3.4 本章小结
多数机器视觉系统均以计算机作为核心处理设备。由于成像系统多以YUV、YIQ模拟视频或RGB、YCbCr数字视频格式输出光电转换后的信号,且计算机只能直接处理离散数字信号,因此必须对成像系统输出的不同类型的信号进行数字化、解码,提取各帧数字图像。
成像系统输出的信号可以总体分为模拟视频和数字视频两大类。模拟视频信号又包括PAL、NTSC、CCIR、RS170/EIA等制式的标准模拟信号和非标准模拟视频。数字视频可通过两大类标准接口传输。一类是与计算机直连式的数字接口,如IEEE 1394、USB、GigE等;另一类则通常需要接口卡,如LVDS/RS422、Channel Link、Camera Link等。
NI视觉采集软件包括了上千种图像采集设备的驱动,NI MAX则用于配合它对图像采集硬件设备进行配置、诊断和管理。NI视觉软件采集软件包括NI-IMAQ和NI-IMAQdx两部分,其中NI-IMAQ主要用于从模拟相机、并行数字相机、Camera Link或NI智能相机采集图像,而NI-IMAQdx则主要用于从GigE、IEEE 1394、DirectShow(USB)以及IP(Ethernet)相机采集图像。
NI视觉采集软件和NI MAX将图像采集硬件设备与NI视觉高层应用软件连接了起来,可实现Snap、Grab、Sequence、Ring和Event等几种特点各不相同的图像采集方式。Snap方式用于采集一帧图像到内存缓冲区中。Sequence方式与Snap方式可连续采集指定数目的多帧图像,并且可以设置跳过某些帧。Grab方式可一直连续、高速地采集图像,直到需要停止时才关闭图像采集设备。Grab方式通常只在计算机内存中分配一帧图像大小的缓冲区,而Ring方式在Grab方式的基础上增加了缓冲多帧的功能。
NI机器视觉软件不仅可直接支持8位、16位、32位的灰度图像,还支持32位和64位的RGB彩色图像、32位的HSL(色相Hue,饱和度Saturation,亮度Luminance)彩色图像以及复数图像。开发人员可以使用NI视觉采集软件提供的函数快速采集图像,并根据需要在不同格式之间进行转换。本章在介绍各种采集方式时也给出了相应的图像采集程序实例。