基于usb2.0的cmos图像采集系统的实现

《基于usb2.0的cmos图像采集系统的实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基金颁发部门：国家863计划；项目名称：基于手指静脉与指纹双模态生物特征识别技术研究；编号：2008AA01Z148；基金申请人:王科俊基于USB2.0的CMOS图像采集系统的实现112付斌王科俊陆扬（1哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001；2海军试验基地湛江524001）摘要：采用OmniVision的OV7620CMOS图像传感器作为光电成像器件,通过USB2.0控制器CY7C68013A芯片以通用可编程接口GPIFFLOWSTATES流模式实现与传感器的无胶连接,设计了结构简单，使用方便，成本低廉的适用于高速图像采集的硬件系统,并编写了基于多线程技术的

2、软件系统。实现基于CMOS图像传感器的图像数据的采集传输和显示。关键词：图像传感器；通用串行总线；图像采集中图分类号：TP212.14文献标识码：ARealizationofCMOSImageAccessingSystemBasedonUSB2.0112FuBinWangKejunLuYang(1HarbinEngineeringUniversityAutomationCollegeHarbin150001；2ProvingBaseofNavyZhanJiang524001)Abstract:UsingtheOmniVisionOV7620CMOSimagesen

3、sorasphotoelectricimagingdevice,gluelessconnectingwasachievedbetweentheUSB2.0controllerCY7C68013Aandthesensorbygeneralprogrammableinterface(GPIF).Thesimplehighefficiencyandlow-costhardwarewhichbeaptforhighspeedimagecollectingwasdesignedandthesoftwaresystemwasalsocompiledbasedonthemult

4、i-threadtechnology.Theimageprocessingsystemwithacquisition,transmissionanddisplaywasrealizedbasedontheCMOSimagesensor.Keywords：imagesensor；USB；Imageacquisition0引言CMOS图像传感器是近年来得到快速发展的一种新型固态图像传感器。与CCD图像传感器相比,由于能将光电成像阵列和图像信号的前端模拟放大与数字化电路集成于单芯片内,体积明显减小，功耗也大大降低,可满足系统微型化，成像低功耗的要求。随着CMOS集成电路

5、工艺的不断进步和完善,CMOS图像传感器不仅在噪声上得到了有效改善,而且分辨率也已得到了明显提高。目前CMOS图像传感器已能达到1500万象素以上。CMOS图像传感器已经广泛应用于各种图像采集系统中。USB(UniversalSerialBus)通用串行总线是一种PC机与外围设备间的高速通信接口，它具备其他总线无法比拟的优点：连接简便,即插即用；高传输速率；能够自动检测和配置外围设备。USB2.0协议其理论最高传输速度可达480Mbps,为计算机与外设的高速数据交换[1][2]提供了可能,也为高分辨率动态图像采集系统提供了理想选择。因此,利用CMOS数字图像传感器

6、与USB接口数据传输来实现的图像采集系统具有结构简单,使用方便，应用广泛等优点。文中介绍利用OmniVision公司的CMOS彩色数字图像传感器OV7620和Cypress公司的CY7C68013A控制传输芯片(内部集成了增强型51内核)来实现高速图像采集与传输。1采集系统硬件构成1.1CMOS图像传感器CMOS数字图像传感器OV7620集成了一个664×492的感光阵列、帧(行)控制电路、视频时序产生电路、模拟信号处理电路、AD转换电路、数字信号输出电路及寄存器IIC编[1]程接口。感光阵列得到原始的彩色图像信号后,模拟处理电路完成诸如颜色分离与均衡、增益控制、

7、GAMMA校正、白电平调整等主要的信号处理工作,视频时序产生电路用于产生行同步信号、场同步信号、混合视频同步等多种同步信号和像素时钟多种控制信号,外部控制器可通过IIC总线接口设置或读取OV7620的工作状态、数据格式等。1.2USB芯片Cypress公司的EZ-USBFX2CY7C68013A是一颗集成USB2.0（HIGHSPEED）的微处理器,内部包含了USB2.0收发器SIE(串行接口引擎)，增强型8051微控制器，8.5KBRAM，4KBFIFO，[3]IIC总线和可编程的外围接口GPIF（通用可编程接口）。FX2结构设计可使最高数据传输率达到480Mb

8、ps。即U