将A/D转换放在摄像头内，甚至放在图像传感器芯片内，例如CMOS芯片，将模拟视频转换成数字量，摄像头的视频输出是二进制数字。这样的摄像头被称作数字摄像头。

6-11-1数字摄像头的长处：

l  分辨率高：对于同一类像元传感器的摄像头来说，因为A/D在摄像头内，A/D的时钟可直接使用图像传感器的主时钟，时钟与每一个像元的有效视频输出时间紧密配合，所以时钟采样的视频值准确地表达了每一个像元中的电荷量。

l  如果A/D是在采集卡内，采样的时钟是图像卡依据行频锁相产生的，无法与摄像头的主时钟保持相位上的一致，所以图像卡的采样时间不能保证对准摄像头的每一个像元的视频值。从而在一定的程度上，带来分辨率的降低，并产生抖动误差。

l  有一种摄像头能输出主时钟，图像卡直接用这个主时钟来采样，虽然它也能获得较好的结果，但由于采样脉冲的频率一般都很高，摄像头和图像卡之间的连接线也很长，长线传送主时钟会带来延时，会引来干扰而产生误动作，所以，稍长的传输线就无法较好地传送主时钟脉冲了。

l  高分辨、高帧频的模拟视频信号的带宽会大大增加，有的甚至会大于50MHZ，在长线中直接传送0-50MHZ的视频显然很容易带来高频端的衰减，从而降低了分辨率。

l  灰度动态范围大：由于A/D在摄像头内，消除了视频长线传送时引来的噪音和干扰，以及视频在长线内的反射，从而提高了信噪比。而在大多数CCIR的模拟摄像头所采样的8bits数字图像中，只有6bits甚至于更低比特位的有效灰度信息。与之相比较，数字摄像头的灰度动态范围大大增强。

l  提高视频输出的速度和灵活性：如果视觉系统要求空间分辨率提高，灰度比特位数n加大以及帧速提高，都会大大增加视频传送的速度和频带，并要求摄像头的主时钟频率提高，而主时钟的提高是有限度的，所以会影响到摄像头的帧速和数据输出速度。而数字摄像头除了非常适合于非标准的逐行的花样繁多的扫描格式外，它甚至于可设计成数字视频的多通道输出，从而成倍地提高数据输出速度以及帧频。

l  综上所叙，要求高质量视频、高速获取图像的机器视觉系统，应该采用数字摄像头。

6-11-2 数字视频输出和多通道摄像头

在第3-4节中已介绍了各种数字视频格式，以及能接收数字视频的图像卡的输入格式。

我们已介绍过，当分辨率、比特位数、帧速增加时，会要求数字视频的输出速度大大提高，高到摄像头的主时钟频率和图像卡接受数字视频的速度已无法达到了。为此，产生了多通道输出数字摄像头。这种摄像头的输出使用两个或四个通道，将整幅图像划分成两个或四个子区域。通过这些通道，同时将子区域的像元输出，即在同一时间，并行输出两个或四个像元数值。如果通常的通道为8bits，则二通道传送16bits，四通道传送32bits的宽数字信息。

整幅图像划分成子区域的方式，以及各子区域的读出方式有很多方案，现列举两种两个子区域的方案供参考。图6-25（a）为在每一时刻，同时输出两相邻的两行视频，图6-25（b）将图像在垂直方向分割成两个子区域，每个子区域从上到下，同时从左右两边向中间扫描，直至图像中心的分割线。