基于CMOS VGA圖像傳感器的Coyote數(shù)碼相機(jī)設(shè)計方案

　　用Motorola VGA CMOS傳感器可設(shè)計數(shù)碼相機(jī)。圖1示出Coyote低檔數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)的框圖。此數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)由以下部分組成：“C”框架鏡頭；VGA CMOS傳感器；完整的景像Clarity 2.0ASIC;2M字節(jié)閃存；2M字節(jié)SDRAM；電源。下面分別描述Coyote相機(jī)的五個主要部分。

　　“C”框架鏡頭

　　Coyote低檔數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)具有使用8mm，12mm和“C”框架鏡頭的能力。把3個不同鏡頭架的一種栓接在主印刷電路板上即可把鏡頭安裝在相機(jī)中。本設(shè)計是用“C”框架鏡頭。如果需要8mm和12mm鏡頭，請與公司聯(lián)系。所推薦的鏡頭性能指標(biāo)見表1。

　　表1 鏡頭性能指標(biāo)

　　VGA CMOS傳感器和完整景像Clarity 2.0 ASIC

　　CMOS VGA圖像傳感器（MCM20014）是完全集成的高性能CMOS圖像傳感器，它具有數(shù)字成像應(yīng)用的積分定時、控制和模擬信號處理性能。此器件為設(shè)計人員提供一個完整的單片圖像捕獲和處理引擎成像方案，使其成為真正的“片上相機(jī)”。

　　完整景像Clarity2.0 ASIC提供一組高級軟件硬件，用于數(shù)碼相機(jī)或成像系統(tǒng)的開發(fā)。

　　VGA CMOS圖像傳輸器和Clarity 2 ASIC構(gòu)成Coyote數(shù)碼相機(jī)的骨架。

下面說明Coyote數(shù)碼相機(jī)的工作。

　　Coyote數(shù)碼相機(jī)（當(dāng)?shù)谝淮未蜷_和在空閑或click-click時間期間）以12fps幀速率從傳感器連續(xù)地取分樣圖像。軟件利用這些子圖像收集圖像和環(huán)境中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。根據(jù)對這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析，自動曝光軟件算法計算曝光時間以便得到最佳圖像（其工作流程示于圖2）。然后曝光時間寫到傳感器的積分時間寄存器。為了保持恰當(dāng)?shù)钠毓猓@些值通過I2C接口要經(jīng)常讀和寫回到傳感器。

　　自動白色補償和總增益完全由軟件實現(xiàn)。然而，寫值到傳感器彩色增益寄存器和總增益寄存器也可實現(xiàn)白色補償和總增益。

　　當(dāng)按相機(jī)的照像按扭時，相機(jī)捕獲單次全取樣圖像。然后，軟件處理這些圖像、壓縮并存儲到閃存中。

　　用在Coyote數(shù)碼相機(jī)中的傳感工作頻率是9.75MHz。

　　2M字節(jié)閃存

　　Coyote數(shù)碼相機(jī)中需要用2M字節(jié)閃存或16M位（1M&TImes;16）NVRAM（非易失RAM）。這種特別的閃存可配置成16位的1024K字或8位的2048K字節(jié)。

　　2M字節(jié)SDRAM

　　Coyote數(shù)碼相機(jī)需要用2M字節(jié)SDRAM或一個CMOS 16M（2&TImes;512&TImes;16）同步DRAM（2K刷新周期）。

　　電源

　　用9V電源給系統(tǒng)供電。系統(tǒng)用線性穩(wěn)壓器提供3.1V～3.8V@～250mA電源。

　　固件

　　前面已提到Coyote數(shù)碼相機(jī)用軟件執(zhí)行確定的后傳感器（軟件是Clarity 2 ASIC可用固件的一部分。然而，固件/軟件不僅僅負(fù)責(zé)圖像統(tǒng)計采集和圖像處理算法，而且也負(fù)責(zé)Coyote相機(jī)軟件驅(qū)動器的實現(xiàn)。

　　盡管Clarity 2 ASIC有很多可用的驅(qū)動器，而Coyote相機(jī)所用的驅(qū)動器有：

　　1）傳感器接口驅(qū)動器

　　2）NTSC驅(qū)動器

　　3）USB驅(qū)動器

　　4）閃存接口驅(qū)動器

　　5）I2C驅(qū)動器

　　6）按鈕驅(qū)動器

　　用在低檔數(shù)碼相機(jī)中的定制固件來自Sound Vision Inc.公司。

　　觀看存儲圖像的方法

　　有兩種方法可觀看存儲在Coyote數(shù)碼相機(jī)中的圖像：用PC和TV監(jiān)視器。

　　用PC觀看存儲圖像

　　用戶可使用很多商用和定制軟件將存儲在Coyote相機(jī)閃存中的圖像下載到PC，以便觀看。

　　用TV監(jiān)視器觀看存儲圖像

　　通過一個小型微立體聲連接器（在系統(tǒng)的旁邊）可在NTSC監(jiān)視器上觀看數(shù)碼相機(jī)的靜止圖像。視頻與NTSC制兼容，也可是PAL制。需要一根75Ω纜線連接到TV監(jiān)視器。