基于CMOS图像传感器OV7720的网络摄像机设计.pdf

2011年2月15日
现代电子技术
Feb,2011
第34卷第4期
Modern Electronics Technique
Vol 34 No 4
基于CMOS图像传感器OV7720的网络摄像机设计
刘春保,洪镇南,张小伟,廖旭辉
(南华大学,湖南衡阳421001)
摘要:以网络摄像机为应用背景,阐述了数字CMOS图像传感器(OV7720芯片的参数、接ロ和通信协议,结合网络摄
像机的开发环境,详细介绍了芯片与嵌入式CPU的硬件电路和软件结构。系统以嵌入式 Linux作为操作系统,相机芯片
OV7720,OV529对数字视频进行采集、压缩编码并生成MPEG-4码流。MPEG-4码流经过AT91SAM7X256控制器外挂的
网络芯片被输送到PC机。PC机通过内嵌MPEG-4解压插件的IE浏览器实时浏览视频和控制网络摄像机的状态
关键词:CMOS图像传感器;网络摄像机;MPEG-4;嵌入式系统
中图分类号:TN919-34
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2011)04-0011-03
Design of Web Camera Base on CMOS Image Sensor OV7720
LIU Chun-bao, HONG Zhen-nan, ZHANG Xiao-wei, LIAO Xu-hui
(University of South China, Hengyang 421001, China)
Abstract; Taking the web camera as the application background, the parameters, interface and communication protocol of CMOS
image sensor OV720 are elaborated. Combined with developing environment of web camera, the hardware circuit interface with em-
bedded CPU and software architecture are presented. The embedded Linux is used as the operating system of the web camera The
camera chip OV7720 and OV529 play a role in digit video acquisition to compress the encoding and produce MPEG-4 code stream
which is sent to PC terminal through the network chip controlled by AT91SAM7X256. PC terminal performs the real-time video
rowing and controls the status of web camera through IE browser in which MPEG 4 widget is embedded
Keywords: CMOS image sensor; web camera; MPEG4; embedded system
引言
网络摄像机的CMOS摄像头对降低设计成本和复杂度
有重要意义
CCD和CMOS图像传感器作为固体图像传感器
图像采集系统采用的芯片介绍
领域的竞争对手,在性能表现上各有优劣。相较于
CCD图像传感器,CMOS图像传感器的功耗低,结构简1.1图像传感器OV7720
单,集成度高,体积小,成本低·这就使产品的便携性和
OV7720是一个高集成度的 CMOS Camera Chip
可靠性得以极大的提高。占于CMOS图像传感器的内传感器,在单芯片上提供了VGA图像处理器的全部功
部结构,使其具有高抗辐照和强抗干扰能力,因此在图能。OV7720的一个独特性能就是有很大的主光线角
像传感器、天文观测、小卫星、星敏感器等应用领域表现度,它能显著减小模块高度,而高度是让相机能够装配
极大的应用潜力。另外,基于CMOS图像传感器的加进当前超薄笔记本电脑的关键因素;OV7720的第二大
工工艺,可以较容易地制造出大面阵的CMOS体传感亮点是能够工作在60f/s的VGA模式下,或工作在
器器件,更加扩展了CMOS图像传感器的应用范围り。120「/s的QVGA模式下实现设备的最佳性能。
网络摄像机具有联网功能,又最大限度地保持了模拟摄OV7720内部集成了对图像传感器的完善控制,包括曝
像机的功能,无疑是监控领域的新星。网络摄像机一般光控制、伽马校正、白平衡、色彩饱和以及色调控制,所
使用成品CCD摄像头做视频捕捉前端,CD摄像头在有的图像处理功能都可以通过它的串行相机控制总线
硬件成本中占了很大的分量,且CCD摄像头输出的是(SCCB)接口实现对内部控制寄存器组的编程
模拟信号,系统中必须加视频A/D转换器。开发用于OV772)采用专有传感器技术来提高图像质量,并通过
减少或消除诸如固定图案噪声、拖尾和浮散等不良因素
收稿日期:2010-09-26
来产生明晰、纯净和完全稳定的彩色图像,其主要技术
基金项目:湖南省科技厅项目:大型公共建筑节能监控网络及
参数如表1所示
控制策略研究(2009FJ3014)