USB是由Intel,Compaq,Microsoft等七家著名的计算机和通信公司于1994年推出的通用串行总线。它具有传输速度快、连接灵活、支持热插拔等优点。随着USB2.0版本的提出,USB接口已经在PC机的多种外设上得到广泛应用,并成为视频数据采集及传输的重要发展方向。因此开发基于USB2.0的视频采集及其处理系统,具有重要意义。 本文论述了一个基于USB2.0规范的数字视频采集系统的软、硬件设计方法。该系统通过USB接口与主机相连接,能够满足视频信号实时传输的要求。另外,系统使用自动调节镜头,并且在软件中嵌入自动聚焦算法实现镜头控制信号的提取,使得系统具有自动聚焦功能。整个系统分为三部分:采集电路、USB接口电路以及主机处理与显示部分。系统使用一百三十万像素图像传感器OV9620来完成数字图像的采集,使用支持USB2.0规范的EZ-USB FX2芯片完成接口控制,主机显示端采用VFW(Video For Windows,视频捕获)实现视频信号的实时显示,在显示程序中嵌入自动聚焦算法实现程序,得到镜头的控制信号,通过USB接口发送给采集设备,实现镜头的自动聚焦控制。 论文中还提出一种新的自动聚焦算法,该算法是利用点扩散函数(PSF)原理,根据自动聚焦过程中图像高频能量的变化,通过对传统方差评价函数的改进,提出的一种新的自动聚焦算法。该算法利用小波多分辨率分析突出图像高频能量,对图像进行处理,利用图像中的高频分量寻找到了合适的评价函数,改善了聚焦的精确度和鲁棒性。同传统的图像灰度方差和梯度评价函数相比,本评价函数具有更好的单峰性、尖锐性和准确性。而且,该算法在软件实现上,相对简单,计算时间短,使系统能够快捷准确的自动聚焦。 文中还讨论了USB接口的实现和固件编程,并给出了系统的原理图、PCB图、关键代码与流程图。 综合而言,本论文提出了一种基于USB2.0规范的新的利用低功