基于ARM7的图像数据采集系统的研究与应用

摘要: 为解决图像监控设备中图像数据的实时采集与存取问题，研究了一种新型图像数据采集系统。该系统选取基于ARM7的处理器AT91SAM 7XC512，运行的是uC /OS- II操作系统。当系统巡逻信号被触发时，图像可以通过串口摄像头模块采集,存储到U 盘中。该设计性能好、体积小、功耗低，运行稳定可靠。系统软件和硬件已通过调试并在工业图像数据采集系统中得到了实际验证。

在国防、工业、医学、家用以及科研等领域，图像数据采集系统得到广泛应用。这些系统所使用的图像传感器主要有CCD 和CMOS阵列两类; 其中，CMOS相比CCD 图像传感器，具有高集成度、简单的供压电路、低成本和低的技术水平等特性 ，应用非常广泛。

目前，国内外已有的图像数据采集系统，各有其独特优势和借鉴意义，但在家庭、店铺、汽车等某些无人值守但需要自动图像监控的场合，普通的图像采集监控系统具有一些缺点，如设备费用高、体积大、功耗高等。本系统以ARM7为控制核心，通过图像传感器OV7620采集图像数据，利用图像压缩编码芯片OV528进行数据压缩和数据传输，再经过存储模块将采集的监控图像数据保存到U 盘，方便浏览，特别在不需要连续采集图像的场合，该嵌入式系统能够很好的满足图像监控的需求。

1  图像数据采集系统组成

图像数据采集系统主要包括: 摄像头模块(由OV7620和OV528等器件组成)、ARM7处理器AT91SAM 7XC512模块、红外探测报警模块、U 盘存储模块等; 其组成原理如图1所示。本文围绕图像数据采集系统的实现，主要讨论摄像头模块和图像采集存储的设计。

1.1  系统主控芯片AT91SAM7XC512

AT91SAM7XC512是ATMEL公司2007年推出的基于ARM7TDM I处理器的工业级芯片，它包括512KBF lash ROM、128KB RAM、CAN、USB、双串口USART0、USART1、通用I/O 端口等丰富的片上资源，而且速度快、控制灵活; 每块芯片零售价约55元，与SAMSUNG 公司的S3C44B0X等ARM7芯片相比，以及与文献相比，省去了外接的ROM、RAM 或SRAM，降低了电路设计和焊接难度，由于其内含足够大的ROM 和RAM，相对提高了系统运行速度和可靠性。

图1  图像数据采集系统组成原理图