基于CMOS VGA图像传感器的Coyote数码相机设计方案

　　用Motorola VGA CMOS传感器可设计数码相机。图1示出Coyote低档数码相机系统的框图。此数码相机系统由以下部分组成：“C”框架镜头；VGA CMOS传感器；完整的景像Clarity 2.0ASIC;2M字节闪存；2M字节SDRAM；电源。下面分别描述Coyote相机的五个主要部分。

　　“C”框架镜头

　　Coyote低档数码相机系统具有使用8mm，12mm和“C”框架镜头的能力。把3个不同镜头架的一种栓接在主印刷电路板上即可把镜头安装在相机中。本设计是用“C”框架镜头。如果需要8mm和12mm镜头，请与公司联系。所推荐的镜头性能指标见表1。

　　表1 镜头性能指标

　　VGA CMOS传感器和完整景像Clarity 2.0 ASIC

　　CMOS VGA图像传感器（MCM20014）是完全集成的高性能CMOS图像传感器，它具有数字成像应用的积分定时、控制和模拟信号处理性能。此器件为设计人员提供一个完整的单片图像捕获和处理引擎成像方案，使其成为真正的“片上相机”。

　　完整景像Clarity2.0 ASIC提供一组高级软件硬件，用于数码相机或成像系统的开发。

　　VGA CMOS图像传输器和Clarity 2 ASIC构成Coyote数码相机的骨架。

下面说明Coyote数码相机的工作。

　　Coyote数码相机（当第一次打开和在空闲或click-click时间期间）以12fps帧速率从传感器连续地取分样图像。软件利用这些子图像收集图像和环境中的统计数据。根据对这些统计数据的分析，自动曝光软件算法计算曝光时间以便得到最佳图像（其工作流程示于图2）。然后曝光时间写到传感器的积分时间寄存器。为了保持恰当的曝光，这些值通过I2C接口要经常读和写回到传感器。

　　自动白色补偿和总增益完全由软件实现。然而，写值到传感器彩色增益寄存器和总增益寄存器也可实现白色补偿和总增益。

　　当按相机的照像按扭时，相机捕获单次全取样图像。然后，软件处理这些图像、压缩并存储到闪存中。

　　用在Coyote数码相机中的传感工作频率是9.75MHz。

　　2M字节闪存

　　Coyote数码相机中需要用2M字节闪存或16M位（1M×16）NVRAM（非易失RAM）。这种特别的闪存可配置成16位的1024K字或8位的2048K字节。

　　2M字节SDRAM

　　Coyote数码相机需要用2M字节SDRAM或一个CMOS 16M（2×512×16）同步DRAM（2K刷新周期）。

　　电源

　　用9V电源给系统供电。系统用线性稳压器提供3.1V～3.8V@～250mA电源。

　　固件

　　前面已提到Coyote数码相机用软件执行确定的后传感器（软件是Clarity 2 ASIC可用固件的一部分。然而，固件/软件不仅仅负责图像统计采集和图像处理算法，而且也负责Coyote相机软件驱动器的实现。

　　尽管Clarity 2 ASIC有很多可用的驱动器，而Coyote相机所用的驱动器有：

　　1）传感器接口驱动器

　　2）NTSC驱动器

　　3）USB驱动器

　　4）闪存接口驱动器

　　5）I2C驱动器

　　6）按钮驱动器

　　用在低档数码相机中的定制固件来自Sound Vision Inc.公司。

　　观看存储图像的方法

　　有两种方法可观看存储在Coyote数码相机中的图像：用PC和TV监视器。

　　用PC观看存储图像

　　用户可使用很多商用和定制软件将存储在Coyote相机闪存中的图像下载到PC，以便观看。

　　用TV监视器观看存储图像

　　通过一个小型微立体声连接器（在系统的旁边）可在NTSC监视器上观看数码相机的静止图像。视频与NTSC制兼容，也可是PAL制。需要一根75Ω缆线连接到TV监视器。