光學(xué)人生

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目    錄

1. 寫在前面的話 1

2. CCD+鏡頭+EasyCAP視頻采集系統(tǒng)搭建 3

2.1. 視頻采集軟件&設(shè)備安裝 3

2.1.1. USB驅(qū)動(dòng)的安裝 4

2.1.2. 視頻軟件安裝 6

2.1.3. 軟件相關(guān)配置 8

2.2. CCD攝像頭組裝 11

2.2.1. CCD攝像頭模塊 11

2.2.2. 鏡頭組裝 15

2.3. 視頻采集系統(tǒng)的搭建 17

2.4. 鏡頭的功能以及影響 19

1. 寫在前面的話

摸到第一個(gè)CMOS攝像頭模塊是官哥的MT9M111 130W攝像頭，但是當(dāng)時(shí)不知天高地厚，以慘痛的失敗而告終，欲哭無淚……

后來搞了Omnivision的OV7670，也馬馬虎虎開發(fā)了一套所謂的開發(fā)板，采用純Verilog HDL完成了整個(gè)系統(tǒng)，解決看即可問題。由于后文會(huì)對(duì)照著CMOS來講CCD，因此不得不給自己先打下廣告。因?yàn)椴煌膽?yīng)用場(chǎng)合，CMOS攝像頭還是有一片天的，我本人就比較喜歡CMOS攝像頭，只是因?yàn)椴幌胱鲂“?，叛逆一下?/p>

當(dāng)年一狠心還寫了《視頻圖像開發(fā)之OV7670》，從底層透析了OV7670攝像頭的開發(fā)，有需要的朋友可以去http://code.google.com/p/crazybingo/downloads/list下載（包含了更多Bingo原創(chuàng)或者收集的資料，又要?jiǎng)e客氣?。┐颂准追QVIP_Board，目前已經(jīng)量產(chǎn)，不間斷供貨，期待更多的人加入我們，豐富我們的世界，我們的未來，請(qǐng)看：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1.4-1653257818.5.iFmzSk&id=18278347621

具體實(shí)現(xiàn)了以下功能，期待更多的人加入我們！

① Verilog HDL實(shí)現(xiàn)了OV7670的I2C初始化

② FPGA視頻圖像實(shí)時(shí)采集

③ YCbCbr 4:2:4 轉(zhuǎn) RGB888 視頻格式轉(zhuǎn)換

④ 64MBit SDRAM 數(shù)據(jù)緩存的純Verilog HDL實(shí)現(xiàn)

⑤ 640*480@60Hz VGA的實(shí)時(shí)顯示（視頻1024*768@65M上限，圖片：1280*1024@105M上限）

⑥ 疊加了VGA字幕顯示

⑦ OSD、半透明等特效

⑧ 當(dāng)然，板載接口，你還可以進(jìn)行串口，LED，按鍵等基本外設(shè)

至今為止，好多夢(mèng)想沒有實(shí)現(xiàn)，11年開始處女?dāng)z像頭MT9M111還沒完全弄好，打算200W的OV2463，500W的OV5642，甚至在打算設(shè)計(jì)基于FPGA的無敵視頻開發(fā)平臺(tái)，夢(mèng)想太遠(yuǎn)大，現(xiàn)實(shí)太殘酷，一發(fā)而不可收拾。

而今天，東湊西湊，終于配齊，第一次如愿以償?shù)拿搅薈CD面陣攝像頭（線陣攝像頭剛到實(shí)驗(yàn)室就沒過了，沒感覺，只對(duì)圖形有沖動(dòng)）。折騰了1個(gè)小時(shí)，終于用EasyCAP視頻采集卡搭建好了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在電腦上看到了監(jiān)控的視頻。從零開始，我還是個(gè)CCD小白，雖然長(zhǎng)得很黑。

不管結(jié)局會(huì)怎樣，既然選擇了遠(yuǎn)方，便不顧風(fēng)雨兼程，一路走下去。神馬CCD線陣，CCD面陣，CMOS攝像頭；神馬FPGA驅(qū)動(dòng)，DSP驅(qū)動(dòng)；神馬USB傳輸，以太網(wǎng)傳輸；什么H.264壓縮，xxx壓縮；什么圖像處理，我選擇，我喜歡；我的未來，我做主，我特么一定可以搞定。暫定計(jì)劃如下：

1) 構(gòu)件EasyCAP視頻采集系統(tǒng)

2) 解析CCD攝像頭底層電路

3) DE2-35 ADV7181 FPGA視頻驅(qū)動(dòng)

4) 從零開始DSP移植，驅(qū)動(dòng)

此刻開始，繼續(xù)斷斷續(xù)續(xù)給大家出教程（其實(shí)只是記錄我個(gè)人的小白升級(jí)之路）！準(zhǔn)備一篇篇發(fā)布，讓你們垂涎欲滴，等寫完再出合集，敬請(qǐng)期待，希望更多的朋友加入我們的隊(duì)伍，讓視頻圖像世界更精彩！

“視頻圖像處理”論壇：http://group./116

2. CCD+鏡頭+EasyCAP視頻采集系統(tǒng)搭建

2.1. 視頻采集軟件&設(shè)備安裝

攝像頭使用之前，我們都希望能夠得到攝像頭采集的真實(shí)圖像。本視頻采集卡是運(yùn)用在攝像頭調(diào)節(jié)焦距、前瞻和角度和攝像頭安裝的視頻監(jiān)控工具，具體參數(shù)如下：

① 四路視頻采集（一般智能車測(cè)試攝像頭時(shí)其實(shí)僅需用到一路），USB 2.0 接口，支持熱插拔。

② 支持內(nèi)置 USB 2.0 接口的筆記本電腦。

③ 高分辨率，NTSC、720X480、PAL、720 X 480或全屏 清晰高像素顯示。

④ 附帶安裝光盤，軟件操作界面英文，可錄監(jiān)控/DVD/電視等AV輸入影像，可捕捉高品質(zhì)動(dòng)態(tài)及靜態(tài)畫面。

⑤ 兼容WINDOWS 2000,XP，Vista，Win7

我當(dāng)時(shí)是在這里買的 ，東西今天測(cè)試很不錯(cuò)，關(guān)鍵是老板人很不錯(cuò)啊有木有？還送我線，跟我扯了好多淡。跟我同一年畢業(yè)的小伙子現(xiàn)在已經(jīng)有公司了，而我卻，各種傷感想流淚~~~~(>_<>

http://trade.taobao.com/trade/detail/tradeSnap.htm?spm=a1z09.2.9.26.tGHspD&tradeID=279892249352316

寶貝如下：

圖 2-1 EasyCAP艷照

背面有光盤，取出直接插?。?！東西都在里面

圖 2-2 光盤內(nèi)容

2.1.1. USB驅(qū)動(dòng)的安裝

圖 2-3 打開Autorn 選擇驅(qū)動(dòng)安裝，一路Next

圖 2-4 廢話當(dāng)然安裝，一路Next

圖 2-5 完成任務(wù)，EasyCAP即插即用

不然插插看：

插EasyCAP，等待驅(qū)動(dòng)安裝OK

2.1.2. 視頻軟件安裝

驅(qū)動(dòng)是為了EasyCAP的識(shí)別，軟件是為了視頻的采集，如下：

圖 2-6 廢話，當(dāng)然軟件安裝，一路Next

圖 2-7 那是我，一路Next

圖 2-8 目錄，自己看著辦，一路Next

圖 2-9 完成任務(wù)，退出

2.1.3. 軟件相關(guān)配置

打開看看，NND支持4通道：

圖 2-10 軟件Logo

圖 2-11 打開界面

圖 2-12 這廝發(fā)出汽車警報(bào)聲，趕緊關(guān)了

圖 2-13 設(shè)置視頻的保存目錄

圖 2-14 設(shè)置視頻格式（CCD默認(rèn)）

圖 2-15 抓拍屬性設(shè)計(jì)

圖 2-16 用來搜索哪個(gè)通道有攝像頭，目前我只有1個(gè)

2.2. CCD攝像頭的組裝

2.2.1. CCD攝像頭模塊

在淘寶買了一個(gè)SONY的 Effio-E 4140+811 700線 CCD板機(jī)，但是不包括鏡頭和鏡頭座，這才是最坑爹的！不過東西還算是功能正常，給點(diǎn)面子，留個(gè)地址，如下：http://item.taobao.com/item.htm?id=16659723336

1) 白色三針的口是電源正負(fù)+Audio的，要求是12V，但是9V也可以。。。。

2) 右邊白色6針的口是OSD菜單接口，我先不管了。。。

具體的相關(guān)性能參數(shù)如下：

① CCD類型:   1/3 Sony 960H CCD Sensor

② 尺寸大小:  38mm*38mm

③ 總像素:    PAL:  1020H×596V  (61萬像)   NTSC: 1020H×508V (52萬像

④ 有效像素:    PAL:  976H×582V (57萬像)    NTSC: 976H×494V (48萬像)

⑤ 信號(hào)制式:   PAL/NTSC

⑥ 分辨率（水平中心）： 700TVL

⑦ 數(shù)字降噪:      2D數(shù)字降噪（2DNR）支持0~15的16等級(jí)可調(diào)節(jié)

⑧ OSD菜單：   支持

⑨ 最低照度:   0.01LUX/F1.2

⑩ 信噪比:   ≥48dB

11 視頻輸出幅度: 1.0Vp-p/75Ω

12 自動(dòng)增益控制:  0.25/0.50/0.75/1.00四個(gè)等級(jí)可調(diào)節(jié)，可最高達(dá)到55dB

13 白平衡方式: 開啟/關(guān)閉可選擇

14 逆光補(bǔ)償方式: 高亮度逆光補(bǔ)償（HLC）/ 逆光補(bǔ)償

15 曝光模式:  電子曝光

16 電子快門:  1/50(1/60) - 1/100000 秒

17 伽馬校正:  0.45/1.0

18 同步方式: 內(nèi)同步

19 音頻: 可選配

20 工作電壓: DC12V±5%

21 工作溫度: -20℃--60℃

22 濕度:     0%～96%

相關(guān)功能特點(diǎn)如下所示：

據(jù)說如下是官方數(shù)據(jù)：

2.2.2. 鏡頭組裝

對(duì)鏡頭我是真的不是很清楚，有空我一定要好好了解，什么光學(xué)濾鏡，透鏡，還有偏振，只是知道概念。。。。。我不是攝影控，買不起單反，農(nóng)民伯伯不知道這些高級(jí)貨。只能一點(diǎn)點(diǎn)解析了。

一開始買好Sony的CCD模塊的時(shí)候，以為這樣就夠了，結(jié)果最后聽他們說，必須要一個(gè)鏡頭才能顯示，百思不得其解！更郁悶的是，我買CCD模塊的那一家不提供鏡頭，郁悶的快撞墻了，可怕的世界。

最后在網(wǎng)上EasyCAP的時(shí)候，恰好店老板跟我有共同語言，告訴了我好多“秘密”，于是鏡頭&網(wǎng)址，如下：

http://trade.taobao.com/trade/detail/tradeSnap.htm?spm=a1z09.2.9.8.8opfHk&tradeID=279927488562316

http://item.taobao.com/item.htm?id=16181254660

圖 2-17 鏡頭底座（左） 2.8mm鏡頭（右）

據(jù)說鏡頭座是通用的。。。我不知道，以后再說。

鏡頭的參數(shù)如下所示：

① 規(guī)格：1/3         

② 接口：12*0.5                      

③ 焦距：2.8mm                        

④ 光圈：F 2.0                        

⑤ 視角：115°                         

⑥ 尺寸：14*16

這個(gè)其實(shí)CMOS攝像頭也是一樣的，如下MT9M111的NB鏡頭：

圖 2-18 MT9M111攝像頭鏡頭

最后，擰了半天螺絲，終于給折騰好了，看起來就是帥了幾百倍，請(qǐng)看：

圖 2-19 我這輩子組裝的第一個(gè)攝像頭

2.3. EasyCAP視頻采集系統(tǒng)的搭建

圖 2-20 視頻3線延長(zhǎng)線

如上如所示，CCD板背部有3線視頻接口，用這種線（買EacyCAP老板送我的），直接分出2通路：

1) 黑色是電源輸入，官方說12V，但是9V也可以，搞清楚再告訴你們，我9V測(cè)試的，活著的！

2) 視頻輸出信號(hào)，這個(gè)東東非常的重要，用來輸出給EasyCAP的！

圖 2-21 這就是CCD攝像頭的EasyCAP視頻采集系統(tǒng)

圖 2-22 1th通道視頻輸入顯示界面

好激動(dòng)，一下子就好了。好爽氣，好帥氣，如果有4個(gè)CCD，就可以顯示4路視頻了。想玩的可以試試看抓拍和視頻的保存，雖然質(zhì)量較低，但至少達(dá)到這個(gè)效果了！

雖然沒任何技術(shù)含量，但是至少我已經(jīng)開啟了不歸路，我不后悔！記得老羅說過：“不行就再試試，不行，就再試試，試著試著，就行了！”

3. 鏡頭的功能以及深度透析

4. 實(shí)戰(zhàn)DE2-35底層CCD視頻采集開發(fā)

- END -