1引言
随着科学研究对图像采集的要求日益提高,对号码图像采集系统的存储量、速度都提出了越来越高的技术要求。为了实现号码图像的自动读取, 以前采用CCD图像传感器加视频解码芯片SA7113实现号码图像的采集,经过数据缓存器FIFO后存入外扩的随机存储器RAM中, 图像的截取是通过可编程逻辑器件CPLD来实现的[1][2]。虽然该种方法实现了图像的截取,但硬件电路复杂,增加了设计成本。本文使用的信号处理器TMS320VC5416的片上程序存储器ROM为16K,数据存储器RAM为128K,而一幅640*480的灰度图像就有300K左右,显然处理器的存储容量不够。因此本文针对这种情况采用具有图像截取功能的CMOS数字图像传感器OV7620,取代CCD模拟传感器加视频解码芯片SA7113,简化了硬件电路,解决了信号处理器TMS320VC5416的存储容量有限的问题。
2系统采集方案的确定
号码图像采集的方法有一种是采用CCD图像传感器加视频解码芯片,从CCD摄像头出来的视频模拟信号需经过视频解码器转换为视频数字信号,再经过先进先出存储器FIFO缓存,最后通过可编程逻辑器件CPLD进行图像截取才能进入信号处理器(DSP)处理。由于DSP的控制能力比较差,本身的通用I/O口少,而对视频解码器的控制是通过内置的I2C总线来实现的。为了实现对视频解码器的控制,I2C总线是用单片机的P1口模拟完成对视频解码器的初始化,虽然这种方案实现了号码采集,但硬件结构复杂。
TMS320VC5416最大允许访问的数据存储空间为128K,而一幅640*480的灰度图像就需要大约300K的存储空间,因此系统针对信号处理器的TMS320VC5416存储容量有限的特点,选择了内部集成模数转换器A/D且具有图像开窗功能的CMOS图像传感器OV7620。这种传感器具有内部默认工作模式和I2C总线模式,为实现图像截取功能,将TMS320VC5416的主机接口HPI改为通用I/O口,分别用HD2和HD3模拟I2C总线的数据线SDA和时钟线SCL进行I2C总线的设置。通过设置OV7620内部各个寄存器实现开窗等
一系列功能,将感兴趣的图像截取出来,数据输出只采集OV7620低8位(Y7-Y0)亮度数据,减少了TMS320VC5416的数据存储量和处理量,节省了TMS320VC5416的存储空间。
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