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串口摄像头应用方向探讨

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串口摄像头目前的主要应用领域:

各种图像采集系统
环境监控
工业现场过程控制
医疗设备
可视电话
安全防盗
留像门铃
车载监控
远程监控
数字图像纪录

 

 

串口摄像头应用方向探讨
为了满足一些设备(产品)设计对拍照的要求,大约在 2006 年出现了串口摄像头的模组形态,芯片提供商以 Micron 和OV为代表。在串口摄像头出现前,如果需要让设备(产品)具备拍照功能,一般的解决方法有 3 种:
1.
采用 PC CAMERA 作为拍照设备。见(图 4 ?
硬件要求:需要主系统支持 USB HOST 接口。 ?
软件要求:软件需要移植 PC CAMERA USB 驱动,最好是基于 ARM-LINUX 下。 ?
缺点:需要一定的硬件、软件资源。拍照功能的启动速度慢,对功耗有一定影响。 ?
2.
采用 CCTV CAMERA (模拟摄像头)作为拍照设备。见(图 3
硬件要求:需要主系统支持 ITU-R BT 656 的总线,较大的 Memory ?
软件要求:需要软件支持 JPG 的图像压缩。 ?
缺点:需要一定的硬件、软件资源。实现成本高。 ?
优点:可以支持 CMOS, CCD 的摄像头,系统搭配灵活,并且可以兼顾连续视频和拍照的功能。
3.
支持 SENSOR I/F 接口的系统,可以直接添加支持 SENSOR 的硬件。优点不言而喻是成本比较低,但本身系统成本比较高。
缺点:一般该类型 IC ISP 模块,需要设计者具有一定的图像调节能力,否则最佳的图像效果很难调节到良好状态。
依照以上的分析,在一些领域的应用中由于受限于软件和硬件的资源,系统很难用以上的 3 种传统方式对已有的系统设计升级到具备拍照的功能。
串口摄像头现在的应用领域大致分布如下图所示:


(
1) 串口摄像头应用领域现状
车载 GPS 是串口摄像头当前最大的应用领域,目的是为车载 GPS 增加了拍照传送功能。
串口摄像头的技术优势分析以及比较
对主控器的要求不高,只要带有串口的 MCU 都可以与 串口摄像头 连接为一个系统。
软件开发难度低,通过简单的串口指令即可抓拍并获取一张图像。如(图 5 )所示。
主控器所获得的图片是经过 JPG 压缩的,直接存储为 .jpg 文件即可供电脑调用。
具有移动物体检测功能,这个功能在一些场合可以为主控器所使用。
从上电到获取第一张图片的时间在 200mS~500mS, 在一些系统设计中让串口摄像头处于断电状态,拍照时才打开摄像头提供了合理的系统启动时间。






如以上所分析,传统的满足图像抓拍要求的解决方法对系统的硬件配置要求高,软件开发也存在一定的难度。使用串口摄像头可以很容易进行硬件集成和软件驱动的 设计,缩短了系统设计的时间以及降低了硬件实现成本,有利于提高了整个产品的性能以及价值。
技术应用前景
本文作者经网上调查分析认为串口摄像头技术应用远未达到成熟阶段,许多设计者对该类型模组缺乏了解。当前主要是车载 GPS 系统应用比较广泛,认为后续的市场应用的拓展方向主要在如下几个方面:
工业控制系统应用:串口摄像头可以作为工业控制设备传统的温度、湿度、压力等标准外的图像传感器。由于对原有系统的硬件以及软件资源依赖性很小,很容易实现设备性能的提升,具有广泛的应用前景。
室外、野外环境监测的应用:该类型设备一般采用太阳能 / 蓄电池供电,对系统功耗的要求很高,人工现场干预的频繁性很低。现场参数与现场图像的采集变得非常 重要,但现在具有图像采集能力的设备很少。串口摄像头可以满足低功耗要求下的图像抓拍,为现场图像的采集变得容易实现。
现场取证的应用。用于被动或主动抓拍现场的图片,提高现场的取证效果。主要应用与设备的防拆、防破坏取证,巡视、来访取证。应用的领域比较广泛和分散。
典型应用案例
工业监测设备
串口摄像头在该类应用中,可以被用于需要进行特殊监测的现场:泄漏、形变、爆炸的现场;禁止进入现场;


野外环境监测设备
串口摄像头在该类型引用中,通常状况处于断电状态,只有在需要进行拍照情况下才开启 5 秒左右的时间。用于对现场进行拍照,并回传给控制中心的管理电脑 .


(
7) 某一 Zigbee 传感网络系统设计框图
电表箱防拆设计
串口摄像头在该类型应用中,被用于作为设备的防拆取证功能。在设备被打开时开启拍照,作为证据的追溯。

结束语

当前的串口摄像头的推广瓶颈主要在于设计者对该类型的模组缺乏技术了解,串口摄像头作为一种图像传感器或者图像抓拍的模组将可以为现有设备提升价值,并能 为最终用户产生实际的用户体验。我们相信随着技术推广程度的加深,串口摄像头必定会逐渐在各技术领域散发光彩。

初始化串口设像头 :


如何读去一张照片 :


 

 

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