基于STM32F407的图像采集与传输系统的设计与实现.pdf

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1、万方数据基于STM32F407的图像采集与传输系统的设计与实现杨宇，贾永兴，荣传振，王渊，朱莹(解放军理工大学通信工程学院，江苏南京210007)摘要：系统以基于Cortex—M4内核的STM32F407作为控制核心，使用0V9655图像传感器采集图像，并利用TFT屏动态显示。图像传输模块基于LwIP协议实现向PC传输图像。最后PC接收并保存图像数据，利用MATL～B编程恢复图像，将其与TFT显示的图像对比。实验结果表明，图像传输稳定可靠，图像清晰，满足机器人通过图像识别目标的要求。关键词：Cortex—M4STM32F407；图像传输：LwIP中

2、图分类号：TP393．1l文献标识码：A文章编号：1674—7720(2015)08—0026—031r、●11‘·●^●‘·●1UeSl譬cn刮ndreatiZationO士lmageaCaUlSmon刮nd把ansInissionsystembasedonSTM32F407YangYu，JiaYongxing，RongChuanzhen，WangYuan，ZhuYing(CoUegeofCommunicationEngineering，PIAUniversityofScienceand7rechnology，Nanjing210D0叮，CIli

3、na)AbStraCl：ThesystemisbasedonCortex—M4S’IM32F407coreopemting，usingthe0V9655imagesensorstocaptureimages，anddisplayingthemdynamicallyon7rFTscreen．Thenittransferst11eimagetomecomputerbasedonLwIPpmtocol，andtllecomputerreceivesandsavestheimagewhichisrecoveredbyMATLAB．Contmstingitw

4、iththatshowingonthe，11叮，tIleresultshowsthattheimagetransmissionisstableandreliable，anditcouldmeettheneedofmbotobjectrecognitionbyimage．KeywOrds：Conex—M4STM32F407；imaget瑚smission；LwIP0引言图像是人类获取信息的主要来源，也是智能机器人感知环境和识别目标的重要信息源之一⋯。因此，如何通过相机传感器高速、有效地获取和传输图像信息，成为智能机器人利用图像正确感知环境和识别目标的

5、前提。本文介绍了一种基于STM32F407芯片，利用LwIP协议的图像采集与传输系统。1系统的总体设计方案本系统的总体设计思路为：以STM32F407为主控核心，通过DCMI接口接收图像传感器OV9655采集的图像，利用DMA方式将图像发送到外部SRAM，同时通过FSMC接口将此数据发送到TFr屏显示，然后将外部SRAM上的图像通过网络传输并保存到PC，最后，利用MATLAB软件将接收的图像数据进行恢复显示，并验证其正确性。系统总体结构如图1所示。26一唑攀型电源卜—]R嗨1厂刮洲搿16一'■鬲———不—百开关I——一啦AF鲫DRJ450V9655

6、CMOSSensorJTAG匹坠刿巴型图1系统总体结构框图2系统的硬件构成本系统的硬件电路主要包括：微处理器、摄像头、以太网模块、SRAM、TFTr、RJ45接口、盯AG接口、复位电路、电源等。本系统的微处理器为ST公司的STM32F407IGT6【扪，其主频达168MHz，具有1MBFlash，196KBSRAM，专有DMA的lO／100EthemetMAC，14bit并行相机高速接口，为图像数据的采集提供了高速的传输速率。摄像头采用OmniVision公司的0V9655f引，这是一《微型机与应用》2015年第34卷第8期万方数据款用于移动设备的

7、130万像素CMOS图像传感器，具有照相和图像处理的多种功能(曝光控制、灰度调节、自动白平衡、色彩饱调节和噪声消除等)。其采用的OmniPixel技术平台，独特的像素架构增加了信噪比，使传感器在低光照的条件下仍能良好工作。OV9655支持的图像格式包括：RGB(GRB4：2：2，RGB5：6：5，5：5：5)、YUV(4：2：2)和YCbCr(4：2：2)，输出的图像尺寸包括SXGA、VGA、CIF和小于CIF至40×30的任何尺寸，本文设置图像输出格式为RGB5：6：5，分辨率为320×240。以太网模块的收发芯片为National公司的lO／1

8、00M以太网物理层收发芯片DP83848C，该芯片遵循Ethe卜netII和IEEE802．3u标准，支持MII、RMII