PCIe图像采集卡是一种通过PCI Express接口与计算机连接的硬件设备,主要用于高速采集摄像头、工业相机、医学成像设备等输出的图像或视频信号。以下是关键信息整理:
一、核心功能与优势
高速传输
利用PCIe接口的高带宽(如PCIe 3.0 x4可达4GB/s),支持高分辨率(4K/8K)或高帧率(1000+ FPS)数据的实时传输。
多类型接口支持
兼容Camera Link、CoaXPress、GigE Vision、USB3 Vision等工业相机接口。
精准同步
提供硬件触发输入/输出,支持多相机同步采集(如立体视觉、高速运动分析)。
二、选型关键参数
接口匹配
Camera Link:需确认Base/Medium/Full配置模式,Full模式带宽可达850MB/s。
CoaXPress:单线缆支持6.25Gbps,适合长距离传输(如CXP-12可达12.5Gbps)。
分辨率与帧率计算
公式:带宽 = 分辨率(宽×高)× 像素深度 × 帧率
软件兼容性
支持Halcon、LabVIEW、OpenCV或厂商SDK(如NI的IMAQdx驱动)。
特殊功能需求
FPGA预处理(如Bayer转换、降噪)、PoE供电(GigE卡)、3D LUT色彩校正。
三、典型应用场景
工业检测
半导体晶圆缺陷检测:需12bit灰度深度+微秒级触发精度。
高速成像
弹道轨迹捕捉:CoaXPress接口+2000FPS相机,搭配DDR4缓存。
医疗OCT成像
光谱相机数据采集:需16bit AD转换+多通道同步。
四、安装配置要点
硬件安装
优先选用PCIe x8插槽(即使卡为x4接口,避免带宽瓶颈)。
驱动优化
关闭操作系统电源管理中的PCIe ASPM(防止链路状态切换导致丢帧)。
信号完整性
使用带屏蔽的线缆(如CXPR系列),长度不超过CoaXPress标准限制(典型40m@6.25Gbps)。
五、常见问题排查
丢帧问题
检查DMA缓冲区大小,建议设置≥4GB内存预分配。
使用厂商工具(如FLIR的SpinView)监测实际带宽占用。
触发不同步
启用硬件时戳功能,校准触发信号延迟(通常需<100ns精度)。
六、成本参考
入门级(GigE接口):500−500−1500
高端(多通道CXP):3000−3000−10000+
建议根据实际需求平衡性能与成本,必要时咨询厂商提供定制方案(如多卡级联)。