前言:
摄像头的工作原理大致为:景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D[1] (模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再传输给其他显示硬件就可以显示看到图像了
我要讲解的是0V7725摄像头,带FIFO缓存,以及通过STM32F103MCU进行控制,在采用ILI9341控制器芯片的液晶屏(分辨率240*320)上显示。
我会分两大板块介绍:
第一是摄像头图像数据采集的过程
第二是图像数据在液晶屏上显示的过程
摄像头图像数据采集
以下是要讲的几个小点:
0.OV7725的摄像头结构
1.摄像头(实际上是图像传感器在采集)采集图像获得图像数据(是怎么样获得彩色信息数据的呀这个我比较关心与好奇)是怎样的一个过程。
2.摄像头(从硬件电路上讲是0V7725芯片在传输数据)将数据传输给FIFO(起数据缓冲的作用)的过程是个什么样的过程。
3.(由数字电路基础知,硬件电路上传输数据是需要时钟的)通过什么时序,该时序又是什么样的。
5.然后根据程序讲解,引脚间的连接与配置。
6.然后根据程序讲解ov7725的芯片初始化过程。
0>OV7725摄像头的结构:
晶振、板载电路、镜头、FIFO存储器(AL422B芯片)、CMOS数字图像传感器(Ov7725CMOS感光芯片)、DSP数字算法处理芯片(用于处理采集到的图像数据)
结构功能介绍:
CMOS图像传感器:首先什么是CMOS图像传感器,CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
我们采用的该Ov7725图像传感器的像素30万,分辨率:480*640支持使用 VGA 时序输出图像数据,也支持QVGA时序输出240*320(本实验为了妥协FIFO的存储量,只能存储一帧该分辨率大小的图形,而且我们的屏幕也是240*320的显示分辨率),输出图像的数据格式支持 YUV(422/420)(这个后面会介绍)、 YCbCr422(这个后面会介绍) 以及 RGB565 格式。它还可以对采集得到的图像进行补偿,支持伽玛曲线、 白平衡、饱和度、色度等基础处理(这些处理为什么明明不懂我还要说,因为程序配置时你会发现一些莫名其妙的配置,我们虽然不用,但是我们要配成不用,所以那些莫名其妙的程序就是对此的配置)
DSP数字算法处理芯片:这个部分就是OV7725芯片中的结构,单独提出来知识为了便于我们对结构的理解。
FIFO存储器:接收图像传感器传过来的图像数据。
Ov7725芯片内部结构(注:FIFO不属于OV7725内部元件)
此处本有图片(可以从我的评论中下载资源,下述提到的图片我都会打包发评论)
(1) 控制寄存器——控制接口
标号