FIFO芯片和單片機實現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)
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2 圖像采集系統(tǒng)硬件設計
根據單目視覺測距的要求，需要通過一黑白攝像頭實時采集前車的點光源標桿，通過標尺上點光源所在的像素距離推算出前車距離。為了能完整地讀取圖像，本文增加了FIFO芯片，圖像采集原理示意圖如圖3所示。由單片機監(jiān)測攝像頭的行／場信號，控制FIFO讀取相應的圖像；讀完所有行后，關閉FIFO讀取圖像功能，開始由單片機從FIFO中讀取圖像數據，并進行相應的圖像處理，根據圖像處理的復雜程度，決定圖像處理和圖像采集的時間比。由于FIFO是先入先出，其讀取數據時單片機只需通過中斷使能行／場信號，絕大部分時間單片機可以用來進行圖像處理。本文采取的是采集一幀圖像后，單片機利用兩幀圖像的空閑時間和下一幀F(xiàn)IFO采集時間，共約3幀時間進行圖像處理和控制，其結果是圖像由原來的30 fps，變成10fps。盡管幀率慢了，但經過分析得知，在100 km／h情況下，滯后距離2．8 m，可以滿足要求。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/171508.htm
2．1 飛思卡爾16位單片機MC9S12DG128
本文采用飛思卡爾1 6位單片機MC9S12DG128作為主控芯片，該芯片是Freescale公司推出的S12系列微控制器中的一款增強型、汽車級的16位微控制器，片內總線時鐘頻率最高可達25 MHz，集成了8 KB的RAM、128KB的Flash、2 KB的EEPROM，集成度高，資源也相當豐富。
2．2 攝像頭芯片OV7670
OV7670是OmniVision公司推出的Camerachiptm圖像傳感器，體積小，工作電壓低。VGA圖像最高達到30fps。其主要特性為：
◆感光陣列(共有656×488個像素，在YUV的模式中有效像素為640×480個)；
◆高靈敏度適合低照度應用，對紅外光線敏感；
◆標準的SCCB接口，兼容I2C總線接口；
◆RawRGB、RGB(GRB4：2：2，RGB565／555／444)、YUV(4：2：2)和YCbCr(4：2：2)輸出格式；
◆支持VGA、CIF和從CIF到40×30的各種尺寸。
2．3 FIFO芯片AL422B
AL422B是AverLogic公司推出的一個存儲容量為393 216字節(jié)×8位的FIFO存儲芯片。其所有的尋址、刷新等操作都由集成在芯片內部的控制系統(tǒng)完成，AL422B內部功能結構框圖如圖4所示。
AL422B主要特點是：
◆AL422B的存儲體為3 Mb(393 21 6字節(jié)×8位)；
◆可以存儲VGA、CCIR、NTSC、PAL和HDTV等制式一幀圖形的信息；
◆獨立的讀寫操作，可以接受不同的I／O速率；
◆高速異步串行存??；
◆讀寫周期為20 ns；
◆存取時間為15 ns；
◆內部DRAM自刷新。
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