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基于CPLD的实时图像采集系统的设计和实现 李建昂。等 基于 CPLD的实时图像采集系统的设计和实现 TheDesignandRealizationofReal—timeImageCollectionSystem BasedonCPLD 李建昂 张文锦 周杏鹏 (东南大学 自动化学院 江苏南京 210096) [摘要] 文章介绍了一种基于CPLD和CMOS图像传感器的图像信息采集系统。在CMOS图像传感器 的输出时序信号配合下，CPLD将图像数据采集到数据存储区。数据缓冲区采用双存储区的方案，使系统在 采集图像的同时可以处理前一帧图像数据，提高了图像采集和处理的效率。 [关键字] 图像采集；CPLD；0V7620；MCU [中图分类号] TP216 [文献标志码] B 实时图像的采集和处理在现代多媒体技术中占 有极其重要的地位。日常生活常见的数码相机、可 视 电话和电话会议都以实时图像采集作为核心技 术。基于嵌入式技术的图像采集处理系统具有体积 小、成本低等特点，有很高的应用价值。 本文设计的图像采集系统，采用了CMOS图像传 感器0V7620。0V7620输出图像的时序信号和图像 图像传感器初始化 的数字信息。CPLD在时序信号的配合下，将图像数 图1 系统结构框图 据存储到 1片静态存储器上。1帧图像采集结束， CPLD切换存储区，将下一帧的图像数据存入第2片 2 系统硬件设计 静态存储区。在第 1帧图像数据采集结束的同时， 2．1 CMOS图像传感器模块 CPLD发送信号给 MCU处理器，处理器就可以对数 目前，用于获取图像的方式主要是通过 CCD(电 据进行处理。目前可以实现 1s采集和处理多帧图 荷耦合器件)和 CMOS(互补型金属氧化物半导体) 像 ，可以保证图像的实时采集和处理。因此本系统 及cIs(接触式图像传感器)3种图像传感器。CCD 具有比较广泛的应用前景。 图像传感器需要外加模拟放大器、A／D转换器、滤波 1 系统设计 器等附加电路，比较复杂。接触式图像传感器获取 的图像质量相对不如 CCD和CMOS，并且存在磨损 整个系统主要由CMOS图像传感器模块、CPLD 现象。 模块、总线切换模块、双 SRAM存储模块、MCU模块 CMOS图像传感器具有功耗小、成本低、易于系 构成。系统结构框图如图1所示。摄像头模块将实 统集成。目前CMOS图像传感器已经实现直接数字 际的目标图像转换成图像的数字信息，并提供相关 化输出，可编程控制，降低系统设计的难度，并且价 的时序信号给CPLD。CPLD模块负责产生存储区的 格 比较低 。 地址总线信号、读写控制信号、片选信号、总线切换 其中0V7620芯片在图像采集领域使用 比较广 信号。总线切换模块用来切换两块存储器的各种