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摘要 利用arm7(lpc2210)與cmos感光芯片(ov7620)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)緊湊型圈像采集、處理系統(tǒng)；通過(guò)夸理利用lpc2210數(shù)據(jù)總線的工作方式，有效地消除了ov7620對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的干擾。sccb控制，圖像數(shù)據(jù)的采集、處理以及傳輸都由一片lpc22lo完成，特別適合于對(duì)功耗、體積要求較嚴(yán)格的嵌入式應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 arm7 ov7620 圖像傳感器 sccb協(xié)議 數(shù)據(jù)采集 0v7620是一種cmos圖像傳感器，它被廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)攝像頭、攝像手機(jī)等產(chǎn)品中。由它組成的圖像采集系統(tǒng)，比較常見的設(shè)計(jì)方法為ov7620搭配ov5ll+或cpld／fpga。ov511+或cpld／fpga采集的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)usb總線或雙端口ram輸出到pc或mcu(arm、dsp等)，由pc或mcu對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。本文所設(shè)計(jì)的圖像采集系統(tǒng)僅用一個(gè)arm芯片就實(shí)現(xiàn)了ov7620的功能控制、時(shí)序同步、數(shù)據(jù)采集與處理等功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)用。 1 硬件結(jié)構(gòu) ov7620是cmos彩色／黑白圖像傳感器。它支持連續(xù)和隔行兩種掃描方式，vga與qvga兩種圖像格式；最高像素為664
別等功能模塊。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)快速、實(shí)時(shí)的圖像采集硬件系統(tǒng)是非常重要的。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。dsp采用ti公司發(fā)布的c6000系列高速浮點(diǎn)型信號(hào)處理器tms320c6713，其峰值處理速度達(dá)1350mflops（百萬(wàn)次浮點(diǎn)每秒）。其外部存儲(chǔ)器接口emif（external memory interface）包括4個(gè)ce空間，其中ce0被配置為16位同步空間，接sdram；ce1為16位異步空間，接flash；ce2為16位異步空間，經(jīng)過(guò)地址譯碼和總線緩沖將數(shù)字圖像傳感器ov7620接入；ce3為8位異步空間，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)鎖存和總線隔離將lcd顯示模塊接入。 ov7620的配置和硬件連接 ov7620是omnivision公司生產(chǎn)的cmos彩色/黑白圖像傳感器，在本系統(tǒng)中被配置為16位逐行掃描qvga方式，rgb原始數(shù)據(jù)輸出，分辨率為320×240，sccb總線，內(nèi)部默認(rèn)的行曝光方式；同時(shí)使能href信號(hào)對(duì)pclk進(jìn)行門控，即只有當(dāng)href有效時(shí)像素時(shí)鐘信號(hào)才被輸出到pclk引腳上，否則該引腳保持無(wú)效。這樣edma可以始終處在使能狀態(tài)，從而簡(jiǎn)化采集過(guò)程。
用電信號(hào)將水表讀數(shù)傳到戶外查表間或物業(yè)管理辦公室。這兩種產(chǎn)品由于價(jià)格較高，維護(hù)量較大，且需帶電上作，易造成停電漏記，推廣有一定難度。國(guó)外的全電子式流量表雖然計(jì)量精度高，使用方便，但價(jià)格昂貴，不適合我國(guó)國(guó)情。而針對(duì)水表盤字輪號(hào)碼識(shí)別的硬件裝置目前國(guó)內(nèi)還未見報(bào)道。水表號(hào)碼識(shí)別關(guān)鍵在于有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和可靠的通訊條件。本文進(jìn)行了基于dsp硬件電路的水表盤字輪號(hào)碼讀取研究，即在硬件采集器中完成對(duì)水表盤字輪號(hào)碼的采集與識(shí)別。 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用omnivision公司的cmos數(shù)字圖像傳感器ov7620采集水表盤字輪號(hào)碼圖像，并選用ti公司的tms320vc5416芯片對(duì)采集到的水表號(hào)碼進(jìn)行識(shí)別處理，最終將識(shí)別后的水表號(hào)碼圖像在lcd上顯示，即在硬件采集器中完成圖像識(shí)別。 水表盤字輪號(hào)碼讀取的研究分為三大部分：水表盤號(hào)碼采集模塊、水表盤號(hào)碼圖像處理識(shí)別模塊及水表盤號(hào)碼顯示模塊。本系統(tǒng)工作過(guò)程是圖像傳感器經(jīng)過(guò)dsp初始化之后，將輸入的模擬視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)必要的預(yù)處理，輸出標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生場(chǎng)同步信號(hào)、行同步信號(hào)和像素時(shí)鐘信號(hào)等。系統(tǒng)初始化后，采用查詢同步信號(hào)的方式將數(shù)字圖像保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
摘要：介紹以cpld控制為核心的cmos圖像采集系統(tǒng)，系統(tǒng)選用彩色圖像傳感器ov7620，并通過(guò)usb接口以類似dma方式進(jìn)行快速的圖像傳輸。最后給出了單片機(jī)固件程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)方法。 關(guān)鍵詞：cmos圖像傳感器；圖像采集；cpld；usb 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖1 為圖像采集系統(tǒng)的原理框圖。系統(tǒng)選用ominivision公司生產(chǎn)的cmos芯片ov7620，它是一款集成了一個(gè)640×480 (30萬(wàn)像素)圖像矩陣的彩色攝像芯片，在隔行掃描模式下工作頻率可達(dá)60hz，逐行掃描時(shí)為30幀/s。其像面大小為1/3英寸，支持8位或16位數(shù)字信號(hào)從單通道或雙通道輸出，輸出信號(hào)的類型可在ycrcb和rgb 之間選擇，圖像矩陣支持vga或cif 規(guī)定， 數(shù)字輸出格式遵循ccir601， zvports， ccir656等標(biāo)準(zhǔn)。ov7620有很強(qiáng)的攝像和控制功能，如暴光控制，γ校正，增益，色彩矩陣，窗口選擇等，所有這些功能都可以通過(guò)i2c接口進(jìn)行編程控制。 圖1 系統(tǒng)原理框圖 cpld選用altera公司的芯片epm7128s，它在系統(tǒng)中處于核心地位，既要負(fù)責(zé)
處理器，主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法，目前，國(guó)際主要的dsp供應(yīng)商是ti公司，其tms32系列產(chǎn)品占據(jù)了dsp市場(chǎng)近一半的份額，為了用戶能方便快捷的進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)與集成，ti公司在一些型號(hào)的dsp中集成了i2c通信模塊，本文以tms320c6713為例，使用ti公司dsp開發(fā)工具ccs2.2提供的csl（chip support lib，片級(jí)支持庫(kù)）配置i2c模塊。 圖像采集和處理是dsp應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，本文結(jié)合作者開發(fā)的基于dsp的圖像采集、處理系統(tǒng)、以cmos圖像采集芯片ov7620為例，介紹dsp芯片通過(guò)i2c模塊對(duì)i2c設(shè)備進(jìn)行配置的過(guò)程。 1 ti公司帶i2c接口的dsp 在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，如果處理器沒有i2c接口而系統(tǒng)中又存在i2c器件時(shí)，通用的辦法是利用處理器的兩根引腳分別模擬sda和scl信號(hào)，并利用程序模擬接口，這種方法的通用性好，靈活可靠，但是移植性差，不同型號(hào)的處理器需要不同的程序，盡管在網(wǎng)上能夠下載到這類程序的源代碼，但是進(jìn)行程序移植仍會(huì)浪費(fèi)開發(fā)人員大量的時(shí)間，而且使得程序變得龐大，不易維護(hù)。 為了用戶能方便快捷地進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)與集成，ti公司在一
表讀數(shù)傳到戶外查表間或物業(yè)管理辦公室。這兩種產(chǎn)品由于價(jià)格較高，維護(hù)量較大，且需帶電上作，易造成停電漏記，推廣有一定難度。國(guó)外的全電子式流量表雖然計(jì)量精度高，使用方便，但價(jià)格昂貴，不適合我國(guó)國(guó)情。而針對(duì)水表盤字輪號(hào)碼識(shí)別的硬件裝置目前國(guó)內(nèi)還未見報(bào)道。水表號(hào)碼識(shí)別關(guān)鍵在于有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和可靠的通訊條件。本文進(jìn)行了基于dsp硬件電路的水表盤字輪號(hào)碼讀取研究，即在硬件采集器中完成對(duì)水表盤字輪號(hào)碼的采集與識(shí)別。 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用omnivision公司的cmos數(shù)字圖像傳感器ov7620采集水表盤字輪號(hào)碼圖像，并選用ti公司的tms320vc5416芯片對(duì)采集到的水表號(hào)碼進(jìn)行識(shí)別處理，最終將識(shí)別后的水表號(hào)碼圖像在lcd上顯示，即在硬件采集器中完成圖像識(shí)別。 水表盤字輪號(hào)碼讀取的研究分為三大部分：水表盤號(hào)碼采集模塊、水表盤號(hào)碼圖像處理識(shí)別模塊及水表盤號(hào)碼顯示模塊。本系統(tǒng)工作過(guò)程是圖像傳感器經(jīng)過(guò)dsp初始化之后，將輸入的模擬視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)必要的預(yù)處理，輸出標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生場(chǎng)同步信號(hào)、行同步信號(hào)和像素時(shí)鐘信號(hào)等。系統(tǒng)初始化后，采用查詢同步信號(hào)的方式將數(shù)字圖像保
en hsync_s<='1'; -- 置狀態(tài)位 end if; end process; 五、討論 我們?cè)诨趖i公司的tms320c3x系列dsp開發(fā)的嵌入式指紋圖像處理模塊中分別用上述兩種方法成功實(shí)現(xiàn)了指紋圖像的采集。 采用i/o接口方式最關(guān)鍵的是要求處理器的頻率遠(yuǎn)高于圖像數(shù)據(jù)輸出的頻率。例如，如果處理的指令周期為20ns，讀取每個(gè)數(shù)據(jù)需要10個(gè)指令周期，則數(shù)據(jù)的輸出頻率不能超過(guò)5mhz，它低于一般的cmos圖像傳感器件最快的數(shù)據(jù)輸出頻率。例如國(guó)內(nèi)使用較多的ov7610和ov7620，其正常輸出數(shù)據(jù)頻率為13.5mhz。在應(yīng)用過(guò)程中，通常改變傳感器中寄存器的設(shè)置值，降低其數(shù)據(jù)輸出頻率。 本文選用的是cmos數(shù)字輸出圖像傳感器。對(duì)于模擬視頻信號(hào)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加同步分離和a/d轉(zhuǎn)換電路。圖像采集的數(shù)字接口和邏輯控制與本文相同。 在我們系統(tǒng)中所采集的是單色圖像，如果采集彩色圖像邏輯設(shè)計(jì)是相同的所不同的只是數(shù)據(jù)寬度和后期處理方式。 具體應(yīng)用中可根據(jù)需求對(duì)上述設(shè)計(jì)進(jìn)行修改以滿足不同的要求
傳輸系統(tǒng)圖像采集傳輸系統(tǒng)前端采集圖像信號(hào)，并將它轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，由cpu將這些圖像數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器，以供服務(wù)器進(jìn)行圖像處理或顯示等。同時(shí)，服務(wù)器也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同圖像采集前端發(fā)送控制信號(hào)、顯示信息，向終端查詢?cè)O(shè)備狀態(tài)、設(shè)備信息以及發(fā)布網(wǎng)絡(luò)的輔助協(xié)議數(shù)據(jù)包等。圖像采集傳輸系統(tǒng)包括圖像采集存儲(chǔ)模塊、輸入輸出模塊、電源設(shè)計(jì)模塊、通信模塊、紅外檢測(cè)和有效圖像識(shí)別模塊以及其它的附屬單元。 2．1 圖像采集存儲(chǔ)模塊 系統(tǒng)的圖像傳感器選擇的是cmos型高分辨率、高速率彩色圖像傳感器ov7620。如果用cpu直接從cmos芯片中采集數(shù)據(jù)，cpu的速度跟不上，存在著高速外設(shè)與低速cpu之間不匹配的問題，因此用fpga實(shí)現(xiàn)圖像傳感器和cpu之間的速度匹配，如圖2所示。fpga內(nèi)部可以分為內(nèi)存分配、產(chǎn)生sram的讀寫時(shí)序和地址、為網(wǎng)卡和cmos提供主頻、鍵盤擴(kuò)展、產(chǎn)生lcd的控制時(shí)序等幾部分以及其它附屬模塊。fpga根據(jù)cpu的讀寫信號(hào)和cmos的輸出信號(hào)產(chǎn)生緩存的讀寫時(shí)序和地址信號(hào)。當(dāng)一幀圖像采集完成時(shí)，fpga向cpu發(fā)出一個(gè)申請(qǐng)信號(hào)，表示緩存里面有一幀數(shù)據(jù)可以進(jìn)行讀取。如果cpu不應(yīng)答
回to foyyof 這兩天我一口氣把ov7620 cmos.html">cmos圖像傳感器的資料大概看了一遍（我定了一個(gè)2440的開發(fā)板，用的是ov7620），打算用ov7620做參考。1.高精度的ccd控制單元。 其實(shí)2440的camera interface已集成了，所以不用擔(dān)心。2.當(dāng)然你的處理器能否符合它的接口時(shí)序，那就不好說(shuō)了。 就我看的ov7620，時(shí)序有1.vsync是垂直場(chǎng)同步信號(hào)2.href是水平場(chǎng)同步信號(hào)3.pclk是輸出數(shù)據(jù)同步信號(hào)。而2440的camif有這三種時(shí)序輸入pin。我想其它的ccd圖像傳感器應(yīng)也有這三種時(shí)序輸出才對(duì)。3.如果你還要白平衡，那是需要處理器對(duì)ccd控制單元傳回來(lái)的色彩度，光強(qiáng)度各個(gè)方面經(jīng)過(guò)復(fù)雜算法才能得到，在這以前，還需要色彩校正。。。。) 我看了ov7620的資料說(shuō)，白平穩(wěn)衡可以把ov7620設(shè)成自動(dòng)和手動(dòng)兩種，也就是說(shuō)這樣的工作主要是由圖像傳感器完成。其它對(duì)比度、亮度、色度、銳化（sharpness）等也差不多是這樣。所以我想是不是所有的圖像傳感器都差不多。4.而自動(dòng)聚焦還需要鏡頭和馬達(dá)。 這個(gè)問題，這兩天有點(diǎn)收獲，我想可以參考“傻瓜
ov7620和omap1510有關(guān)的攝像頭問題求助我用ov7620和omap1510做攝像頭，然后在320*240的lcd顯示屏上顯示圖像。ov7620工作在qvga模式，數(shù)據(jù)采用8位ycrcb格式從y端口輸出，ov7620的y端口直接接omap1510的攝像頭接口，ov7620是主模式。結(jié)果lcd屏上顯示的圖像為4小塊，一直找不到原因，另外，我用示波器測(cè)了ov7620的信，感覺不是很對(duì)啊progressive modevsync 37.4798ms 26.65hzhref 143.28125us 6.983khzpclk 83.40ns 11.99mhzinterlaced modevsync 18.76ms 53.31hzhref 70.17us 14.25khzpclk 83.22ns 12.02mhz感覺上述信號(hào)和ov7620上的datasheet上有出入啊，特別是pclk信號(hào)。omap1510是用system dma傳數(shù)據(jù)到dram中的，是不是omap的syst
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急！問下ov7620.html">ov7620的sccb配置接口問題,硬件：sbb接地，mid接地硬件：sbb接地，mid接地,s12單片機(jī)io模擬iic軟件：已通過(guò)iic可讀取24c02的數(shù)據(jù)（地址0xa2,0xa3）,表示iic時(shí)序可行，地址改為0x42,0x43，即ov7620的地址，但沒回應(yīng)，沒辦法將sda拉低，讀不出正確數(shù)據(jù)。本人懷疑是ov7620.html">ov7620硬件配置方面問題，請(qǐng)各位高手指教。laozj@tom.com
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