2-实验二 基于ov7670摄像头模块的图像采集

2-实验二 基于ov7670摄像头模块的图像采集
2-实验二 基于ov7670摄像头模块的图像采集

实验二 基于ov7670摄像头模块的图像采集

1.实验目的

●熟悉掌握OV7670摄像头的工作原理。

●掌握带有FIFO的OV7620摄像头的图像采集方法。

●学会使用简单的图像上位机,通过串口将图像发送的到上位机上。

2.实验内容

了解OV7670摄像头采集图像的原理和方法,学会从摄像头自带FIFO模块中采集需要的图像数据。了解摄像头的YUV格式。配置摄像头为YUV输出。了解输出时序。

3. 预备知识

●使用MDK4.14集成开发环境,编译和调试程序的基本过程。

● STM32应用程序的框架结构。

●摄像头行中断,场中断的基本概念。

● FIFO的读写时序。

●了解STM32中断的配置和使用方法。学会开中断,关中断的方法。

4. 实验设备及工具

●硬件:博创智能车套件,PC机,USB转TTL串口线

●软件:MDK4.14集成开发环境,USB转串口线驱动 ,摄像头图像采集上位机

5. 实验原理及说明

5.1 OV7670带FIFO模块原理与说明

1.简介:

OV7670 带FIFO 模块,是针对慢速的MCU 能够实现图像采集控制推出的带有缓冲存储空间的一种模块。这种模块增加了一个FIFO(先进先出)存储芯片,同样包含30w 像素的CMOS 图像感光芯片,3.6mm 焦距的镜头和镜头座,板载CMOS 芯片所需要的各种不同电源(电源要求详见芯片的数据文件),板子同时引出控制管脚和数据管脚,方便操作和使用。

2.管脚定义:

如图,控制传感器所需的管脚定义如下:

3V3-----输入电源电压(推荐使用3.3,5V 也可,但不推荐) GDN-----接地点

SIO_C---SCCB 接口的控制时钟(注意:部分低级单片机需要上拉控制,和

I2C 接口类似)

SIO_D---SCCB 接口的串行数据输入(出)端(注意:部分低级单片机需要上

拉控制,和I2C 接口类似)

VSYNC---帧同步信号(输出信号)

HREF----行同步信号(输出信号)

PCLK----像素时钟(输出信号)

XCLCK---时钟信号(输入信号)

D0-D7---数据端口(输出信号)

RESTE---复位端口(正常使用拉高)

PWDN----功耗选择模式(正常使用拉低)

STROBE—拍照闪光控制端口(正常使用可以不需要)

FIFO_RCK---FIFO 内存读取时钟控制端

FIFO_WR_CTR----FIFO 写控制端(1 为允许CMOS 写入到FIFO,0 为禁止)

FIFO_OE----FIFO 关断控制

FIFO_WRST—FIFO 写指针服务端

FIFO_RRST—FIFO 读指针复位端

3.控制方式说明

由于采用了FIFO 做为数据缓冲,数据采集大大简便,用户只需要关

心是如何读取即可,不需要关心具体数据是如何采集到的,这样可减小甚至不用关心CMOS 的控制以及时序关系,就能够实现图像的采集。控制时序如下:

3.采集图像的基本方法

如图,用户只需要按上述时序图控制相关的几个控制引脚即可,可以很方便的使用在低速单片机上,另外一个好处是,可以直接IO 口读取数据,读出的数据可以直接送屏,也可以经过MCU 简单处理;当然也可以不经过MCU,直接送到屏等外围器件使用。

5.2 ov7670摄像头模块的图像采集的软件流程

1.初始化摄像头

因为OV7670通过SCCB协议来设置摄像头,而SCCB协议是一个简化过的I2C协议,所

以我们通过模拟I2C来设置摄像头。

其中,Cmos7670_init()函数调用set_Cmos7670reg()函数完成摄像头一系列寄存器的写入操作。set_Cmos7670reg()函数:

将摄像头由RGB565配置成YUV格式。

2.初始化中断,使用摄像头的场中断(VSYNC)来读FIFO。

如图,本例程中配置GPIOA的PA0引脚出发中断。在stm32f10x_it.c文件中有中断处理函数EXTI0_IRQHandler(void)。

每一个图像处理周期中需要两次场中断,第一次场中断完成FIFO的复位,是摄像头开始

采集数据并存在FIFO中,第二个场中断来临的时候,读取FIFO。

第一个:

第二个:

完成图像采集之后,中断程序将datareadyflag标记变量设置为1.

3.使用串口发送图像。

在main函数的while循环中,程序不断的轮询datareadyflag变量,一旦datareadyflag变量被设置成1,程序就发送图像。

其中函数send_pic()是通过串口发送图像的函数。其具体实现如下:

函数首先发送x0FF,这是与上位机软件的协议,以此来通知上位机做好接受一场图像的准备。

6. 实验步骤

6.1打开并编译工程

在” \测试例程及固件\2‐基于ov7670摄像头模块的图像采集程序\RVMDK”文件夹中,点击工程文件,打开工程。

点击编译键

软件界面下方的build output窗口出现如下输出,表示编译成功。

6.2 控制板的电气连接

下载程序,上电之前,需要做一下连接:

●控制板和电池

●控制板和摄像头(注意引脚对应)

●控制板和pc通过串口相连

6.3使用Flash Loader下载编译好的可执行二进制文件

下载方法参见实验一6.3节。

这里下载的是\测试例程及固件\2‐基于ov7670摄像头模块的图像采集程序\RVMDK\Obj

文件夹中的OV7670.hex。

6.4使用上位机软件查看图像(在“软件和驱动”文件夹中)

第一步:波特率选择9600

第二步:选择对应串口(我这里是COM1)

第三部:点击第一个按钮,打开串口

第四步:点击“黑白图像”进入一下界面

第五步:选择“根据界面尺寸放大像素”。

第六步:图像大小选“160列 40行”

第七步:点击连续采集。

之后,就能看见采集到的图像。晃动摄像头,能观察到摄像头的变化。至此,本实验结束。

说明

●本实验设计基础知识较多,有STM32的中断配置。OV7670摄像头采集图像的原理。以

及FIFO读写的原理和操作。请认真参看stm32数据手册以及摄像头带FIFO模块的资料。 ●一些常见问题的解答:

1. 图像采集难吗?

答:这个问题对初次接触的用户来讲经常会遇到。难和容易都是相对的,它和许多相关的基础知识紧密相联系。从涉及到的学科和内容上来讲,图像采集或者图像处理(硬件)可以讲是数字电子学中最难的,因为它涉及到光学,如颜色,白平衡,色空间,镜头(这些概念在设置传感器寄存器的时候会大量出现)等;涉及到传感器基本原理,如CMOS 和CCD的原理和区别;涉及到电子学中的难题,如:海量数据量的传输、存储,涉及到主控制芯片的选择问题,如速度,和处理能力;涉及到电路板的高速布板问题;涉及到图像的编码和解码等算法问题。特别是当像素不断增加的时候,这些问题会更加突出,因此客观的讲,如果和其它的传感器或者模块相比较,例如温度,无线模块等等还是有一定难度的,这些模块只要给出接口,一般都容易知道如何处理,但图像并不如此。然而,难度是和相关基础知识的多少成反比例的,掌握的相关基础知识越多,就会越觉得简单。

2. 学习图像方面的知识需要哪些基础?

答:首先,基本的光学知识要先了解,比如:什么是颜色空间,RGB,YUV 是什么,这些基础的必须了解;其次,扎实的电子学基础,比如:单片机基本上运用自如,时序图看起来没有任何难度;另外,较好的编

程能力和读程序能力,这也是硬件图像的基础;最后,上位机中对图形图像的画法,处理等也有较深刻的认识。

3. 初学者遇到的问题改怎么解决?

答:很多用户都是初次学习图像硬件采集的相关内容,甚至刚刚开始单片机学习的用户也想学习这方面的内容。而实际上,他们遇到的问题很雷同,比如,图像中的一些基本概念如RGB,YUV,模拟图像,数字图像等就比较模糊,电子学中如FIFO 是什么,也经常被问到。其实,这些简单的基础知识或者概念只要Google 或者Baidu 一下,就可以快速找到大量的相关资料。

4. 模块提供的是那些资料?

答:提供图像芯片的数据文件(这个很重要),这里要做个说明,那就是相关资料很少,得来不易。原因是:实际上这些数据文件都是OV 公司不经意间流出的东西,做为个人,OV 公司一般根本不会提供这些内容的,它只和对应的有芯片需求的公司签订协议,提供相关资料,并且有保密协议。我们获得的资料也是网上公开后得到的。除此之外,我们还提供中文的数据资料文件,SCCB 接口、模块定义、模块原理、模块尺寸等资料。

网上有人做过AVR,STM32 单片机的驱动,原理类似,请自己搜索, 至于用8051 等单片机的驱动程序,我们没有做过,但触类旁通,只要理解了原理,驱动方法其实都是一样的。

5. 单片机能够真正的采集图像吗?

答:这个明确的讲是不行的,特别是8 位的单片机那更是不行的,必

须寻求两种解决办法,一种是增加一个缓冲,如FIFO,另外一个就是使用高速,如采用32 位MCU。 8 位单片机实现的多数仅仅是提供一个SCCB总线读取或者设置的功能。即使是 32 位。使用DMA 方式,也就是使用总线的带宽速度,可以实现高速采集,但这个速度也只能在5-10 帧左右!

6. 带FIFO 和不带FIFO 的模块到底哪个好,有什么区别?

答:按照上述几个问题,基本能够理清一个思路,那就是,如果针对8位单片机,图像采集是不现实的,只能用更高级的MCU 或者采取更灵活的处理手段才能实现真正的图像采集。那么这样就容易明白了,用那种摄像头是根据你的需求来确定的,如果你就是想显示下图像,8 位足够,不带FIFO 的摄像头足矣,带个TFT

显示屏即可! 如果你的芯片是高级MCU,ARM9 以上或者DSP,那么也可以选择这个不带FIFO 模块的,因为本身高档芯片的速度很快,存储空间也很大,足够直接采集图像数据!

如果还想对获取的图像数据做些简单的处理,请选择FIFO 摄像头,由于FIFO 不具备地址功能,因此他也就不具备数据的定位(选址)读取功能,所以不可能有真正的数据处理能力!请切记!!!

另外,带FIFO 摄像头模块避免了需要了解更多图像输入或者采集的 原理,降低了学习难度,用户只需知道如何从FIFO 中读取数据即可,因此更建议初学者使用该模块!

总结一下就是:两种模块的选择,要具体看项目的需求和目标来确定。

7. 模块上有晶振好,还是没晶振好?

答:晶振选择也是根据外围电路的能力来确定的。由晶振提供时钟(注:4-24M 都可,尽量是4 的倍数,CMOS 内部有PLL 功能)信号是可行的。当前大多数的 MCU 都具有直接输出频率信号的能力,比如,有

些芯片,如CYPRESS ,C8051f 等等,而且这个频率信号一般非常稳定,所以强烈建议用这样的时钟信号直接供给摄像头。至少,如

果能输出50%占空比的PWM,那么这个也是可以直接供给CMOS 芯片使

用的。

所以,带不带晶振根本没有本质区别,至于好坏,除了多增加成本外, 别无它用。

8. 摄像头寄存器该怎么设置

答:没有其它简洁的办法,只能参考OV 公司的写的很烂数据手册,

慢慢阅读理解和消化。稍快一点的办法就是按照提供的一个 Demo, 针对其中寄存器的初始化设置和与其相对应的数据手册仔细推敲。当然也可以不去理解,直接使用即可!

9. 模块提供的Demo输出的数据是什么格式的?

答:是经过配置的YUV格式的。这样能够很好的用于赛道识别

方便使用和参考!

10.如果想真正实现图像的采集并且能够处理图像数据该如何做? 答:按下面几个方案选择:

(1)如果想用8 位实现采集和处理,基本不现实,简单处理的话,

用带FIFO 的摄像头;

(2)32 位的高速芯片可以,有些直接有图像传感器接口,有些必须

寻找一些办法,如基于stm32f103的DMA方式;

(3)真正的图像采集和处理,使用DSP 图像采集处理芯片,如TI 的和ADI 公司的芯片,但这些芯片价格超高,单片都在80-200 元之间; (4)FPGA 也可以实现类似功能,但如果要有速度和处理能力,价格也是几何数的增长;

11.模块能够适合智能汽车的比赛?

答:根据不少用户的反应,现在看来,选择带FIFO 的头还是更现实些!

12.模块输出到底是模拟的还是数字的

答:是数字摄像头,它的输出是标准格式的,具体可以参考数据手册。 至于模拟摄像头一般如AV 输出,有两种制式,使用时需要编码和解码才能和大多数的数字芯片或者屏连接。

智能车模拟摄像头图像采集方法详解

本帖最后由 superyongzhe 于 2009-11-16 23:24 编辑 我想大家肯定还遇到一个问题,那就是如何知道自己采集的图像是否正确呢?可以使用串 口,大家把我那个程序里面的printp.c 复制到你的工程里,再把includes.h里面的声明添加到你的程序里,在串口初始化程序里 设置好波特率(如何设置可参考《单片 机嵌入式在线开发方法》一书中的相关内容,也可以看芯片资料)。上位机可以使用“串口 助手就可以了”,很简单的。如果大 家还有什么问题就赶快提出来把,我尽量给大家解决,因为这里面前车的东西比较繁杂,我 一下说不清楚。最好有个电视机,能 够看到摄像头摄在那里,这样会更容易校对 近几天看到论坛里有很多网友遇到CCD图像采集的麻烦,我在最开始的时候也为这个烦恼过,由于本人比较菜,在度过大概半个月的绝望日夜后,在刚准备放弃时突然发现我已经采集到正确的图像了。特再次分享,希望能解决大家当前遇到的麻烦。 在采集图像之前,我们首先要知道摄像头输出信号的特性。目前的模拟摄像头一般都是PAL制式的,输出的信号由复合同步信号,复合消隐信号和视频信号。其中的视频信号才是真正的图像信号,对于黑白摄像头,图像越黑,电压越低,图像越白,电压越高。而复合同步信号是控制电视机的电子枪对电子的偏转的,复合消隐信号是在图像换行和换场时电子枪回扫时不发射电子。由于人眼看到的图像大于等于24Hz时人才不会觉得图像闪烁,所以PAL 制式输出的图像是25Hz,即每秒钟有25幅画面,说的专业点就是每秒25帧,其中每一帧有625行。但由于在早期电子技术还不发达时,电源不稳定,容易对电视信号进行干扰,而交流电源是50Hz所以,为了和电网兼容,同时由于25Hz时图像不稳定,所以后来工程师们把一副图像分成两场显示,对于一幅画面,一共有625行,但是电子枪先扫描奇数场1,3,5.....,然后再扫描2,4,6.....,所以这样的话,一副图像就变成了隔行扫描,每秒钟就有50场了。其中具体的细节请参考这个网站 电视原理与系统 /zjx/zjx09/zjx090000.htm 只用看前面的黑白全电视信号和PAL制式就可以了(当然如果感兴趣可以全部看完)。 通过上面的内容如果你对PAL制式信号了然于心,那么就可以开始图像的采集了,PAL 输出的信号有复合同步信号,复合消隐信号和视频信号。那么我们首先就是要从这三种信号中分理出复合同步信号,复合消隐信号和视频信号,以便我们对AD采样到的值进行存储,

(完整版)基于CCD图像采集系统毕业设计

毕业设计(论文) 基于CCD图像采集系统

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

第1章绪论 1.1课题景背 近年来,随着工业的发展和安全意识的增强,对生产监测和控制的要求不断提高,在设备检测、安全监控、自动测量等工业测控领域,都需要有性能好、成本低、工作稳定、应用灵活方便的图像采集和处理系统。而CCD图像传感器正是目前常用的图像传感器之一。 CCD是Charge Coupled Device的缩写,是一种光电转换式图像传感器。它利用光电转换原理把图像信息直接转换成电信号,这样便实现了非电量的电测量。同时它还具有体积小、重量轻、噪声低、自扫描、工作速度快、测量精度高、寿命长等诸多优点,因此受到人们的高度重视,在精密测量、非接触无损检测、文件扫描与航空遥感等领域中,发挥着重要的作用。 20世纪70年代美国贝尔实验室的W.S.Boyle,G.E.Smith发现了电荷通过半导体势阱发生转移的现象,提出了电荷藕合这一新概念和一维CCD器件模型,同时预言了CCD器件在信号处理、信号储存及图像传感中的应用前景。近年来随着半导体材料与技术的发展,尤其是集成电路技术的不断进步,CCD图像传感器得到很大发展,性能迅速提高。同时CCD图像传感器的家族也在不断壮大。在原有的可见光CCD、红外CCD、微光CCD、紫外CCD和X射线CCD等各种CCD图像传感器的基础之上,90年代以来又出现了几种新的CCD图像传感器,例如:超级空穴堆积CCD、超高感度空穴堆积CCD、超级CCD和四色超级空穴堆积CCD 。世界上CCD图像传感器主要由索尼、富士、夏普、柯达、松下和菲利浦六家公司所生产。国内CCD图像传感器的研制不够迅速,尚

STM32单片机ov760摄像头进行图像采集处理

#include #include #include #include #include #include #include #include #include "Image.h" #include "include.h" float kp,kd,ki; s16 steererr = 0; u8 Get_a_Y() { u8 t1,t2; //获得一个Y分量的过程 FIFO_RCK=0; FIFO_RCK=1; t1=(0x00ff&GPIOB->IDR); FIFO_RCK=0; FIFO_RCK=1; t2=(0x00ff&GPIOB->IDR); //跳过一个像素 FIFO_RCK=0; FIFO_RCK=1; t2=(0x00ff&GPIOB->IDR); FIFO_RCK=0; FIFO_RCK=1; t2=(0x00ff&GPIOB->IDR); return t1; }

void skip_a_row() { u16 i; u8 temp; for (i=0;i<320;i++) { //跳过一个像素 FIFO_RCK=0; FIFO_RCK=1; temp=(0x00ff&GPIOB->IDR); FIFO_RCK=0; FIFO_RCK=1; temp=(0x00ff&GPIOB->IDR); } } void Get_a_Image() { u16 i,j; for (i=0;i

LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统

LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统 2008-7-29 9:35:00于子江娄洪伟于晓闫丰隋永新杨怀江供稿 摘要:本文在LabVIEW和NI-IMAQ Vision软件平台下,利用通用图像采集卡开发一种图像实时采集处理虚拟仪器系统。通过调用动态链接库驱动通用图像采集卡完成图像采集,采集图像的帧速率达到25帧每秒。利用NI-IMAQ Vision视频处理模块,进行图像处理,以完成光电探测器的标定。该系统具有灵活性强、可靠性高、性价比高等优点。 主题词:虚拟仪器;图像处理;LabVIEW;动态链接库 1.引言 美国国家仪器(NI)公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW,使用图形化编程语言编程,界面友好,简单易学,配套的图像处理软件包能提供丰富的图像处理与分析算法函数,极大地方便了用户,使构建图像处理与分析系统容易、灵活、程序移植性好,大大缩短了系统开发周期。在推出应用软件的基础上,NI公司又推出了图像采集卡,对于NI公司的图像采集卡,可以直接使用采集卡自带的驱动以及LabVIEW中的DAQ库直接对端口进行操作。 但由于NI公司的图像采集卡成本很高,大多用户难以接受,因此硬件平台往往采用通用图像采集卡,软件方面的图像处理程序仍采用LabVIEW以及视频处理模块编写。本文正是基于这样的目的,提出了一种在LabVIEW环境下驱动通用图像采集卡的方案,在TDS642EVM高速DSP视频处理板卡的平台下,完成实时图像采集及处理。 在图象处理的工作中主要完成对CCD光电探测器的辐射标定。由于探测器在自然环境下获取图像时,会受到来自大气干扰,自身暗电流,热噪声等影响,使CCD像元所输出信号的数值量化值与实际探测目标辐射亮度之间存在差异,所以要得到目标的精确图像就必须对探测器进行辐射标定。 2.图像采集卡简介 闻亭公司TDS642EVM(简称642)多路实时视频处理板卡是基于DSP TMS320DM642芯片设计的评估开发板。计算能力可达到4Gips,板上的视频接口和视频编解码芯片Philips SAA7115H相连,实现实时多路视频图像采集功能,支持多种PAL,NTSC和SECAM视频标准。本系统通过642的PCI接口与主机进行数据交换。PCI支持“即插即用(PnP)”自动配置功能,使图像采集板的配置变得更加方便,其一切资源需求的设置工作在系统初启时交由BIOS处理,无需用户进行繁琐的开关与跳线操作。PCI接口的海量数据吞吐,为其完成实时图像采集和处理提供保证。 3.系统组成及工作原理

图像采集卡是什么【全面解析】

图像采集卡是什么 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 图像采集卡(Image Capture Card),又称图像捕捉卡,是一种可以获取数字化视频图像信息,并将其存储和播放出来的硬件设备。很多图像采集卡能在捕捉视频信息的同时获得伴音,使音频部分和视频部分在数字化时同步保存、同步播放。 图像采集卡,其功能是将图像信号采集到电脑中,以数据文件的形式保存在硬盘上。它是我们进行图像处理必不可少的硬件设备,通过它,我们就可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中,利用相关的视频编辑软件,对数字化的视频信号进行后期编辑处理,比如剪切画面、添加滤镱、字幕和音效、设置转场效果以及加入各种视频特效等等。后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD、DVD以及网上流行媒体等格式,方便传播。 采集,视频/图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程。由于图像信号的传输需要很高的传输速度,通用的传输接口不能满足要求,因此需要图像采集卡。 图像采集卡信号采集流程 从视频源得到的信号,经过视频接口送到视频采集卡,信号首先经过模数转换,然后送到数字解码器解码。模数转换器ADC实际上也是一个视频解码器,可以看出它对来自视频源的视频信号解码和数字化,另外,采用不同的颜色空间可选择不同的视频输入解码器芯片。 视频采集就是将视频源的模拟信号通过处理转变成数码信息,并将这些数码信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟数码转变是通过视频采集卡上的采集芯片进行的。通常在采集过程,对数码信息还进行一定形式的实时压缩处理。

PCB图像采集系统研究背景意义及国内外现状

PCB 图像采集系统研究背景意义及国内外现状 1 研究背景 2 AOI 系统的研究和国内现状 3 研究意义 1 研究背景 印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)又称为印刷线路板或印制电路板。印刷电路板是各种电子产品的主要部件,有“电子产品之母”之称,它是任何电子设备及产品均需配备的,其性能的好坏在很大程度上影响到电子产品的质量。几乎每一种电子设备都离不开PCB小到电子手表、计算器,大到航空航天、军用武器系统等,都包含各式各样,大小各异的PCB板。近年来,随着生产工艺的不断提高,PCB正在向超薄型、小元件、高密度、细间距方向快速发展。这种趋势必然给质量检测工作带来了很多挑战和困难。因此PCB故障的检测已经成为PCB制造过程中的一个核心问题,是电子产品制造厂商非常关注的问题。在生产线上,厂家为保证PCB板的质量,就得要求100%的合格率,对所有的部件、子过程和成品都是如此。在过去靠人工对其进行检测的过程中,存在以下几个不可避免的缺点: (1) 容易漏检。由于是人眼检测,眼睛容易疲劳,会造成故障不能被发现的问题。并且人工检测主观性大,判断标准不统一,使检测质量变得不稳定。 (2) 检测速度慢,检测时间长。比如对于图形复杂的印刷电路板,人工很难实现快速高效的检测,因此人工检测不能满足高速的生产效率。 (3) 随着技术的发展,设备的成本降低,人工费用增加,仍然由人工进行产品质量控制,将难于实现优质高效,而且还会增加生产成本。 (4) 在信息技术如此发达的今天人工检测有不可克服的劣势,例如:对检测结果实时地保存和远距离传输,对原始图像的保存和远距离传输等。 (5) 有些在线检测系统是接触式检测,需要与产品进行接触测量,因此,有可能会损伤产品。 因此,人工检测的精确性和可靠性大打折扣,传统意义上的检测方法不再能适应现代电路板检测的要求。如果漏检的有错误的电路板进入下一道工序,随着每一项工艺步骤的增加,到最终经过贴装阶段后,仍然会被检测出来是有故障的,那时,制造厂商与其花费大量的人力和成本来检测、返修这块电路板,还不如选择丢

基于Labview的图像采集与处理

目前工作成果: 一、USB图像获取 USB设备在正常工作以前,第一件要做的事就是枚举,所以在USB摄像头进行初始化之前,需要先枚举系统中的USB设备。 (1)基于USB的Snap采集图像 程序运行结果: 此程序只能采集一帧图像,不能连续采集。将采集图像函数放入循环中就可连续采集。

循环中的可以计算循环一次所用的时间,运行发现用Snap采集图像时它的采集速率比较低。运行程序时移动摄像头可以清楚的看到所采集的图像有时比较模糊。 (2)基于USB的Grab采集图像 运行程序之后发现摄像头采集图像的速率明显提高。

二、图像处理 1、图像灰度处理 (1)基本原理 将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定,而每个分量有255中值可取,这样一个像素点可以有1600多万(255*255*255)的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像,其一个像素点的变化范围为255种,所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰度化处理可用两种方法来实现。 第一种方法使求出每个像素点的R、G、B三个分量的平均值,然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量。 第二种方法是根据YUV的颜色空间中,Y的分量的物理意义是点的亮度,由该值反映亮度等级,根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应:Y=0.3R+0.59G+0.11B,以这个亮度值表达图像的灰度值。 (2)labview中图像灰度处理程序框图 处理结果:

PCB图像采集系统研究背景意义及国内外现状

PCB图像采集系统研究背景意义及国内外现状 1 研究背景 2 AOI系统的研究和国内现状 3 研究意义 1 研究背景 印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)又称为印刷线路板或印制电路板。印刷电路板是各种电子产品的主要部件,有“电子产品之母”之称,它是任何电子设备及产品均需配备的,其性能的好坏在很大程度上影响到电子产品的质量。几乎每一种电子设备都离不开PCB,小到电子手表、计算器,大到航空航天、军用武器系统等,都包含各式各样,大小各异的PCB板。近年来,随着生产工艺的不断提高,PCB正在向超薄型、小元件、高密度、细间距方向快速发展。这种趋势必然给质量检测工作带来了很多挑战和困难。因此PCB故障的检测已经成为PCB制造过程中的一个核心问题,是电子产品制造厂商非常关注的问题。在生产线上,厂家为保证PCB板的质量,就得要求100%的合格率,对所有的部件、子过程和成品都是如此。在过去靠人工对其进行检测的过程中,存在以下几个不可避免的缺点: (1)容易漏检。由于是人眼检测,眼睛容易疲劳,会造成故障不能被发现的问题。并且人工检测主观性大,判断标准不统一,使检测质量变得不稳定。 (2)检测速度慢,检测时间长。比如对于图形复杂的印刷电路板,人工很难实现快速高效的检测,因此人工检测不能满足高速的生产效率。 (3)随着技术的发展,设备的成本降低,人工费用增加,仍然由人工进行产品质量控制,将难于实现优质高效,而且还会增加生产成本。 (4)在信息技术如此发达的今天人工检测有不可克服的劣势,例如:对检测结果实时地保存和远距离传输,对原始图像的保存和远距离传输等。 (5)有些在线检测系统是接触式检测,需要与产品进行接触测量,因此,有可能会损伤产品。 因此,人工检测的精确性和可靠性大打折扣,传统意义上的检测方法不再能适应现代电路板检测的要求。如果漏检的有错误的电路板进入下一道工序,随着每一项工艺步骤的增加,到最终经过贴装阶段后,仍然会被检测出来是有故障的,那时,制造厂商与其花费大量的人力和成本来检测、返修这块电路板,还不如选

基于摄像头的图像采集与处理应用

基于摄像头得图像采集与处理应用 1、摄像头工作原理 图像传感器,就是组成数字摄像头得重要组成部分。根据元件得材料不同,可分为 CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合元件)与CMOS(plementary MetalOxide Semiconductor,金属氧化物半导体元件)两大类。 电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度得半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部得闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机得处理手段,根据需要与想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有得感光单位所产生得信号加在一起,就构成了一幅完整得画面。 互补性氧化金属半导体CMOS(plementary MetalOxide Semiconductor)与CCD一样同为在图像传感器中可记录光线变化得半导体。CMOS主要就是利用硅与锗这两种元素所做成得半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)与P(带+电)级得半导体,这两个互补效应所产生得电流即可被处理芯片纪录与解读成影像。然而,CMOS得缺点就就是太容易出现杂点, 这主要就是因为早期得设计使CMOS在处理快速变化得影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热得现象。 CCD与CMOS在制造上得主要区别就是CCD就是集成在半导体单晶材料上,而CMOS就是集成在被称做金属氧化物得半导体材料上,工作原理没有本质得区别。CCD制造工艺较复杂,采用CCD得摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造,目前CCD与CMOS得实际效果得差距已经减小了不少。而且CMOS得制造成本与功耗都要低于CCD不少,所以很多摄像头生产厂商采用得CMOS感光元件。成像方面:在相同像素下CCD得成像通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS得产品往往通透性一般,对实物得色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好,由于自身物理特性得原因,CMOS得成像质量与CCD还就是有一定距离得。但由于低廉得价格以及高度得整合性,因此在摄像头领域还就是得到了广泛得应用 工作原理:为了方便大家理解,我们拿人得眼睛来打个比方。当光线照射景物,景物上得光线反射通过人得晶状体聚焦,在视网膜上就可以形成图像,然后视网膜得神经感知到图像将信息传到大脑,我们就能瞧见东西了。摄像头成像得原理与这个过程非常相似,光线照射景物,景物上得光线反射通过镜头聚焦,图像传感器就会感知到图像。 具体部分就是这样得,摄像头按一定得分辨率,以隔行扫描得方式采集图像上得点,当扫描到某点时,就通过图像传感芯片将该点处图像得灰度转换成与灰度一一对应得电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。如图1所示,摄像头连续地扫描图像上得一行,则输出就就是

对摄像头采集图像的处理(1)

1. 图像处理 4.2.1目标指引线的提取 智能车通过图像采样模块获得车前方的赛道图像信息,往下介绍如何 分析此二维数组来提取黑线,我们采用边缘检测的方法。 二维数组的行数和列数即为像素的图像坐标,我们若求出了黑线边缘 的图像坐标,就知道了黑线的位置。黑线边缘的特点是其左、右两像素为 一黑一白,两像素值的差的绝对值大于某阀值,大于可根据试验确定;而 其余处的相邻两像素或全白,或全黑,像素值差的绝对值小于该阀值。这 样,只要我们对两数组每行中任何相邻两点做差,就可以根据差值的大小 是否大于该阀值来判断此两点处是否为黑线边缘,还可以进行根据差值的 正负来判定边缘处是左白右黑,还是右黑左白。 从最左端的第一个有效数据点开始依次向右进行阀值判断:由于实际 中黑白赛道边缘可能会出现模糊偏差,导致阀值并不是个很简单介于两相 邻之间,很可能要相隔两个点。因此:第line为原点,判断和line+3的差 是否大于该阀值,如果是则将line+3记为i,从i开始继续在接下的从i+3到该行最末一个点之间的差值是否大于阀值,如果大于则将line+i/2+1的坐 标赋给中心给黑线中心位置值,如5-4

图4-4单行黑线提取法 利用该算法所得到的黑线提取效果不仅可靠,而且实时性好;在失去 黑线目标以后能够记住是从左侧还是从右侧超出视野,从而控制舵机转向让赛车回到正常赛道。 试验表明:只要阀值取得合适,该算法不仅可靠,而且实时性较好。 如果更进一步可以设置阀值根据现场情况的变化而变化。在黑线引导线已经能够可靠提取的基础上,我们可以利用它来进行相应的弯、直道判定,以及速度和转向舵机控制算法的研究。 2.

高清监控系统方案

高清监控系统解决方案

目录 1.系统概述 ..................................................................................................................................... 1-1 2.设计规范及标准 ......................................................................................................................... 2-1 3.缩写词和术语 ............................................................................................................................. 3-1 3.1.缩写词 .................................................................................................................................. 3-1 3.2.术语 ...................................................................................................................................... 3-2 4.系统构成 ..................................................................................................................................... 4-1 4.1.图像采集部分 ...................................................................................................................... 4-1 4.2.通信传输部分 ...................................................................................................................... 4-3 4.3.监控中心 .............................................................................................................................. 4-3 4.3.1.系统管理平台 .............................................................................................................. 4-4 4.3.2.中心显示...................................................................................................................... 4-5 4.3.3.网络存储...................................................................................................................... 4-7 5.系统功能 ..................................................................................................................................... 5-1 5.1.基本功能 .............................................................................................................................. 5-2 5.1.1.监视功能...................................................................................................................... 5-2 5.1.2.录像及回放功能 .......................................................................................................... 5-3 5.1.3.控制功能...................................................................................................................... 5-3 5.1.4.用户与权限管理 .......................................................................................................... 5-3 5.2.基于ATMS集成平台的扩展功能...................................................................................... 5-4 5.2.1.违法抓拍功能 .............................................................................................................. 5-4 5.2.2.视频分组显示功能 ...................................................................................................... 5-7

基于摄像头的图像采集与处理应用

基于摄像头的图像采集与处理应用 1、摄像头工作原理 图像传感器,是组成数字摄像头的重要组成部分。根据元件的材料不同,可分为CCD (Charge Coupled Device,电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体元件)两大类。 电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。 互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一样同为在图像传感器中可记录光线变化的半导体。CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而,CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。 CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上,工作原理没有本质的区别。CCD制造工艺较复杂,采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造,目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少,所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。成像方面:在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般,对实物的色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好,由于自身物理特性的原因,CMOS的成像质量和CCD还是有一定距离的。但由于低廉的价格以及高度的整合性,因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用 工作原理:为了方便大家理解,我们拿人的眼睛来打个比方。当光线照射景物,景物上的光线反射通过人的晶状体聚焦,在视网膜上就可以形成图像,然后视网膜的神经感知到图像将信息传到大脑,我们就能看见东西了。摄像头成像的原理和这个过程非常相似,光线照射景物,景物上的光线反射通过镜头聚焦,图像传感器就会感知到图像。 具体部分是这样的,摄像头按一定的分辨率,以隔行扫描的方式采集图像上的点,当扫描到某点时,就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度一一对应的电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。如图1所示,摄像头连续地扫描图像上的一行,则输出

图像采集系统的制作方法

本技术涉及一种图像采集系统,其能够适用于对不同分辨率、不同图像输出接口的相机,并且具备自检功能,实现对自身系统误差进行检测,大大提高了图像采集工作的工作效率和可靠性。该系统包括相机和上位机;还包括分别与相机和上位机相互通讯的相机通用检测设备;相机通用检测设备包括子板以及母板;子板包括第一基板、设置在第一基板上的N个相机接口、N个接口芯片、N个电平转换芯片以及第一电连接器;母板包括第二基板、设置在第二基板上的电源模块、第二电连接器、FPGA芯片、SDRAM芯片、串行UART接口以及数据传输接口;第一电连接器和第二电连接器是板间电连接器,通过这两个电连接器将第一基板和第二基板互联起来。 技术要求 1.一种图像采集系统,包括相机和上位机;其改进之处在于:还包括分别与相机和上位机相互通讯的相机通用检测设备; 相机通用检测设备包括子板以及母板; 子板包括第一基板、设置在第一基板上的N个相机接口、N个接口芯片、N个电平转换芯片以及第一电连接器; 母板包括第二基板、设置在第二基板上的电源模块、第二电连接器、FPGA芯片、SDRAM芯片、串行UART接口以及数据传输接口; 第一电连接器和第二电连接器是板间电连接器,通过这两个电连接器将第一基板和第二基板互联起来; 相机图像输出接口与第一基板上的接口芯片、相机接口、电平转换芯片电连接,用于对图像数据进行传输和处理; 第二基板上的SDRAM芯片、串行UART接口以及数据输出接口均与FPGA芯片电连接; 串行UART接口与上位机电连接用于接收上位机发送的控制指令,数据输出接口与上位机通过千兆以太网实现物理连接,通过标准的UDP协议实现相互通讯; 电源模块用于给相机供电。 2.根据权利要求1所述的图像采集系统,其特征在于: 所述FPGA芯片上运行的模块包括:图像接口控制模块、图像数据缓存模块、虚拟相机控制模块、以太网数据打包模块、以太网发送模块、SDRAM控制模块以及UART模块; 图像接口控制模块针对不同的接口的相机产生不同的时序接口波形,控制接口芯片完成相机图像数据的正确采集; 图像数据缓存模块将采集到的图像数据缓存到FPGA内部的FIFO中,并在缓存到特定FIFO深度的时候,通知以太网数据打包模块读取FIFO内部的数据,并按照协议进行打包; 虚拟相机控制模块根据上位机的指令设置,产生不同分辨率的15个虚拟相机图像,且在同一时刻,只产生一种虚拟相机图像用于对相机自身进行检测; 以太网数据打包模块根据上位机的指令设置,选择“图像数据缓存模块”或者“虚拟相机控制模块”的其中一个,读取其中的数据进行以太网数据打包;

摄像头图像采集及处理范文

摄像头采集赛道黑线信息是本系统赛道信息获取的主要途径,本章将从摄像头工作原理、图像采样电路设计、和采样程序流程图三个方面进行介绍。 8.1 摄像头工作原理摄像头常分为彩色和黑白两种摄像头,主要工作原理是:按一定的分辨率,以隔行扫描的方式采样图像上的点,当扫描到某点时,就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度成一一对应关系的电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。 在示波器上观察可知摄像头信号如图8.1所示。摄像头连续地扫描图像上的一行,就输出一段连续的电压视频信号,该电压信号的高低起伏正反映了该行图像的灰度变化情况。当扫描完一行,视频信号端就输出一低于最低视频信号电压的电平(如0.3V),并保持一段时间。这样相当于,紧接着每行图像对应的电压信号之后会有一个电压“凹槽”,此“凹槽”叫做行同步脉冲,它是扫描换行的标志。然后,跳过一行后(因为摄像头是隔行扫描的方式),开始扫描新的一行,如此下去,直到扫描完该场的视频信号,接着就会出现一段场消隐区。此区中有若干个复合消隐脉冲(简称消隐脉冲),在这些消隐脉冲中,有个脉冲,它远宽于(即持续时间长于)其他的消隐脉冲,该消隐脉冲又称为场同步脉冲,它是扫描换场的标志。场同步脉冲标志着新的一场的到来,不过,场消隐区恰好跨在上一场的结尾部分和下一场的开始部分,得等场消隐区过去,下一场的视频信号才真正到来。摄像头每秒扫描25 幅图像,每幅又分奇、偶两场,先奇场后偶场,故每秒扫描50 场图像。奇场时只扫描图像中的奇数行,偶场时则只扫描偶数行。 8.2 图像采样电路设计在本次比赛中赛道仅由黑白两色组成,为了获得赛道特征,只需提取探测画面的灰度信息,而不必提取其色彩信息,所以本设计中采用黑白摄像头。型号为: XB-2001B,分辨率为320*240。为了有效地获取摄像头的视频信号,我们采用LM1881提取行同步脉冲,消隐脉冲和场同步脉冲,电路原理图8.2所示。将视频信号通过一个电容接至LM1881的2脚,即可得到控制单片机进行A/D采样的控制信号行同步HS与奇偶场同步号 ODD/EVEN。

图像采集系统设计

DSP实习报告 题目:图像采集系统的设计 班级:xxx 姓名:xxx 学号:xxx 指导老师:xxxx

目录 一.实习题目 (3) 二.实习背景知识 (3) 三.实习内容 (5) 四.实习程序功能与结构说明 (8) 六.实习心得 (19)

一、实习题目 图像采集系统的设计 二、实习目的: 1、熟练掌握数字信号处理的典型设计方法与技术手段; 2、熟悉D6437视频输入,输出端的操作及编程。; 3、掌握常用电子仪器设备的使用方法; 4、熟悉锐化变换算法。 三、实习背景知识 1、计算机 2、CCS3.3.软件 3、DSP仿真器 4、EL_DM6437平台 EL-DM6437EVM是低成本,高度集成的高性能视频信号处理开发平台,可以开发仿真达芬奇系列DSP应用程序,同时也可以将该产品集成到用户的具体应用系统中。方便灵活的接口为用户提供良好的开放平台。采用该系列板卡进行产品开发或系统集成可以大大减少用户的产品开发时间。板卡结构框图如图所示:

板卡硬件资源: TMS320DM6437 DSP ,可工作在400/600 MHz; 2 路视频输入,包括一个复合视频输入及一个S端子视频输入; 保留了视频输入接口,可以方便与CMOS影像传感器连接; 3 路视频输出,包括2路复合视频,一路S端子输出; 128MByte 的DDR2 SDRAM存储器,256MBit的Nor Flash存储器;用户可选的NAND Flash接口; 可选的256K字节的I2C E2PROM; 1个10M/100Mbps自适应以太网接口; 1 路立体声音频输入、1路麦克风输入,1路立体声音频输出; USB2.0高速接口,方便与PC连接; 1个CAN总线、1个UART接口、实时时钟(带256Byte的电池保持RAM);4个DIP开关,4个状态指示LED; 可配置的BOOT模式; 10层板制作工艺,稳定可靠; 标准外部信号扩展接口; JTAG仿真器接口; 单电源+5V供电; 板卡软件资源:

单片机摄像头数据采集与处理

单片机摄像头数据采集与处理 题目单片机摄像头数据采集与处理 _自动化学院_院(系) 自动化_专业学 号 08009123 姓名孙博指导教师符影杰顾问教师起止日期 2012.12.20 –2013.06.10 设计地点中心楼 224东南大学毕业设计(论文)报告摘要单片机摄像 头数据采集与处理摘要随着计算机的发展,随着图像采集处理技术的进步和社会 的发展,其被广泛的运用于社会社交,远程医疗及实时监控等各个方面。图像测量 是一种非接触式的检测方法,可应用于工业、民用等许多领域。图像采集与处理是 图像测量的基础,关系到测量的精度与速度。基于单片机摄像头图像采集与处理技 术拥有广泛的应用市场和广阔的发展前景。本文中基于低功耗单片机的摄像式实时 图像测量系统,通过图像测量的方法,可直接安装在常规电表前,采用摄像技术和 图像识别技术实现数据采集,将读表数据直接在单片机中处理并显示出结果,采用 串口传输技术将数据存储于上位机上并显示,无需人工干预,具有成本低、安装简

单、智能化程度高的特点。针对本设计的特点,采用一种基于图像处理技术 的数码 管检测系统,设计了静态图像采集和静态图像处理的控制方案。首先,通过分析与 实验,完成各功能模块核心元件的选型与外围电路设计。经过硬件调试,完成了最 小系统、图像采集、数据存储、结果显示和数据传输等功能模块的硬件设计。其次, 在硬件平台的基础上,实现各个功能模块的软件功能。基于本装置的 控制 要求,分别选用了 MSP430F149 单片机和STC12LE5A60S2 单片机和OV7670 图像传感器作为核心部件,设计并完成了两套图像测量系统。实验结 果表 明,该装置满足测量要求,达到了研究的预期目的。关键词:图像测量、图像 处理、 摄像头、单片机 .I.东南大学毕业设计(论文)报告 Abstract Singlechip camera data acquisition and processing Abstract With the development of computer technology along with the development of image acquisition andprocessing technology and the progress of society image technology is widely used in socialnetworkingtelemedicine and real-time monitoring. Image measurement is a sort of non-contactmeasurement which can be applied to many fields such as industrial civil. Image acquisition andprocessing is the basis of image measurement which is related to the precision and

摄像头视频采集压缩及传输原理

摄像头视频采集压缩及传输原理 摄像头基本的功能还是视频传输,那么它是依靠怎样的原理来实现的呢?所谓视频传输:就是将图片一张张传到屏幕,由于传输速度很快,所以可以让大家看到连续动态的画面,就像放电影一样。一般当画面的传输数量达到每秒24帧时,画面就有了连续性。 下边我们将介绍摄像头视频采集压缩及传输的整个过程。 一.摄像头的工作原理(获取视频数据) 摄像头的工作原理大致为:景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可以看到图像了。下图是摄像头工作的流程图: 注1:图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时,就会产生电荷。 注2:数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能:主要是通过一系列复杂的数学算法运算,对数字图像信号参数进行优化处理,并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。 DSP结构框架: 1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) 2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) 3. USB device controller(USB设备控制器) 而视频要求将获取的视频图像通过互联网传送到异地的电脑上显示出来这其中就涉及到对于获得的视频图像的传输。 在进行这种图片的传输时,必须将图片进行压缩,一般压缩方式有如H.261、JPEG、MPEG 等,否则传输所需的带宽会变得很大。大家用RealPlayer不知是否留意,当播放电影的时候,在播放器的下方会有一个传输速度250kbps、400kbps、1000kbps…画面的质量越高,这个速度也就越大。而摄像头进行视频传输也是这个原理,如果将摄像头的分辨率调到640×480,捕捉到的图片每张大小约为50kb左右,每秒30帧,那么摄像头传输视频所需的速度为50×30/s=1500kbps=1.5Mbps。而在实际生活中,人们一般用于网络视频聊天时的分辨率为320×240甚至更低,传输的帧数为每秒24帧。换言之,此时视频传输速率将不到300kbps,人们就可以进行较为流畅的视频传输聊天。如果采用更高的压缩视频方式,如MPEG-1等等,可以将传输速率降低到200kbps不到。这个就是一般视频聊天时,摄像头所需的网络传输速度。 二.视频压缩部分 视频的压缩是视频处理的核心,按照是否实时性可以分为非实时压缩和实时压缩。而视频传输(如QQ视频即时聊天)属于要求视频压缩为实时压缩。 下面对于视频为什么能压缩进行说明。 视频压缩是有损压缩,一般说来,视频压缩的压缩率都很高,能够做到这么 高的压缩率是因为视频图像有着非常大的时间和空间的冗余度。所谓的时间冗余度指的是两帧相邻的图像他们相同位置的像素值比较类似,具有很大的相关性,尤其是静止图像,甚至两帧图像完全相同,对运动图像,通过某种运算(运动估计),应该说他们也具有很高的相关性;而空间相关性指的是同一帧图像,相邻的两个像素也具备一定的相关性。这些相关性

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