漫话数据采集之杂谈

         数据采集是一个比较宽泛的概念，我们常说的信号就是数据中的一类。而信号我们又可以细分很多种，比如图像、视频、声音、振动等。就拿个人经常接触的图像与振动为例，其实不管是做图像采集还是振动信号采集，都需要满足采样定理，简单说就是采样频率是信号中最高频率的2倍（理论上是2.56倍）。在具体的实际应用中为了完整显示整个波形，防止信号丢失或者混淆，一般选择是5~10倍。比如想利用视觉采集振动物体的图像，这种情况下在选择相机的帧率的时候一定要考虑到被测对象的振动频率，否则会出现图像丢帧从而无法分析出完整的信号。
         在数据采集的应用中，一般都需要通过数据采集卡来实现A/D转换，来满足计算机所能识别的数字信号。上面说到的视觉采集，本质上也是通过采集卡或者传感器实现A/D转换的。比如经常接触的插槽式PCI采集卡要与模拟相机配合使用，当然技术也在不断迭代发展的嘛，现在基本都使用数字相机，A/D转换已经集成到相机的内部，我们常见的USB3.0接口的相机都是这种类型。说到采集卡，不得不提NI公司的NI数据采集卡。最早接触NI采集卡，还是在实验室跟一个项目时接触的。当时在网上买了一个单片机的USB采集卡，通过调用该板子的SDK的相关API程序实现数据采集。虽然功能能满足，但不稳定总出现问题，后来使用NI采集卡效果确实不错。目前接触的采集卡比较多，除了视觉采集卡，大部分都是NI的，比如USB4431、USB6251、USB6366等等。最近通过调用NI DAQmx中的相关函数可以控制数据的采集以及数据参数的配置，使用起来的确方面，但是就是成本很高。
          数据采集虽然是整个数据处理环节的一小步，但很重要。就好比图像采集在图像处理中的位置，若采集不到正确的数据，后续的处理也就无从谈起。从应用场景出发，若是做系统集成的话，需要工程师对数据采集卡的SDK或者底层驱动API有所了解，熟悉相关函数的实现功能，这样才能更好的控制采集以便集成到整个软件中去。当然，数据采集是整个环节的一小步，只有迈过这一小步，才能大步的踏进后续的数据处理。