广西壮族自治区产品质量检验研究院
摘要：针对图像采集卡来说，其又叫做图像捕捉卡，属于一种能够及时得到数字化视频图像信息，并在此基础上将其保存与播放出来的硬件设备。结合相关资料显示，大部分图像采集卡可以在捕捉视频信息的基础上得到伴音，令音频部分以及视频部分在数字化时一起存储、一起播放。现结合图像采集卡的作用，从以下几个方面对图像采集卡对光学仪器性能数字化检测的影响进行深入剖析，并在此基础上给出了相应的应用实例。
关键词：图像采集卡；光学仪器；数字化检测
引言
通过对光学仪器性能数学化检测的深入了解，知道了它通常是采取以下几种技术来处理图像信息的：一种是计算机技术；另一种是数字图像处理技术，继而得到与之相匹配的性能参数。相关人员在将目标图像信息输入至指定处理系统期间，图像采集卡在其中发挥出了不容小觑的作用，但也容易导致数据失真而对检测结果产生影响。现以此为出发点，展开进一步的论述。
1图像采集卡的作用
结合相关实践调查显示，在开展此项工作的时候，只有当计算处理系统具体一系列检测数据之后才能够开展相应的计算工作，但是该系统无法科学判断普通的图像信息，所以这个时候相关人员就要在第一时间对图像采集卡进行充分利用，这样做的目的是为了有效转换图像信息。就图像信息转换流程来说，如图1所示。
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图1图像信息转换示意图
当图像信息在实际转换的过程中，CCD摄像机会严格结合相关光学图像信息转变成与之相匹配的视频图像信息，而针对图像采集卡来说，其会以最快的速度将相关视频图像信息转变为生动形象的数字图像信息。显而易见的是，该采集卡在整个环节中产生的效果较为明显，
该采集卡对图像信号执行了以下命令：一是高速采样；二是模数转换，旨在为该系统提供切实可行的数据信息。
2图像采集卡对光学仪器性能数字化检测的影响
2.1暗噪声
通过对暗噪声的分析可以发现，其实际上是图像采集卡在输入量呈现出零的趋势下，其数字信息的输出量是处于非零状态的，这里值得注意的是，假如该数据送到监视器显示时，就会看到这样一种现象，即暗噪声会衍生出相应的图像。对相关暗噪声的曲线图进行分析后可以发现，基于不同的参数设置下，暗噪声值的大小也存在着较大的区别，当暗噪声处于非零状态下，那么就会增加图像失真情况发生的概率，继而严重影响到图像的处理以及计算水平。针对图像对比度的计算公式，请看以下内容：
式子中，图像对比度通过K表示；图像灰度值的最大值通过Imax表示；图像灰度的最小值通过Imin表示。倘若存在暗电流噪声I0时，那么此时图像灰度值的最大值是Imax+ I0，最小值是Imin+ I0，并且图像对比度K也转变成了K′，具体内容如下：
对以上公式进行分析后，可以发现：基于暗电流噪声I0加入与增大的状态下，我们可以看到这样一种现象，那就是吐下哪个的对比度越来越低，显然从侧面反映出了基于相同对比度判据条件的背景下，检测结果却存在着极大的差别。
2.2分辨力
通常情况下，图像采集卡的分辨力主要包含以下几点：一是空间分辨力；二是灰度分辨力。无论是针对哪个分辨力来说，倘若过低的话都会增加图像信息丢失情况出现的概率，继而对光学仪器性能数字化检测结果的真实性带来不利影响。结合相关实践研究可知，空间分辨力与相关采集频率密不可分，通常情况下空间分辨力需要比图像最大空间频率高出两倍才行。
如果空间分辨力不高，那么此时就会增加图像信息损失情况发生的次数。
对图2中的（a）图进行分析后可以发现：采集频率较高时，所衍生出来的数据可以将输入信号的正弦变化规律充分展示出来；对图2中的（b）图进行深入分析后，可以发现啊：当采集频率处于相对较低的状态时，那么这个时候我们会看到这样一种情况，那就是所形成的数据不能将相关正弦变化规律充分地展示出来。
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（a）采集频率较高时 （b）采集频率较低时
图2高、低两种采集频率时输出数据的比较
从客观的角度出发来讲，灰度分辨力和图像采集卡模数转换的数据位数存在着密切的联系，这是因为倘若位数多的话，那么灰度的量化级数也会呈现出逐渐增加的状态，与之相匹配的灰度层次也就越多，这样就会在一定程度上令图像中的每一个部位都能得到全面展示，
令处理与计算结果的完整性得以持续提升。但是话又说回来，倘若当灰度分辨力不高时，那么量化级数以及灰度层次也会越来越少，继而增加图像信息丢失情况发生的概率。针对同一信号不同量化级数的量化结果比较，请看图3所示。
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（a）3级量化 （b）2级量化
图3 对同一信号不同量化级数的量化结果比较
对图3进行分析后可知，通过3级量化中的A、B、C、D、E均都可以分辨开；而通过2级量化中的A、B、C在一个量级上，无法分辨开。
2.3采集窗口
对该窗口进行分析后，可以得知：其一般指获取信号的范围，图像采集卡仅仅对该窗口中的图像信息加以转换。从客观的角度出发来讲，图像采集卡往往是对相关图像信息做好采集工作的，所以其最大采集窗口要与CCD摄像机输出一帧图像信号的最大范围保持一致。然而话又说回来，在使用的过程中总是只对图像的某部分区域产生探索欲望，为了有效降低资源图像采集卡的采集窗口通常并不总是设置为最大，所以以下几点均要结合使用要求进行科学选择：一是图像采集窗口的大小；二是位置的设置。笔者结合自身经验在这里建议采集窗口的设置尽可能处于居中位置且涵盖所有感兴趣区域，要不然就会增加数据损失情况发生的概率，继而影响到光学仪器性能数字化检测结果的真实性。
3图像采集卡应用实例
结合输入信号类型可以分为以下几种：一种是模拟制式图像采集卡；另一种是数字图像采集卡；结合采集信号颜色可以分为以下几种：一种是黑白图像采集卡；另一种是彩色图像采集卡。由此可见，图像采集卡有着各式各样的类型。结合相关实践调查可知，我国相关人员经过反复研究最终研制出来了OK系列图像采集卡，该采集卡可以支持以下采集方式：一是黑白图像采集；二是彩色图像采集；三是标准视频信号采集；四是非标准视频信号采集。
为了展开进一步的探索，本文以某检测设备为例，对该检测设备进行分析后可知，其对以上系列的采集卡进行了充分利用，具体内容为：
PAL标准制式视频信号输入；
采集分辨力为768× 576；
视频A/D为8位，灰度分辨力为1/256；
采集窗口位置居中，大小为612× 500；
亮度为115，对比度为128。
对以上内容进行深度剖析后，可以发现：图像采集卡应用于该检测设备中的参数设置存在较强的可行性，从源头上降低了对数字化检测产生的不良影响，为进一步增强检测结果的真实性与可靠性创造了有利条件。
结语
结合以上应用实例可以得知，图像采集卡在光学仪器数字化检测期间发挥出了不容小觑的作用。本文从图像采集卡的作用、图像采集卡对光学仪器性能数字化检测的影响这两个方面进行了探讨，从中发现图像采集卡当中的以下几种性能参数均会直接影响到光学仪器性能数字化检测效果：一是暗噪声；二是分辨力；三是采集窗口，所以这就要求相关人员在分析与选择使用的过程中要进行充分考虑，旨在增强检测结果的可靠性与真实性。
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