面阵ccd图像传感器的数据采集的实现(附件)【字数：10242】
摘 要本课题要求图像数据采集的实现，动手做出一个图像采集系统，并了解其中的工作原理和具备一定数据存储结构知识会处理一些简单的图像问题。本实验大体由三部分组成OV2640摄像头，STM32F407ZGT6单片机以及液晶显示频。以单片机作为控制核心，用DCMI端口连接摄像头，用FSMC端口连接显示屏，通过对其编程，使摄像头采集的内容能够清晰地在显示屏上显示，至此完成了视频数据采集系统的设计。图像数据采集系统不仅运用在视频监控上，而且同样运用在行车记录仪，生产检测等方面，所以这项技术在当今社会显得格外重要。我们只有彻底了解这项技术，明白其原理，才能在它的技术上进行研发和改进，从而生产出更要方便快捷实用性强的新产品，造福更多的人。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2研究背景及研究意义 1
1.2.1研究背景 1
1.2.2研究意义 2
1.3国内外发展现状 3
1.4 主要发展方向 3
第二章 系统的组成 4
2.1设计的要求和框图 4
2.2元器件的选择 4
2.2.1单片机型号的选择 4
2.2.2显示器型号的选择 4
2.2.3摄像头型号的选择 5
2.3元器件选择总结 5
第三章 系统的设计 6
3.1单片机模块的设计 6
3.1.1单片机特性的描述 6
3.1.2 STM32F407的最小系统 7
3.2 DCMI接口 8
3.2.1 DCMI接口简介 8
3.2.2 DCMI特点 9
3.2.3 DCMI信号与数据说明 10
3.3摄像头模块设计 11
3.3.1 OV2640工作原理 11
3.3.2 OV2640的特点 11
3.3.3 OV2640时序 12
3.4显示模块的设计 13
3.4.1 ILI934的参数 13
3.4.2 显示屏窗口设置 14
第四章 硬件连接与运行 15
4.1单 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
片机和摄像头的连接 15
4.1.1读取OV2640模块图像数据流程图 16
4.2 单片机与显示器的连接 16
4.3 系统运行现象 17
4.4 实验运行结果 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附 录 22
附录A主程序 22
第一章 绪论
1.1引言
从当前的情况来看，图像采集处理技术应用在了很多的领域，比如说工业控制系统、日常消费电子、地质气象灾害预报、军事国防以及医学仪器等。随着时代的发展，科技的进步，此项技术被越来越多的行业所需要，同时人们对这项技术的要求也在不断提高。
CCD具有的显著特点是，成像性能非常好，所以应用此原理构造的CCD传感器也已经得到了大规模的应用，此项技术结合了光学、精密机械、电子科学以及计算机应用技术等。半导体材料技术在过去得到了很好的发展，因此也带动了此种传感器的飞速发展。将此技术与计算机的相关技术同原子光谱分析法进行有效的结合，能够将样品物质中的各种微量元素有效的检测出来，并且进行高效的定性与定量的分析[1]。
1.2研究背景及研究意义
1.2.1研究背景
随着各种技术的不断发展，我们进入了更加信息化、智能化以及便携化的时代，那么值得一提的是嵌入式系统因此得到了飞速的发展。嵌入式系统具有的优点主要有以下几方面，第一方面是具有良好的性能，第二方面是功耗低，第三方面是具有较高的可靠性，第四方面是具有较强的扩展外设功能，鉴于以上优点，它在众多的领域都得到了应用，比如军事国防以及网络通信等。那么甚至有一些学者发表这样的言论，此系统的相关技术会在不久的将来变成后PC时代的主宰。由IEEE对嵌入式系统做出的定义是这样的：用于控制、监视、辅助的装置。通常情况下，是这样对它进行定义的：选择应用作为其中心，并且将微机技术作为基础，具有可以剪裁的软硬件，在功能、稳定性、功耗以及体积方面都有非常严格限制的系统是能够适用的[8]。
现在已经进入了数字化时代，其中数字集成电路在社会各个方面的应用都是受到重视的。这些方面主要有信息高速公路、数字电视以及移动智能电话。那么，在这期间，它自身也是在进一步发展的。在很早一个时期，只有三种数字可编程器件，第一种是PROM，第二种是紫外可擦除存贮器(EPROM)，第三种是电可擦除存贮器(EEPROM)。随着技术的不断发展，一种可编程芯片出现了，它具有复杂的结构，也就是我们所说的可编程逻辑器件（FPGA)，在1985年前后，由两位学者推出了新的可编程器件，第一种是PLD结构的扩展型（CPLD)，第二种是现场可编程逻辑门阵列类（FPGA)，它们的优点都很明显，具有灵活的逻辑单元、拥有较高的集成度以及较广的适用范围[2]。目前的情况是，在一些中小规模的集成电路中，主要用FPGA以及CPLD来对问题进行解决，值得一提的是，它们在向更高的方向不断发展。
我们将上述提到的三种技术相结合一起在光谱分析仪器上进行应用，可以作为其前端图像的采集部分。此外，还可以用于CCD图像传感器，对它进行一系列的工作，主要包括以下两方面，第一方面是对驱动进行控制，第二方面是对图像数据进行备份传输以及处理。那么此类仪器具有的优点有，运转速度快、功耗较低、在体积方面比较小，具有灵活的开发性以及较强的可扩展性等[3]。
1.2.2研究意义
在技术的不断更新发展下，出现了各种各样的图像采集处理仪器。这个系统在很多领域都有应用，主要表现在军事、工业以及科学研究上。接下来我们对它在各个领域的具体应用做一个简单的介绍：
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2研究背景及研究意义 1
1.2.1研究背景 1
1.2.2研究意义 2
1.3国内外发展现状 3
1.4 主要发展方向 3
第二章 系统的组成 4
2.1设计的要求和框图 4
2.2元器件的选择 4
2.2.1单片机型号的选择 4
2.2.2显示器型号的选择 4
2.2.3摄像头型号的选择 5
2.3元器件选择总结 5
第三章 系统的设计 6
3.1单片机模块的设计 6
3.1.1单片机特性的描述 6
3.1.2 STM32F407的最小系统 7
3.2 DCMI接口 8
3.2.1 DCMI接口简介 8
3.2.2 DCMI特点 9
3.2.3 DCMI信号与数据说明 10
3.3摄像头模块设计 11
3.3.1 OV2640工作原理 11
3.3.2 OV2640的特点 11
3.3.3 OV2640时序 12
3.4显示模块的设计 13
3.4.1 ILI934的参数 13
3.4.2 显示屏窗口设置 14
第四章 硬件连接与运行 15
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片机和摄像头的连接 15
4.1.1读取OV2640模块图像数据流程图 16
4.2 单片机与显示器的连接 16
4.3 系统运行现象 17
4.4 实验运行结果 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附 录 22
附录A主程序 22
第一章 绪论
1.1引言
从当前的情况来看，图像采集处理技术应用在了很多的领域，比如说工业控制系统、日常消费电子、地质气象灾害预报、军事国防以及医学仪器等。随着时代的发展，科技的进步，此项技术被越来越多的行业所需要，同时人们对这项技术的要求也在不断提高。
CCD具有的显著特点是，成像性能非常好，所以应用此原理构造的CCD传感器也已经得到了大规模的应用，此项技术结合了光学、精密机械、电子科学以及计算机应用技术等。半导体材料技术在过去得到了很好的发展，因此也带动了此种传感器的飞速发展。将此技术与计算机的相关技术同原子光谱分析法进行有效的结合，能够将样品物质中的各种微量元素有效的检测出来，并且进行高效的定性与定量的分析[1]。
1.2研究背景及研究意义
1.2.1研究背景
随着各种技术的不断发展，我们进入了更加信息化、智能化以及便携化的时代，那么值得一提的是嵌入式系统因此得到了飞速的发展。嵌入式系统具有的优点主要有以下几方面，第一方面是具有良好的性能，第二方面是功耗低，第三方面是具有较高的可靠性，第四方面是具有较强的扩展外设功能，鉴于以上优点，它在众多的领域都得到了应用，比如军事国防以及网络通信等。那么甚至有一些学者发表这样的言论，此系统的相关技术会在不久的将来变成后PC时代的主宰。由IEEE对嵌入式系统做出的定义是这样的：用于控制、监视、辅助的装置。通常情况下，是这样对它进行定义的：选择应用作为其中心，并且将微机技术作为基础，具有可以剪裁的软硬件，在功能、稳定性、功耗以及体积方面都有非常严格限制的系统是能够适用的[8]。
现在已经进入了数字化时代，其中数字集成电路在社会各个方面的应用都是受到重视的。这些方面主要有信息高速公路、数字电视以及移动智能电话。那么，在这期间，它自身也是在进一步发展的。在很早一个时期，只有三种数字可编程器件，第一种是PROM，第二种是紫外可擦除存贮器(EPROM)，第三种是电可擦除存贮器(EEPROM)。随着技术的不断发展，一种可编程芯片出现了，它具有复杂的结构，也就是我们所说的可编程逻辑器件（FPGA)，在1985年前后，由两位学者推出了新的可编程器件，第一种是PLD结构的扩展型（CPLD)，第二种是现场可编程逻辑门阵列类（FPGA)，它们的优点都很明显，具有灵活的逻辑单元、拥有较高的集成度以及较广的适用范围[2]。目前的情况是，在一些中小规模的集成电路中，主要用FPGA以及CPLD来对问题进行解决，值得一提的是，它们在向更高的方向不断发展。
我们将上述提到的三种技术相结合一起在光谱分析仪器上进行应用，可以作为其前端图像的采集部分。此外，还可以用于CCD图像传感器，对它进行一系列的工作，主要包括以下两方面，第一方面是对驱动进行控制，第二方面是对图像数据进行备份传输以及处理。那么此类仪器具有的优点有，运转速度快、功耗较低、在体积方面比较小，具有灵活的开发性以及较强的可扩展性等[3]。
1.2.2研究意义
在技术的不断更新发展下，出现了各种各样的图像采集处理仪器。这个系统在很多领域都有应用，主要表现在军事、工业以及科学研究上。接下来我们对它在各个领域的具体应用做一个简单的介绍：
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