被稱為基于USB、FireWire和千兆以太網(wǎng)等數(shù)字接口的采集模塊。這些緊湊的外部模塊表現(xiàn)得像一個外部框架抓取器，有與一個或多個攝像機的接口在一端和一個輸出到其中一個數(shù)字接口另一方面(USB、FireWire或千兆以太網(wǎng))用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機。那我們需要了解那些問題？幀抓取器優(yōu)點有那些？

　　1、用戶應該怎么有效地部署這些組件，與傳統(tǒng)的框架抓取器相比，它們有哪些優(yōu)勢呢？

　　2、有什么好的理由可以解釋為什么有人還會使用抓取框？

　　3、那么當這么多攝像機已經(jīng)集成了現(xiàn)代接口時，收購模塊又如何呢？

　　本文旨在為回答這些問題提供一些幫助。

　　與傳統(tǒng)的幀采集器不同，這些單元是外部外圍設備，它們連接到實際圖像處理所用的PC機上?，F(xiàn)代個人電腦通常已經(jīng)配備了必要的外部接口。這個較廣泛的接口是USB界面，但是火線和千兆以太網(wǎng)(“千兆”)也已建立。這些通道為將圖像數(shù)據(jù)輸入評估PC的主內(nèi)存開辟了新的可能性。

　　為了支持市場上現(xiàn)有的各種相機技術，現(xiàn)在有大量不同的獲取模塊可供使用。它們能夠從支持通用視頻標準的模擬攝像機中獲取圖像，CameraLink攝像機還是LVDS攝像機。

　　原則上，這些盒子的工作方式與一個框架抓取器相同。他們捕獲相機信號，緩沖它，必要時對它進行排序，然后通過接口將它傳送到PC機RAM。一些捕獲模塊可以以與幀抓取器相同的方式觸發(fā)。這意味著它們會自動地使照相機捕捉到圖像。一些模塊還提供預處理選項，例如排序，拜耳到RGB轉(zhuǎn)換等等。一些制造商甚至提供盒子，允許多個相機連接到一個單一的單元。通過這些產(chǎn)品，圖像數(shù)據(jù)可以并行傳輸，也可以通過多路復用器傳輸。

采集模塊的優(yōu)點

　　這個采購模塊的較大優(yōu)勢在于其靈活性。。一方面，有大量的成熟的，容易獲得的模擬，CameraLink和LVDS相機可以使用，就像與幀抓取器一樣。另一方面，這些設備可以更靈活地構造圖像處理系統(tǒng)。與幀抓取器不同，捕獲模塊可以是安裝在離電腦100米的適當位置，例如在開關柜中。這允許用戶進行遠距離操作。在融合過程中獲得更大程度的自由。此外，評價pc可以更緊湊。因為由于正在使用外部采集模塊，因此不再需要PCI插槽。這個盒子本身非常小，尺寸約為100 x 100 x 40毫米。當然，與PC的外部連接也有助于集成。

　　此外，購置模塊還允許多攝像機系統(tǒng)易于安裝。這就是千兆以太網(wǎng)進入自己的領域，因為這種技術來自于網(wǎng)絡世界，這意味著它的本質(zhì)，適合于從幾乎任何數(shù)量的來源和個人電腦建立一個網(wǎng)絡。這個千兆以太網(wǎng)用電纜是否與已用于網(wǎng)絡系統(tǒng)的系統(tǒng)相同，因此已具備工業(yè)質(zhì)量.

　　使用采集模塊的一個重要缺點是數(shù)據(jù)的可靠性。帶著幀抓取器，使用一個或多個直接電纜建立物理連接。這意味著始終可以準確地說出信號何時何地傳輸、數(shù)據(jù)傳輸持續(xù)多長時間以及信號何時到達。.

　　帶著GigE、USB和FireWire，另一方面，數(shù)據(jù)被分割成數(shù)據(jù)包然后送過去。即使具有非常簡單的拓撲結構，包括單個攝像機、單個采集模塊和一臺pc，準確的數(shù)據(jù)傳輸路徑不再是可預測的。如果在網(wǎng)絡中部署了圖像處理系統(tǒng)，甚至不可能保證數(shù)據(jù)包的可靠傳送。在特定的時間內(nèi)，由于其他設備可能具有更高的優(yōu)先級。

　　這個第二不利條件與采集模塊相關的是，與CameraLink、模擬或PCI幀抓取器不同，GigE、USB和FireWire上的實際帶寬不一定得到保證*要么用戶使用整個數(shù)據(jù)速率。在這種情況下，傳輸不能完全得到保證，或者優(yōu)先考慮傳動的可靠性，這只會以犧牲帶寬為代價。盡管校驗和提供了一種識別數(shù)據(jù)丟失的方法。這種技術一般只在有限的程度上在驅(qū)動程序中實現(xiàn)。為了使問題更加嚴重，任何技術都不可能準確地預測來自照相機的數(shù)據(jù)到達主存儲器的延遲。當然，這些缺點只有在涉及大量數(shù)據(jù)的情況下才有意義。

框架抓取技術的優(yōu)點

　　哪里時間緊迫的任務需要在圖像處理的協(xié)助下進行，至關重要的是預測數(shù)據(jù)的準確時間。沒有任何技術能提供具有同樣靈活性的可比級別的數(shù)據(jù)可靠性。這個來自加拿大制造商DALSA的幀抓取器例如，提供不僅可以檢測數(shù)據(jù)丟失，而且可以獲得數(shù)據(jù)傳輸過程中錯誤發(fā)生的時間和地點的準確信息。這使用戶或系統(tǒng)有機會作出反應。

　　除了是多年來測試的成熟技術-與獲取模塊是其驅(qū)動程序提供的功能和效率的范圍。使用FireWire、USB和千兆以太網(wǎng)，可以使用現(xiàn)有的驅(qū)動程序，例如Microsoft提供的驅(qū)動程序，但是對于圖像處理，這些都不是優(yōu)化的。如果制造商自己編寫驅(qū)動程序，這些驅(qū)動程序并不總是與PC上的接口硬件中使用的芯片組兼容。

　　當然了，幀抓取器并非沒有它們的缺點。這些都應該被考慮。他們將永遠要求用戶提供更多的專業(yè)知識。除其他外，它將永遠是須打開pc才能安裝框架抓取器，這常常引起用戶一定程度的關注。另外，需要更大的個人電腦，至少對于PCI總線幀采集器來說是如此。由于框架抓取器通常提供范圍更廣的功能，它們本質(zhì)上是操作更加復雜，而且通常也比購置模塊更昂貴。自幀抓取器總是安裝在pc上，它們也是不提供靈活性關于上面描述的拓撲。

　　這些技術已經(jīng)直接集成的相機不需要購置模塊。但是，用戶對相機的選擇受到限制。因為這樣的相機還沒有被廣泛使用。特別是，在分辨率和刷新率方面的選擇仍然較為有限。這種情況今后將有很大改善，不過，目前的模擬、CameraLink和LVDS相機的匹配范圍無疑要過幾年。

　　千兆位以太網(wǎng)是這一領域的主要參與者。 A 由幾家制造商組成的財團框架抓取器，相機和軟件的工作在一個普遍適用的圖像處理。基于千兆以太網(wǎng)的標準。這一標準意味著，該協(xié)議具有高達1000兆字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)速率，并且具有固有的網(wǎng)絡能力，可能被廣泛用于圖像處理。

結語

　　1、USB和FireWire是覆蓋數(shù)據(jù)帶寬的低端。

　　2、幀抓取器將繼續(xù)在需要的任務中占有一席之地高度的數(shù)據(jù)可靠性或快速照相機。

　　3、在中程千兆以太網(wǎng)正在成功地建立自己。

　　盡管處理組件變得容易得多，但是對于用戶來說，有能力的專家建議如何準確地解決用戶的任務仍然是很重要的。