基于CMOS图像传感器的视频采集系统设计
用于产生行、场同步的Verilog代码如下：
在VGA控制模块中利用行同步计数和场同步计数定义视频图像显示区域。对于不同的显示分辨率，只需参考相应的时序，修改代码中的水平参数和垂直参数即可。由于VGA分辨率是640×480，而OV7670输出图像大小为320×240，将显示器左上角区域作为视频图像显示区域。在行同步计数和场同步计数均计数到视频图像显示区域时，由VGA控制模块产生读FIFO信号，来读取缓存在SRAM中的图像数据进行显示。
3 显示效果及分析
本系统最终实现将OV7670采集到的视频图像在VGA显示器上进行实时显示，图像显示流畅，画面质量较好。显示效果如图6所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/159779.htm
图像最终的显示效果受多方面的影响，主要包括图像传感器的质量、D／A转换质量、Verilog语言描述的FPGA硬件设计、系统硬件电路设计几方面。本系统中OV7670图像传感器采集速度30帧／s，有效像素30万，灵敏度较高，适合低照度应用。针对不同的应用环境，可以通过修改OV7670控制寄存器的值来调整传感器内部图像处理过程中的白平衡、饱和度、色度等来提升特定环境下的图像质量，但受限于图像传感器的有效像素，这种方式所提升的显示质量也是有限的。另外一个对图像质虽影响比较大的方面是图像数据D／A转换质量。由FPGA输出的图像数据是数字信号，而VGA显示器上的VGA接口接收的是模拟信号，必须经过数字到模拟的信号转换。
本系统采用权电阻网络来实现RGB565信号到VGA接口三基色信号转换的电路，可基本满足要求。在对图像要求较高的场合，可采用专用的三通道视频D／A转换芯片来实现数模转换，如ADI公司的ADV7125芯片等。另外，数字接口的发展为传输非压缩的实时数字视频提供了很好的支持。数字视频接口DVI(Digital Video Interface)和高清晰度多媒体接口HDMI(High Definition Multimedia Interface)都可以替代模拟的VGA接口应用到本系统中，从而能以低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字视频信号传输。
4 结语
本视频采集系统以FPGA为主控芯片，采用SRAM作为缓存，实现了对OV7670这款数字图像传感器的输出视频信号的数据采集、数据处理、数据缓存及视频的最终显示。随着CMOS技术和工艺的飞速发展，CMOS图像传感器的数据吞吐量越来越大，分辨率越来越高，对于更高要求的应用环境，可以采用更高速更高分辨率的CMOS图像传感器作为视频信号源，可编程逻辑器件FPGA、各种存储器如SRAM等也朝着高速化发展，使高分辨率、高速的视频采集系统的实现和应用成为可能。
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