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一种应用于ARM7的CMOS图像采集系统
一、引言
随着移动智能设备的迅猛发展，CMOS图像采集技术在诸多领域得到了广泛的应用，如智能手机、数码相机、安防等领域。CMOS图像采集系统既适用于室内场合，也可以用于野外运动、航拍等特殊场合。在生活中，每个人都是这些数字影像的生产者，从家庭影像记录到生活记录，从通讯到广播电视等方面都离不开CMOS图像采集。本文将介绍一种应用于ARM7的CMOS图像采集系统。
二、CMOS图像采集系统的说明
1.系统组成
本文介绍的CMOS图像采集系统由五个部分组成：CMOS传感器、图像处理协处理器、直流稳压电源、SDRAM和ARM微处理器。其中，CMOS传感器接收外界图像信息，转化为电信号，经过图像处理协处理器提取图像信息，存储在SDRAM中，并由ARM微处理器控制，完成对图像的处理，调整和分析。直流稳压电源为系统提供所需的正常工作电压，确保图像采集系统的工作正常。
2.CMOS传感器
CMOS传感器是北京激动科技有限公司推出的4.9mmCMOS传感器，它具有以下特点：高性价比、高可靠性和低功耗。4.9mm的传感器尺寸可以满足很多采集场景的需求。并且，CMOS传感器使用的是主流标准接口，易于与其他电路板配合。
3.图像处理协处理器
图像处理协处理器是一种定制的协处理器，用于图像处理和提取图像特征。它使用TI公司的DSP芯片TMS320VC5402作为核心处理器，完成图像数据的处理和分析。图像处理协处理器通过与ARM微处理器的共同工作，使图像处理速度快，处理效率高，进一步提升了系统的整体效能。
4.直流稳压电源
直流稳压电源用于提供系统电源，确保系统正常工作。由于CMOS采集系统对直流稳定电压的要求比较高，因此本系统采用了高效稳压器芯片来解决这个问题。直流稳压电源设计稳定可靠，噪声较小，能够满足CMOS图像采集系统的电源要求。
5.ARM微处理器
ARM微处理器是负责控制整个系统工作的中心处理器，负责从SDRAM读取数据，控制图像处理协处理器进行处理、存储数据并控制传感器读取图像数据。ARM微处理器结构简单、功耗低，具有较强的可移植性和强大的扩展性，被广泛应用于各个领域。
三、系统实现和特点
本系统的整体设计是基于ARM7开发板JZ2440的硬件平台，实现了对CMOS传感器采集到的图像数据进行实时处理的功能。通过图像处理协处理器，能够对图像进行增强、去噪、边缘提取、分割和识别等处理，从而满足人们多层次的应用需求。
设计中采用MCU作为中央控制器，CMOS传感器负责采集图像，而FPGA负责编解码以及对图像进行特征提取和处理。相比传统的图像处理方法，本系统实现了较高的网络传输速度和较低的处理时间，减小了功耗，同时保持了较好的图像质量和实时性。
本系统的另一个重要特点是采用了ARM微处理器作为系统的控制中心，其功耗低、性能高和可移植性好的特点为整个系统的运作和维护保障了重要的技术支持。该处理器结构简单，内置多种数据处理指令，有助于提升图像数据处理效率，达到较高的系统响应和处理速度。
四、结论
介绍了一种应用于ARM7的CMOS图像采集系统，在本系统中，传感器采集到图像信息后，经过图像处理协处理器处理分析，并由ARM微处理器进行控制和处理，实现了图像实时采集和处理。该系统具有处理速度快、功耗低、性能稳定、质量优良和可靠性高等优点，适合于在智能手机、数码相机、安防等领域应用。本文的研究对于CMOS图像采集技术的发展具有一定的参考价值。