基于OV7670与STM32的路面亮度分布测量系统设计

本文主要探讨了基于CMOS图像传感器（CIS）的亮度测量系统在道路照明中的应用。路面亮度的均匀性对于保障机动车驾驶员的安全和舒适性至关重要。该系统的设计从光度学原理出发，利用CIS OV7670作为图像采集核心，通过STM32微控制器进行图像处理和计算。 系统的关键工作流程包括图像采集和处理。OV7670负责捕捉路面的实时图像，其灰度值与目标物体的曝光量密切相关，通过公式D = m * H / γ，其中D是灰度值，H是曝光量，γ是传感器的反差系数，m是材料固有常数。系统通过调整曝光时间和放大增益来优化图像质量，确保测量精度。 STM32作为微控制器，执行图像预处理，如降噪、校准等，然后利用泰勒级数展开近似，将灰度值与亮度关系简化为三次多项式，以便于计算目标的照度。系统硬件结构简洁高效，包括CIS、FIFO缓冲区、SRAM（静态随机访问存储器）、STM32微控制器、LCD显示屏用于结果展示，以及键盘和电源供应等组成部分。 系统标定过程是关键步骤，通过测量和调整参数，如h和γ，确保系统能准确反映路面的实际亮度分布。这一步完成后，系统能提供路面亮度的实时数据，为道路照明控制提供反馈，帮助优化照明效果，提高道路安全性和舒适性。 本文详细介绍了基于CMOS图像传感器的亮度测量系统在道路照明监控中的设计与实现，强调了其在提升道路照明质量方面的优势，以及如何通过科学的测量原理和微控制器技术来满足实际应用需求。