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扩展数据

调试方法

在嵌入式图像处理系统中，由于涉及机器视觉的处理和分析，图像生成工具的摄像头调试比较麻烦。

视觉介绍

机器视觉就是用机器代替人眼感知外界环境，并进行测量和判断。拍摄的物体通过成像器件(即图像采集器件，分为CMOS和CCD)转换成图像信号，传输到专门的图像处理系统，根据像素分布、亮度、颜色等信息转换成数字信号。图像系统对这些信号进行各种运算，提取目标的特征，然后根据判别结果控制现场设备的动作。在一些对动作实时性要求较高的系统中，人的反应速度和信息处理能力无法满足要求，而机器视觉容易实现信息集成，与计算机控制系统的结合可以提高系统的自动化程度。

调试目的

嵌入式系统中摄像头调试的目的是使摄像头的机械和电气参数满足系统要求，产生最高质量的图像数据。一个涉及硬件和软件的成像系统，成像质量往往受到外界干扰和自身限制等诸多因素的影响，会产生噪声和成像不均匀。来自软件层面的因素往往是算法问题，可以通过理论分析和数学计算解决，而来自硬件层面的因素需要仪器调试，可以通过实验测量分析解决。因为硬件处理的是系统的底层，硬件的好坏会直接影响软件的好坏，从而影响最终的成像质量。调试摄像头是从硬件层面尽量排除干扰。

调试方法

由于嵌入式系统是一个宽泛的概念，本文以HCS12为主控芯片的摄像机组车为例介绍了调试方法。

(一)外部架设CRT显示电路连接

从模拟摄像头引出电源、接地和信号引线给摄像头供电，然后视频信号线连接到电视盒子的视频输入接口。电视盒的VGA-OUT连接到CRT显示器，以便CRT可以显示数字化的摄像机画面。这种方法完全是硬件级的显示，提供了和人类视觉完全一样的显示效果，对摄像头安装和自身物理参数修正有很大的帮助。

(2)片外扩展LCD液晶

HCS12单片机内置SPI(串行外设接口，SPI)，可以实现单片机之间的数据传输，速度比通过串行异步通信(SCI)更快。SPI模块还支持MCU与外围设备的双向、同步和串行通信，实现MCU的外围扩展。

1.显示字符在系统运行时以字符的形式提示系统的相关运行参数。每个字符占用8*6的点列，需要6个字节的数据。要完成字符显示，只需要将相应的数据写入编程中指定的位即可。由于LCD模块本身没有字体，所以在程序开始时，需要定义ASCⅱⅱ表字符的液晶显示点阵数据，即一个N*6字节大小的二维数组。

2.显示图片。模拟摄像头采集的视频信号经过MCU的A/D数字化后，信息存储在一个40*70的二维数组中，然后对数组进行二值化处理，可以在48*84分辨率的LCD模块中显示出来，以便开发人员实时观察摄像头机器视觉。

该方法是一种软硬件结合的显示方法，可以在不中断系统运行过程的情况下，实时跟踪并显示摄像头相关信息。

(C)自编串行通信上位机软件

利用单片机的SCI模块向PC机发送图像数据，上位机利用MSCOMM控件编程读取通信数据。读取数据后，可以利用windows程序强大的数据处理能力和图片显示能力对图片数据进行处理，如根据数据重绘图片，对数组进行滤波分析并显示滤波效果，将接收到的数组导出为文件，为计算机仿真提供数据源。

这种方法是一种完整的软件显示方法，只需要接收单片机的数据就可以在PC机上实现一系列的处理，在测试图形变换、滤波分析、数据模拟思想的效果方面具有无可比拟的优势。

优缺点的比较

1.CRT调整方法。通过接入摄像机视频信号，CRT可以高保真地显示机器视觉。但只能局限于相机参数测试和相机机械位置调整，对于高级点的数字信号毫无办法。

2.LCD调试方法。直接连接到单片机的SPI口进行数据传输，可以实时刷新显示图片。该模块可以直接安装在系统上，实时显示系统相关信息。但由于模块分辨率的限制，只能显示黑白二进制值，导致数字画面失真。

3.串行调试方法。可以充分利用PC强大的数据处理和图片显示功能，实现数字图片的高精度像素显示，并导出灰度数值表，为VC和MATLAB仿真提供现场数据。但是PC机和单片机之间的数据传输速度太慢，缺乏实时性和动态跟踪。

参考资料:

百度百科-相机