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OV7620
閱讀�3585時間�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�,該器件分辨率可以達�640X480,傳輸速率可以達到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��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);具有自動增益和自動白平衡控制,能進行亮度、對比度、飽和度、γ校正等多種�(diào)節(jié)功能;其視頻時序產(chǎn)生電路可�(chǎn)生行同步、場同步、混合視頻同步等多種同步信號和像素時鐘等多種時序信號;5V電源供電,工作時功�<120mW,待機時功�<10μW??蓱糜跀?shù)碼相�、電腦攝像頭、可視電�、第三代�(wǎng)絡攝像機、手機、智能型安全系統(tǒng)、汽車倒車雷達、玩�,以及工�(yè)、醫(yī)療等多種用��
  OV7620�1/3”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設置有上電模式和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是串行時鐘輸入線,SIO-O是串行雙向數(shù)�(jù)線,分別相當于I2C�(xié)議的SCL和SDA。SCCB的總線時序與I2C基本相同,它的響應信號ACK被稱為一個傳輸單元的�9�,分為Don’t care和NA。Don’t care位由從機�(chǎn)�;NA位由主機�(chǎn)�,由于SCCB不支持多字節(jié)的讀�,NA位必須為高電平。另�,SCCB沒有重復起始的概�,因此在SCCB的讀周期�,當主機�(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�,從機將不能�(chǎn)生Don’t care響應信號�
  由于I2C和SCCB的一些細微差別,所以采用GPIO模擬SCCB總線的方�。SCL所連接的引腳始終設為輸出方�,而SDA所連接的引腳在�(shù)�(jù)傳輸過程�,通過設置IODIR的�,動�(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�;而SC-CB的讀周期,則增加一個總線停止條件�
  OV7620功能寄存器的地址�0x00�0x7C(其中,不少是保留寄存�)。通過設置相應的寄存器,可以使OV7620工作于不同的模式。例如,設置OV7620為連續(xù)掃描、RGB原始�(shù)�(jù)16位輸出方式,需要進行如下設置�
  I2CSendByte()為寫寄存器函�(shù),它的第1個參�(shù)OV7620為宏定義的芯片地址0x42,第2個參�(shù)為片�(nèi)寄存器地址,第3個參�(shù)為相應的寄存器設定值�
  OV7620�4個同步信號:VSYNC(垂直同步信號)、FODD(奇數(shù)場同步信�)、HSYNC(水平同步信號)和PCLK(像素同步信號)。當采用連續(xù)掃描方式�,只使用VSYNC和HSYNC、PCLK三個同步信�,還引入了HREF水平參考信號�
  LPC2210�3個外部中斷引腳分別作�3個同步信號的輸入,相應的中斷服務程序分別為Vsync_IRQ()、Hsync_IRQ()和Pclk_IRQ()。在�(nèi)存中定義一個二維數(shù)組存儲圖像數(shù)�(jù),一維用變量y表示,用于水平同步信號計�(shù);二維用變量x表示,用于像素同步信號計�(shù)。圖像采集的基本流程
  當用SCCB初始化好OV7620�,使能VSYNC對應的中�,在Vsync_IRQ()中斷服務程序中判斷是否已取得一幀�(shù)�(jù)。若�,則在主程序的循�(huán)體中進行�(shù)�(jù)處理;若不是,則使能HSYNC對應的中斷,并將y置為O。在Hsync_IRQ()中斷服務程序�,判斷HREF的有效電�,若有效,則y�1,x置為O,并使能PCLK對應的中�。在Pclk_IRQ()中斷服務程序�,判斷HREF的有效電�,若有效,則z增加,同時采集一個像素點的圖像數(shù)�(jù)�
  在OV7620�3個同步信號中,PCLK的周期最短。當OV7620使用27 MHz的系�(tǒng)時鐘�,默認的PCLK的周期為74 ns。而LPC2210的中斷響應時間遠遠大于這個�。LPC2210的中斷延遲時問為27個處理器指令周期,最小延遲時問為4個指令周�,再加上中斷服務時間、現(xiàn)場恢復時間等,完成一次中斷響應的時問要大�7�30個指令周�。當LPC2210使用系統(tǒng)頻率60 MHz時,它的中斷響應時間遠大于O�2�0�6 μs,所以只能將OV7620的PCLK降頻。通過設置時鐘頻率控制寄存�,可將PCLK的周期設�4μs左右�
  OV7620作為主設備的工作方式
  當OV7620工作于主設備方式時,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�,則會干擾數(shù)�(jù)總線,使LPC2210不能正常運行;如果使�74HC244等隔�,分時使用數(shù)�(jù)總線的方�,則會大大降低系�(tǒng)的運行速度,使得LPC2210不能及時取走總線上的�(shù)�(jù),造成圖像�(shù)�(jù)不完�。由于LPC2210的數(shù)�(jù)總線寬度�32�,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設為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,Y通道和UV通道的數(shù)�(jù)輸出格式如表l所�。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�(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應用舉例
  下面以一�55的像素點陣為例,詳細介紹圖像�(shù)�(jù)的恢��
  首先定義一�515的字節(jié)型數(shù)�,在Pclk_IRQ()中斷服務程序中讀�55個像素點的圖像數(shù)�(jù);然后對圖像�(shù)�(jù)進行插值,奇數(shù)點則在數(shù)組的連續(xù)3個字節(jié)中存入B、G�0,偶�(shù)點則存入O、G、R;對當前行的每一個字節(jié)與下一行對應列的每一個字節(jié)求平均值,即可算出當前行的RGB�。而在每一行內(nèi),奇�(shù)點的R�(shù)�(jù)和偶�(shù)點的B�(shù)�(jù)可通過分別對其兩側�2個點的R和B�(shù)�(jù)求平均值得��
  這樣,一幅圖像就恢復好了??梢灾苯哟娉啥M制文�(本系�(tǒng)采用串口輸出到PC進行顯示),或者增加BMP位圖文件頭信�,存成biBitCouNt=24的DIB位圖文件;也可用LPC2210對此圖像�(shù)�(jù)進行進一步的處理,如指紋識別��
  如果采用帶有DMA控制�,并且具有更高處理速度的ARM芯片,可大大提高整個圖像采集系�(tǒng)的速度。例�,采用具有ARM9�(nèi)核的S3C2410,其系統(tǒng)頻率�203 MHz,完成一次DMA傳送的時間約為30 ns。小于默認的PCLK的周�74 ns,可以實�(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)結構,降低了系統(tǒng)設計成本,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)過程中傳輸錯誤的幾率,提高了系統(tǒng)的可靠��

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