一種基于arm的嵌入式便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種圖像采集系統(tǒng)，具體涉及一種基于ARM的嵌入式便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公安現(xiàn)役部隊在消防領(lǐng)域濃煙、水霧等低可見度以及復雜水體環(huán)境下的圖像采集等方面存在很大的技術(shù)空白，這方面的技術(shù)應用有很大的發(fā)展前景。
[0003]隨著社會環(huán)境和外部環(huán)境日益復雜化，公安現(xiàn)役部隊在消防救災、水下監(jiān)視、水底搜救打撈、船舶檢修等方面需要強大的技術(shù)支撐。本系統(tǒng)涉及的圖像采集技術(shù)作為一種數(shù)據(jù)的采集處理方式不僅在消防滅火、管道的檢修、水下監(jiān)視航行、海洋防務等方面起著巨大作用，在外圍環(huán)境的監(jiān)控等方面同樣應用廣泛。因此，研究開發(fā)便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)無論從現(xiàn)實需求還是發(fā)展前景層面來看都顯得迫在眉睫。
[0004]傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)速度慢、功能單一、功耗大、體積龐大，已經(jīng)不能滿足日益多元化、復雜化的圖像采集和實時顯示需要，尤其在一些新興的應用領(lǐng)域(如濃煙、水霧等低能見度環(huán)境下物體辨識、水下圖像實時顯示、智能監(jiān)控、水下故障檢修等)的需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于ARM的嵌入式便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了如下技術(shù)方案:
[0007]—種基于ARM的嵌入式便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)，包括如下模塊:
[0008]圖像采集模塊，為CMOS圖像傳感器，設有接口電路，與數(shù)據(jù)處理模塊相連，采集圖像后經(jīng)緩存器傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；
[0009]ARM數(shù)據(jù)處理模塊，為STM32F103ZET6單片機，通過SCCB總線讀取圖像采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后發(fā)送至顯示模塊，數(shù)據(jù)處理模塊上還設有USB轉(zhuǎn)串口電路、復位電路、LCD接口電路和晶振電路；
[0010]顯示模塊，為LCD液晶顯示屏，與數(shù)據(jù)處理模塊的LCD接口電路相連，用于實時顯示圖像數(shù)據(jù)；
[0011 ]存儲模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連，存儲經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的圖像信息；
[0012]電源模塊，為上述各模塊供電。
[0013]進一步的，所述圖像采集模塊為帶FIFO緩存器的0V7670攝像頭模塊。
[0014]進一步的，所述FIFO緩存器型號為AL422B。
[0015]進一步的，所述攝像頭模塊采用鈦黑金材質(zhì)的圓柱形封裝，整個攝像頭部分直徑為60mm，長度為100mm。
[0016]進一步的，所述攝像頭邊緣采用888透明膠水實現(xiàn)水下環(huán)境的密封。
[0017]進一步的，所述攝像頭選用33顆高亮度的白色LED發(fā)光二極管作為光源，并將它們均勻鑲嵌在0V7670攝像頭傳感器鏡頭前端，按圓周均布兩周。
[0018]進一步的，所述攝像頭利用多檔位的控制開關(guān)來選擇不同阻值的電阻接入電路實現(xiàn)對33顆LED發(fā)光二極管的燈光亮度控制，滿足圖像采集對不同環(huán)境的燈光需求。
[0019]進一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊上還設有JTAG調(diào)試接口，JTAG調(diào)試接口連接調(diào)試電路。
[0020]進一步的，所述存儲模塊為SD卡。
[0021]本實用新型公開的一種基于ARM的嵌入式便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0022]利用STM32單片機對圖像數(shù)據(jù)的快速處理能力，很好的滿足了圖像的實時顯示要求，同時整個系統(tǒng)具有很強的通用性和擴展性，通過修改程序和配置不同的接口可以滿足不同場合的圖像采集和監(jiān)控需求，在消防救災、海警艦艇水下管道和艦艇體的檢修、環(huán)境的自動監(jiān)控、水下搜救打撈等很多方面有重要應用。
[0023]整個系統(tǒng)由圖像采集模塊、電源、PC機、攝像頭幾部分構(gòu)成，通過對嵌入式圖像采集系統(tǒng)分別進行了濃煙、明火等低能見度、不同燈光、不同物體形狀和不同水體環(huán)境下的采集實驗和實驗分析，表明本圖像采集系統(tǒng)設計合理，硬件電路簡潔，軟件編程容易，不同環(huán)境下圖像實時采集清晰流暢，證明了系統(tǒng)的可靠性，同時體積小、功耗小、成本低，達到了設計要求，同時該圖像采集技術(shù)可以進一步擴展利用，具有較高的實用價值。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的連接示意圖；
[0025]圖2是電源供電部分電路圖；
[0026]圖3是復位電路圖；
[0027]圖4是IXD接口電路圖；
[0028]圖5是USB轉(zhuǎn)串口電路圖；
[0029]圖6是攝像頭模塊接口電路圖；
[0030]圖7是攝像頭與LED發(fā)光二極管排列示意圖；
[0031]其中:
[0032]1-攝像頭2-發(fā)光二極管
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合實施例并參照附圖對本實用新型作進一步描述。
[0034]見圖1。一種基于ARM的嵌入式便攜式多功能圖像采集系統(tǒng)，包括如下模塊:
[0035]圖像采集模塊，為CMOS圖像傳感器，設有接口電路，與數(shù)據(jù)處理模塊相連，采集圖像后經(jīng)緩存器傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；
[0036]ARM數(shù)據(jù)處理模塊，為STM32F103ZET6單片機，通過SCCB總線讀取圖像采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后發(fā)送至顯示模塊，數(shù)據(jù)處理模塊上還設有USB轉(zhuǎn)串口電路、復位電路、LCD接口電路和晶振電路；
[0037]顯示模塊，為LCD液晶顯示屏，與數(shù)據(jù)處理模塊的LCD接口電路相連，用于實時顯示圖像數(shù)據(jù)；
[0038]存儲模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相連，存儲經(jīng)數(shù)據(jù)處理后的圖像信息；
[0039]電源模塊，為上述各模塊供電。
[0040]本實施例中，所述圖像采集模塊為帶FIFO緩存器的0V7670攝像頭模塊，所述FIFO緩存器型號為AL422B。
[0041]本實施例中，考慮到便攜式多功能圖像采集對系統(tǒng)堅固性和防腐性的要求，所述攝像頭模塊采用鈦黑金材質(zhì)的圓柱形封裝，整個攝像頭部分直徑為60mm，長度為100mm。為了實現(xiàn)外圍環(huán)境下的密封，攝像頭I邊緣采用888透明膠水解決水下密封的問題。攝像頭選用33顆高亮度的白色LED發(fā)光二極管2作為光源，并將它們均勻鑲嵌在0V7670攝像頭傳感器鏡頭前端，按圓周均布兩周(見圖7)。攝像頭I利用多檔位的控制開關(guān)來選擇不同阻值的電阻接入電路實現(xiàn)對33顆LED發(fā)光二極管2的燈光亮度控制，滿足圖像采集對不同環(huán)境的燈光需求。
[0042]本實施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊上還設有JTAG調(diào)試接口，JTAG調(diào)試接口連接調(diào)試電路。
[0043]本實施例中，所述存儲模塊為SD卡。
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