OV6620有关的说明
OV6620有关的说明
介绍一下数字摄像头OV6620的特征
1）、OV6620需要稳定的5V电压供电，和系统板上的供电电源兼容。
2）、NAL制，每秒25帧，一帧两场，那么每秒就有50场。意味着20MS就有一幅图像产生。
356x 292 pixels ，理解为:有292行，一行有356个点。
3）、视野和可视距离：这个和镜头的选择有关，f=3.6MM时视野应该有25度左右,f 越大视场
.可视距离需要调节镜头对焦.经我测试可视距离可以看十几米,毕竟相素值只有10 万越小
多,用单片机读可以看到3-4M的距离.这里解释一下为什么用单片机读会打折
扣. 因为黑
线宽度只有2.5CM,太远了黑线会很细，采点之后就分辩不出是噪声还是有用信号了. 在1
米左右时, 黑线宽度可用8 个点表示.
注:以上数据均是24MBUSCL下每行可取150个点时测得,没有翻转摄像头?
4）、内部有IIC 可编程.可以调整摄像头的参数,比如最大灰度,对比度,暴光率控制等等. 其本质
是SCC助议的寄存器写入,需要对摄像头做跳线处理,并用MCU勺I/O 口模拟SCC眇
议.
注:SCCB协议视作IIC协议，有些细微的差别?对IIC的写入，本文后面稍加说
明? 5）、数据格式-YCrCb 4:2:2, GRB 4:2:2, RGB; 电子曝光/增益/白平衡控制；
内部自动图像增强，亮度，对比度，伽马，饱和度，锐度，力卩窗等?最重要的是，不需AD,不需1881。当然
玩一下他的模拟输出一可以，VTO管脚就可以当普通模拟摄像头用.
OV6620勺图像采集
数字摄像头相对来说贵一些，他内部的信号处理比较复杂，接口也较多，一般是
彩色的YUV信号,只取丫的亮度信号,所以用起来略有浪费?
先看ov6620datasheet上的时序图：
_ 刖帥Field ■切
I L J Qtid Fiela：FODC-1)
HREF
Valid Data
Horlzontoi Tirninn
FOTJD
HREF高为40u$,低为23uS
饥lk为lltaS
如果这个图还不明白的话看下面的说明
PCLK遷L
如果这个图还不明白的话看下面的这个图
1、在采集时乎略TCLK首先是因为它太快了，捕捉不到，另外也没有必要捕捉到它。采集图像时尽快地一个点一个点的取就行了，和模拟摄像头一样。
2、VYNS（是判断是否一幅图像开始，周期是20mS,其中高电平持续时间很
短，忽略；HREF是判断是否一行图像的开始，周期是63us左右，其中高电平持续时间为40US低电平持续时间23US那么可以算一下一场有多少行:20ms/63us=317,当然实际上没有这么多，消隐和无效信号去掉之后只有292行。
3、必须明确: 场中断要通过下降沿捕捉，行中断要通过上升沿捕捉。若用IRQ 捕捉行中断必须加反相器。
4、有效的灰度数据是在行中断之后的上升沿内，所以不要在行中断后的23US 后采集，那是废数据。计算一下一行OV6620有多少个点：
40us/110ns=363, 消隐和无效信号去掉之后只有356个点。图上若有表述不清楚可通过示波器观察。
下面是康桥人对采集的一些说明，可以加深理解。
行信号与场信号的时间比较长，S12的单片机足以捕捉到，但是对于多数的
OV6620的像素同步时间而言是110ns左右，S12单片机的最高总线时钟是25M即使能够捕捉到110ns的信号，而这其间还有采集这一步，很难做到既采集也判断是否有像素同步。
然而，我们是否真正的必须捕捉TCLK的信号，读回来的信号才是正确的呢,显然是否定的，对于S12单片机，即使不用TCLK读回来图像也是正确的。为什么呢, 原因是S12单片机的读取速度是有限的，我曾经帮过实验，即使当行信号到来的时候，单片机什么也不做，就
去读取图像，程序用纯汇编写，而且不用循环判断语句，牺牲空间换取时间来
采集，即使是这样，读到有效点数一行也只在280多左右，而OV6620勺行像素输出是352点，这说明单机的读取速度比CMOS勺图像输出慢。
那么，我如果一行要读取50 点，我如何去平分这50 点呢, 方法很简单，就是延时，采集一点，延时一会，再采集，平均分为50 点，如何去控制延时就得进行实验了，最好借助于示波器。有人会问，采集勺这50 点之中，难道就没有无效点吗,不排除这种可能性，但是就算是无效，它能差很多吗, 打个比方，采集到勺这个点勺前一个像素（相对于352点而言）值为70，后一个像素值为78，那么即使采集此点的时候TCLK 不是高电平，采集到
勺值也是在70~78 之间，也许还会问，在黑线勺边沿处，如果发生这种情况如
何呢,请大家记住，即使在黑线的边沿，COM的图像输出也不会少于5点，所以这个问题，也不用考虑了。
对于TCLK的具体用处，显然TCLK肯定是有用的，如果一套采集系统的采集速度很快（如DSP，FPGA，）一行能采集到700点，或者更高，那么对于OV6620，TCLK 就有作用了，像素同步，因为你一行采集700点，这之中有一半的点是无效点，或者是重复的点。
TCLK是像素同步信号,时间太短了，单片机捕捉不到.（按极限计算，信号的周期至少是单片机最短指令周期的两倍, 而单片机还有其它的原因, 所以捕捉不到）。对于
S12单片机，如果真的想捕捉到TCLK信号，也是可以的，必需地TCLK作一定的处理。对Tclk分频，将TCLK降为微秒级就可以，可以用分频器来实现，找一个高速的分频器就行了，很容易，但是个人觉得没有这个必要，所以就没有用Tclk 了。
OV6620的后续问题
1 、IIC 的写入问题
如果对OV6620的默认工作模式不满意，就可写IIC。对于IIC的操作。可以直接连C3088模块上的SDA和SCL与单片机上的这两个口相连，外加两个10K的上拉电阻。SCCB的写周期直接使用I2C总线协议的写周期时序；而SCCB的读周期,则增加一个总线停止条件。OV6620功能寄存器的地址为0x00,0x50(其中,不少是保留寄存器) 。通过设置相应的寄存器, 可以使OV6620 工作于不同的模式。例如, 设置OV6620 为低分辨率、自动曝光、自动白平衡和设置帧时钟周期, 需要进行如下设置:
camera_set_register
(OV6620_addr ,0x14 ,0x20) ；
camera_set_register
(OV6620_addr ,0x13 ,0x21) ；
camera_set_register
(OV6620_addr ,0x12 ,0x20) ；
camera_set_register
(OV6620_addr ,0x11 ,0x02) ；
camera_set_register () 为自行编写的设置寄存器函数, 它的第1 个参数
OV6620_addr 为宏定义的芯片地址0xC0 ,第2 个参数为片内寄存器地址,第3 个参数为相应的寄存器设定值。
****个人觉得没有必要，占用MCU勺资源还要花时间写SCCB图像处理算法层面上做好处理一样用，不必浪费这个时间和精力。
2、OV6620的调试问题
1、最好做个上位机GUI程序,可以直观地显示。上位机软件用什么都行，只要
对串口熟就行。WINDOWS代就是好啊，VISUAL很好很强大?
2、时序以及消隐区要通过示波器观察。行同步中断，场同步中断，要看清楚上上升沿还是下降沿。
3、传输数据到上位机：传输的数据是保存好的，而不要一边采图像一边传图像数据。
OV6620的管脚说明
I ????????????????
32
1 S Y0 \ 7Digital output Y Btu
9PWDN P OW'^T ci^wn
10KST Etc t CT
11rC Semidaca
)2FOOD Osld^ldtha
135CL PC Scrialtlock input
14KREF HdizoLitnl uiixlow it fertile ovtpui
15AGNT>Aiutofi Grcuitd
16罟EYN V'erficsil S VIIJ output
r AGNT>Gi^und
18PCLE Pi xcl mttput
19EXCLK E X^ILXI'I I < leek 1L4111I j
vcc P O^GT Snpptly
21AGND Auaioi Gro-und
22vcc Pew CJ Supply
23-30Digital output UV ViK
31<3XD Cornmon ground
VTO\T ideo Aiinlo^ Output ( 750 monochroLnc)
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兰州交通大的日志
首页站内导航帮助欢迎您 登录| 注册 登录站点 用户名 密码 记住我 ? 返回上一页 兰州交通大的日志 兰州交通大的主页? TA的所有日志? 查看日志 飞思卡尔智能车摄像头的选择及安装 已有494 次阅读2009-12-14 13:20 原文地址：https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html,/flyreally/blog/item/909961d9e8b82e2511df9bd9.html 做了4个多月的智能车，受益匪浅，虽然最后因为单片机烧掉很无奈的推出了比赛，但是从中学到了好多，和大家分享一下，也为和我一样曾经迷茫的初学者一点指引。 本人做的是摄像头组（CCD组），首先说说摄像头的选择。我们都知道摄像头分CCD 和CMOS两种，这两种摄像头的区别大家可以去百度搜索一下，推荐使用CCD的摄像头，采集的图像清晰，噪点少，跑动时抖动小，对图像采集影响小。摄像头又分为数字摄像头和模拟摄像头，顾名思义，模拟摄像头采集回来的就是模拟值，需要用AD模块进行AD转换成数字值后再进行处理；而数字摄像头内部则集成了AD模块，直接输出数字值。对比两者，模拟摄像头采集的图像更清晰，受光线影响小，但是数据进行AD转换时受干扰较大，而且采集速度慢；数字摄像头虽然在图像清晰度上不如模拟摄像头，但对于我们做智能车比赛已经足够了，而且因摄像头内部集成AD模块，输出的数字值稳定，受干扰较小，但缺点是受光线影响大（这里以OV6620为例）。大家可以根据自己的情况来选择不同的摄像头，本站推荐选择OV6620数字摄像头。（关于OV6620摄像头的详细情况，本站会在另一篇文章里进行详细说明） 选择摄像头时，考虑到智能车比赛主要是提取黑白两种颜色（地板颜色未知），为了采集的准确稳定和降低成本，优先考虑使用黑白摄像头，（OV6620就是一款黑白数字摄像头）。还要考虑到摄像头的分辨率，这是一个很重要的方面，今年我们队就是因为经验不足，换用了高分辨率摄像头，而造成了很多麻烦。因为飞思卡尔智能车比赛规定使用飞思卡尔公司的单核CPU，官方推荐使用的是S12XS128，默认主频只有16MHZ，虽然可以稳定超频到80MHZ，
最后的遗迹攻略
剧情动画可按[Pause+s]跳过 支线任务不一定要按功略顺序完成,可先完成雇佣任务后在做其它,但前半部最好在攻打龙城前完成 主线 剧情后,发生战斗，此为剧情战斗,可随意选择指命，第2回合选择[达维]的[死棘之枪]结束战斗 剧情后来到[亚曼平原],剧情后[艾玛]加入,与[艾玛]对话后获得[阔剑],再次与[艾玛]对话后,走到怪物旁按[Space]键发生战斗,来到洞口,剧情后BOSS战,第3回合选择[拉修]的[全面打击]结束战斗 《最后的神迹》 剧情后来到[阿斯拉姆-克西波斯街道],[艾玛]离队,按[Backspace]键打开城市地图,进入[古街区]的[武门之誉]酒馆,与[酒吧招待]对话(重要对话都为红色框),进入[阿斯拉姆城堡],剧情后2选1,这里先选1,[勃罗特]加入,按[Backspacd]键打开世界地图 进入[加斯林洞窟-幻惑的洞穴],对话后获得[加斯林洞窟地图1],按[M]打开地图,来到地图最里面,剧情后BOSS战,胜利后使用[传送点]回到世界地图 进入[阿斯拉姆-阿斯拉姆城堡]与达维对话,[勃罗特]离队,[帕克斯]加入,打开世界地图 进入[罗蓓莉亚废墟-中枢层],对话后获得[红刚玉]拉修可以使用[突击法术],[罗蓓莉亚废墟地图1],从宝箱中获得[屠宰石块],来到被封印的门前调查后开门,进入[招来殿],剧情后BOSS战,使用[传送点]回到世界地图 进入[阿斯拉姆-阿斯拉姆城堡],剧情后4将军加入[托格][艾玛][勃罗特][帕克斯],打开世界地图 进入[迪尔高原],对话后Timeshift功能激活,可按[Shift]键使用,从宝箱中获得[迪尔高原地图],过桥来到山顶,剧情后BOSS战(此有一神迹),胜利后直接回到[阿斯拉姆]剧情,4将军离队
OV6620 OV720摄像头YUV RGB格式说明
1视觉颜色的表示方法(RGB YUV HSI YIQ YcbCr YD6Dr CMY CMYK…） 在解释OV摄像头的几种格式之前，有必要简单地介绍一下视频或图像的颜色表示方法。 如果要通过上位机图像采集显示图片，必需熟悉图片的数据储存格式。如BMP格式是由文件头，信息头，调色板，位图数据构成，因此，如果是在VC 环境下采集图像，必须把数据转化为BMP格式进行内存分配和存储。TIF，JPG 也是一样的。值得一提的是VB 和MA TLAB在图像显示方面比VC有很大有优势。如果不用图像的形式显示储存，在VC里利用CDC在GetClientRect的区域上描点显示也不失一种上位面设计方案；在VB里也可以利用lable控件数组用不同的颜色排列组成可视的图片。 1.1RGB格式 RGB 在计算机领域有着举足轻重的地位, 由于色彩显示器使用红、绿、蓝3 色来产生需要的颜色, 所以被广泛用于计算机图形和成像之中。然而, 在处理现实世界的图像时,RGB 并非很有效, 因为它对所有色彩都用等长像素点的R、G、B 3 色加以合成。这就使得每个像素在R、G、B 3 个成分上拥有相同的像素深度和显示分辨率。而且, 处理RGB 色彩空间的图像也不是最有效的。 RGB有一个问题是数据量太大，采集里如果每一个相素都是3个BYTE的数据（R G B），是很没有必要的，于是有人就想去了两个相素点共用一种颜色的算法。这个算法就是著名的bayer算法的初始。 R感应红光，G感应绿光，B感应蓝光。在Bayer格式的图像中，图像一半的像素分配给G分量，而R和B分量则占图像的另一半像素。因为G分
量是R、B分量的两倍，所以如果G分量采用好的插值方法，不仅可以提高G 分量的质量，还可以提高R和B分量的质量。 Bayer格式示意图： 1.2YUV格式 人类的眼睛对低频信号比对高频信号具有更高的敏感度。事实上,人类的眼睛对明视度的改变也比对色彩的改变要敏感的多。YUV彩色电视信号传输时，将R、G、B改组成亮度信号和色度信号。PAL制式将R、G、B三色信号改组成Y、U、V信号，其中Y信号表示亮度，U、V信号是色差信号。 对人类而言, Y分量比U分量重要,根据人眼的这一特征,在不使用任何复杂算法的前提下,可以适当地抛弃U和V分量以达到压缩的目的,这就是部分取样。部分取样的常见方式有YUV444 (无压缩)、YUV422 ( 3313 %压缩)、YUV411 ( 5010 %压缩)、YUV420 (5010%压缩)等,其中的数字表明了Y,U , V 3个分量的取样比例,即各分量水平取样因子与垂直取样因子乘积的比例。以N ×N 大小的方阵为例,假设: 对Y取N ×N个数据单元,即水平取样因子Hy = N ;垂直取样因子Vy = N. 对U和V均取M1 ×M2个数据单元(0≤M1 ,M2≤N) ,即:水平取样因子Hu = M1 , Hv = M1 ;垂直取样因子Vu = M2 , Vv = M2 . 则Y、U、V取样比为( N ×N)∶( M1 ×M2 )∶(M1 ×M2 )。 若取N = 2 , M1 = 2 , M2 = 2 ,这就是YUV444的一种取样方式,没有压缩; 若取N = 2 , M1 = 2 , M2 = 1 ,这就是YUV422的一种取样方式,压缩比3313 %; 若取N = 2 , M1 = 1 , M2 = 1 ,这就是YUV411的一种取样方式,压缩比5010 %; 若取N = 2 , M1 = 1 , M2 = 1 ,这就是YUV420的一种取样方式,压缩比5010 %。 注意, 4∶2∶0并非是色差信号采样为0 ,而是和4∶1∶1相比,在水平方向上提高1倍色差采样频率,在垂直方向上以CrPCb间隔的方式减小一半色差采样。
ov6620详细操作说明
Whut_wj 的小店：https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html,/
专门提供摄像头 系统板 BDM 芯片
OV6620 的使用说明
（V1.1）
今年的比赛虽然光电的算法做得很好,速度有很好地提升,但是代价也是相当大的.不少组 队在提高光电功率以增大有效检测距离和提高光电抗干扰性能上付出巨大的努力.但目前流 行的检测方法已以伸展到光电和摄像头信息融合的层次了.而不少队伍用光电和摄像头配合 主要是为了完成起始线检测，主要是因为单独用模拟摄像头的检测成功率较低。而用 OV6620 必定可以解决这一问题。 摄像头的优势是信息量大，前瞻性好，对极限速度的提高必须用好摄像头，这一点是毋 庸置疑的。第一步是图像采集，第二步是图像处理。但最有难度的是图像处理，包括图像去 噪，图像二值化，黑线提取以及寻迹算法。 图像去噪一般用时域里的处理方法或者形态学处取方法， 前者可用窗模板去野点， 后者 可以膨胀处理。由于数字摄像头取点多（24MBUSCLK 下每行可取 150 个点） ，为了提高程 序的效率，可以先从大模板查有无噪声。图像二值化现在越来越需要自适应选阈值的方法， 常规的自适应方法有双峰去，熵最大化法，阈值迭代法。这是最最常用的三种方法，一些基 本的图像处理的文章都有写到。不过，这里推荐用双峰法或边缘检测法（检测灰度跳变） ， 因为它们的计算量相对较小， 而且改进之后的跟踪边缘检测法效率更高。 黑线提取以及寻迹 算法目前也有两种思路，一是直接算黑线离中心的偏移量，二是寻黑线的一些参数，如曲率 半径，弧线长等等。 没有特定的结果公式证明上述方法哪个好哪个不好，实践和调试最重要的。 好了，直入正题，直接说说 OV6620 的一些特点和运用的技巧，希望读者看完之后对 OV6620 有所了解，可以直接上手用。
一、 介绍一下数字摄像头 OV6620 的特征
1)、OV6620 需要稳定的 5V 电压供电，和系统板上的供电电源兼容。 2)、NAL制，每秒25帧，一帧两场，那么每秒就有50场。意味着20MS就有一幅图像产生。 356x 292 pixels，理解为：有292行，一行有356个点。 3)、视野和可视距离：这个和镜头的选择有关，据我测试，f=3.6MM 时视野应该有 25 度左 右,f 越大视场越小.可视距离需要调节镜头对焦.经我测试可视距离可以看十几米,毕竟相 素值只有 10 万多,用单片机读可以看到 3-4M 的距离.这里解释一下为什么用单片机读会 打折扣.因为黑线宽度只有 2.5CM,太远了黑线会很细,采点之后就分辩不出是噪声还是 有用信号了.在 1 米左右时,黑线宽度可用 8 个点表示. 注:以上数据均是 24MBUSCLK 下每行可取 150 个点时测得,没有翻转摄像头. 4)、内部有 IIC 可编程.可以调整摄像头的参数,比如最大灰度,对比度,暴光率控制等等.其本 质是 SCCB 协议的寄存器写入,需要对摄像头做跳线处理,并用 MCU 的 I/O 口模拟 SCCB 协议. 注:SCCB 协议视作 IIC 协议,有些细微的差别.对 IIC 的写入，本文后面稍加说明. 5)、数据格式-YCrCb 4:2:2, GRB 4:2:2, RGB; 电子曝光/ 增益/白平衡控制;内部自动图像 增强,亮度, 对比度, 伽马, 饱和度, 锐度, 加窗等.最重要的是,不需 AD,不需 1881。当然 玩一下他的模拟输出一可以,VTO 管脚就可以当普通模拟摄像头用.
二、 OV6620 和普通摄像头的对比
模拟的优势比较地明显：便宜，程序有现成的。缺点：消耗 MCU 资源，功耗大，取点
自动巡线小车的图像采集系统开发与优化
37542010,31(17)计算机工程与设计Computer Engineering and Design 0引言 自动巡线小车是智能自动化控制研究领域的一项重要内容。作为一门新兴的综合技术，自动巡线小车可广泛地应用于工厂自动料车、固定场地搬运车等技术领域，但它要到达人们设想的高度智能化还有很长的距离。近年来，出现了越来越多的基于DSP 、FPGA 等高速处理器的图像采集系统，主要用于运算量大的实时处理算法的实现[1]。但这些高速图像采集系统并不适合于中低速单片机控制平台，且它们均采用分离元件实现采集控制电路，如产生视频缓冲存储器的地址、锁相环路的分频，视频的A/D 转换，采集控制，数字信号处理器，电路设计复杂，成本高而且不便于调试[2]。所以，为了适应智能车竞赛的开发平台，利用低功耗的CMOS 数字摄 像头OV6620，开发了以飞思卡尔MC9S12XS128微控制器为主控芯片的图像采集系统，采用IDT 公司的双口静态FIFO 存储器IDT7008作为缓冲存储器，将信号完整地采集进系统，实现对系统的优化。为了在不牺牲系统的运行速度的前提下，引入分割最佳阀值的迭代算法和中值滤波快速算法，以达到边缘检测的精确定位和更好的消除随机噪声的干扰。该系统的开发是基于在白色背景上有一条任意给定的黑色带状引导线的场地。 1图像采集系统的硬件组成 该图像采集系统主要是由低功耗的CMOS 数字摄像头 OV6620和飞思卡尔MC9S12XS128微控制器组成，并考虑到单片机的MC9S12XS128读取速度比摄像头OV6620输出速率 收稿日期：2009-10-21；修订日期：2009-12-21。 嵌入式系统工程
毕业论文-基于摄像头的智能车路径识别方案概要
基于摄像头的智能车路径识别方案 摘要：本文按照第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛 的技术要求，经过一段时间的资料的采集与样本电路的参照，本 文主要介绍了车模的系统设计原理，系统软件，与方案简介。在 硬件电路的设计与实现中，描述了最小系统设计，电源模块，并 且着重描述数字摄像头OV6620，在软件系统设计中，讲述了时钟模块，ECT模块，图像采集以及图像处理等内容，经过实践证明，这些理论方案都可以得到证明，能使汽车稳定快速运行。 关键字：智能车；摄像头；电源模块；图像采集 The identification of intelligent vehicle path of program is based on Camera Abstract:This article in accordance with the 4th "flying to Karl" Cup National University SMART Car Invitational technical requirements for the time of the information gathering and sample circuits in the light of this article introduces the car model system design principles, system software, and the programme profile. On the hardware circuit design and implementation, describes the minimum system design, power supply, with emphasis on described digital camera OV 6620 in software design of the system on the clock module, ECT modules, image acquisition and image processing, the practice has proved that these theories programmes can be proved that auto steady and rapid operation Keywords: SMART cars; camera; power supply; image acquisition 目录
基于单片机指纹识别系统的设计
任务书 课程设计题目：指纹识别 功能简述： 1)根据所学的知识和能力，设计程序可以实现根据指纹的大小、形状等特征，识别出不同的指纹。 2)利用按键标志当前指纹识别的状态，例如录入状态，识别状态,清楚状态;利用液晶1602能够显示当前指纹识别的状态信息。 3)利用继电器，对当前信息的判断，例如提醒当前指纹识别错误;利用蜂鸣器和LED等提醒当前指纹识别是否正确
目录 第一章绪论…………………………………………………….. 1．1、指纹识别中的基本概念………………………………… 1.2 指纹识别的发展前景……………………………………… 1.3、指纹识别课题设计的内容与意义……………………….. 第二章方案选择……………………………………………… 2.1 系统原理图设计…………………………………………… 2.2方案说明……………………………………………………… 2.3 方案比较…………………………………………………… 2.4 方案选择………………………………………………………第三章硬件设计………………………………………………3．1 AT89C52单片机设计……………………………………… 3.2 电源电路设计……………………………………………… 3.3 按键控制部分电路………………………………………… 3.4 LED指示灯电路…………………………………………3.5 蜂鸣器电路………………………………………………3.6 指纹传感器模块………………………………………… 第四章软件程序设计…………………………………………. 4.1程序流程图…………………………………………………4.2程序…………………………………………………………. 第五章调试…………………………………………………… 5.1硬件调试……………………………………………………. 5.2软件调试……………………………………………………
基于CMOS摄像头与FPGA的位置检测系统设计
第24卷 第5期 2009年10月 液 晶 与 显 示 Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol 124,No 15Oct.,2009 文章编号:100722780(2009)0520746205 基于CMOS 摄像头与FPGA 的位置检测系统设计 徐正平1,2,葛文奇1,杨守旺1,2,运国勤1,2,赵秀影1,3,王德江1 (1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033,E 2mail :xuzp090@https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html, ; 2.中国科学院研究生院,北京 100039; 3.空军航空大学,吉林长春 130022) 摘 要:提出采用CMOS 数字摄像头采集并提取黑色胶条位置来控制冷却转鼓速度的方法。系统以FP GA 作为核心控制器,采用两片SRAM 进行乒乓操作,FP GA 根据CMOS 摄像头输出的同步信号,将采集到的图像信息存储到一片SRAM 中,同时读取另一片SRAM 中的图像数据并进行图像处理,黑色胶条位置检测采用简单的灰度阈值二值化方法。给出了部分采集图像及仿真结果。采集图像显示,CMOS 摄像头成像质量满足工程要求。仿真结果表明,系统实现了SRAM 的乒乓操作,并完成了黑色胶条位置检测。系统与冷却鼓连接,实际运行可靠。 关 键 词:CMOS 数字摄像头;位置检测;现场可编程逻辑器件;OV6620中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 收稿日期:2009203215;修订日期:2009203226 基金项目:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所创新工程资助项目(No.Z J 99130B );中国科学院知识创新工程领域前沿资 助项目(No.O70Y32R070) 1 引 言 密封胶条自动化生产过程包括胶条挤压成型、冷却及自动缠绕包装。挤压成型后的胶条粘性大,必须进行冷却后才能进行自动缠绕包装。可以将胶条缠绕在冷却鼓上进行自然冷却。自然冷却鼓的旋转速度需与胶条输出速度相匹配。若自然冷却鼓速度过大,胶条将会被拉伸,导致胶条厚度减小,甚至拉断;若自然冷却鼓速度过小,胶条将会堆积进而粘在一起。因此,必须实时检测胶条位置,以调节冷却鼓转速。数字摄像头已在非接触测量中得到了广泛应用[1,2]。由于CCD 摄像头驱动电路复杂[3-6],而CMOS 数字摄像头驱动电路简单,数据采集方便,所以本系统采用微小型CMOS 摄像头OV6620对胶条成像,将采集到的信息送入FP GA ,FP GA 对图像信息进行处理[7],将得到的位置信息经RS232串口传送到冷却鼓速度控制系统,以实时调整冷却鼓的转速。 2 系统结构设计与分析 系统整体结构分为4部分:CMOS 摄像头数 据采集与存储、数据处理及RS232串口通信。 系统整体设计如下:FP GA 依据摄像头输出的同步信号采集图像信息,整个系统采用双SRAM 进行乒乓操作:在向1片SRAM 进行写 操作时,读取另1片SRAM 中存储的图像信息进行处理。FP GA 将得到的胶条位置信息通过RS232串口送出。系统功能结构简图如图1 所示。 图1 系统功能结构简图 Fig.1 Functional block diagram of the system 2.1 OV 6620信号分析 CMOS 数字摄像头选用Omni Vision 公司生 产的OV6620彩色数字摄像头,该摄像头分辨率 为292×356,像元尺寸为9.0μm ×8.2μm ,帧频
OV7620 OV6620等CMOS摄像头图像采集的方法
OV7620OV6620等CMOS摄像头图像采集的方法 本文由九九原创，发表于《电子技术应用》2008年第9期，版权归作者与出版社所有，转载请务必注明作者出处，谢谢 https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html, 九九小铺，供应： MC9S12DG128、DG256、DT256、DP512、NE64等芯片 供应特价45元一只CCD黑白摄像头，适合智能车和图像采集处理，提供图像采集技术支持 智能车专用光电管：检测距离可达40-50CM！ 供应8/16/32位通用Freescale BDM仿真器，Mini外形，低价优质。 基于S12单片机的循迹小车视觉系统设计与优化 时间：2009-03-1112:40:54来源：电子技术应用作者：刘大川，汪小澄 全国大学生智能汽车竞赛已经在国内顺利举行两年。随着智能车速度的提高，越来越多的参赛队开始采用摄像头作为道路辨识的主要传感器，而如何使用单片机进行数字图像信号采集，并识别赛道路径是该系统的设计重点。目前图像采集与处理技术已经得到了广泛的应用，但多数基于图像的控制系统都采用了DSP 等高速处理器，并不适合智能车竞赛所规定使用的单片机平台。本文利用CMOS图像传感器的可编程特性，设计了适用于中低速单片机的基于FIFO的数字图像采集处理系统，用MC9S12DG128单片机进行实时图像采集和控制。该系统结构简洁、成本低廉、通用性强，可方便地移植到各种类型的处理器。 1主要芯片 MC9S12DG128是Freescale公司出品的16位单片机，其采用增强型16位HCS12CPU，内部总线时钟最高可达25MHz；片内资源包括8KB RAM、128KB Flash、2KB EEPROM、8路10位A/D转换器、SCI、IIC、SPI串行通讯模块、PWM模块以及多路CAN总线模块等。同时它支持Freescale特有的背景调试模式（BDM），可以进行在系统调试，使开发效率大大提高。 OV7620[1]是美国OmniVision公司出品的彩色/黑白CMOS图像传感器。这是一种自带图像敏感阵列和A/D转换元件、能直接提供8/16位CCIR601、CCIR656等格式视频数字信号的彩色／黑白图像传感器，图像输出最高速度可达60S/s，最大图像分辨率为644×492，5V供电；它具有自动增益、自动曝光、自动白平衡、边缘增强、伽玛校正等控制功能；可以通过I2C总线进行设置；同时OV7620具有图像开窗输出的功能，即允许用户可根据实际使用需要设置其内部寄存器，使其只输出完整图像中的任意一矩形区域内的信号，其范围从4×2到644×492。这种功能从硬件上屏蔽了图像中不需要的部分，只保留用户需要的部分图像，大大减少了图像的数据量，提高了系统的效率。
OV6620有关的说明
OV6620有关的说明 介绍一下数字摄像头OV6620的特征 1）、OV6620需要稳定的5V电压供电，和系统板上的供电电源兼容。 2）、NAL制，每秒25帧，一帧两场，那么每秒就有50场。意味着20MS就有一幅图像产生。 356x 292 pixels ，理解为:有292行，一行有356个点。 3）、视野和可视距离：这个和镜头的选择有关，f=3.6MM时视野应该有25度左右,f 越大视场 .可视距离需要调节镜头对焦.经我测试可视距离可以看十几米,毕竟相素值只有10 万越小 多,用单片机读可以看到3-4M的距离.这里解释一下为什么用单片机读会打折 扣. 因为黑 线宽度只有2.5CM,太远了黑线会很细，采点之后就分辩不出是噪声还是有用信号了. 在1 米左右时, 黑线宽度可用8 个点表示. 注:以上数据均是24MBUSCL下每行可取150个点时测得,没有翻转摄像头? 4）、内部有IIC 可编程.可以调整摄像头的参数,比如最大灰度,对比度,暴光率控制等等. 其本质 是SCC助议的寄存器写入,需要对摄像头做跳线处理,并用MCU勺I/O 口模拟SCC眇 议. 注:SCCB协议视作IIC协议，有些细微的差别?对IIC的写入，本文后面稍加说
明? 5）、数据格式-YCrCb 4:2:2, GRB 4:2:2, RGB; 电子曝光/增益/白平衡控制；
内部自动图像增强，亮度，对比度，伽马，饱和度，锐度，力卩窗等?最重要的是，不需AD,不需1881。当然 玩一下他的模拟输出一可以，VTO管脚就可以当普通模拟摄像头用. OV6620勺图像采集 数字摄像头相对来说贵一些，他内部的信号处理比较复杂，接口也较多，一般是 彩色的YUV信号,只取丫的亮度信号,所以用起来略有浪费? 先看ov6620datasheet上的时序图： _ 刖帥Field ■切 I L J Qtid Fiela：FODC-1) HREF Valid Data Horlzontoi Tirninn FOTJD HREF高为40u$,低为23uS 饥lk为lltaS 如果这个图还不明白的话看下面的说明 PCLK遷L 如果这个图还不明白的话看下面的这个图
专业组_仪器仪表_天津大学_光干涉型甲烷检测仪
论文格式 *********************************************************** 注意：此为封面格式 *********************************************************** 2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛 项目报告 题目：光干涉型甲烷检测仪 学校：天津大学 指导教师：张瑞峰 组别：专业组 应用类别：仪器仪表组 平台：C2000 参赛队成员名单（含每人的邮箱地址，用于建立人才库）： 苏鑫suxin_5768@https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html, 何超hechao9988@https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html, 谭宇华yuhua_tan24@https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html, 视频文件观看地址（若未拍摄，请注明）： https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html,/v_show/id_XMzU2OTcwOTQ4.html https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html,/v_show/id_XMzU2OTczMjU2.html 邮寄地址和收件人联系方式（快递发送，请不要使用邮政信箱地址）
题目：光干涉型甲烷检测仪 摘要（中英文） 本文设计了一个光干涉型甲烷检测仪，使甲烷的检测变成数字化处理。该系统由三部分组成，包括光路系统获取条纹信息，COMS摄像采集干涉条纹以及 C2000 DSP核心开发板进行数据处理。核心开发板计算出的甲烷浓度值通过串口通信传输到PC端，以曲线方式显示在由Borland C++编写的窗口程序中。同时，当甲烷浓度值超过一定范围时，核心开发板会进行报警提示。 This paper design a methane detector of light interference, which is implemented by digital process. This system is made up of three parts, including light path system, CMOS image acquisition system and C2000 DSP core development board. Interference fringe is acquired by light path system and then sampled by image acquisition system. The main program computes in core development board. The methane value attained from C2000 board is sent to Personal Computer through serial communication. It is available to show methane curve in window program, which is written in Borland C++. At the same time, the core development board will alarm when methane value exceeds a certain range. 1.引言 我国是世界煤炭生产和消费大国，煤炭在今后相当长的时期内仍将是主要能源。近年来，重大、特大瓦斯事故在煤矿生产事故中所占比例越来越高[1]。避免瓦斯爆炸事故的一个重要措施就是要做好瓦斯的检测工作，掌握煤矿瓦斯的变化情况，一旦出现异常，及时采取相应措施，保障煤矿的安全生产。瓦斯的主要成分是甲烷，二氧化碳，一氧化碳等。瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，与空气混合在一起后，既看不到，摸不着，也闻不出来。瓦斯在空气中浓度增大时，能使空气中的氧气含量相对降低，而使人窒息。我国煤矿安全事故中，瓦斯爆炸造成的伤亡占所有重大事故伤亡人数的50%以上。由于煤矿瓦斯的主要成分为甲烷，因此对煤矿瓦斯的检测可以转化为对甲烷的检测，国内外对甲烷检测的研究非常重视，实时检测甲烷气体浓度对于保障生产安全的意义重大。 甲烷检测主要是检测甲烷在空气中的体积浓度，以防止甲烷爆炸事故的发生。便携式甲烷检测报警仪是各国应用最早最普遍的一种甲烷浓度检测仪表，可随时检测作业场所的甲烷浓度。当前应用的便携式甲烷检测仪，按检测原理分为热导型甲烷检测仪、热催化型甲烷检测报警仪、气敏半导体式甲烷检测仪、光学
国外开源的OV7620使用报告
Digital Project Digital Camera Interface I?n aki Navarro Oiza May2004
Abstract This document describes the development of a prototype of an interface between a CMOS camera and a computer.This interface allows a user to get images from the camera,to change some of the properties of the camera as brightness, luminance,etc.In addition some image process is implemented allowing the camera to track white objects and follow them with a servomotor.The interface was implemented using the Atmel AVR ATmega16microcontroller.
This document is a?nal report of the course Digital Project of LTH(Lunds Tekniska hogskola)Sweden.This report and information related to this project can be found in https://www.360docs.net/doc/7c10118781.html,/inaki/dproject 1
红外图像报警系统的研究与实现
432 计算机测量与控制.2011.19(2) Computer Measurement &Control 设计与应用 收稿日期:2010 07 05; 修回日期:2010 08 15。 基金项目:河南省教育厅科技攻关项目(2010C520022);郑州大学西亚斯国际学院2010年校级科研项目(2010KYYB20)。 作者简介:张会敏(1981 ),女,河南漯河人,讲师,主要从事单片机、传感器技术方向的研究。 张云龙(1966 ),男,博士,硕士生导师,副教授,主要从事控制理论与控制工程方向的研究。 文章编号:1671 4598(2011)02 0432 04 中图分类号:T P277;TP391 4 文献标识码:A 红外图像报警系统的研究与实现 张会敏,谢泽奇,张云龙 (郑州大学西亚斯国际学院,河南新郑 451150) 摘要:针对家庭防盗报警系统要求可靠性高、抗干扰能力强、体积小、误报率低、便于调试等特点,设计实现了一种基于AT mega128的红外图像报警系统;首先介绍系统的总体结构,其中系统采用高性能的AVR 单片机AT mega128并结合技术成熟的CM OS 图像采集与JPEG 图像压缩技术来实现;然后重点阐述系统的工作原理、硬件组成及软件实现方法,详细介绍了系统实现过程中的关键技术;最后在不同光照下对系统进行了测试;测试结果表明:该系统具有测量精度高、运行稳定,实时性好、性价比高,具有一定的实用价值。 关键词:RS485;CM OS 图像;红外图像报警器;ATmega128 Research and Implementation of Infrared Image Alarm S ystem Zhang H uimin,Xie Zeqi,Zhang Yunlong (Sias Int ernational Co llege,Zheng zhou U niver sity,Xinzheng 451150,China) Abstract:An infrared im age alarm system is designed and implemen ted in order to meet th e demands of fam ily s ecu rity-m onitoring a larm sys tem-high reliability,strong anti-interferen ce ability,s mall volume,low error rate an d debuggin g conven ience.Firs t about th e general stru cture of the s ystem,it is realiz ed b y the high -performance AVR M CU AT mega128and th e m ature technique of the CM OS Im age Collecting System an d JPEG image compression.Th en it exp oun ds emphatically th e w orkin g principle and implementation m ethod of hardw are and softw are,and gives a detailed description on th e k ey technology du ring the system design course.T he las t part is about system test in different illumination.T he test r esult show s th at this system has high m easuring accuracy,s table operation,good real- tim e and h igh performan ce-price ratio,and it has certain practical value. Key words :RS485;CM OS image;in frared image alarm;A Tmega128 图1 系统结构图 0 引言 对防盗报警系统的开发一直是近些年的一个重点研究领域。目前它已从原来的简单、局部监控阶段走向集成化、智能化发展阶段,市场上的电子防盗报警产品繁多。但究其特点而言,它们要么功能简单且误报率高,要么价格昂贵,让用户难以接受[1]。本文在对RS485和T CP/IP 通讯协议研究的基础上,结合CM OS 图像采集技术和JPEG 图像压缩技术,提出了一种基于A V R 单片机A T mega128和红外检测技术的新型图像报警系统,该系统不但可以及时检测到入侵者并报警,同时也能够保存入侵者的有效图像信息,而且价格便宜。下面重点对其总体方案和系统构成进行介绍。 1 系统总体结构 系统采用分层次、分布式集中控制方案,将所有红外图像报警器组成一个分布式网络,其总体结构如图1所示。整个系统包括管理中心服务器、区域控制器、红外图像报警器三层结构。管理中心服务器是整个红外报警系统的管理和控制中心,包括对报警管理系统程序的运行和数据库的管理。数据库采用 支持网络通讯的数据库结构,方便功能的扩展。本系统采用SQ L Server 2000,主要设计了两个表:报警信息表和报警日志表。为了实现对所有报警器进行实时、统一管理,红外图像报警器一旦检测到报警信号,就将报警信息按照设置的相应格式发送到服务器的数据库中,并修改相应的日志文件,同时进行报警并显示报警信息。管理员通过查询软件可以查询到目前的各个报警器的状态,以及以前的日志文件。 区域控制器采用RS485 T CP/IP 通讯转换器,负责红外图 像报警器和管理中心服务器之间的信息交互,通过RS485和T CP /IP 通信协议之间的格式转换,实现数据转发的功能,不具有控制功能[2]。它的主要作用是将报警器的RS485信号转换成为T CP/IP 信号,从而直接接入局域网,实现管理中心服务器与红外图像报警器之间的通讯。
ov7725数字摄像头编程基本知识笔记
PCLK HREF HSYNC 像素值ov7725数字摄像头编程基本知识笔记 这里以ov7725为例，对数字摄像头的时序进行分析。其他数字摄像头的时序也大同小异。 像素输出顺序 数字摄像头输出图像时，一般都是从左到右，有上到下逐个输出（部分芯片可配置输出顺序）： 有些摄像头有奇偶场，是采用隔行扫描方法，把一帧图象分为奇数场和偶数场两场。（ov7725没有奇偶场之分） 行中断时序 0 第一个输出像素 最后一个输出像素 最后一个 像素 消隐区，如果不按照时序来采集，就有可能采集到消隐区，值为0，即黑色。 行与行之间，场与场之间都 一行图像数据 第一个 像素 PCLK 上升沿时，MCU 采集图像； 下降沿时，摄像头输出图像。 HREF 和HSYNC 都用于行中断信号，但时序有点区别。 HREF 上升沿就马上输出图像数据，而HSYNC 会等待一段时间再输出图像数据，如果行中断里需要处理事情再开始采集，则显然用HREF 的上升沿是很容易来不两个都是行中断信号，共用同一个管脚，由寄存器配置选择哪个信号输出。
场中断时序 采集图像思路 ①使用for 循环延时采集 1. 需要采集图像时，开场中断 2. 场中断来了就开启行中断，关闭场中断 3. 行中断里用for 循环延时采集像素，可以在行中断里添加标志位，部分行不采集， 即可跨行采集。 4. 行中断次数等于图像行数时即可关闭行中断，标志图像采集完毕。 ②使用场中断和行中断，DMA 传输 1. 需要采集图像时，开场中断 2. 场中断来了，开行中断和初始化DMA 传输 3. 行中断来了就设置DMA 地址，启动DMA 传输。如果先过滤部分行不采集，则设 置一个静态变量，每次行中断来了都自加1，根据值来选择采集或不采集某些行。 4. 每个PCLK 上升沿来了都触发DMA 传输，把摄像头输出的值读取到内存数组里。 当触发n 次（n=图像列数目）后就停止DMA 传输。 5. 行中断次数等于一幅图像的行数，或者等待下一个场中断来临 就结束图像采集， 关闭行中断和场中断。 ③使用场中断，DMA 传输 VSYNC HREF HSYNC 像素值场中断信号 一帧图像数据。 如果没处理好场中断、行中断的关系，就很容易出现各种异常。 一行图像数据。 消隐区，值全为0，无效数据。 如果不用DMA 传输，则直接用for 循环加延时来采集就 好，PCLK 也不需要用。不过延时值需要设置合适，不然要不就采集到消隐区，要不就只采集图像的左边部分。 不使用行中断信号，直接DMA 模块计数来完成一场结束的判断 场中断信号，信号来了，就开始采集每帧的数据。可以选择下降沿或者上升沿触发中断。 这种方法是最简单，最多人用，但也是采 集图像最不稳定的方法，经常出现消隐区等问题。 常见图像采集问题里有对应的伪代码。