ET21X110A影像傳感器的原理與應(yīng)用
發(fā)布時間:2007/4/23 0:00:00 訪問次數(shù):591
關(guān)鍵詞：CMOS影像傳感器 ET21X110A 等效亮點
由臺灣義統(tǒng)電子有限公司設(shè)計的ET21X110A是一款內(nèi)含CMOS影響傳感陣列、信號處理電路和8位微控制器的集成傳感芯片；具有集成度高、價格低、功耗低和體積小的優(yōu)點；可廣泛應(yīng)用于各種低分辨率圖像信號采集、移動目標(biāo)偵查和字圖辨認等應(yīng)用系統(tǒng)中。
晶振)。傳感器以幀為單位，按從右到左、從上到下的次序不斷輸出每個感光元的灰度信號。通過改變芯片外部有關(guān)引腳的連接方式可以選擇：
*圖像像素——32×3232、24×24、20×20、16×16；
*感光時間——15～255個感光時間單元；
*影像信號輸出方式——并行輸出、串行輸出（RS232標(biāo)準）；
*背景消噪——可以抵消CMOS器件本身的噪聲對成像的影響。
1．2 等效亮點輸出模式
傳感器按一定的算法對采集到的1幀圖像信號全部進行計算。計算結(jié)果是得到一組可以表征該幀圖像特征的數(shù)據(jù)（稱為等效亮點）。傳感器輸出該點的數(shù)據(jù)，即等效亮點的坐標(biāo)（X、Y）和亮度（Z）。通過改變芯片外部有關(guān)引腳的連接方式可以選擇：
*圖像像素——32×32、16×16；
*等效亮點信號輸出方式——串行輸出（RS232標(biāo)準）；
*背景消噪——可以抵消CMOS器件本身的噪聲對測量的影響。
2 結(jié)構(gòu)和原理
2.1 結(jié)構(gòu)
ET21X110A芯片采用32引腳的PLCC封裝，外形如圖1（a）所示。使用芯片時，須將微型光學(xué)鏡頭安插在芯片頂部的矩形凹槽中。ET21X110A芯片由CMOS傳感陣列、模擬信號放大與處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、狀態(tài)控制模塊和算法模塊五部分構(gòu)成，如圖2所示。
CMOS傳感陣列感光后，每個感光單元中的CMOS晶體管會發(fā)生電荷變化，形成一個模擬電壓。該模擬電壓經(jīng)過放大以后，由A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。芯片內(nèi)置的微控制器按照外接引腳電平的選擇，確定芯片的工作模式、參數(shù)設(shè)置、輸出方式、系統(tǒng)復(fù)位、圖像信號處理、算法處理以及RS232串行協(xié)議處理等。芯片主要引腳的功能說明如表1所列。
表1 ET21X110A主要引腳的功能說明
2．2 模式選擇與設(shè)置
模式選擇與設(shè)置如表2、3、4所列。
表2 工作模式和數(shù)據(jù)輸出方式選擇
表3 圖像像素選擇
圖像像素M1,M0行成像模式等效亮點模式32×32M1=0，M0=0M1=024×24M1=0，M0=1 20×20M1=1，M0=1 16×16M1=1，M0=1M1=1表4 感光時間選擇
EO7～EO4感光時間1111255個感光單元1000143個感光單元000131個感光單元000015個感光單元當(dāng)背景消噪的選擇是：
當(dāng)BG=0時，要背景消噪；
當(dāng)BG=1時，不要背景消噪。 關(guān)鍵詞：CMOS影像傳感器 ET21X110A 等效亮點 由臺灣義統(tǒng)電子有限公司設(shè)計的ET21X110A是一款內(nèi)含CMOS影響傳感陣列、信號處理電路和8位微控制器的集成傳感芯片；具有集成度高、價格低、功耗低和體積小的優(yōu)點；可廣泛應(yīng)用于各種低分辨率圖像信號采集、移動目標(biāo)偵查和字圖辨認等應(yīng)用系統(tǒng)中。 *圖像像素——32×3232、24×24、20×20、16×16； *影像信號輸出方式——并行輸出、串行輸出（RS232標(biāo)準）； *背景消噪——可以抵消CMOS器件本身的噪聲對成像的影響。 1．2 等效亮點輸出模式 傳感器按一定的算法對采集到的1幀圖像信號全部進行計算。計算結(jié)果是得到一組可以表征該幀圖像特征的數(shù)據(jù)（稱為等效亮點）。傳感器輸出該點的數(shù)據(jù)，即等效亮點的坐標(biāo)（X、Y）和亮度（Z）。通過改變芯片外部有關(guān)引腳的連接方式可以選擇： *圖像像素——32×32、16×16； *等效亮點信號輸出方式——串行輸出（RS232標(biāo)準）； *背景消噪——可以抵消CMOS器件本身的噪聲對測量的影響。 2.1 結(jié)構(gòu) ET21X110A芯片采用32引腳的PLCC封裝，外形如圖1（a）所示。使用芯片時，須將微型光學(xué)鏡頭安插在芯片頂部的矩形凹槽中。ET21X110A芯片由CMOS傳感陣列、模擬信號放大與處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、狀態(tài)控制模塊和算法模塊五部分構(gòu)成，如圖2所示。 CMOS傳感陣列感光后，每個感光單元中的CMOS晶體管會發(fā)生電荷變化，形成一個模擬電壓。該模擬電壓經(jīng)過放大以后，由A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。芯片內(nèi)置的微控制器按照外接引腳電平的選擇，確定芯片的工作模式、參數(shù)設(shè)置、輸出方式、系統(tǒng)復(fù)位、圖像信號處理、算法處理以及RS232串行協(xié)議處理等。芯片主要引腳的功能說明如表1所列。 2．2 模式選擇與設(shè)置 模式選擇與設(shè)置如表2、3、4所列。 表3 圖像像素選擇 表4 感光時間選擇 當(dāng)背景消噪的選擇是： 當(dāng)BG=0時，要背景消噪； 當(dāng)BG=1時，不要背景消噪。
二極管的驅(qū)動電路，傳感器芯片會自動對二次感光的信號進行處理，達到消除背景噪聲的目的。
電源接通以后，在PC機端就可以接收到芯片傳送過來的圖像數(shù)據(jù)。使用VB編程時，一種較簡單的方法就是用VB中的MSCOMM控件。在設(shè)計程序時要注意，控件的屬性設(shè)置一定要與串行通信傳輸速率、數(shù)據(jù)位、停止位的格式相匹配。由于每一幀圖像數(shù)據(jù)傳輸前，芯片都會先發(fā)送兩個字節(jié)的幀同步信號FFH和00H，因此可以用這一特點來檢測1幀圖像的起始點。
晶振)。傳感器以幀為單位，按從右到左、從上到下的次序不斷輸出每個感光元的灰度信號。通過改變芯片外部有關(guān)引腳的連接方式可以選擇：
*感光時間——15～255個感光時間單元；
2 結(jié)構(gòu)和原理
表1 ET21X110A主要引腳的功能說明
表2 工作模式和數(shù)據(jù)輸出方式選擇
二極管的驅(qū)動電路，傳感器芯片會自動對二次感光的信號進行處理，達到消除背景噪聲的目的。
電源接通以后，在PC機端就可以接收到芯片傳送過來的圖像數(shù)據(jù)。使用VB編程時，一種較簡單的方法就是用VB中的MSCOMM控件。在設(shè)計程序時要注意，控件的屬性設(shè)置一定要與串行通信傳輸速率、數(shù)據(jù)位、停止位的格式相匹配。由于每一幀圖像數(shù)據(jù)傳輸前，芯片都會先發(fā)送兩個字節(jié)的幀同步信號FFH和00H，因此可以用這一特點來檢測1幀圖像的起始點。
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