单片机与单片机与DSP中的基于单片机的物联网图像采集系统应用设计中的基于单片机的物联网图像采集系统应用设计
导读:本方案基于STM8单片机设计,与其他嵌入式图像采集系统相比,具有成本低、设计新颖、系统体积小、
结构简单等优势,能以非常低的成本附加到其他物联网传感节点上,使物联网节点具有采集和传输图像的功
能,更大程度上方便用户使用。物联网具有以下特点:(1)物联网节点对价格敏感。物联网是信息传感技术的大
规模应用,传感节点数目成百上千,若每个节点的成本提高一点,整个物联网系统的成本就会提高很多。所以
传感节点图像采集的成本应尽量低。(2)大部分物联网应用对图像质量要求不高。图像采集主要是帮助用户不需
要到现场就可以观察现场情况,对于大多数应用只要能分辨出现场场景即可,没必要采集很高像素的图像。(3)
基于成本考
导读:本方案基于导读:本方案基于STM8单片机设计,与其他嵌入式图像采集系统相比,具有成本低、设计新颖、系统体积小、结构简单单片机设计,与其他嵌入式图像采集系统相比,具有成本低、设计新颖、系统体积小、结构简单
等优势,能以非常低的成本附加到其他物联网传感节点上,使物联网节点具有采集和传输图像的功能,更大程度上方便用户使等优势,能以非常低的成本附加到其他物联网传感节点上,使物联网节点具有采集和传输图像的功能,更大程度上方便用户使
用。用。
物联网具有以下特点:物联网具有以下特点:
(1)物联网节点对价格敏感。物联网是信息传感技术的大规模应用,传感节点数目成百上千,若每个节点的成本提高一点,整
个物联网系统的成本就会提高很多。所以传感节点图像采集的成本应尽量低。
(2)大部分物联网应用对图像质量要求不高。图像采集主要是帮助用户不需要到现场就可以观察现场情况,对于大多数应用只
要能分辨出现场场景即可,没必要采集很高像素的图像。
(3)基于成本考虑,物联网大多选用RS232,Zigbee,GPRS等传输速率不高的联网方式,图像传输时间较长。但许多监测节
点安放的位置固定,采集的图像是准静态图像,也就是说,大部分情况下,图像是不变的,所以对帧率要求不高。即使图像采
集的速度慢一些,也不会对现场情况的观察有太大的影响。
基于单片机的物联网低成本CMOS图像采集系统方案针对物联网传感节点的特性,结合现有的技术条件和实际应用,提出一种
用单片机直接与CMOS图像传感器相连,采用Flash为图像存储器,RS232为图像传输协议,并且多帧图像拼接成一幅图像的
方法,实现了远程监控。所选器件价格低廉,硬件连接简单,从而成本非常低。该系统可单独作为独立的图像采集系统,又能
以非常低的成本附加到其他物联网节点上,应用领域广泛。
1 系统总体方案系统总体方案
图像采集系统是根据某种特定的使用目的和应用条件,由图像采集、图像存储、图像传输和系统控制等相关电子设备和传输介
质组成的一个有机整体。图1是系统的总体框图,系统主要由单片机、图像传感器、Flash图像存储器组成。图像传感器负责图
像的采集,采集的图像数据由单片机实时读取。图像传感器的分辨率为240×320,数据量为150 KB,而单片机的内部RAM只
有2K,存不下一帧图像,所以选择了一款Flash作为图像存储器,单片机将读取的图像数据转存人Flash图像存储器。由于图
像数据转存入Flash需要占用数据采集的时间,这就导致单片机会错过部分数据的采集,根据所采图像为静态图像这一应用背
景,错过的数据可通过下两帧图像替代,由此确定了用3帧图像拼成一幅图像的算法。等一幅图像采集转存完毕,单片机再从
Flash图像存储器中读取图像数据,通过RS232 口传输到上位机。
图1 系统总体框图
2 系统硬件设计系统硬件设计
2..1 图像传感器图像传感器
系统采用了SP0828 CMOS芯片作为图像传感器。SP0828是一款完整的1/13英寸QVGA格式COMS图像传感器芯片。它支持