基于FPGA的攝像機傳感器接口實現

圖像傳感器，是組成數字攝像頭的重要組成部分。如果沒有傳感器，就沒有圖像信號可進行處理。眾所周知傳感器是非標準化的。在采用的方案中，它們有以下的不同之處：

　　轉換可見光或紅外光為電信號的方式；尤其是在該信號離開這塊芯片之前，對這個信號采用的編碼和壓縮（有時）的方式。

　　對傳感器內部的寄存器進行編程的方式，以調整增益、曝光時間、傳感器模式（如線性、HDR），傳感器圖像坐標等。

　　實現特殊功能的方式，如高（或寬）動態范圍（HDR/WDR）；例如通過在同一封裝中的多個傳感器，對于同一圖像幀多次曝光等。

　　這些傳感器廠商采用的接口，以使這些電子圖像信號離開傳感器，并進入下游的處理邏輯。

　　FPGA提供一個具成本效益的，尺寸非常小的可編程邏輯平臺，可以輕松地將信號從不同的圖像傳感器接口轉換到數字信號，以供下游的邏輯進行處理。FPGA提供具有成本效益的可編程機制，以適應各種信號編碼方案、寄存器管理方案和傳感器接口，從而為不同類型的傳感器提供可編程支持。

　　圖像傳感器技術

　　根據用于將可見光轉換成電信號的基本技術，圖像傳感器可分為兩大類。它們是CCD（電荷耦合器件）傳感器和CMOS（互補金屬氧化物半導體）傳感器。到目前為止，出貨量最多的圖像傳感器是CMOS傳感器。本文只關注CMOS傳感器接口。

　　在視頻處理鏈中典型的圖像傳感器的應用如圖1所示。

圖1 在視頻處理鏈中典型的圖像傳感器的應用