相机获取图像后输出模拟或数字信号，传到计算机后再重构成灰度或彩色矩阵图像。传递模拟信号或数字信号需要在计算机上安装作为相机与计算机接口的图像采集卡，在传递过程中一般还需要进行图像压缩。

按照视频信号类型，图像采集卡包括Camera Link图像采集卡、1394采集卡、USB采集卡、Gigabit Ethernet（Gig E）采集卡等。下面将介绍相关的数字视频信号。

Camera Link诞生于2000年，它的前身是美国国家半导体实验室发明的Channel Link（简称C-Link）芯片。作为工业相机中使用的标准接口，它解决了图像接口标准混乱、线缆价格昂贵的问题。Camera Link由多个使用差分信号的串行链路组成，根据要传输的数据量，每台相机可以使用一条或两条电缆。Camera Link的最大速率可达2.38Gbps，并且还具备升级空间，符合现在传输速度不断提升的趋势。

图3-10　采用Camera Link的相机

IEEE 1394接口又称为火线接口，是由苹果公司开发的串行标准，使用六针接插件的版本，数据传输时使用两对双绞线传输信号，一根电缆用于电源，另外一根电缆用于地线。IEEE 1394分为Backplane模式和Cable模式。Cable模式速度非常快，分为100 Mbps、200 Mbps和400 Mbps几种。早期的IEEE 1394相比其他接口还具备速度优势，但现在大多已经被USB取代。

图3-11　IEEE 1394a 6Pin（左）与4Pin（右）

第一代通用串行总线（USB）标准发布于1996年，它的初衷是取代各种串口和并口。因此，它被设计为支持较低的传输速率：1.5 Mbps和12 Mbps。对于视频设备来说，只能采集低分辨率和低帧率的图像。为了提升传输速度，Compaq、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC、Philips共同制定和发布了USB 2.0规范，最高传输速度达到了480 Mbps。从物理接口来看，如图3-12所示，USB Type－A使用四针接插件，一对电缆用于信号传输，另外两根电缆分别用于电源和地线。

图3-12　USB Type-A接口

GigE是一种基于千兆以太网通信协议开发的相机接口标准，主要用于高速、大数据量的图像传输和远距离图像传输。Gig E接口的传输速度可达1 000 Mbps，直接传输距离可达100 m，明显优于其他接口类型，并且在使用中继器时还能继续延长传输距离。但是不同于IEEE 1394与USB，Gig E接口无法实现即插即用，需要配置IP地址后才能使用。

按照压缩方式，可以将采集卡分为硬件压缩的硬压卡和消耗CPU资源的软压卡。有些图像采集卡还配备相机触发、灯源控制、基本输入／输出、相机复位、相机时序输出等功能。一般根据数据量大小来判断选择的图像采集卡是否合适。数据量计算公式为：

其中，W 为图像宽度，H 为图像高度，f 为帧率，d 为颜色深度（比特数）。若图像采集卡的采样率为A，当采样率满足下式时，认为图像采集卡选择合适。