做自己的摄像头模块

jk36125 · 发表于 2009-2-16 08:41:04

如果想好一些的页面格式或者下载源代码可以到我的个人网站:http://sites.google.com/site/jk36125/Home/wo-deov7640she-xiang-tou-mo-kuai

做这个摄像头本来也很无奈.
因为买不到好的模块啊.
不是太贵就是质量太差,要不就是又贵又差.
所以就想,不如自己做一个好了.
事情就这样定下来了.

从淘宝寄来OV7640的当天就把硬件完成了.
麻烦的其实是软件.OV官方说"为了给第三方开发者空间,所以不提供例程".
所以我只好抱着一个标记着"preliminary"的OV7640文档.看着含糊不清的说明慢慢的尝试.

电路原理图:

(原文件名:OV7640电路原理图.gif)

做完的实物:

(原文件名:实物图.JPG)

在Linux上编写了上位机的程序来采集图象,采用串口 115200,n,8,1 进行通信.

OV7640拍摄的图象:

(原文件名:样片.jpg)

左图为RGB565,QVGA,右图为255级灰度.

关于SCCB的总线协议:

SCCB协议充分展现了产商的协议不统一是一件多么麻烦的事情.
SCCB协议就是 Serial Camera Control Bus. 不晓得它和I2C哪个先出生.
这里只说明单字节操作.

SCCB的单字节写操作协议完全和I2C一样:

起始位 ---> 器件地址(0x42) ---> ACK ---> 内部寄存器地址 ---> ACK ---> 写入数据 ---> ACK ---> 结束位

在I2C总线当中,器件地址的最后一位为 0 时表示为写操作的开始,最后一位为 1 时表示读操作的开始.
所以在使用ARM9例如 AT91系列的TWI总线接口时,器件地址应该等于 0x21(7位),再根据读写操作的选择补充最后一位为1或者为0.

SCCB协议的单字节随机地址读协议比I2C的多出了一个停止位:

起始位 --> 器件地址(0x42) --> ACK --> 内部寄存器地址 --> ACK --> 结束位 --> 起始位 --> 器件地址(0x43) -->ACK --> 数据 --> NOACK --> 停止位

而I2C的单字节随机地址读操作为:

起始位 --> 器件地址(0x42) --> ACK --> 内部寄存器地址 --> ACK --> 起始位 --> 器件地址(0x43) -->ACK --> 数据 --> NOACK --> 停止位

红色标记的读协议就是SCCB总线所特有的.
不管怎样,如果用现成的ARM9外设的I2C接口,只能执行写操作.如果需要读操作需要自己编写SCCB的模拟总线,加上SCCB多生出来的一个停止位.

关于OV系列的寄存器设置:

这个要怪OV,你说不给例程也就罢了吧,连个寄存器的使用说明都没有.许多设置含含糊糊的让人不知所错.
我只好一一尝试.不管怎样,下面的这些寄存器对于采集图象来说是常用的(针对OV7640):

            地址                                        主要用途                                                                范例值
            0x11             OV器件时钟分频                                                    0x3f  时钟分频到最大,其余选项为默认
            0x28             选择黑白模式(OV7141)或者彩色模式(OV7640)          0x60 选择黑白模式,其余选项为默认(系统默认为彩色模式)
            0x14             QVGA格式或者VGA格式选择                                  0x24 QVGA输出, 0x04 VGA输出
            0x1F             RGB565或者RGB555格式选择                               0x11 RGB565输出
            0x12             自动白平衡,RGB和YUV设置                                     0x18 关闭自动白平衡,其余默认

如果在OV7141~黑白模式下设置OV7640彩色模式用到的寄存器会造成图象黑屏.
有一些寄存器的功能有重叠,例如在0x1F设置了RGB565或者RGB55输出,就不需要在0x12中选择RGB输出.

关于硬件的连接方法(for ARM):

输入线:       HREF VSYNC PCLK Y[7:0]
输出线:       PWDN  RESET
外部时钟:    CLK
SCCB总线: TWI等I2C总线(只能写),或者模拟SCCB总线(读写)

关于图象采集:

对于图象的采集需要用到 HREF VSYNC PCLK Y[7:0]
其中  HREF 为行同步, VSYNC为帧同步,PCLK为数据输出的时钟,Y[7:0]为数据总线.
VSYNC出现一次正脉冲说明一帧图象已经准备好,HREF由0-->1说明1行图象数据已经准备好.
采集顺序为:

等待VSNYC的正脉冲 ---> (循环)等待HREF由 0 到 1 ---> (循环)当PCLK由 0--->1的时候采集Y[7:0]上的数据 --> HREF由 1 到 0(一行结束)

关于采集图象的质量:

CMOS的30万摄像头,我本来也不对图象质量报太高期望.
不管怎么说,问题出现在两个方面:

1. 所用的镜头滤镜
2. 图象采集的频率

很难找到和手头芯片一致符合的镜头,某些不合适的镜头的滤镜可能会造成图象的色彩失真.
采集的频率决定了自动白平衡和自动增益的参数设定,如果采集的频率很小,例如1秒钟只采集一幅图象,那么自动白平衡有可能得不到足够的参数而使得图象失真.这个时候关闭自动白平衡反而会比较好.

关于输出图象格式:

采集到的图象通常有几种格式:  黑白,RGB565,RGB555,RGB原始图象

黑白图象为 255 级灰度,每一个字节的数据对应一个象素.不需要转换.
RGB565的输出顺序为:                            第一字节                   第二字节
                                       R4 R3 R2 R1 R0 G5 G4 G3    G2 G1 G0 B4 B3 B2 B1 B0

转换为RGB24:                      R                            G                            B
                        (R4 R3 R2 R1 R0) * 8       (G5 G4 G3  G2 G1 G0) * 4       (B4 B3 B2 B1 B0) * 8

也就是说RGB565的两个字节数据对应一个象素.

RGB555的输出顺序为:                               第一字节                   第二字节
                                          X R4 R3 R2 R1 R0 G4 G3    G2 G1 G0 B4 B3 B2 B1 B0

例程:

图象采集:

(原文件名:图象读取代码.GIF)

后记：81楼有代码

jk36125 · 发表于 2009-2-16 08:44:42

发完帖子好像不能修改的样子

likedev · 发表于 2009-2-16 08:48:01

不错啊，可以做自己的监控系统了！

jk36125 · 发表于 2009-2-16 08:56:43

就是串口太慢了

oet-oet · 发表于 2009-2-16 22:47:44

usb转串口（pl2301），能到900多k，可以试试

foshan_lcy · 发表于 2009-2-18 12:45:12

漂亮

yyzz20022001 · 发表于 2009-2-18 13:07:13

不错

asdasd · 发表于 2009-2-18 13:34:44

ding

zc3909 · 发表于 2009-2-18 13:45:22

顶一个

jeoge · 发表于 2009-2-18 14:12:09

不錯，頂一個

af00 · 发表于 2009-2-18 15:43:52

非常不错
电压=？V
电流=？mA

hynwind · 发表于 2009-2-18 22:53:57

不错啊!

loves123 · 发表于 2009-2-18 23:24:04

不错，不知道你这个模块是在哪里买的啊。

KANGYD · 发表于 2009-2-20 22:03:00

厉害啊！

252177861 · 发表于 2009-2-20 23:00:11

刚在淘宝上搜了下，45块钱但没把握自己能玩转，所以不敢下手啊！真羡慕楼主

jk36125 · 发表于 2009-2-20 23:16:19

to af00
电压用5V OV7640的功耗是40mw左右

to loves123
这个就是我自己做的模块啊```汗

xiaozhiyong · 发表于 2009-2-21 08:50:16

这个好，有时间也要做一个，到时还得多多请教楼主，

superyongzhe · 发表于 2009-2-21 11:49:24

佩服

wswh2o · 发表于 2009-2-22 00:14:49

镜头啥的咋办的？

jk36125 · 发表于 2009-2-22 20:23:53

【18楼】 wswh2o 水之影

用电脑摄像头的那种就可以

robinyuan · 发表于 2009-3-2 22:00:09

用单片机驱动数字摄像头
作者：xlander 发表时间：2008-3-1 阅读次数：9074
http://www.getproject.com.cn/Article/Show/73.aspx

眼下，视频监控已经渗透到各个领域，几乎已经无所不在了，前段时间盛传的地铁情侣拥吻，再次掀起有关公共场合的隐私保护的讨论。不管讨论的结果怎样，那都是社会学层面的讨论，从技术层面来看，就跟枪和炮一样，技术在给社会带来科学进步的同时，也不可避免的给社会带来潜在的威胁。

如果你想在视频监控这个热门领域里捞一把，这里收录的三篇文章会指导你很好的完成入门试验。

( (原文件名:用单片机驱动数字摄像头1.jpg))

先从简单的开始，有关如何驱动数字摄像头，这里有一篇文章《数字摄像头的驱动和接口》，作者采用的单片机是ATmega16，至于摄像头，则采用了ETC公司的摄像头模块C3088，C3088采用的CMOS传感器是Omnivision公司的OV6620，OV6620的分辨率是356*292，适合运算能力较低的单片机使用。作者共享了实验报告和实现代码。不过，作者只读取了传感器的Y通道，所以采集到的图像是黑白的。不过，对于个人试验来说，C3088既然号称是国外进口，价格肯定不会便宜，所以还是从轮子做起好了，既能锻炼自己，又能节省成本，一举两得。

视频采集在视频领域技术难度并不大，所以想凭视频采集在视频领域里混饭吃，是非常难的，基本属于温饱，饿不死，但也不会暴富。要想发财，就得下功夫，给视频采集来个“粗加工”，也就是图象处理和图像识别，比方说车牌识别、人脸识别、或者车站门口的行李扫描，这些产品都需要用到图像处理和识别技术，所以，我们再来看这个稍微复杂一点的，AVR摄像头是基于GNU GPL的开源项目，采用ATMega8单片机，通过图像处理技术，摄像头最多可以跟踪8个不同的物体，这个摄像头最物尽其用的场合非机器人足球莫属。这个摄像头识别物体的方法是颜色识别，属于图像识别的入门阶段，拿来学习刚刚好。下载原理图和代码。

掌握了图像识别，你过上了小康生活了，比起出手阔绰的富豪们，你还需要继续努力，这一次算是“深加工”好了。接下来的这一个就非常复杂了，来自康奈尔大学的自动搜索机器人，他们采用的摄像头模块也是C3088，这个机器人既可以通过无线遥控，也可以自动寻找和收集红色的小球。这是一个非常复杂的项目，除了车辆的组装以外，还涉及机器视觉、运动控制、无线通讯等等，具体的内容不是几句话可以说清楚地，不过，他们共享了所有的设计材料，这些材料都可以在这里下载得到。如果你看到这样的项目后，产生一种发自肺腑的绝望，感觉自己永远没有出头之日的话，那就大可不必了，其实老天爷对人是公平的，像这样的工程不是一个人做得了的，就像长城不是一个人修的一样。假如可以在视频采集领域赚1块钱，只需要你一个人就够了，而在机器人领域可以赚100块钱，但是你需要与另外的99个人合作才行，你的所得也还是1块钱。所以，你所得到的，永远都是你所付出的，踏踏实实做好、做强自己擅长的工作就足够了。

最后来看看自动搜索机器人的工作成果：

(原文件名:用单片机驱动数字摄像头2.jpg)

(原文件名:用单片机驱动数字摄像头3.jpg)

有关cmucam3实际采集到的图像见,http://robotdevices.blogspot.com/

robinyuan · 发表于 2009-3-2 22:00:46

另一个开源摄像头
作者：xlander 发表时间：2008-3-11 阅读次数：3166

(原文件名:数字摄像头4.jpg)

用单片机驱动数字摄像头里提到的AVR摄像头是基于ATMega8的，今天收录的CMUcam则是基于NXP LPC2106的，这个摄像头已经升级到第三代了。

CMUcam3在硬件上并不开源，而是软件开源，而且还提供了丰富的实例，比方说颜色跟踪、移动探测、以及一些基本的图像压缩和处理算法等等。

CMUcam3虽然在硬件上并不开源，但是保留了重新烧写固件的接口，用户可以修改代码并升级新的固件。网站上还提供了相关软件(包括编译器、烧写器、实例代码等)，供用户下载。http://www.cmucam.org/wiki/Downloads

xbq1001 · 发表于 2009-3-3 22:26:20

mark

fu2008 · 发表于 2009-3-16 08:32:41

顶啊

lsw0136 · 发表于 2009-3-16 09:09:05

mark

jswk · 发表于 2009-3-16 09:22:31

Mark~~~

sunny1500 · 发表于 2009-3-16 09:22:43

终于有人玩摄像头了，顶顶

443799600 · 发表于 2009-3-20 11:12:58

mark，真的很强大，我项目完成有空好好看。

DIZHUWANG2008 · 发表于 2009-5-25 23:36:57

mark很强大,有没考虑输出AV信号，缩小体积，出售模块

DIZHUWANG2008 · 发表于 2009-5-25 23:40:50

楼主的网页打不开，能否重新给过

Totry · 发表于 2009-5-25 23:51:08

mark很强大,有没考虑输出AV信号，缩小体积，出售模块
-----
只要AV输出就没那么麻烦了，监控市场上输出AV信号的模块多的是

loongsuns · 发表于 2009-6-1 12:07:30

mark

fy024 · 发表于 2009-6-1 13:00:03

佩服，高高手啊！！！！

摄像头都热转印，佩服，佩服

shushu · 发表于 2009-8-24 22:57:30

好文章帮了我大忙啊本人最近也在弄摄像头做识别的顶了

155107149 · 发表于 2009-8-25 09:58:13

mark 想问一下楼主电路照片中间正方形那个是不是CCD元件啊？

mcucool · 发表于 2009-9-26 00:28:58

不用镜头就可以吗?

ndust · 发表于 2009-9-26 21:18:05

homemyc · 发表于 2009-9-26 21:29:37

mark

vipeinstein · 发表于 2009-9-29 12:59:56

不错

z7926573 · 发表于 2009-9-29 13:48:49

mark

wangguanfu · 发表于 2009-9-29 13:51:42

帮顶,

daemon · 发表于 2009-9-29 19:44:15

mark

wcm_e · 发表于 2009-9-29 20:10:47

mark

forever_wzx · 发表于 2009-9-30 11:27:26

mark

xbeethoven · 发表于 2009-11-19 11:03:21

好呀

mslmcu · 发表于 2009-12-3 23:58:17

mark

cmyldd · 发表于 2009-12-4 00:08:49

mark

disheng · 发表于 2009-12-4 07:56:32

不错

a1z26 · 发表于 2009-12-4 08:06:17

很好很强大。

armfans · 发表于 2009-12-4 11:27:58

mark

scat-01 · 发表于 2010-1-2 13:48:13

mark

xiaolei0428 · 发表于 2010-1-2 22:15:54

关注一下

ysyin · 发表于 2010-1-3 00:29:25

呵呵，顶一下

hooao · 发表于 2010-1-3 11:00:53

mark，有谁能把上面的资料打包一下方便大家下载啊，我都不知道下那个

sunzhaod · 发表于 2010-4-17 17:35:17

mark

justbegin · 发表于 2010-4-18 10:16:14

不错啊

taoyeah · 发表于 2010-4-18 12:46:26

mark

yusufu · 发表于 2010-4-18 15:04:53

mark

popppig · 发表于 2010-4-19 16:13:01

很不错哦
mark之!

chen20061084 · 发表于 2010-4-22 14:25:18

mark

pkk007 · 发表于 2010-4-22 14:38:12

mark

顺便问一下有人推荐一下具有Global Shutter功能的摄像头模块么？

ingenic · 发表于 2010-4-22 14:59:08

记号

hxke · 发表于 2010-4-22 15:07:19

备份

xiaomage_2000 · 发表于 2010-4-22 15:38:29

不错记号~

shaoyifeng · 发表于 2010-5-15 21:47:07

楼主您好，我现在也想做一个摄像头，您能不能给点指导，QQ519349341

boy364100 · 发表于 2010-7-9 15:48:50

写得非常的好，顶~

dubu · 发表于 2010-7-11 07:19:47

mark 摄像头

bingo_xl · 发表于 2010-7-29 15:05:08

写得确实很不错！

55660728 · 发表于 2010-8-17 02:49:25

mark

ITOP · 发表于 2010-8-17 08:51:29

MARK!!

papa123 · 发表于 2010-8-17 09:12:02

牛X

liangtao · 发表于 2010-8-17 09:25:04

mark

xiangye · 发表于 2010-8-17 12:54:54

mark

andrew_dj · 发表于 2010-8-17 14:01:46

顶一个

fanwt · 发表于 2010-8-17 14:08:52

mark

rclsq · 发表于 2010-9-14 17:02:35

顶一个

gxy508 · 发表于 2010-9-14 22:08:40

mark

yaya001 · 发表于 2010-9-14 23:21:27

mark

orange2348 · 发表于 2010-9-15 08:24:49

mark

zxycba · 发表于 2010-9-15 09:17:51

mark

jk36125 · 发表于 2010-9-15 09:45:27

1年前的老帖子居然被顶到首页了······

那楼主我再小挖一下坟好了。嘿嘿。

jk36125 · 发表于 2010-9-16 09:07:42

一年后看到自己发的贴子，感触颇多，补上迟到的源代码：

SCCB总线驱动：
点击此处下载 ourdev_583519EWE4PO.rar(文件大小:2K) (原文件名:SCCB.rar)

AT91RM9200通用IO读取图像源代码（汇编）：
点击此处下载 ourdev_583520UIEZGI.rar(文件大小:978字节) (原文件名:vison.rar)

lininglive · 发表于 2010-9-16 09:48:39

赞一个 lz 辛苦

yulri · 发表于 2010-9-16 14:27:43

mark一下

dgtg · 发表于 2010-9-17 16:47:44

这种封装如何焊接啊？？？？
楼主给点意见来啊....
MASK！~

shiruizhu · 发表于 2010-9-20 15:59:16

mask

jk36125 · 发表于 2010-9-21 22:18:20

回复【84楼】dgtg
-----------------------------------------------------------------------
非常好焊接，只要用稍细的烙铁在每个焊盘处轻触一下就可以。不需要用拖焊。但是要注意静电防护，最好待个静电手环。

joni · 发表于 2010-9-22 01:08:15

mark

lwbjun · 发表于 2010-10-8 12:51:48

mark

afei8856 · 发表于 2010-10-8 12:59:47

mark

kneken · 发表于 2010-10-8 13:00:54

MARK

micheal0311 · 发表于 2010-10-8 15:26:56

向你学习

lgnq · 发表于 2010-10-8 15:38:18

mark

j491424570 · 发表于 2010-10-10 19:59:43

mark

YanGaruruga · 发表于 2010-11-29 11:13:53

记号！ov7640

BINGSHUIHUO · 发表于 2010-12-24 03:11:01

20V2A

yuqilala · 发表于 2011-1-11 14:16:44

ov7640

flag!!

zlj2008 · 发表于 2011-1-12 00:22:05

再顶

happywolf999 · 发表于 2011-1-19 18:39:43

mark

happywolf999 · 发表于 2011-1-19 18:40:10

mark

做自己的摄像头模块

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！