保所有连接口都牢固连接,以防止信号传输中断或不稳定。
第三,设置相机输出参数。
在相机设置中,一般有关于输出选项的设置项。
通过调整这些参数,可以改变图像质量、分辨率、帧率等。
根据自己的需求,调整相机的输出参数,以获得最佳的图像和视频质量。
第四,选择合适的采集软件。
在使用相机采集卡时,需要安装相应的采集软件。
这些软件一般提供了图像和视频采集、预览、录制、编辑等功能。
常见的采集软件包括OBS Studio、Adobe Premiere等。
根据自己的需求和应用场景,选择合适的采集软件进行使用。
第五,注意输出和录制格式的选择。
在使用相机采集卡进行拍摄和录制时,需要注意选择合适的输出和录制格式。
常见的输出格式有JPEG、PNG、MP4等,而录制格式有AVI、MOV、MKV等。
根据自己的需求和后期处理的要求,选择合适的格式进行设置。
第六,合理设置采集卡的参数。
不同的采集卡可能有不同的参数设置选项。
例如,一些采集卡支持色彩空间设置、图像锐化、降噪等。
根据自己的需求和喜好,设置合适的参数,以获得满意的效果。
第七,注意电脑性能和存储空间。
相机采集卡需要电脑来进行数据的接收和处理,因此需要确保电脑的性能和存储空间能够满足需求。
对于高分辨率的图像和视频,需要更高的性能要求。
第一章硬件部分一、视频信号的结构与使用图象采集卡是对模拟视频信号采样并作A/D转换而成为数字信号的,为了获得正确的数字信号,对模拟视频信号有一个大概的了解是十分重要的,尤其在一些特殊的应用领域,例如:●实时处理●多路视频输入●非标准视频采集●立体视觉●序列图象分析●运动图象等都对摄象机的同步连接;多路切换;图象处理与视频信号的同步配合;图象窗口的选择;亮度与对比度的调节有着特殊的要求,为了满足这些要求,把视频信号的结构了解清楚后,会对用户很快构成并调试好自己的图象处理系统;设计好自己的软件;充分提高CPU处理图象的效率等带来很大的好处,为此本节对视频信号的概要作一介绍,这里不是教材,只给用户提供一些使用图象卡应有的视频信号的基本知识。
1-1、视频信号的概述视频信号最初是用于广播电视的,也就是说是要经过传输,尤其是无线传输而送到观众接收机上,由于图象的信息量是如此巨大,如果不对视频信号作一定的处理,就会占据无线通讯很宽的宝贵频带,为此对全电视信号在清晰度、闪烁性、叠加彩色后的与黑白图象的兼容性、所占用的带宽等方方面面作了精心的权衡与安排,研究设计出目前的黑白/彩色全电视信号标准。
例如隔行扫描就是考虑到带宽、抗闪烁、清晰度等方面而巧妙设计的;PAL或NTSC的彩色图象制式就是考虑到人眼对颜色的着色特性,与原黑白视频的兼容性,在不影响黑白灰度信息的前提下,而将彩色信息调制后插入黑白全电视信号频谱的缝隙之中的。
而所谓的不影响仅仅是理论上的,由于技术上的局限性,在接收端将黑白信息与彩色信息分离时,在大多数情况下会大大影响黑白信息的分辨率。
视频信号的这些特性在广播电视中带来了巨大的好处,但在图象处理的使用场合又会带来很大的不便与缺陷。
所以在用图象采集卡时大致了解一些视频信号的特性,对有效的构建用户自己的系统是很必要的。
1-2、黑白全电视信号及采集摄象机获取图象形成视频信号是用扫描的方式逐行顺序进行的,从景物的左上角开始扫描第一行,然后向下移动扫描第二行,直至这场扫描完312行(PAL制),到第313行的一半时,这一场结束,形成了一幅奇场图象;从图象的最上部中间开始第313行的后半部扫描,见图一,开始第二场即偶场的扫描,第二场的每一行夹在第一场的相邻行中间,直至625行结束,第二场图象结束,形成了一幅偶场图象,同时相邻行由奇场和偶场图象交叉形成了一帧图象。
深圳稻草人自动化培训联为智能教育图像采集卡基础知识图像卡工作原理是将摄像机等输入的模拟图像信号经过A/D转换,或将数字摄像机的输出信号,通过计算机总线传输到计算机内存或显存,计算机可以对现场采集的图像进行实时处理和存储。
图像采集卡是基于PCI总线、PC/104-Plus总线、PCI-E总线和Mini PCI总线。
对于模拟信号输出的摄像机,PAL制电视信号每帧有用的扫描行是576,因此PAL制的最高垂直分辨率为576,PAL制信号通常为4:3,因此模拟图像采集卡的分辨率一般为768×576。
对于NTSC制信号,分辨率为640×480。
由于标准视频信号是隔行扫描,在数字化的过程中每帧图像分成两场,奇数场和偶数场,两场之间相差20ms,每场的分辨率是288行或240行。
对于高速运动的物体,按帧方式采集图像后有拖尾的现象,要解决这一问题需要采用仅采集一场并缩短曝光时间的方法,或采用数字逐行摄像机并缩短曝光时间的方案。
不同型号图像卡的区别主要表现在输入信号、图像质量、总线形式、处理功能等方面。
对于模拟图像卡,一般有复合视频输入、S-VIDEO即(Y/C)输入,RGB输入、YPbPr输入等。
图像质量由于不同板卡使用的芯片及设计的不同有较大差异。
同时,不同用途的图像卡图像质量及价格也有很大的差别。
目前使用较多的总线有PCI、PC/104-Plus、PCI-E、Mini PCI 及笔记本所用的PCMCIA总线。
PCI总线使用最多,多数PC机及工控机均使用PCI总线,PCI总线的缺点是总线使用金手指抗震动能力不强,总线带宽限133MB/s,对于大量数据无法传输。
PCI-Express是近几年新发展的计算机总线,PCI-Express有×1、×2、×4、×8、×16多个版本,×1总线带宽为256MB/s, ×16为4096MB/s,由于PCI-Express具有高带宽的优势,支持PCI-Express总线的主板越来越多。
采集卡的选择和主要参数图像采集卡是将视频信号经过AD转换后,将视频转换成电脑可使用的数字格式,经过PCI总线实时传到内存和显存。
在采集过程中,由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式,图像传送速度高达40MB/S,可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送,并且几乎不占用CPU时间,留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。
一、采集卡基本原理采集卡有多种种类、规格。
但尽管其设计和特性不同,大多数采集卡的基本原理相同。
近年来,数字视频产品取得了显著发展。
数字视频产品通常需要对动态图像进行实时采集和处理,因此产品性能受图像采集卡的性能影响很大。
由于早期图像采集卡以帧存为核心,处理图像时需读写帧存,对于动态画面还需“冻结”图像,同时由于数据传输速率的限制,因此图像处理速度缓慢。
90年代初,INTEL公司提出了PCI(Peripheral Component Interconnect)局部总线规范。
PCI总线数据传宽度为32/64位,允许系统设备直接或间接连接其上,设备间可通过局部总线完成数据的快速传送,从而较好地解决了数据传输的瓶颈问题。
由于PCI总线的高速度,使A/D转换以后的数字视频信号只需经过一个简单的缓存器即可直接存到计算机内存,供计算机进行图像处理也可将采集到内存的图像信号传送到计算机显示卡显示;甚至可将A/D输出的数字视频信号经PCI总线直接送到显示卡,在计算机终端上实时显示活动图像。
数据锁存器代替了帧存储器,这个缓存是一片容量小、控制简单的先进先出(FIFO)存储器,起到图像卡向PCI总线传送视频数据时的速度匹配作用。
将图像卡插在计算机的PCI插槽中,与计算机内存、CPU、显示卡等之间形成调整数据传送。
由于PCI总线的上述优点,许多图像板卡公司陆续推出了基于PCI总线的图像采集卡,另外还有PC104 plus、Compact PCI等总线形式。
二、与图像采集卡相关技术名词1、DMADMA( Direct Memory Access)是一种总线控制方式,它可取代CPU对总线的控制,在数据传输时根据数据源和目的的逻辑地址和物理地址映射关系,完成对数据的存取,这样可以大大减轻数据传输时CPU的负担。
大恒图像系列板卡DH-CG300/ CG320/QP300图像采集卡使用说明书2009年3月版本手册中所提及的其它软硬件产品的商标与名称,都属于相应公司所有。
本手册的版权属于中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司所有。
未得到本公司的正式许可,任何组织或个人均不得以任何手段和形式对本手册内容进行复制或传播。
本手册的内容若有任何修改,恕不另行通知。
© 2008中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司版权所有网站:营销中心:sales@010-********转8028 支持信箱:support@010-********转8006首先感谢您选用大恒图像产品,DH-CG300视频采集卡是我公司新近开发的彩色/黑白视频图像采集卡。
它具有使用灵活、集成度高、功耗低等特点。
由于采用PCI总线,所采集的图像数据传输基本不占用CPU时间,并可将图像直接传送到计算机内存或显存,是当今市场上相当流行的一种图像采集卡。
它适用于图像处理、工业控制、多媒体监控、办公自动化等领域。
本手册详细介绍了DH-CG300的工作原理,软硬件安装、使用。
DH-QP300是在一块单板上集成了四块DH-CG300,但每一块DH-CG300仅支持两路复合视频输入。
DH-QP300特别适于多画面同时采集。
DH-CG320是基于PC/104-Plus结构的图像采集卡,该卡可进行高质量彩色/黑白视频信号实时采集。
并通过PCI总线传送到主板内置的VGA卡上实时显示或传送到计算机内存中实时存储。
视频数据的传送过程由图像卡控制,无需CPU参与。
目 录1 概述 (1)1.1 DH-CG300技术性能及指标 (1)1.2 DH-CG320技术性能指标 (1)1.3 DH-QP300技术性能及指标 (2)1.4 DH-CG300/DH-CG320/DH-QP300工作原理框图 (3)1.5 数据格式 (4)2 安装 (7)2.1产品清单 (7)2.2 运行环境 (7)2.2.1 显示卡 (7)2.2.2 主机板 (8)2.3安装图像卡硬件 (10)2.3.1注意事项 (10)2.3.2 图像卡的输入、输出端口 (10)2.3.3安装步骤 (13)2.4安装图像卡设备驱动程序 (14)2.4.1 文件目录 (14)2.4.2 Windows2000环境下 (14)2.4.3 WindowsXP环境下 (19)2.4.4 WindowsNT环境下 (22)2.5升级图像卡设备驱动程序 (23)2.5.1 Windows2000环境下 (23)2.5.2 WindowsXP环境下 (27)2.6 安装图像卡演示程序 (28)2.7 安装图像卡软件开发包 (32)3 使用单卡演示程序 (36)3.1启动 (36)3.2菜单功能 (36)3.3图像卡运行 (38)3.3.1采集图像到屏幕 (38)3.3.2 文件和打印操作 (40)3.3.3 控制图像卡 (40)3.3.4分配静态内存 (43)3.3.5采集图像到内存中 (44)4 使用多卡演示程序 (47)4.1启动 (47)4.2菜单功能 (47)4.3图像卡运行 (49)5.附录 (50)6.修改历史 (53)1 概述1.1 DH-CG300技术性能及指标★ 三路复合视频输入,一路S-Video输入,软件切换。
图像采集卡基本概念及分类图像采集卡(Image Gr abber)又称为图像卡,它将摄像机的图像视频信号,以帧为单位,送到计算机的内存和VGA帧存,供计算机处理、存储、显示和传输等使用;在机器视觉系统中,图像卡采集到的图像,供处理器作出工件是否合格、运动物体的运动偏差量、缺陷所在的位置等等处理。
基本概念1、图像采集卡(Fr ame Graber)图像采集卡是图像采集部分和处理部分的接口。
图像经过采样、量化以后转换为数字图像并输入、存储到帧存储器的过程,叫做采集、数字化。
2、A/D转换视频量化处理是指将相机所输出的模拟视频信号转换为PC所能识别的数字信号的过程,即A/D转换。
视频信号的量化处理是图像采集处理的重要组成部分。
3、传输通道数(Channel)采集卡同时对多个相机进行A/D转换的能力。
如:2通道、4通道。
4、分辨率采集卡能支持的最大点阵反映了其分辨率的性能。
即,其所能支持的相机最大分辨率。
5、采样频率采样频率反映了采集卡处理图像的速度和能力。
在进行高速图像采集时,需要注意采集卡的采样频率是否满足要求。
6、传输速率指图像由采集卡到达内存的速度。
普通PCI接口理论传输速度为132MB/S,PCI-E,PCI-X是更高速的总线接口。
7、图像格式(像素格式)(1) 黑白图像:通常情况下,图像灰度等级可分为256级,即以8位表示。
在对图像灰度有更精确要求时,可用10位,12位等来表示。
(2) 彩色图像:彩色图像可由RGB(YUV)3种色彩组合而成,根据其亮度级别的不同有8-8-8,10-10-10等格式。
8、颜色空间对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”(Color Space)。
——RGB(16位/24位/32位)——YUV(YCbCr)——其他(HSV、CMYK、数码相机自定义格式等)——Alpha通道9、帧和场——标准的模拟视频信号是隔行信号,一帧分成两场——偶数场包含所有的偶数行(0, 2, . . . )——奇数场包含所有的奇数行(1, 3, . . . )——采集和传输的过程中使用的是场,而不是帧——一帧图像的两场之间有时间差可采集的视频信号·模拟视频和数字视频;·标准视频和非标准视频信号;·隔行和逐行扫描方式;·黑白和彩色摄像机输出;·复合和各种分量式彩色视频信号图像采集卡的分类1. 依据输入信号类型可以分为:模拟制式图像采集卡数字图像采集卡2. 根据采集信号颜色可分为:黑白图像采集卡彩色图像采集卡输出接口类型根据不同的应用方向,为配合所接摄像头,图像采集卡有多种输出接口,其主要接口有BN C、VGA、Camer alink、LVDS、DVI、USB、FireWir e等。