数字式 CMOS 摄像头在智能车控制系统中的应用方案
引言 飞思卡尔智能车比赛已经成功举办 4 届，以摄像头为主要传感 器的参赛队伍大多数选用了模拟 CCD 或模拟 CMOS 摄像头。本文介绍了数字 式 CMOS 摄像头 MT9M011 的性能特点和工作方式，给出了 MT9M011 在基于 HCSl2 单片机的智能车控制系统中的应用方案，并分析了数字摄像头的优势和 不足。 1 CMOS 图像传感器的特点 CMOS 图像传感器可通过 CMOS 技 术将像素阵列与外围支持电路(如图像传感器核心、单一时钟、所有的时序逻辑、 可编程功能和 A／D 转换器)集成在同一块芯片上。与 CCD(电容耦合器件)图像 传感器相比，CMOS 图像传感器将整个图像系统集成在一块芯片上，具有体积 小、重量轻、功耗低、编程方便、易于控制等优点；同时，可通过 I2C、SPI 等接口配置其曝光时间、增益控制等功能，可控性强。因此，CMOS 图像传感 器的应用已经变得越来越广泛。 2
MT9M011 的性能特点与工作方式
2．1 MT9M011 的基本参数 MT9M011 是一款：Mieron 公司推出的 RGB 三 基色的 130 万像素数字式 CMOS 摄像头，具有可编程控制及数字信号输出等功 能。其输出为 Bayer 彩色格式，图像尺寸为 4．6 mm×3．7 mm，像素尺寸为 3．6 μm×3．6 μm，最大分辨率为 1 280×1 024，支持的最高时钟频率为 25MHz；A／D 转换精度为 10 位，最大信噪比为 44 dB，在最高分辨率模式下 功耗为 129 mW。 MT9M011 输出为逐行扫描的数字信号，通过内嵌的 10 位 ADC 将模拟视频信号采样量化后同步输出 10 位数据流。同时，MT9M011 还提供像素时钟(PIXCLK)、行有效信号(LVAL)、帧有效信号(FVAL)，以及配 置 MT9M011 所需的 I2C 协议引脚 SCLK 和 SDAT。 2．2 MT9M011 的编 程功能 MT9M011 有 25 个寄存器，涉及摄像头的各个方面，通过与 I2C 兼 容的串行总线时序读写。结合智能车竞赛应用重点介绍以下寄存器： ①行
起始寄存器(Ox01)和列起始寄存器(Ox02)。这两个寄存器决定输出图像的起始 点坐标。利用这两个寄存器可以软件调节摄像头采集到的图像整体位置。 ②行宽度寄存器(0x03)和列宽度寄存器(Ox04)。MT9M011 的一大特色就是输出 数据的图像大小可以任意调整。通过这两个寄存器可以针对当前的应用环境(即 赛道)设置合适的图像范围。 ③曝光时间寄存器(Ox09)。该寄存器的值决定 了摄像头采集一帧图像时感光元器件的感光时间。通过调整该寄存器值的大小 可以直接调整图像的成像质量。 ④数据读取模式寄存器(Ox20)。该寄存器 可以使输出的行数据和列数据减少至 1／2 或者 1／4，也可以使输出的图像镜 面对称。 ⑤增益设置寄存器。它又包含 Greenl 分量增益设置寄存器(Ox2B)、 Blue 分量增益设置寄存器(Ox2C)、Red 分量增益设置寄存器 (Ox2D)、Green2 分量增益设置寄存器(Ox2E)和全局增益设置寄存器(Ox2F)5 个寄存器。由于 RGB 分量对同一光源表现出不同的数值，因此需要针对不同的光源情况分别调 整前 4 个寄存器的值，而这也是这款摄像头最大的缺点。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
数字式CMOS摄像头在智能车控制系统中的应用方案
