【DEMOK原创】智能车数字摄像头使用详解(1)

DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 1 / 9 智能车数字摄像头使用详解 图像传感器工作原理 图像传感器即摄像头，是组成机器视觉系统的非常重要的元器件。根据其原 理不同分摄像头主要分为两种：CCD(Charge Coupled Device)摄像头，CMOS 摄像 头。CCD 也称电耦合器件，其工作原理是：被摄物体反射光线到摄像头上，经过 镜头聚焦到 CCD 感光芯片上，感光芯片根据光线的强弱积聚相应电荷，经周期 性放电而产生示图像的电信号。CMOS 摄像头其实跟 CCD 差不多，也是将光转 换成电信号的器件。它们的差异之处就是图像的扫描方式不同，CCD 是采用连续 扫描方式，即它只有等到最后一个像素扫描完成后才进行放大；CMOS 传感器的 每个像素都有一个将电荷放大为电信号的转换器。 CMOS 传感器的图像采集方式为主动式， 感光二极管所产生的电荷直接由 晶体管放大输出，不需要外加电压，5V 的电压就可以工作，所以 CMOS 的功耗 比 CCD 要小。由于 CMOS 功耗小，较 CCD 要便宜，而且图像质量满足要求。 本文也从 CMOS 数字摄像头 OV6620 的采集方法展开论述。 OV6620 与单片机硬件连接图 OV6620 时序 OV6620 的同步信号时序如下：场同步信号 VSYN 为两个正脉冲之间扫描一帧的定时，即 完整的一帧图像在两个正脉冲之间；行同步信号 HREF 扫描该帧图像中各行像素的定时， 即高电平时为扫描一行像素的有效时间；像素同步信号 PCLK 为读取有效像素值提供同步信 号，高电平时输出有效图像数据。下图为 OV6620 VSYN、HREF、PCLK 三个同步信号之 间的时序关系： Y0 . . Y7 OV6620 HREF VSYN PA0 . . PA7 XS128 PT0 PT1 DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 2 / 9 VSYN HREF PCLK VYNSC 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；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，那么我们对照时序图可以计算一下 OV6620 的分辨率：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；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。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。足以证明 OV6620 的分辨率为 356*292。通过示波器观察，PCLK 的周期只有 150ns，依照单片 机的总线，根本无法捕捉到这个信号，此时 PCLK 的波形已经变为尖波，完全没有意义捕捉 这个信号，采集图像时尽快地一个点一个点的取就行了。 OV6620中断采样系统概述 为了提高系统的实时性，视频采集采用输入捕捉的采样方式采样图像数据。 行中断？ 场中断？ 行中断服务函数 清除行中断标志 场中断服务函数 清除场中断标志 出口 场中断 行中断 中断入口 DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 3 / 9 OV6620 图像采集参考代码 #include /* common defines and macros */ #include "derivative.h" /* derivative-specific definitions */ #define ROW 36 #define COLUMN 85 #define ROW_START 10 #define ROW_MAX 280 #define THRESHOLD 0x20 unsigned char Buffer[ROW][COLUMN]={0}; unsigned char Buffer_Temp[ROW][COLUMN]={0}; unsigned char SampleFlag=0 ; unsigned char Interval; unsigned int m=0; unsigned int n=0; unsigned int Line=0; /*************************************************** ** 函数名称: PLL_Init ** 功能描述: 时钟初始化函数 **

说明

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: ****************************************************/ void PLL_Init(void) { CLKSEL=0x00; //48mhz PLLCTL_PLLON=1; SYNR=0XC0 | 0X05; REFDV=0X80 | 0X01; POSTDIV=0X00; _asm(nop); _asm(nop); while(0==CRGFLG_LOCK);//锁相环锁定 CLKSEL_PLLSEL=1;//选定外部时钟 } /*************************************************** DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 4 / 9 ** 函数名称: TIM_Init ** 功能描述: 行场中断初始化函数 ** 说明: ****************************************************/ void TIM_Init(void) { TIOS=0x00; //外部输入捕捉 0,1 通道 TCTL4=0x09; //通道 0 上升沿触发,通道 1 下降沿触发 TSCR1=0x80; //使能 TIE=0x03; //通道 0，1 中断使能 TFLG1=0xFF; //清中断标志位 } /*************************************************** ** 函数名称: IO_Init ** 功能描述: IO 口初始化函数 ** 说明: ****************************************************/ void IO_Init(void) { DDRB=0X00; } /*************************************************** ** 函数名称: SCI_Init ** 功能描述: 串口初始化函数 ** 说明: ****************************************************/ void SCI_Init() { SCI0BD=312; //9600bps Baud Rate=BusClock/(16*SCIBD) SCI0CR1=0; //正常 8 位模式，无奇偶校验 SCI0CR2=0X2C; //发送允许 接受中断允许 } /************************************************** ** 函数名称: SCI_Write ** 功能描述: 给串行口写一个字符数据 ** 输 入: SendChar 为写入字符 ** 输 出: 无 ** 说明： ***************************************************/ void SCI_Write(unsigned char SendChar) { DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 5 / 9 while (!(SCI0SR1&0x80)); SCI0DRH=0; SCI0DRL=SendChar; } /************************************************** ** 函数名称: Image_Binaryzation ** 功能描述: 图像数据二值化 ** 输 入: row ** 输 出: 无 ** 说明： ***************************************************/ void Image_Binaryzation(unsigned int row) //二值化程序 { unsigned char *p_Image; unsigned char *q_Image; q_Image=&Buffer_Temp[row][0]; for(p_Image=&Buffer[row][0];p_Image<=&Buffer[row][COLUMN-1];p_Image++) {*(q_Image++)=*p_Image; } } /************************************************** ** 函数名称: Process ** 功能描述: 图像数据处理 ** 输 入: 无 ** 输 出: 无 ** 说明： ***************************************************/ void Process() { unsigned char i,j; for(i=0;iTHRESHOLD) SCI_Write('1') ; else SCI_Write('0') ; } SCI_Write(0x0D); SCI_Write(0X0A); } } DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 6 / 9 /*************************************************** ** 函数名称: main ** 功能描述: 主函数 ** 说明: ****************************************************/ void main(void) { /* put your own code here */ PLL_Init(); TIM_Init(); IO_Init(); SCI_Init(); EnableInterrupts; for(;;) { Process(); // _FEED_COP(); /* feeds the dog */ } /* loop forever */ /* please make sure that you never leave main */ } /************************************************** ** 函数名称: 中断处理函数 ** 功能描述: 行中断处理函数 ** 输 入: 无 ** 输 出: 无 ** 说明： ***************************************************/ #pragma CODE_SEG __NEAR_SEG NON_BANKED void interrupt 8 PT0_Interrupt() { TFLG1_C0F=1; Line++; if ( SampleFlag == 0 || LineROW_MAX ) { return; } if(Line<=132) Interval=12; else if(Line>132&&Line<=200) Interval=8; DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 7 / 9 else if(Line>200&&Line<=248) Interval=6; else Interval=4; if(Line%Interval==0) { Buffer[m][0]=PORTB; Buffer[m][n+0]=PORTB; Buffer[m][1]=PORTB; Buffer[m][n+1]=PORTB; Buffer[m][2]=PORTB; //Buffer[m][n+2]=PORTB; Buffer[m][3]=PORTB; Buffer[m][n+3]=PORTB; Buffer[m][4]=PORTB; Buffer[m][n+4]=PORTB; Buffer[m][5]=PORTB; //Buffer[m][n+5]=PORTB; Buffer[m][6]=PORTB; Buffer[m][n+6]=PORTB; Buffer[m][7]=PORTB; Buffer[m][n+7]=PORTB; Buffer[m][8]=PORTB; //Buffer[m][n+8]=PORTB; Buffer[m][9]=PORTB; Buffer[m][n+9]=PORTB; Buffer[m][10]=PORTB; Buffer[m][n+10]=PORTB; Buffer[m][11]=PORTB; //Buffer[m][n+11]=PORTB; Buffer[m][12]=PORTB; Buffer[m][n+12]=PORTB; Buffer[m][13]=PORTB; Buffer[m][n+13]=PORTB; Buffer[m][14]=PORTB; //Buffer[m][n+14]=PORTB; Buffer[m][15]=PORTB; Buffer[m][n+15]=PORTB; Buffer[m][16]=PORTB; Buffer[m][n+16]=PORTB; Buffer[m][17]=PORTB; //Buffer[m][n+17]=PORTB; Buffer[m][18]=PORTB; Buffer[m][n+18]=PORTB; Buffer[m][19]=PORTB; Buffer[m][n+19]=PORTB; Buffer[m][20]=PORTB; //Buffer[m][n+20]=PORTB; Buffer[m][21]=PORTB; Buffer[m][n+21]=PORTB; Buffer[m][22]=PORTB; Buffer[m][n+22]=PORTB; Buffer[m][23]=PORTB; //Buffer[m][n+23]=PORTB; Buffer[m][24]=PORTB; Buffer[m][n+24]=PORTB; Buffer[m][25]=PORTB; Buffer[m][n+25]=PORTB; Buffer[m][26]=PORTB; //Buffer[m][n+26]=PORTB; Buffer[m][27]=PORTB; Buffer[m][n+27]=PORTB; Buffer[m][28]=PORTB; Buffer[m][n+28]=PORTB; Buffer[m][29]=PORTB; //Buffer[m][n+29]=PORTB; Buffer[m][30]=PORTB; Buffer[m][n+30]=PORTB; Buffer[m][31]=PORTB; Buffer[m][n+31]=PORTB; Buffer[m][32]=PORTB; //Buffer[m][n+32]=PORTB; Buffer[m][33]=PORTB; Buffer[m][n+33]=PORTB; Buffer[m][34]=PORTB; Buffer[m][n+34]=PORTB; Buffer[m][35]=PORTB; //Buffer[m][n+35]=PORTB; Buffer[m][36]=PORTB; Buffer[m][n+36]=PORTB; Buffer[m][37]=PORTB; Buffer[m][n+37]=PORTB; Buffer[m][38]=PORTB; //Buffer[m][n+38]=PORTB; DEMOK 的小店 http://shop60443799.taobao.com 8 / 9 Buffer[m][39]=PORTB; Buffer[m][n+39]=PORTB; Buffer[m][40]=PORTB; Buffer[m][n+40]=PORTB; Buffer[m][41]=PORTB; //Buffer[m][n+41]=PORTB; Buffer[m][42]=PORTB; Buffer[m][n+42]=PORTB; Buffer[m][43]=PORTB; Buffer[m][n+43]=PORTB; Buffer[m][44]=PORTB; //Buffer[m][n+44]=PORTB; 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TFLG1_C0F=1; m=0; Line=0; SampleFlag=1; } //----------------------------------------------我是专业的分割线-----------------------------------------------// DEMOK 小铺：提供摄像头、最小系统、下载器、电机驱动板 供应 OV6620、OV7620 等数字摄像头，价格从优，提供图像处理技术支持 http://shop60443799.taobao.com/ //-----------------------------------------------感谢大家的支持--------------------------------------------------//