CMOS图像采集模块

　　视频源信号来自于一个高度集成的CMOS数字图像传感器模块MB86S02，它是富士通的产品。它不但集成了CMOS图像传感器 阵列、自动增益信号放大器、模数转换器，还包括了色彩信号处理和微型镜头，包含了图像采集的所有前端处理，可以直接 输出数字信号。模块的系统框图如图1所示。

　图1 MB86S02的系统框图

　　MB86S02基于CMOS工艺，使用有源像素传感器，与传统的CCD传感器相比有很多不同点。CMOS技术的优点是每一个像素 单元可以集成一个或多个晶体管，这样就具有了低功耗和小型化的优点，非常适用于手持设各应用，可以降低系统功耗、体 积，提高电池效率；它的高度集成性大大简化了图像应用系统的设计。

　　如图2所示是MB86S02的实物图。

　图2 MB86S02的实物图

　　MB86S02的特性如下：

　　·1/7英寸图像传感器，有效像素为352×288共II万像素；

　　·超低功耗30mW＠15fps；

　　·输出8位CMOS电平并行数字信号，YCbCr422或YUV422格式；

　　·色彩信号处理包括：自动增益、自动曝光、自动白平衡、Gamma校正等；

　　·寄存器设置通过标准I2C串行接口；

　　·支持CIF（352×288）、QCIF（176×144）格式；

　　·CCIR656标准头输出；

　　·抗闪烁功能；

　　·低功耗模式；

　　·掉电模式功耗为3μW

　　MB86S02的引脚定义如表1所示。

　　表1  MB86S02的引脚定义

　　由于MB86S02采集的数字信号格式为YCbCr或YUV，而VGA显示器需要的是RGB分量信号，所以如果想把MB86S02采集的图像直 接显示在VGA显示器上，还需要进行YCbCr或YUV到RGB的颜色空间转换。

　　YCbCr和YUV是基于亮度与色差的颜色空间，RGB则是基于红绿蓝三基色的颜色空间。它们之间转换的理论公式为：

　　R=Y+1.371×V

　　G=Y-6.698×U－0.336×V

　　B=Y+1.732×U

　　实现8位字长的YUV到RGB转换，为了实现高速转换和宽度扩展，简化了理论公式为：

　　R′=y＋V-128

　　B＇=y＋U－128

　　C＇=y-0.194×U-0.5×V＋90

　　其中，0.194倍的U分量用查表的方法得到，0.5倍V则直接用右移一位实现。经过这样的简化后，整个转换可以在两个时钟 内完成，经过测试转换效果比较理想。

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