基于DM365的嵌入式视频采集与传输系统

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2.3 视频采集前端

视频采集前端核心部件即摄像头，一般摄像头由镜头、图像传感器、数字信号处理芯片、等部分组成。景物通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，最后通过接口传输到计算机中进行处理，通过显示器即可看到图像。

CCD 和CMOS 传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器，两者都是利用感光二极管进行光电转换，将光像转换为电子数据。由于CCD 与CMOS 图像传感器的工作原理的不同导致两者在性能表现上各有优劣。

表1 CCD与CMOS优缺点比较

总之，CMOS 传感在采集图像品质方面相对于CCD 传感器有一些缺点，有上表可知但CMOS 在其他特性方面却占有一定优势。考虑到系统对功耗的要求比较高，而CMOS 摄像头采集图像质量还是能够满足大部分监控需求的，所以本系统选用CMOS摄像头。

2.4 无线发射模块

利用 wifi 技术来实现视频的无线发送，Wifi 是Wireless Fidelity 的缩写，是一种无线局域网数据传输的技术与规格，也就是IEEE 所定义的无线通信标准IEEE 802.11。从DM365开发板的接口特性考虑，系统节点采用wifi 解决方案GS1010 芯片，该款无线SOC 芯片采用双ARM7 内核，包括实时时钟(RTC)、功耗控制单元、闪存(Flash)和 SRAM，并且整合了wifi 射频(RF)前端和微控制器，具备定位跟踪以及监控物资功能，这样的芯片结构大大减轻了节点设计的复杂度，也节省了节点的成本。电源模块为传感器模块及处理器模块提供能量，气体调理电路的输出仅需要连接到GS1010 的ADC 接口，这样就基本完成了基于wifi的气体监测节点的硬件设计。GS1010 采用0.18 微米工艺制造，10mm*10mmQFN 封装，在硬件设计上节省了元器件数量，简化了设计电路布线密度，提高了系统的可靠性，1.8V 工作时电流为2mA，3.6V 时为5mA，在单节AA 电池下能维持长达5～10 年的节点运行寿命。

另外，它还支持IEEE802.11b/g 标准，并提供802.11i(WPA2-PSK)、AES 编码、EAPFAST三种方式保证数据和信息安全。

3 结束语

该系统功耗低、价格廉，实现了对复杂、恶劣工作环境的实时监控，可以应用于煤矿中的无人工作面，及时了解工作面环境等各种变化，保障了现场工作人员的安全。