1引言
　　隨著科學研究對圖像采集的要求日益提高，對號碼圖像采集系統的存儲量、速度都提出了越來越高的技術要求。為了實現號碼圖像的自動讀取， 以前采用CCD圖像傳感器加顯示器推出新型高集成視頻解碼/解交織和縮放系統方案 href=“http://www.ednchina.com/ART_1813_16_NT_2b22dcd6.HTM”》視頻解碼芯片SA7113實現號碼圖像的采集，經過數據緩存器FIFO后存入外擴的隨機存儲器RAM中， 圖像的截取是通過可編程邏輯器件CPLD來實現的［1］［2］。雖然該種方法實現了圖像的截取，但硬件電路復雜，增加了設計成本。本文使用的信號處理器TMS320VC5416的片上程序存儲器ROM為16K，數據存儲器RAM為128K，而一幅640*480的灰度圖像就有300K左右，顯然處理器的存儲容量不夠。因此本文針對這種情況采用具有圖像截取功能的CMOS數字圖像傳感器OV7620，取代CCD模擬傳感器加視頻解碼芯片SA7113，簡化了硬件電路，解決了信號處理器TMS320VC5416的存儲容量有限的問題。
　　2系統采集方案的確定
　　號碼圖像采集的方法有一種是采用CCD圖像傳感器加視頻解碼芯片，從CCD攝像頭出來的視頻模擬信號需經過視頻解碼器轉換為視頻數字信號，再經過先進先出存儲器FIFO緩存，最后通過可編程邏輯器件CPLD進行圖像截取才能進入信號處理器（DSP）處理。由于DSP的控制能力比較差，本身的通用I/O口少，而對視頻解碼器的控制是通過內置的I2C總線來實現的。為了實現對視頻解碼器的控制，I2C總線是用單片機的P1口模擬完成對視頻解碼器的初始化，雖然這種方案實現了號碼采集，但硬件結構復雜。
　　TMS320VC5416最大允許訪問的數據存儲空間為128K，而一幅640*480的灰度圖像就需要大約300K的存儲空間，因此系統針對信號處理器的TMS320VC5416存儲容量有限的特點，選擇了內部集成模數轉換器A/D且具有圖像開窗功能的CMOS圖像傳感器OV7620。這種傳感器具有內部默認工作模式和I2C總線模式，為實現圖像截取功能，將TMS320VC5416的主機接口HPI改為通用I/O口，分別用HD2和HD3模擬I2C總線的數據線SDA和時鐘線SCL進行I2C總線的設置。通過設置OV7620內部各個寄存器實現開窗等
　　一系列功能，將感興趣的圖像截取出來，數據輸出只采集OV7620低8位（Y7-Y0）亮度數據，減少了TMS320VC5416的數據存儲量和處理量，節省了TMS320VC5416的存儲空間。
　　3 采集系統硬件設計
　　3.1號碼圖像采集系統的基本結構
　　如圖1所示，該號碼圖像采集系統是由CMOS圖像傳感器OV7620，信號處理器TMS320VC5416及數據隔離器74LVCH16245A三部分組成。
　　
　　這里主要介紹圖像傳感器的確定和圖像采集系統的實現過程，系統采用CMOS數字圖像傳感器OV7620采集水表號碼，存入TMS320VC5416內部的RAM中，在OV7620與TMS320VC5416之間采用菲利普公司的74LVCH16245A作為數據隔離芯片。用TMS320VC5416的HD2和HD3分別模擬數據線SDA和時鐘SCL， 即在硬件電路上保證圖像傳感器工作在I2C總線格式，在軟件上系統將TMS320VC5416的HP0改為通用I/O口作為水表號碼采集的使能。當/1OE為低電平時，74LVCH16245A將數據通道打開，TMS320VC5416開始接收數據從而系統完成水表號碼的采集工作。
　　3.2圖像傳感器OV7620
　　由圖2所示，圖像傳感器OV7620內部集成了行列選擇電路、模數轉換電路、視頻時序產生電路等，并可與I2C總線接口。大大簡化了其外圍電路設計，外圍電路僅有石英晶體和一些電阻、電容等元器件組成。OV7620的開窗特征允許用戶根據實際需要設置有效圖像數據窗口的大小。其范圍從4×2到664×492，并且該窗口能夠被置于664×492邊界范圍內的任何位置，同時窗口大小的變化不會改變輸出數據速率和幀速，它僅僅是通過調整行頻參考信號的有效時間來實現的。在速度方面可通過設置寄存器11（時鐘速率控制）改變采集速度，降低采集速度可為識別處理水表號碼提供時間，這對于系統采集有效數據以及提高系統性能等方面都起到了很大幫助，因此系統選用了具有圖像截取功能的CMOS數字圖像傳感器OV7620。