基于A(yíng)RM7的圖像數據采集系統的研究與應用

摘要: 為解決圖像監控設備中圖像數據的實(shí)時(shí)采集與存取問(wèn)題，研究了一種新型圖像數據采集系統。該系統選取基于ARM7的處理器AT91SAM 7XC512，運行的是uC /OS- II操作系統。當系統巡邏信號被觸發(fā)時(shí)，圖像可以通過(guò)串口攝像頭模塊采集,存儲到U 盤(pán)中。該設計性能好、體積小、功耗低，運行穩定可靠。系統軟件和硬件已通過(guò)調試并在工業(yè)圖像數據采集系統中得到了實(shí)際驗證。

在國防、工業(yè)、醫學(xué)、家用以及科研等領(lǐng)域，圖像數據采集系統得到廣泛應用。這些系統所使用的圖像傳感器主要有CCD 和CMOS陣列兩類(lèi); 其中，CMOS相比CCD 圖像傳感器，具有高集成度、簡(jiǎn)單的供壓電路、低成本和低的技術(shù)水平等特性 ，應用非常廣泛。

目前，國內外已有的圖像數據采集系統，各有其獨特優(yōu)勢和借鑒意義，但在家庭、店鋪、汽車(chē)等某些無(wú)人值守但需要自動(dòng)圖像監控的場(chǎng)合，普通的圖像采集監控系統具有一些缺點(diǎn)，如設備費用高、體積大、功耗高等。本系統以ARM7為控制核心，通過(guò)圖像傳感器OV7620采集圖像數據，利用圖像壓縮編碼芯片OV528進(jìn)行數據壓縮和數據傳輸，再經(jīng)過(guò)存儲模塊將采集的監控圖像數據保存到U 盤(pán)，方便瀏覽，特別在不需要連續采集圖像的場(chǎng)合，該嵌入式系統能夠很好的滿(mǎn)足圖像監控的需求。

1 圖像數據采集系統組成

圖像數據采集系統主要包括: 攝像頭模塊(由OV7620和OV528等器件組成)、ARM7處理器AT91SAM 7XC512模塊、紅外探測報警模塊、U 盤(pán)存儲模塊等; 其組成原理如圖1所示。本文圍繞圖像數據采集系統的實(shí)現，主要討論攝像頭模塊和圖像采集存儲的設計。

1.1 系統主控芯片AT91SAM7XC512

AT91SAM7XC512是ATMEL公司2007年推出的基于ARM7TDM I處理器的工業(yè)級芯片，它包括512KBF lash ROM、128KB RAM、CAN、USB、雙串口USART0、USART1、通用I/O 端口等豐富的片上資源，而且速度快、控制靈活; 每塊芯片零售價(jià)約55元，與SAMSUNG 公司的S3C44B0X等ARM7芯片相比，以及與文獻相比，省去了外接的ROM、RAM 或SRAM，降低了電路設計和焊接難度，由于其內含足夠大的ROM 和RAM，相對提高了系統運行速度和可靠性。

圖1 圖像數據采集系統組成原理圖