要了解圖像采集卡的基本原理，首先要了解一些相關(guān)概念，即什么事采集、什么是視頻圖像采集、采集流程等。下面對(duì)相關(guān)知識(shí)做以簡(jiǎn)介。

    采集：視頻/圖象經(jīng)過(guò)采樣、量化以后轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象并輸入、存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器的過(guò)程即采集。由于圖像信號(hào)的傳輸需要很高的傳輸速度，通用的傳輸接口不能滿足要求，因此需要圖像采集卡。因此可以說(shuō)圖像采集卡是圖像采集部分和圖像處理部分的接口。

    視頻圖像采集就是將視頻源的模擬信號(hào)通過(guò)處理轉(zhuǎn)變成數(shù)碼信息，并將這些數(shù)碼信息存儲(chǔ)在電腦硬盤上的過(guò)程。這種模擬數(shù)碼轉(zhuǎn)變是通過(guò)視頻采集卡上的采集芯片進(jìn)行的。通常在采集過(guò)程，對(duì)數(shù)碼信息還進(jìn)行一定形式的實(shí)時(shí)壓縮處理。

    從視頻源得到的信號(hào)，經(jīng)過(guò)視頻接口送到視頻圖像采集卡，信號(hào)首先經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后送到數(shù)字解-碼器解碼。模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC實(shí)際上也是一個(gè)視頻解-碼器，可以看出它對(duì)來(lái)自視頻源的視頻信號(hào)解碼和數(shù)字化，另外，采用不同的顏色空間可選擇不同的視頻輸入解-碼器芯片。 　

    當(dāng)圖像采集卡的信號(hào)輸入速率較高時(shí)，需要考慮圖像采集卡與圖像處理系統(tǒng)之間的帶寬問(wèn)題。在使用PC時(shí)，圖像采集卡采用PCI接口的理論帶寬峰值為132MB/S。在實(shí)際使用中，有可能在傳輸瞬間不能滿足高傳輸率的要求。為了避免與其他PCI設(shè)備產(chǎn)生沖突時(shí)丟失數(shù)據(jù)，圖像采集卡上應(yīng)有數(shù)據(jù)緩存。一般情況下，2MB的板載存儲(chǔ)器可以滿足大部分的任務(wù)要求。

1.視野(FOV)或現(xiàn)場(chǎng)是相機(jī)及光學(xué)系統(tǒng)“看”到的真實(shí)世界的具體部分。
2.CCD芯片將光能轉(zhuǎn)化為電能。
3.相機(jī)將此信息以模擬信號(hào)的格式輸出至圖像采集卡。
4.AD – 轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成8位(或多位)的數(shù)字信號(hào)。每個(gè)象素獨(dú)立地把光強(qiáng)以灰度值(Gray level)的形式表達(dá)。
5.這些光強(qiáng)值從CCD芯片的矩陣中被存儲(chǔ)在內(nèi)存的矩陣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

    中國(guó)機(jī)器視覺(jué)商城供應(yīng)VGA采集卡、HDMI/DVI采集卡、1394采集卡，VGA視頻采集卡、流媒體采集卡、VGA流媒體采集卡、PCI采集卡、PCI-E采集卡、USB采集卡等各種類型高清工業(yè)采集卡。

    應(yīng)用實(shí)例如下圖所示：左圖為相機(jī)“看”到的圖像，右圖為模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，傳輸至內(nèi)存的圖像。