闵志盛

（重庆大学 光电工程学院，重庆 400030）

随着数码相机技术的快速发展，数字成像系统已经广泛应用于工业检测、公共安全以及生活的各个方面[1-3]。数字成像系统利用图像传感器获取图像信息，经过处理之后形成数字图像和视频。数字成像系统通常可分为定焦成像系统和变焦成像系统，变焦成像系统使用变焦距镜头，从而通过对镜头的控制实现对不同物距下的景物成像[4]。

1 系统设计

变焦成像系统由镜头部分、图像采集部分、微处理器以及存储显示部分组成，整个系统的结构原理框图如图1所示。景物通过镜头成像在CMOS图像传感器上，像素单元的电荷信号经处理并A/D转换后成为数字信号。本系统采用DaVinci系列DM6446微处理器，CMOS获取的图像信号通过视频输入接口进入视频处理前端，在DM6446处理后由视频处理后端将图像显示在TFT-LCD上。系统的镜头部分采用变焦距光学镜头，通过对镜头中电机的控制改变其组合焦距。

2 系统硬件设计

2.1 图像采集部分

图1 系统结构原理框图Fig.1 Structure principle diagram of the system

成像系统的图像采集由图像传感器实现，而图像传感器分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器。本系统的图像采集部分采用OmniVision公司的彩色CMOS传感器OV7620，该芯片高度集成了全部摄像功能，感光阵列大小为664×492，其内部结构如图2所示。

OV7620能够在分辨率664×492下以60帧/s的速度捕捉图像，它集成了帧（行）控制电路、视频时序产生电路、模拟信号处理电路、A/D转换电路、数字信号输出电路及IIC编程接口。其中感光阵列得到原始的彩色图像信号；……