最初，圖像采集卡被用作模擬視頻數字轉換器和圖像緩沖器，但如今它們能夠執(zhí)行復雜的任務，例如圖像處理。圖像采集卡的設計不斷發(fā)展，旨在提高系統(tǒng)性能并減少計算機處理需求。

除了圖像采集之外，圖像采集卡還執(zhí)行機器視覺系統(tǒng)中的三項重要任務。首先是圖像重建，利用原有的模擬視頻技術，將攝像機的模擬信號數字化。圖像采集卡執(zhí)行的第二個功能是存儲圖像，直到主機 CPU 可以接收圖像。最后，它為曝光、快門和觸發(fā)控制等活動提供實時相機控制。

自從數字技術開始在機器視覺相機的設計中取代模擬技術以來，圖像采集卡的作用已經發(fā)生了轉變。在現(xiàn)代數碼相機中，圖像重建涉及從一個或多個通道獲取信息并重新排列圖像中的像素。對圖像緩沖區(qū)和相機控制的需求仍然是必要的，但必須在越來越短的時間內完成，以允許相機高速運行。

相機性能挑戰(zhàn) PC 處理能力

在計算機上使用直接相機接口可能會減少圖像采集卡的使用，但并沒有消除視覺行業(yè)對它們的需求。圖像傳感器技術在圖像速度和分辨率方面都得到了發(fā)展，需要圖像采集卡來執(zhí)行捕獲、處理和觸發(fā)任務，這可能會導致計算機處理能力過載，從而減慢制造過程的速度。

處理這些任務不需要特定的硬件，因此用于圖像處理和其他功能的CPU容量所剩無幾。使用圖像采集卡，下載相機數據和圖像編輯任務意味著PC的大部分處理能力可用于圖像處理和其他任務。

有大量新應用需要相機的高性能。例如，平面屏幕的檢查需要分辨率越來越高的相機。智能手機和平板電腦等設備要實現(xiàn)高清質量，需要對寬度小于1 μm的子像素濾色片進行檢查。

另一個行業(yè)需求是極高的生產速度和高效率，這要求檢測系統(tǒng)的工作速度更快。目前正在運行的系統(tǒng)之一用于平板顯示器的自動光學檢查，使用多個線性掃描相機，并且必須能夠每秒處理7 GB的數據。

PCB檢測或線性檢測應用對高速和精度都有類似的要求。與平板檢測一樣，每個系統(tǒng)的運行速度決定了工廠的生產速度。視覺系統(tǒng)處理速度通常是一個限制因素，因此視覺系統(tǒng)集成商需要尋找選項來最大限度地減少主機需求，從而提高系統(tǒng)速度。圖像采集卡在圖像采集中執(zhí)行的工作量極大地提高了整個過程的高性能。

圖像采集卡在計算機視覺系統(tǒng)中的作用還遠未結束。對高性能的需求增加以及數據傳輸量和速度的增加保證了圖像采集卡在尋求更高效率的未來。

另一方面，圖像采集卡不斷發(fā)展，通過提高執(zhí)行圖像處理任務的能力以及預處理圖像以供成像系統(tǒng)進行后續(xù)處理的能力來適應人工視覺系統(tǒng)并為其增加價值。即使是可以直接連接到 PC進行數據采集和圖像分析的相機也可以受益于圖像采集卡的處理能力，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能并對高速處理起到基礎作用。