面陣ccd

1、攝像頭工作原理攝像頭工作原理攝像頭分為黑白和彩色兩種，根據(jù)賽道特點，為達到尋線目的，只要提取到畫面的灰度信息，而不必要提取其色彩信息，所以設(shè)計中采用的是黑白攝像頭。攝像頭主要由鏡頭、圖像傳感芯片和外圍電路構(gòu)成。圖像傳感芯片是其最重要的部分，但該芯片要配以合適的外圍電路才能工作。將芯片和外圍電路制作在一塊電路板上，稱為“單板”。若給單板配上鏡頭、外殼、引線和接頭，就構(gòu)成了通常所見的攝像頭。我們比賽用的攝像頭主要分為黑白和彩色兩種。彩色攝像

2、頭對比度比黑白的要好，對賽道不同背景色有較好的抗干擾能力，但考慮到比賽時我們只關(guān)注黑線的提取而不關(guān)心圖像彩色信息，所以我們只選用黑白攝像頭。接下來，我們用眼睛來打比方以說明成像原理：當光線照射景物，景物上的光線反射通過人的晶狀體聚焦，在視網(wǎng)膜上形成圖像，之后視網(wǎng)膜的神經(jīng)將信息傳導(dǎo)到大腦，我們就能看見東西了。攝像頭成像的原理和眼睛非常相似，光線照射景物，景物上的光線反射通過鏡頭聚焦，CCD圖像傳感器就會感知到圖像。而感知圖像的具體過程是這

3、樣的：攝像頭按一定的分辨率，以隔行掃描的方式采集圖像上的點，當掃描到某點時，就通過圖像傳感芯片將該點處圖像的灰度轉(zhuǎn)換成與之一一對應(yīng)的電壓值，然后將此電壓值通過視頻信號端輸出。攝像頭的工作原理是：按一定的分辨率，以隔行掃描的方式采集圖像上的點，當掃描到某點時，就通過圖像傳感芯片將該點處圖像灰度轉(zhuǎn)換成與灰度一一對應(yīng)的電壓值，然后將此電壓值通過視頻信號端輸出。具體而言（參見圖41），攝像頭連續(xù)地掃描圖像上的一行，則輸出就是一段連續(xù)的電壓信號，

4、該電壓信號的高低起伏反映了該行圖像灰度變化。當掃描完一行，視頻信號端就輸出一個低于最低視頻信號電壓的電平（如0.3V），并保持一段時間。這樣相當于，緊接著每行圖像信號之后會有一個電壓“凹槽”，此“凹槽”叫做行同步脈沖，它是掃描換行的標志。然后，跳過一行后（攝像頭是隔行掃描的），開始掃描新的一行，如此下去，直到掃描完該場的視頻信號，接著會出現(xiàn)一段場消隱區(qū)。該區(qū)中有若干個復(fù)合消隱脈沖，其中有個遠寬于（即持續(xù)時間遠長于）其它的消隱脈沖，稱為場

5、同步脈沖，它頭信號中的行同步脈沖，消隱脈沖和場同步脈沖。這里有兩種可行的方法。第一，直接通過單片機AD進行提取。因為行同步脈沖、消隱脈沖或場同步脈沖信號的電平低于這些脈沖以外攝像頭信號的電平，所以據(jù)此可設(shè)定一個信號電平閥值開判斷AD采樣到的信號是否為上述三類脈沖。第二，就是給單片機配以合適的外圍芯片，此芯片要能夠提取出攝像頭信號的行同步脈沖、消隱脈沖和場同步脈沖以供單片機作控制之用?？紤]到單片機的速度有限，而一些脈沖的間隔時間又較短，為

6、了減輕其處理負擔，采用了第二種方法進行信號的時序信息，如行同步脈沖、場同步脈沖和奇、偶場信號信息等，并將它們轉(zhuǎn)換成TTL電平直接輸出給單片的IO口作控制信號之用。1881的端口接線方式如圖4.2所示。圖421881其中，引腳2為視頻信號的輸入端，引腳1為行同步信號輸出端（圖53中的b）。引腳3為場同步信號輸出端，當攝像頭信號的場同步脈沖到來時，該端將變?yōu)榈碗娖?，一般維持230us，然后重新變回高電平（如圖53中的c）。引腳7為奇偶場同步