基于FPGA的攝像機(jī)傳感器接口實(shí)現(xiàn)

圖像傳感器，是組成數(shù)字?jǐn)z像頭的重要組成部分。如果沒(méi)有傳感器，就沒(méi)有圖像信號(hào)可進(jìn)行處理。眾所周知傳感器是非標(biāo)準(zhǔn)化的。在采用的方案中，它們有以下的不同之處：

　　轉(zhuǎn)換可見光或紅外光為電信號(hào)的方式；尤其是在該信號(hào)離開這塊芯片之前，對(duì)這個(gè)信號(hào)采用的編碼和壓縮（有時(shí)）的方式。

　　對(duì)傳感器內(nèi)部的寄存器進(jìn)行編程的方式，以調(diào)整增益、曝光時(shí)間、傳感器模式（如線性、HDR），傳感器圖像坐標(biāo)等。

　　實(shí)現(xiàn)特殊功能的方式，如高（或?qū)挘﹦?dòng)態(tài)范圍（HDR/WDR）；例如通過(guò)在同一封裝中的多個(gè)傳感器，對(duì)于同一圖像幀多次曝光等。

　　這些傳感器廠商采用的接口，以使這些電子圖像信號(hào)離開傳感器，并進(jìn)入下游的處理邏輯。

　　FPGA提供一個(gè)具成本效益的，尺寸非常小的可編程邏輯平臺(tái)，可以輕松地將信號(hào)從不同的圖像傳感器接口轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號(hào)，以供下游的邏輯進(jìn)行處理。FPGA提供具有成本效益的可編程機(jī)制，以適應(yīng)各種信號(hào)編碼方案、寄存器管理方案和傳感器接口，從而為不同類型的傳感器提供可編程支持。

　　圖像傳感器技術(shù)

　　根據(jù)用于將可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的基本技術(shù)，圖像傳感器可分為兩大類。它們是CCD（電荷耦合器件）傳感器和CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）傳感器。到目前為止，出貨量最多的圖像傳感器是CMOS傳感器。本文只關(guān)注CMOS傳感器接口。

　　在視頻處理鏈中典型的圖像傳感器的應(yīng)用如圖1所示。

圖1 在視頻處理鏈中典型的圖像傳感器的應(yīng)用