基于单片机的低成本CMOS图像采集系统.pdf

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1、2014年仪表技术与2014第2期InstrumentTechniqueNo．2基于单片机的低成本CMOS图像采集系统董大波，王湘云，赵柏秦，吴南健(中国科学院半导体研究所，北京100083)摘要：为了在物联网系统中实现图像采集，针对物联网传感节点的特点，提出了一种新型的低成本嵌入式图像采集系统，探讨了系统的基本原理和实现方法，并给出系统的软硬件设计方案。硬件方面，采用8位单片机、CMOS图像传感器、Flash存储器等主要器件构成系统的硬件平台，所选器件价格低廉，硬件连接简单，从而实现低成本。软件方面，详细介绍了系统的主要软件设计，并

2、且提出一种全新的图像拼接算法，成功解决了单片机处理速度太慢的问题。试验结果表明：系统结构简单、体积小、实时性好、运行稳定，能够很好地满足用户图像采集的需求，应用领域广泛。关键词：图像采集；单片机；图像拼接；低成本；物联网中图分类号：TP368．2文献标识码：A文章编号：1002—1841(2014)02—0045—05DesignofLow·costImageAcquisitionSystemBasedonSCMDONGDa—bo，WANGXiang—yun，ZHA0Bai—qin，WUNan~ian(InstituteofSemic

3、onductors，ChineseAcademyofSciences，Beijing100083，China)Abstract：Inordertorealizetheimageacquisitioninthesystemofinternetofthings，anewlow—costimageacquisitionsystembasedonSCMwasproposedaccordingtothefeatureofinternetofthings．Thebasicprinciplesofthesystemwasdiscussedandth

4、esolutionsofthehardwareandsoftwarewasdesigned．ThehardwarepartiscomposedofembeddedcontrollerSCM，CMOSimagesensor，flashmemory，thepriceoftheselecteddeviceischeap，andthehardwareconnectionissimple，whichcontributestothelowcostofsystem．Inthesoftwaresection，thispaperintroducesth

5、esystemgmainsoftwaredesign，andpresentsanewimagemosaicingalgorithm，successfullysolvedtheproblemthattheprocessingspeedofSCMistooslowtocaptureimage．Theresultsshowthatthisembeddedimageacquisitionsystemhasasimplestructure，smallvolume，canrightlycapturetheimagewiththecharacter

6、isticsofgoodrealtimeability，runningstabilization，canbeverygoodtomeetthedemandofuser，andhasaverywidelyapplicationfield．Keywords：imageacquisition；SCM；imagemosaicing；low—cost；internetofthings0引言基于单片机的低成本CMOS图像采集系统正是在这样特在很多场合，由于客观条件限制，人们不可能进入现场进定的应用背景下设计的⋯。行直接观察，只能用适应性更强的电子

7、图像设备来代替完成，针对物联网传感节点的特性，结合现有的技术条件和实际在此背景下发展起来的图像技术成为人们关注的热点应用技应用，提出一种用单片机直接与CMOS图像传感器相连，采用术之一，它以直观、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。Flash为图像存储器，RS232为图像传输协议，并且多帧图像拼在物联网系统中实现图像采集，必须要考虑物联网的以下特接成一幅图像的方法，实现了远程监控。所选器件价格低廉，点：硬件连接简单，从而成本非常低。该系统可单独作为独立的图(1)物联网节点对价格敏感。物联网是信息传感技术的大像采集系统，又能以非常低的成

8、本附加到其他物联网节点上，规模应用，传感节点数目成百上千，若每个节点的成本提高一应用领域广泛。点，整个物联网系统的成本就会提高很多。所以传感节点图像1系统总体方案采集的成本应尽量低。图像采集系统是根据某种特定的使用目的和