【正文】 of Mechatronics Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,chengdu 610054,China)Abstract:Aimed at the large volume, expensive price and poor flexibility of the image acquisition and processing equipment in the traditional industrial environment , we put forward and pleted a processing system driver and application program design based on the embedded Linux image the system,the traditiona CCD is instead by the application in the CMOS chip,and the embedded equipment is used as a frontend data processing platform,and also the transmission data to PC data processing can be realised by transferring the this system reach the goal which reduces the equipment volume and price of the image acquisition and processing in the industrial environment.Keywords: CMOS image sensor。關鍵詞：CMOS圖像傳感器；嵌入式linux；TCP/IP協(xié)議；數(shù)字圖像處理；中圖分類號：TP368 文獻標識編碼：A The software abou timage39。 基于CMOS圖像傳感器的嵌入式圖像采集處理系統(tǒng) （電子科技大學 機械電子工程學院，四川 成都 610054）摘要：針對在工業(yè)環(huán)境下傳統(tǒng)的圖像采集和處理設備體積龐大、昂貴價格和靈活性差等問題，提出和完成了一種基于ARM和Linux的圖像采集與處理的軟件設計與實現(xiàn)。在系統(tǒng)中應用了CMOS芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CCD來采集圖像數(shù)據(jù)，利用嵌入式設備做為前端數(shù)據(jù)處理平臺，同時亦可通過傳輸協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)至PC上進行數(shù)據(jù)處理，達到了降低工業(yè)環(huán)境下圖像采集和處理設備體積和價格的效果。s acquisition and processing design and implementation based amp。 Embedded Linux。1. 引言 隨著科技日新月異的發(fā)展，人們對圖像處理平臺的需求逐步由PC機平臺轉移到嵌入式系統(tǒng)平臺上。在國內(nèi)，對嵌入式系統(tǒng)的定義為[2]:以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，從而能夠適應實際應用中對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是實時系統(tǒng)[3]，而所謂實時系統(tǒng)，指的是能夠及時處理外來信息，并在指定時間內(nèi)做出反應的系統(tǒng)。隨著超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，嵌入式圖像處理器由曾經(jīng)的8位單片機發(fā)展到現(xiàn)今32位高速CPU(如ARMARM9內(nèi)核)以及采用達芬奇架構[5]的專用視頻處理芯片，從而極大的增強了嵌入式系統(tǒng)數(shù)字信號處理的能力。 從發(fā)展前景來看，工業(yè)上，檢查印刷底板的裂痕，檢查鑄鐵的雜質和斷口，檢查玻璃產(chǎn)品的裂縫和氣泡，都需要用到基于嵌入式系統(tǒng)的圖像處理技術。醫(yī)學上，對拍攝到的X射線圖像進行分析，智能的進行診斷，也需要基于嵌入式系統(tǒng)的圖像處理技術。2. 基于嵌入式linux的圖像采集系統(tǒng)于處理硬件平臺簡介，其主要的部S3C2440處理器 MT9M001DATA 0:7幀同步、行同步、像素同步 兩線串行協(xié)議PC機TCP/IP協(xié)議輸出數(shù)據(jù)與命令 件包括：CMOS圖像傳感器MT9M001，ARM處理器，PC機等。MT9M001提供了一個類似于I2C的兩線串行協(xié)議，用于控制CMOS芯片的行為。嵌入式平臺下本身的資源相對有限，當出現(xiàn)需要大量復雜計算的情況，例如進行頻域變換、彩色空間轉換等計算時，可以借助于PC機強大的計算能力來完成工作，通過TCP/IP協(xié)議來與PC機進行連接并傳輸數(shù)據(jù)。 CMOS圖像傳感器MT9M001C12STM圖像傳感器MICRO公司生產(chǎn)的1/2英寸黑白圖像傳感器，具有130萬像素的分辨率。除此之外MT9M001C12STM還擁有其他諸多優(yōu)點，使得其能夠很好的滿足本系統(tǒng)的需求。（2）MT9M001C12STM提供VGA,QVGA,CIF,QCIF等多種輸出格式供用戶選擇,以滿足不同的需要（3）集成了可編程灰度矯正，白平衡和增益控制（4）提供了兩線串行接口總線可方便的對MT9M001C12STM各種工作模式進行控制。其主頻400MHz,最高可達533MHZ。3. 系統(tǒng)硬件設計 系統(tǒng)的硬件設計包括了兩部分第一部分是基于COMS芯片的圖像傳感器接口設計，第二部分是嵌入式系統(tǒng)的底板設計。 MT9M001圖像傳感器的原理圖由于MT9M001圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)是10位的，而我們需要的圖像只需要8bit的數(shù)據(jù)。完成布線后的PCB板和3D外觀的PCB板， MT9M001的PCB設計圖 MT9M001的3D外觀的PCB板 嵌入式系統(tǒng)的底板的設計 通過查閱相應的芯片資料，進行嵌入式底版的設計，底板原理圖為 底版原理圖的頂層圖 網(wǎng)口電路 核心板接口圖在設計時，由于對元器件的位置有一定的要求，而且整個電路板的尺寸有限，所以線路顯得較為緊湊，經(jīng)過綜合考慮，完成了嵌入式底版的布線。第一部分為系統(tǒng)的驅動程序，主要負責硬件設備的初始化和為用戶提供操作硬件設備的接口。 MT9M001的兩線串行協(xié)議由于MT9M001內(nèi)部寄存器以設置只能通過其兩線串行協(xié)議來完成，并沒有支持此類協(xié)議的驅動。 MT9M001的兩線串行協(xié)議驅動是類似于OV系類芯片的SCCB驅動的一種通信協(xié)議，用于完成攝像頭芯片內(nèi)部的寄存器設置。MT9M001的兩線串行協(xié)議簡述如下：以寫模式為例，當SCLK為高，SDATA由高電平轉換為低電平時，開始數(shù)據(jù)傳輸。由于MT9M001的寄存器是16bit的，所以一次得送入16bit的數(shù)據(jù)。： start bit時序