基于FPGA的摄像机传感器接口实现

图像传感器，是组成数字摄像头的重要组成部分。如果没有传感器，就没有图像信号可进行处理。众所周知传感器是非标准化的。在采用的方案中，它们有以下的不同之处：

　　转换可见光或红外光为电信号的方式；尤其是在该信号离开这块芯片之前，对这个信号采用的编码和压缩（有时）的方式。

　　对传感器内部的寄存器进行编程的方式，以调整增益、曝光时间、传感器模式（如线性、HDR），传感器图像坐标等。

　　实现特殊功能的方式，如高（或宽）动态范围（HDR/WDR）；例如通过在同一封装中的多个传感器，对于同一图像帧多次曝光等。

　　这些传感器厂商采用的接口，以使这些电子图像信号离开传感器，并进入下游的处理逻辑。

　　FPGA提供一个具成本效益的，尺寸非常小的可编程逻辑平台，可以轻松地将信号从不同的图像传感器接口转换到数字信号，以供下游的逻辑进行处理。FPGA提供具有成本效益的可编程机制，以适应各种信号编码方案、寄存器管理方案和传感器接口，从而为不同类型的传感器提供可编程支持。

　　图像传感器技术

　　根据用于将可见光转换成电信号的基本技术，图像传感器可分为两大类。它们是CCD（电荷耦合器件）传感器和CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器。到目前为止，出货量最多的图像传感器是CMOS传感器。本文只关注CMOS传感器接口。

　　在视频处理链中典型的图像传感器的应用如图1所示。

图1 在视频处理链中典型的图像传感器的应用