基于DM6446的變焦成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2012-11-21
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2．4 TFT-LCD模塊
本系統(tǒng)采用SHARP公司的LQ057Q3DC02液晶顯示模塊實(shí)時(shí)顯示圖像，它包含一個(gè)彩色TFT-LCD面板、驅(qū)動(dòng)電路、控制單元、電源以及一個(gè)背光板單元。LQ057Q3DC02顯示的圖像大小為320x240，數(shù)據(jù)信號(hào)的寬度為18 bit。VPBE為T(mén)FT-LCD模塊提供時(shí)鐘信號(hào)、行／場(chǎng)同步信號(hào)、RGB圖像信號(hào)及其他控制信號(hào)。
2．5 電平轉(zhuǎn)換模塊
由于DM6446處理器的接口電平為1．8 V，而A／D轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)電平和TFT-LCD接口電平都為3．3 V，因此需要對(duì)信號(hào)輸入接口和輸出接口進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換通常采用專(zhuān)門(mén)的電平轉(zhuǎn)換芯片，但本系統(tǒng)中1．8 V與3．3 V之間的電平轉(zhuǎn)換利用CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于CPLD的可編程陣列邏輯為B1和B2兩部分，因此對(duì)這兩個(gè)部分分別供1．8 V和3．3 V，這樣就實(shí)現(xiàn)了B1和B2兩部分的I／O輸入／輸出電平為1．8 V和3．3 V。通過(guò)對(duì)CPLD的編程，就能夠?qū)崿F(xiàn)本系統(tǒng)中1．8 V與3．3 V之間的電平轉(zhuǎn)換。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1 CMOS圖像傳感器配置
利用SCCB總線接口可以對(duì)CMOS圖像傳感器提供的內(nèi)部寄存器進(jìn)行參數(shù)配置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)OV7620工作方式的有效控制。本系統(tǒng)利用MSP430單片機(jī)完成OV7620的配置工作，采用單片機(jī)的普通I／O口模擬串行總線來(lái)實(shí)現(xiàn)工作參數(shù)的配置。
在MSP430單片機(jī)P1口的兩個(gè)端口設(shè)置為輸出，其中一個(gè)用于模擬串行時(shí)鐘SIO-1，另一個(gè)用于模擬串行數(shù)據(jù)SIO-1。在編程實(shí)現(xiàn)時(shí)，通過(guò)延時(shí)操作改變SIO-1端口輸出電平模擬串行時(shí)鐘，同時(shí)在SIO-1為高電平時(shí)，將配置數(shù)據(jù)寫(xiě)到SIO-1端口上。這樣通過(guò)先寫(xiě)寄存器地址再寫(xiě)寄存器數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)OV7620的參數(shù)配置。
3．2 圖像采集與顯示
VPFE接收像素時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)根據(jù)圖像傳感器的工作時(shí)序配置HD_VD_WID寄存器，從而接收行／場(chǎng)同步信號(hào)HD和VD。CCDC模塊完成圖像采集工作，它提供了一個(gè)連接圖像傳感器和數(shù)字視頻源的接口，數(shù)據(jù)通過(guò)CCDC送入后續(xù)處理模塊或者異步外部存儲(chǔ)器接口進(jìn)行存儲(chǔ)。為了使CCDC能夠進(jìn)行圖像采集，在SYN_MODE寄存器中將數(shù)據(jù)接口配置成隔行掃描的8 bit寬度的RAW格式數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中將CCDC采集到的圖像數(shù)據(jù)直接放入DDR中存儲(chǔ)，因此將SYN_MODE，WEN設(shè)置為1，同時(shí)在SDR_ADDR中設(shè)置圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址。
VPBE中OSD模塊將視頻數(shù)據(jù)和顯示／位圖數(shù)據(jù)整合后，以YCbCr形式提供給VENC，它提供兩個(gè)視頻窗口和兩個(gè)OSD窗口用以顯示圖像。本系統(tǒng)將OSD的視頻窗口0作為圖像實(shí)時(shí)顯示窗口，VIDWINOADR寄存器配置成圖像數(shù)據(jù)的存放地址，使得OSD從DDR中獲取圖像數(shù)據(jù)。DLCD控制器為T(mén)FT-LCD提供工作時(shí)序，通過(guò)VMOD寄存器將數(shù)字視頻輸出格式配置成逐行掃描的并行RGB模式，從而滿(mǎn)足TFT-LCD的數(shù)據(jù)接口要求。
3．3 鏡頭控制
本系統(tǒng)在圖像傳感器上采用變焦距光學(xué)鏡頭，當(dāng)變焦鏡頭從廣角端向遠(yuǎn)角端移動(dòng)時(shí)，變焦鏡頭的組合焦距發(fā)生改變，為了在圖像傳感器上成清晰的像，需要移動(dòng)對(duì)焦鏡頭到對(duì)焦位置。本系統(tǒng)中鏡頭的控制包括變焦鏡頭的控制和對(duì)焦鏡頭的控制，其中變焦鏡頭通過(guò)按鍵的方式實(shí)現(xiàn)鏡頭的伸縮，對(duì)焦鏡頭則通過(guò)圖像的清晰與否來(lái)進(jìn)行精確控制。鏡頭控制流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/159680.htm
4 結(jié)論
利用DM6446處理器進(jìn)行變焦成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)由變焦距鏡頭、CMOS圖像傳感器電路、DM6446處理器以及TFT-LCD組成。同時(shí)，系統(tǒng)在圖像傳感器上采用變焦距光學(xué)鏡頭進(jìn)行成像，通過(guò)對(duì)鏡頭的控制能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同物距下景物的清晰成像。本系統(tǒng)可應(yīng)用于視頻監(jiān)控、數(shù)碼成像等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用性。
評(píng)論