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OV7620
閱讀�3586�(shí)間:2017-04-26 16:18:22

  ov7620是一款CMOS攝像頭器�,是一款彩色CMOS型圖像采集集成芯�,提供高性能的單一小體積封裝,該器件分辨率可以�(dá)�640X480,傳輸速率可以�(dá)�30幀�

目錄

簡介

  OV7620
  HQ7620攝像頭模塊是基于Omnivision公司的CMOS圖像傳感�--- OV7620的方案設(shè)�(jì)�1/3英寸�(shù)字式CMOS圖像傳感器OV7620,總有效像素單元為664(水平方向)×492(垂直方向)像素;�(nèi)�10位雙通道A/D�(zhuǎn)換器,輸出8位圖像數(shù)�(jù);具有自動(dòng)增益和自�(dòng)白平衡控�,能�(jìn)行亮度、對(duì)比度、飽和度、γ校正等多種�(diào)節(jié)功能;其視頻時(shí)序產(chǎn)生電路可�(chǎn)生行同步、場(chǎng)同步、混合視頻同步等多種同步信號(hào)和像素時(shí)鐘等多種�(shí)序信�(hào);5V電源供電,工作�(shí)功�<120mW,待機(jī)�(shí)功�<10μW。可�(yīng)用于�(shù)碼相�(jī)、電腦攝像頭、可視電�、第三代�(wǎng)�(luò)攝像�(jī)、手�(jī)、智能型安全系統(tǒng)、汽車倒車?yán)走_(dá)、玩�,以及工�(yè)、醫(yī)療等多種用��
  OV7620�1/3”CMOS彩色/黑白圖像傳感器。它支持連續(xù)和隔行兩種掃描方�,VGA與QVGA兩種圖像格式;像素為664×492,幀速率�30fps;數(shù)�(jù)格式包括YUV、YCrCb、RGB三種,能夠滿足一般圖像采集系�(tǒng)的要��
  基本參數(shù)�
  � 小:33x27x24(mm)
  � 源:DC+5V ±5%
  掃描方式:逐行/隔行掃描
  照度�2.5 lux at f1.4 (3000k)
  � � 比:> 48 dB
  像素�(H)664 x (V)492� 缺省有效像素�(H)640 x (V)480
  �(shù)�(jù)輸出格式�
  YCrCb 16bit/8bit selectable
  60Hz 16 Bit YCrCb 4:2:2 - 640x480
  60Hz 8 Bit YCrCb 4:2:2 - 640x480
  RGB Raw Data Digital Output 16Bit/8Bit selectable
  CCIR601, CCIR656, ZV 端口:支�8/16 位視頻數(shù)�(jù)
  SCCB接口:速率支持400 kBit/s
  YCrCB或YUV輸出格式:支持TV或監(jiān)視器顯示
  OV7620掃描方式
  OV7620是CMOS彩色/黑白圖像傳感�。它支持連續(xù)和隔行兩種掃描方�,VGA與QVGA兩種圖像格式;像素為664492,幀速率�30fp8;數(shù)�(jù)格式包括YUV、YCrCb、RGB三種,能夠滿足一般圖像采集系�(tǒng)的要��
  OV7620�(nèi)部可編程功能寄存器的�(shè)置有上電模式和SCCB編程模式�
  OV7620的控制采用SCCB(SeriaI Camera ControlBus)�(xié)�。SCCB是簡化的I2C�(xié)�,SIO-l是串行時(shí)鐘輸入線,SIO-O是串行雙向數(shù)�(jù)�,分別相�(dāng)于I2C�(xié)議的SCL和SDA。SCCB的總線時(shí)序與I2C基本相同,它的響�(yīng)信號(hào)ACK被稱為一�(gè)傳輸單元的第9�,分為Don’t care和NA。Don’t care位由從機(jī)�(chǎn)�;NA位由主機(jī)�(chǎn)生,由于SCCB不支持多字節(jié)的讀�,NA位必須為高電�。另外,SCCB沒有重復(fù)起始的概�,因此在SCCB的讀周期�,當(dāng)主機(jī)�(fā)送完片內(nèi)寄存器地址�,必須發(fā)送總線停止條
  件。不然在�(fā)送讀命令�(shí),從�(jī)將不能產(chǎn)生Don’t care響應(yīng)信號(hào)�
  由于I2C和SCCB的一些細(xì)微差�,所以采用GPIO模擬SCCB總線的方�。SCL所連接的引腳始終設(shè)為輸出方�,而SDA所連接的引腳在�(shù)�(jù)傳輸過程�,通過�(shè)置IODIR的�,動(dòng)�(tài)改變引腳的輸�/輸出方式。SCCB的寫周期直接使用I2C總線�(xié)議的寫周期時(shí)�;而SC-CB的讀周期,則增加一�(gè)總線停止條件�
  OV7620功能寄存器的地址�0x00�0x7C(其中,不少是保留寄存�)。通過�(shè)置相�(yīng)的寄存器,可以使OV7620工作于不同的模式。例�,設(shè)置OV7620為連續(xù)掃描、RGB原始�(shù)�(jù)16位輸出方式,需要�(jìn)行如下設(shè)置:
  I2CSendByte()為寫寄存器函�(shù),它的第1�(gè)參數(shù)OV7620為宏定義的芯片地址0x42,第2�(gè)參數(shù)為片�(nèi)寄存器地址,第3�(gè)參數(shù)為相�(yīng)的寄存器�(shè)定��
  OV7620�4�(gè)同步信號(hào):VSYNC(垂直同步信號(hào))、FODD(奇數(shù)�(chǎng)同步信號(hào))、HSYNC(水平同步信號(hào))和PCLK(像素同步信號(hào))。當(dāng)采用連續(xù)掃描方式�(shí),只使用VSYNC和HSYNC、PCLK三�(gè)同步信號(hào),還引入了HREF水平參考信�(hào)�
  LPC2210�3�(gè)外部中斷引腳分別作為3�(gè)同步信號(hào)的輸�,相�(yīng)的中斷服�(wù)程序分別為Vsync_IRQ()、Hsync_IRQ()和Pclk_IRQ()。在�(nèi)存中定義一�(gè)二維�(shù)組存�(chǔ)圖像�(shù)�(jù),一維用變量y表示,用于水平同步信�(hào)�(jì)�(shù);二維用變量x表示,用于像素同步信�(hào)�(jì)�(shù)。圖像采集的基本流程
  �(dāng)用SCCB初始化好OV7620�,使能VSYNC�(duì)�(yīng)的中�,在Vsync_IRQ()中斷服務(wù)程序中判斷是否已取得一幀�(shù)�(jù)。若�,則在主程序的循�(huán)體中�(jìn)行數(shù)�(jù)處理;若不是,則使能HSYNC�(duì)�(yīng)的中�,并將y置為O。在Hsync_IRQ()中斷服務(wù)程序�,判斷HREF的有效電�,若有效,則y�1,x置為O,并使能PCLK�(duì)�(yīng)的中�。在Pclk_IRQ()中斷服務(wù)程序�,判斷HREF的有效電�,若有效,則z增加,同�(shí)采集一�(gè)像素�(diǎn)的圖像數(shù)�(jù)�
  在OV7620�3�(gè)同步信號(hào)中,PCLK的周期最�。當(dāng)OV7620使用27 MHz的系�(tǒng)�(shí)鐘時(shí),默�(rèn)的PCLK的周期為74 ns。而LPC2210的中斷響�(yīng)�(shí)間遠(yuǎn)�(yuǎn)大于這�(gè)�。LPC2210的中斷延遲時(shí)問為27�(gè)處理器指令周期,最小延遲時(shí)問為4�(gè)指令周期,再加上中斷服務(wù)�(shí)�、現(xiàn)�(chǎng)恢復(fù)�(shí)間等,完成一次中斷響�(yīng)的時(shí)問要大于7�30�(gè)指令周期。當(dāng)LPC2210使用系統(tǒng)頻率60 MHz�(shí),它的中斷響�(yīng)�(shí)間遠(yuǎn)大于O�2�0�6 μs,所以只能將OV7620的PCLK降頻。通過�(shè)置時(shí)鐘頻率控制寄存器,可將PCLK的周期設(shè)�4μs左右�
  OV7620作為主設(shè)備的工作方式
  �(dāng)OV7620工作于主�(shè)備方式時(shí),它的YUV通道將連續(xù)不斷地向總線上輸出數(shù)�(jù)。如果將OV7620的YUV通道直接接在LPC2210的DO~D15�(shù)�(jù)總線�,則�(huì)干擾�(shù)�(jù)總線,使LPC2210不能正常�(yùn)行;如果使用74HC244等隔�,分�(shí)使用�(shù)�(jù)總線的方法,則會(huì)大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行速度,使得LPC2210不能及時(shí)取走總線上的�(shù)�(jù),造成圖像�(shù)�(jù)不完�。由于LPC2210的數(shù)�(jù)總線寬度�32位,而Flash和SRAM僅占用了�16位數(shù)�(jù)線D0~D15,因此可以采用圖l中的方法,將空閑的高16位數(shù)�(jù)線D16~D31�(shè)為GPIO,用于采集OV7620輸出�16位圖像數(shù)�(jù)�
  OV7620采用16位輸出方式時(shí),Y通道和UV通道的數(shù)�(jù)輸出格式如表l所列。從表l中可以看�,每一行Y通道和UV通道交替輸出上一行的重復(fù)�(shù)�(jù)和本行的新數(shù)�(jù)。而在一行之�(nèi),B�(shù)�(jù)只在奇數(shù)列出�(xiàn),R�(shù)�(jù)只在偶數(shù)列出�(xiàn)�
  OV7620�(yīng)用舉�
  下面以一�(gè)55的像素點(diǎn)陣為�,詳�(xì)介紹圖像�(shù)�(jù)的恢�(fù)�
  首先定義一�(gè)515的字節(jié)型數(shù)�,在Pclk_IRQ()中斷服務(wù)程序中讀�55�(gè)像素�(diǎn)的圖像數(shù)�(jù);然后對(duì)圖像�(shù)�(jù)�(jìn)行插�,奇�(shù)�(diǎn)則在�(shù)組的連續(xù)3�(gè)字節(jié)中存入B、G�0,偶�(shù)�(diǎn)則存入O、G、R;對(duì)�(dāng)前行的每一�(gè)字節(jié)與下一行對(duì)�(yīng)列的每一�(gè)字節(jié)求平均�,即可算出當(dāng)前行的RGB�。而在每一行內(nèi),奇�(shù)�(diǎn)的R�(shù)�(jù)和偶�(shù)�(diǎn)的B�(shù)�(jù)可通過分別�(duì)其兩�(cè)�2�(gè)�(diǎn)的R和B�(shù)�(jù)求平均值得��
  這樣,一幅圖像就恢復(fù)好了??梢灾苯哟娉啥M(jìn)制文�(本系�(tǒng)采用串口輸出到PC�(jìn)行顯�),或者增加BMP位圖文件頭信息,存成biBitCouNt=24的DIB位圖文件;也可用LPC2210�(duì)此圖像數(shù)�(jù)�(jìn)行�(jìn)一步的處理,如指紋�(shí)別等�
  如果采用帶有DMA控制�,并且具有更高處理速度的ARM芯片,可大大提高整�(gè)圖像采集系統(tǒng)的速度。例�,采用具有ARM9�(nèi)核的S3C2410,其系統(tǒng)頻率�(dá)203 MHz,完成一次DMA傳送的�(shí)間約�30 ns。小于默�(rèn)的PCLK的周�74 ns,可以實(shí)�(xiàn)30 fps的圖像采集速度� 與搭配OV511+或CPLD/FPGA的圖像采集系�(tǒng)相比,此圖像采集系統(tǒng)極大地簡化了系統(tǒng)�(jié)�(gòu),降低了系統(tǒng)�(shè)�(jì)成本,縮短了開發(fā)周期;圖像數(shù)�(jù)的采集與處理均由ARM芯片完成,因而降低了�(shù)�(jù)中轉(zhuǎn)過程中傳輸錯(cuò)誤的幾率,提高了系統(tǒng)的可靠��

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