基于DM6446的變焦成像系統(tǒng)設計
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2．4 TFT-LCD模塊
本系統(tǒng)采用SHARP公司的LQ057Q3DC02液晶顯示模塊實時顯示圖像，它包含一個彩色TFT-LCD面板、驅動電路、控制單元、電源以及一個背光板單元。LQ057Q3DC02顯示的圖像大小為320x240，數(shù)據(jù)信號的寬度為18 bit。VPBE為TFT-LCD模塊提供時鐘信號、行／場同步信號、RGB圖像信號及其他控制信號。
2．5 電平轉換模塊
由于DM6446處理器的接口電平為1．8 V，而A／D轉換后的圖像信號電平和TFT-LCD接口電平都為3．3 V，因此需要對信號輸入接口和輸出接口進行電平轉換。電平轉換通常采用專門的電平轉換芯片，但本系統(tǒng)中1．8 V與3．3 V之間的電平轉換利用CPLD來實現(xiàn)。由于CPLD的可編程陣列邏輯為B1和B2兩部分，因此對這兩個部分分別供1．8 V和3．3 V，這樣就實現(xiàn)了B1和B2兩部分的I／O輸入／輸出電平為1．8 V和3．3 V。通過對CPLD的編程，就能夠實現(xiàn)本系統(tǒng)中1．8 V與3．3 V之間的電平轉換。
3 系統(tǒng)軟件設計
3．1 CMOS圖像傳感器配置
利用SCCB總線接口可以對CMOS圖像傳感器提供的內部寄存器進行參數(shù)配置，從而實現(xiàn)對OV7620工作方式的有效控制。本系統(tǒng)利用MSP430單片機完成OV7620的配置工作，采用單片機的普通I／O口模擬串行總線來實現(xiàn)工作參數(shù)的配置。
在MSP430單片機P1口的兩個端口設置為輸出，其中一個用于模擬串行時鐘SIO-1，另一個用于模擬串行數(shù)據(jù)SIO-1。在編程實現(xiàn)時，通過延時操作改變SIO-1端口輸出電平模擬串行時鐘，同時在SIO-1為高電平時，將配置數(shù)據(jù)寫到SIO-1端口上。這樣通過先寫寄存器地址再寫寄存器數(shù)據(jù)，就能夠實現(xiàn)對OV7620的參數(shù)配置。
3．2 圖像采集與顯示
VPFE接收像素時鐘信號，同時根據(jù)圖像傳感器的工作時序配置HD_VD_WID寄存器，從而接收行／場同步信號HD和VD。CCDC模塊完成圖像采集工作，它提供了一個連接圖像傳感器和數(shù)字視頻源的接口，數(shù)據(jù)通過CCDC送入后續(xù)處理模塊或者異步外部存儲器接口進行存儲。為了使CCDC能夠進行圖像采集，在SYN_MODE寄存器中將數(shù)據(jù)接口配置成隔行掃描的8 bit寬度的RAW格式數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中將CCDC采集到的圖像數(shù)據(jù)直接放入DDR中存儲，因此將SYN_MODE，WEN設置為1，同時在SDR_ADDR中設置圖像數(shù)據(jù)的存儲地址。
VPBE中OSD模塊將視頻數(shù)據(jù)和顯示／位圖數(shù)據(jù)整合后，以YCbCr形式提供給VENC，它提供兩個視頻窗口和兩個OSD窗口用以顯示圖像。本系統(tǒng)將OSD的視頻窗口0作為圖像實時顯示窗口，VIDWINOADR寄存器配置成圖像數(shù)據(jù)的存放地址，使得OSD從DDR中獲取圖像數(shù)據(jù)。DLCD控制器為TFT-LCD提供工作時序，通過VMOD寄存器將數(shù)字視頻輸出格式配置成逐行掃描的并行RGB模式，從而滿足TFT-LCD的數(shù)據(jù)接口要求。
3．3 鏡頭控制
本系統(tǒng)在圖像傳感器上采用變焦距光學鏡頭，當變焦鏡頭從廣角端向遠角端移動時，變焦鏡頭的組合焦距發(fā)生改變，為了在圖像傳感器上成清晰的像，需要移動對焦鏡頭到對焦位置。本系統(tǒng)中鏡頭的控制包括變焦鏡頭的控制和對焦鏡頭的控制，其中變焦鏡頭通過按鍵的方式實現(xiàn)鏡頭的伸縮，對焦鏡頭則通過圖像的清晰與否來進行精確控制。鏡頭控制流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159680.htm
4 結論
利用DM6446處理器進行變焦成像系統(tǒng)設計，給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設計。該系統(tǒng)由變焦距鏡頭、CMOS圖像傳感器電路、DM6446處理器以及TFT-LCD組成。同時，系統(tǒng)在圖像傳感器上采用變焦距光學鏡頭進行成像，通過對鏡頭的控制能夠實現(xiàn)對不同物距下景物的清晰成像。本系統(tǒng)可應用于視頻監(jiān)控、數(shù)碼成像等領域，具有廣泛的應用性。
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