基于影像傳感器MT9M111的視頻采集系統(tǒng)

摘  要：本文介紹了基于影像傳感器MT9M111的視頻采集系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，圖像采集由具有130萬(wàn)像素的SoC影像傳感器MT9M111完成，采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)USB2.0接口芯片CY7C68013輸送到主機(jī)，并實(shí)時(shí)顯示。
關(guān)鍵詞： SoC影像傳感器；USB2.0；FPGA

CMOS圖像采集系統(tǒng)普遍存在圖像質(zhì)量問(wèn)題，如果沒(méi)有對(duì)圖像進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的處理，則圖像質(zhì)量難以保障。
近些年來(lái)，隨著SoC技術(shù)的快速發(fā)展，在圖像采集和處理領(lǐng)域，出現(xiàn)了SoC影像傳感器，它集成CMOS傳感器和圖形處理器功能，可以得到令人非常滿(mǎn)意的圖像質(zhì)量。本文設(shè)計(jì)的視頻采集系統(tǒng)采用了SoC成像芯片MT9M111和USB2.0接口芯片CY7C68013。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。當(dāng)圖像傳感器開(kāi)始工作后，先將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)FPGA控制邏輯存儲(chǔ)到SRAM1中，一幀圖像的采集/存儲(chǔ)過(guò)程結(jié)束后，SRAM1進(jìn)入寫(xiě)結(jié)束狀態(tài)。此時(shí)切換SRAM，SRAM2繼續(xù)存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)，同時(shí)，SRAM1處于可讀狀態(tài)，由FPGA里的控制邏輯控制，將SRAM1中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)経SB芯片，然后傳輸?shù)街鳈C(jī)。本系統(tǒng)采用雙SRAM結(jié)構(gòu)和乒乓機(jī)制，兩片存儲(chǔ)器交替工作，使圖像的采集和傳輸并行進(jìn)行。雙幀存結(jié)構(gòu)不僅提高了系統(tǒng)的速度，而且，由于在FPGA里實(shí)現(xiàn)各種圖像處理的算法大都需要比較大的存儲(chǔ)空間，所以?xún)蓚€(gè)大容量SRAM在實(shí)現(xiàn)算法時(shí)可以充當(dāng)外部緩存。

MT9M111
本系統(tǒng)采用美光公司推出的集成CMOS傳感器和圖形處理器的SoC產(chǎn)品MT9M111。MT9M111是低功耗、低成本漸進(jìn)掃描CMOS圖像傳感器；130萬(wàn)像素分辨率(1280H