资源描述：
《基于dsp的号码图像实时采集系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第31卷第34期辽宁科技大学学报Vol.31No.342008年6月JournalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningJun.,2008基于DSP的号码图像实时采集系统郝爽,孙红星(辽宁科技大学电子与信息工程学院,辽宁鞍山114051)摘要:针对便携式号码图像采集与处理设备,设计了一种基于DSP的号码图像实时采集系统。系统以DSP为核心处理单元,采用CMOS图像传感器采集图像数据,并将图像数据直接保存到系统指定的位置。设计中以CPLD为数据采集逻辑控制单元,实现同步时序控制
2、及并串数据转换功能。实验表明,系统可按15幅秒的速度实时采集到大小为17662的清晰的号码图像,并具有DSP实时处理图像的可扩展性。关键词:DSP;CMOS图像传感器;CPLD;实时图像采集中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:16741048(2008)(0304)029804图像实时采集与处理技术应用广泛。在日常生产生活中,经常需要采集号码信息,例如钱币号码、身份证号码等。对于便携式设备,要求系统体积小,可脱机实时操作。一般的图像采集系统采用PC机作为核心处理单元,硬件组成复杂,系统可移动性差
3、。应用CCD图像传感器和视频解码芯片实现的号码采集系统,设计电路复杂。本文介绍的一种应用DSP芯片为核心处理单元,应用CMOS图像传感器的图像采集系统,电路简单,体积小,应用DSP的高速数据处理能力,可以做到号码图像实时采集。1设计思想设计的系统组成框图如图1所示。系统主要由CMOS图像传感器、可编程逻辑控制器(CPLD)和数字信号处理器(DSP)三部分组成。DSP是系统核心处理单元,编程实现SCCB(Serialcameracontrolbus)协议,完成CMOS图像传感器的初始化。图像传感器将目标图像信号转换为数字视频图
4、像信号,包括视频同步信号和并行数字图像信号。系统以CPLD为数据采集逻辑控制单元,实现同步时序控制,同时将并行的图像数据转换为串行数据。并应用DSP的外设McBSP(多通道缓冲串口)接收数据,用DMA(直接存储器访问控制器)传输数据,满足实时采集的要求。图1系统组成Fig.1Systemcomposition2系统的实现21图像数据采集系统中CMOS传感器的作用是采集号码图像数据,并对获取的图像进行抗混叠滤波、放大、AD转换以及截取等预处理。CMOS图像传感器与CCD传感器相比,具有功耗小、成本低、便于集成等优[1][
5、2]点。传感器内置一定分辨率的图像传感器阵列,可实现最高30帧秒的图像采集速度,按SCCB总收稿日期:20080303。作者简介:郝爽(1983-),女,辽宁鞍山人。第34期郝爽,等:基于DSP的号码图像实时采集系统!299!线方式设定传感器的各控制寄存器,可使器件具有自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡等图像处理功能。为使器件工作在系统要求的模式下,须对其进行初始化处理。[3]传感器的初始化方式为SCCB编程模式,以OV7660为例,如图2所示。其中SIOC为时钟控制线,SIOD为数据传输控制线,初
6、始化的过程为设定传感器的各寄存器值的过程。为满足起始条件,在SIOC为高时,SIOD先保持高电平600ns,然后SIOD保持低电平600ns(图2a)。设置OV7660各个寄存器值只对需要更改数据的寄存器进行写数据操作,所以采用三相写数据的方法。在SIOC为高时,先发送OV7660的ID地址(0x42为写ID地址,根据选择的CMOS芯片而定)再送入寄存器地址,然后送入要写入寄存器中的数据(图2c);最后应满足结束条件,即在SIOC为高时使SIOD保持低06us的高电平,再保持13us的高电平(图2b)。图2SCCB
7、总线传输协议Fig.2SCCBtimingdiagram研制的系统将核心处理芯片DSP的McBSP(多通道缓冲串口)配置成通用IO口,用软件模拟SCCB总线的逻辑时序,设定图像传感器的工作方式。最终设定图像输出格式为QCIF格式(176*144),图像像素输出序列为UYVY形式;对图像进行开窗处理,大小设定为176*62,数据输出方式选择隔行[4]工作模式,以减少图像数据的存储量。系统使用典型的24MHz外接晶体振荡器,并设定图像速率传输为15幅s。22同步时序控制和串并转换图像传感器内部嵌入了一个8位A/D转换器,并
8、行输出8位数字图像数据D[70],同时输出像[3]素同步时钟PCLK和行同步信号HREF以及帧同步信号VSYNC,其时序关系如图3所示。图3CMOS图像传感器输出数据时序Fig.3CMOSimagesensoroutputdatatiming
