NI提供了一系列支持圖像采集和處理的硬件選項。在本文檔中，將通過了解每個硬件平臺的軟件支持和相機支持，探索如何在這些不同的規格中進行挑選。另外，還將針對性能、工業化以及集成準則等各方面，討論硬件選擇。

本文檔主要專注產品之間的技術比較，它主要介紹了每個平臺的特性、優點以及適合的應用方向，為您的視覺檢測指定合適的硬件。

1.用于機器視覺應用的NI硬件平臺選擇

NI機器視覺硬件產品包含從智能相機到獨立機器視覺系統到強大的PXI與基于PC的解決方案等不同的產品形式。這些硬件平臺在多個方面存在差異，包括外形尺寸以及性能，其中每個平臺都適用于不同的環境、應用和系統體系結構。

圖1：NI提供的主要機器視覺硬件平臺

性能最高的NICompactRIO和NISingle-BoardRIO控制器還提供低帶寬下的圖像采集和處理功能。這可以通過相比其他機器視覺平臺使用較小的圖像分辨率、較低的速度和更高的圖像壓縮實現。

圖2：用于機器視覺平臺的CompactRIO和NISingle-BoardRIO

2.軟件與操作系統支持

NI機器視覺軟件包是設計用于運行在圖1所示的硬件選擇的。這意味著您可以在平臺之間進行切換，并可以在這些機器視覺硬件目標上重用大部分現存代碼。您還可以通過維護單個軟件包降低多系統的開發時間和維護成本。

CompactRIO和NISingle-BoardRIO平臺僅支持NI機器視覺開發模塊圖像處理庫，但不支持用于自動檢測的NI視覺生成器。

除了可以在所有平臺上使用NILabVIEW圖形化編程環境之外，您還可以利用NI機器視覺開發模塊，使用C、C++、VisualBasic以及.NET語言（VisualBasic.NET和C#）等基于文本的開發環境對運行Windows操作系統的系統進行編程。

3.每個平臺的優點與特性比較

不同平臺基于以下九個準則進行比較：

集成I/O——I/O數量與范圍（數字TTL、數字光絕緣體、模擬）

需要維護的移動零件更少——無風扇設計和固態驅動器可以免受振動損害

功率消耗——系統消耗的總功率

溫度評級——系統經過驗證的溫度范圍

采集帶寬——可以將圖像采集到系統中的最大吞吐量，通過圖像分辨率、位深和幀速率組合定義

最大圖像尺寸——在內存和處理能力限制下可以用系統采集的最大圖像尺寸

處理能力——更高的處理能力由核心或協處理器的速度與數量決定

與其他測量集成（例如數據采集、運動控制）——直接RTSI連接與觸發，可以用于系統中的其他模塊可用性（C系列模塊、PXI模塊、PCI板卡），并通過以太網與其他設備集成進行比較

圖3：參考雷達圖

每個硬件平臺在雷達圖中，不同準則下的評價通過分布來表示。有趣的是這種表示方法與圖3中用相似評分方法表示的信息相同。

NI智能相機

圖4：NI智能相機雷達圖

特性

集成處理器和圖像傳感器

最小功率消耗

專用機器視覺硬件

用于更高算法性能模型的DSP協處理器

集成數字I/O與內建照明控制

NI緊湊機器視覺系統

圖5：NI緊湊機器視覺系統雷達圖

特性

多用途IEEE1394相機（對于多相機系統而言，成本低于智能相機）

專用機器視覺硬件

固態存儲器

29條可重配置數字I/O線路

尺寸最小的多用途系統

NI嵌入式機器視覺系統

圖6：NI嵌入式機器視覺系統雷達圖

特性

多用途IEEE1394相機（對于多相機系統而言，成本低于智能相機）

專用機器視覺硬件

雙核處理器與2GBRAM

無風扇設計與固態存儲器

眾多工業通訊與I/O選項

PXI與PXIExpress系統

圖7：用于PXI與PXIExpress系統的雷達圖

特性

支持所有圖像標準

無與倫比的定時、觸發以及與星型觸發器集成，它是一種高性能的觸發器信號，可以用于PXI機箱中所有模塊的同步

機器視覺相關板卡與非機器視覺插入板卡的更高可用性

工業PC與臺式機

圖8：PC系統雷達圖

特性

機器視覺相關板卡與非機器視覺插入板卡的更高可用性

需要花費一定的時間驗證PC與插入板卡的兼容性

相比經過認證的NI的系統（嵌入式機器視覺系統、PXI），壽命較短

如果使用集成USB、IEEE1394、【千兆】以太網端口，無需插入板卡（雖然插入板卡能夠提供I/O并且降低負荷）

無處理器、內存、存儲器等的限制

CompactRIO與NISingle-BoardRIO

圖9：CompactRIO與NISingle-BoardRIO系統雷達圖

特性

模塊化I/O（基于應用程序混和與匹配）

工作溫度為-40至+70℃

NISingle-BoardRIO是適用于OEM/嵌入式設備的板卡專用版本

更低采集帶寬和較高的處理器圖像解壓縮負荷（目前適用于使用IP相機和使用第三方C系列幀抓取器的模擬相機來采集jpeg格式圖像）

4.相機支持與相機選擇

在選擇機器視覺系統方面，相機兼容性通常是最終決定因素。根據您所選擇的圖像標準和應用所需的圖像傳感器需求，存在不同的可能性。市場上提供了眾多相機選擇，NI支持大量圖像標準，您可能在選擇機器視覺系統時需要得到幫助。表3和表4提供了對于不同類型的相機而言，需要考慮何種硬件解決方案。

圖10：NI的機器視覺系統與眾多廠商的相機兼容。