图像采集卡是机器视觉系统的重要组成部分，其主要功能是对相机所输出的视频数据进行实时的采集，并提供与PC的高速接口，还可提供数字I/O的功能。
根据系统中摄像机的不同，图像采集卡也相应地分为彩色图像采集卡和黑白图像采集卡。但是，彩色图像采集卡也可以采集同灰度级别的黑白图像。
随着机器视觉技术越来越广泛的应用，灰度图像的采集已经不能完全满足应用的需要，彩色图像采集技术显得尤为迫切与重要。目前彩色图像采集应用已经成功地被引入到新一代的LCD显示器产业和 PCB视觉检测产业中。
彩色图像组件的分类
一般常见的彩色图像三原色RGB(红、绿、蓝)适用于色彩重现，常用于显示器与相机上，而以“饱和度／彩度／色相”为标准的色彩系统是用于机器视觉应用中。因此，彩色图像处理分析软件，必须能够从描述色彩的彩色组件(彩度与色相)中区分出无色(灰度或黑色及白色)组件(饱和度)，以更直觉而完整地解释色彩，这对于检测与分割色彩对象并且去除光线效果十分有效。显示出色相组件(HIS色彩空间中的H 组件)并不会改变对象着色、阴影与明亮强度，同样地，此色相组件在内在色彩或物理对象方面有其差异性。因此，在进行彩色图像处理或分析时，需要先将RGB图像转换为另一个色彩空间，诸如LSH、ISH或YSH。
彩色图像的转换
转换色彩是一件极为耗时的工作，为了解决这项难题，彩色图像分析软件采用高分辨率色彩查询表机制；查询表是一组数值数组，包含了输入输出之间的对应关系。只要预先计算查询表，就能检查套用转换至每个图像上的情况。
彩色图像的色彩分割
一般除了传统的彩色图像处理功能，例如Bayer制式至色彩空间转换或色彩平衡校正外，彩色图像分析软件也可提供强大的色彩分析功能，让使用者能分类色彩对象和检测瑕疵。
彩色图像的其它转换功能
彩色图像的其他转换功能往往还包含了色彩平衡(又称白平衡)，色彩平衡会全域调整色彩的强度(一般为红、绿、蓝三原色)，而调整的主要目标是为正确呈现特殊色彩—特别是中性色。在机器视觉应用中，色彩不平衡的情况主要是源自于使用的光线类型，也有可能是图像采集装置校正错误的缘故。同时最佳的Bayer制式至RGB转换功能、假色处理(Pseudo coloring)功能(强化呈现灰度图像的效果)及组件扩充功能也是彩色图像处理所需的转换功能。
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目前，彩色图像处理的最常应的产业包括：食品加工业的蔬果或包装食品检测、制药业的药品检测、FPD检测(平面显示器)、电子业的PCB检测(印刷电路板)，以及印刷业的印刷品检测。目前最新的彩色图像采集应用的市场趋势为：通过硬件方式实行色彩转换。随着科技的发展，市场的需求，彩色图像采集卡的应用领域也必将越来越广泛。