描述
NI PCIE-1427
技术规格 总线接口：PCI Express 1.1，x1 插槽，兼容 x4/x8/x16 PCIe 插槽 相机接口：Camera Link Base 单路相机接口 像素时钟范围：20MHz ~ 85MHz 像素位深：8bit、10bit、12bit、14bit、16bit、24bit (RGB) 图像预处理：硬件感兴趣区域 ROI 截取、硬件二值化处理 数字 I/O：2 路隔离输入，2 路 RS-422 正交编码器输入，触发与标记输出 触发模式：硬件边沿触发、软件触发 板卡供电：PCIe 插槽供电 工作温度：0℃ ~ 55℃ 储存温度：-40℃ ~ 85℃ 相对湿度：5% ~ 90%，无凝露 连接器：Camera Link 专用 MDR26 屏蔽接口，数字 I/O 端子接口 防护等级：IP20，安装于工控机机箱内 驱动软件：NI-IMAQ，兼容 LabVIEW 视觉开发模块
功能特点 适配所有 Camera Link Base 标准工业相机，单路相机图像高速采集，最高 85MHz 像素时钟。 硬件级 ROI 感兴趣区域截取，仅传输画面指定区域图像，降低数据带宽占用，提升处理速度。 硬件二值化预处理，在图像传输到 PC 内存前完成像素阈值分割，减轻 CPU 运算负荷。 隔离数字输入通道，接收外部光电传感器、接近开关触发信号，实现外部硬件触发拍照。 RS-422 正交编码器输入，同步图像采集与产线传送带位置，实现运动物体图像抓拍。 硬件标记信号输出，拍照同步输出脉冲信号，用于同步外部光源、运动控制器。 板卡内置图像数据缓存，高速连续采集场景防止图像帧丢失。 NI-IMAQ 驱动支持相机参数配置，包含曝光、增益、偏移等相机寄存器读写。 上电硬件自检，检测 FPGA、Camera Link 通信链路、时钟电路故障，故障上报驱动。
应用场景 电子元器件外观缺陷视觉检测，汽车零部件尺寸测量，印刷品图文质量检测，显微镜图像采集，半导体晶圆表面检测，包装条码视觉读取，科研光谱成像采集系统。
性能参数 Camera Link 图像数据传输时序精准，像素时钟稳定，图像无错位、丢帧。 硬件 ROI 与二值化处理实时执行，预处理延迟极低。 外部硬件触发响应迅速，触发信号到达后立即启动图像采集。 正交编码器位置同步精度高，高速传送带拍照无位置偏移。 长时间连续采集，图像数据流稳定，不会出现帧错乱。 MDR26 屏蔽接口抗电磁干扰强，工业车间变频器环境图像无噪点。
材质构成 PCB 基板：多层 FR4 玻纤环氧印制电路板，高速阻抗匹配布线。 核心元器件：FPGA 可编程逻辑芯片，Camera Link LVDS 接收芯片，PCIe 桥接芯片，高速 FIFO 存储芯片，RS422 差分接收芯片，隔离光耦器件，高精度晶振。 挡板：钢制金属机箱挡板，MDR26 接口与 I/O 端子开孔。 连接器：MDR26 金属屏蔽 Camera Link 接头，镀金触点。 固定配件：不锈钢固定螺丝。
结构特征 标准全高 PCIe 板卡，适配工控机 PCIe x1/x4/x8/x16 插槽。 金属挡板搭载 MDR26 Camera Link 高速图像接口与数字 I/O 端子排。 电路板分为 PCIe 主机接口区域、FPGA 图像逻辑区域、LVDS 高速图像接收区域、数字 I/O 隔离区域。高速 LVDS 图像信号线做严格差分阻抗匹配布线，降低信号反射与噪声。金属挡板与工控机箱壳体接触，电磁屏蔽，保护高速图像信号不受外部射频干扰。
工作原理 板卡插入工控机 PCIe 插槽，PCIe 总线提供板卡电源，操作系统加载 NI-IMAQ 驱动。上位视觉软件配置像素时钟、ROI 区域、触发模式，FPGA 完成 Camera Link 通信初始化。工业相机通过 MDR26 线缆将 LVDS 差分图像像素数据流传输至采集卡，LVDS 接收芯片解析像素数据，FPGA 执行硬件 ROI 截取、二值化预处理，图像帧存入板载 FIFO 缓存，再通过 PCIe 总线将图像数据传输至计算机内存。外部传感器触发信号接入隔离数字输入，触发信号到来，板卡发送触发指令至相机，触发曝光采集；同时 Marker 标记脉冲同步输出，控制频闪光源。正交编码器信号接入 RS422 输入，FPGA 读取位置脉冲，实现图像采集与产线位置同步。板卡上电自检 FPGA、高速接收电路、时钟电路，故障信息上报 NI-IMAQ 驱动。
安装要求 工业计算机完全断电，释放人体静电，PCIe-1427 插入 PCIe 插槽，拧紧挡板固定螺丝。 Camera Link 专用屏蔽 线缆连接板卡与工业相机，数字 I/O 屏蔽线缆接入端子接口。 工控机箱可靠接地，金属挡板与机箱壳体紧密贴合。 Camera Link 高速图像线缆远离动力电缆、变频器电缆，单独敷设，线缆长度严格遵守 Camera Link 规范。 电脑开机，安装 NI-IMAQ 驱动与 LabVIEW 视觉模块，NI MAX 识别板卡，加载相机配置文件。 配置像素时钟、触发模式、ROI 区域，启动图像采集，验证图像接收、硬件触发、编码器同步功能。
使用注意事项 板卡安装前释放人体静电，静电损坏 FPGA 和 LVDS 高速接收芯片。 Camera Link 线缆不可过度弯折，高速差分线缆弯折会造成图像噪点、丢帧。 接头保持清洁，接头松动会导致图像条纹、像素错误。 不可接入超出数字 I/O 额定电压的外部信号，烧毁隔离输入电路。 修改视觉工程前保存 LabVIEW 项目文件。 不可超出额定温湿度范围运行板卡。 图像出现噪点、丢帧优先检查 Camera Link 线缆、相机供电，再排查采集卡硬件。
