智能门禁系统3D图像传感器设计研究

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3D图像传感器应用于智能门禁系统中能使图像保存三维深度信息,回放时能够复现实时三维场景,更有利于监控视频的记录传输和远程控制。本文探讨了具备裸眼3D显示功能的门禁系统组成结构及系统功能,使用ARM微控制器、3D图像传感器、裸眼3D液晶屏、网络、语音、IC卡、存储器等部件设计电路系统,着重研究开发双CMOS图像传感器构成的3D图像传感器。在FPGA逻辑控制下,配合裸眼3D显示屏,不但能够为门禁系统安全监控提供高质量图像,而且为裸眼3D技术的实现提供了物质基础。论文研究中完成的主要工作有:1)在充分了解门禁系统及裸眼3D技术的基础上,分析了将裸眼3D技术应用于门禁系统的可行性,提出了智能门禁系统总体设计方案。2)通过设计双CMOS图像传感器采集电路、FPGA配置电路、图像数据缓存电路、3D图像数据输出接口及系统电源电路,完成了3D图像传感器硬件电路设计。3)在对CMOS图像传感器时序分析的基础上,完成CMOS图像传感器的时序匹配、时序仿真,利用Verilog HDL语言编程实现CMOS控制寄存器配置,使用行场与像素脉冲来控制采集CMOS图像传感器输出的图像数据,将两只图像传感器图像合并为左右格式的3D图像并输出。4)对3D图像传感器输出引脚进行定义,包含了帧同步信号、行同步信号、点像素脉冲信号及24位的RGB图像数据等接口。该接口能够与ARM处理器camera接口直接相连,也可以与其他图像处理芯片的camera接口连接。3D图像传感器在调试时与裸眼3D液晶屏连接,可以完整显示采集的左右眼图像。使用FPGA为核心构成的3D图像传感器可以用于3D图像的获取,在裸眼3D的普及和实用化方面具有重要意义。门禁系统使用3D图像传感器之后能够获取和保存具有深度感的3D场景,有力促进了产品升级。
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