在家用报警系统、工业监控、智能小区中，由于原有的系统一般只能采集相关数据，然后按专有的或特定的网络传送。在应用中，用户常常反映有两大缺点。其一，不能看到现场图像。其二，监视限于特定专网，比如通过局域网、电话网、视频线监控网等。因而通过internet进行网络摄像的需求十分迫切。

1 系统构成

网络相机系统结构如图l所示，mel010是10万像素的cmos图像传感器芯片，rabbit3000模块基于rab-bit3000单片机。该单片机基于z80内核，最高时钟频率可达54mhz，有6个高速串行口和56个i／o口，直接驱动512kb sram、512kb flash，通过以太网接口进行网络传输时．tcp传输速率可达到6mb／s。美国z-world公司提供的dynamic c开发工具提供了tcp协议栈函数支持， 以及c、汇编混合编程的功能， 非常适合网络应用。
网络相机实现以下功能： 直接驱动mel010 cmos摄像芯片摄像，并进行图像处理，同时内置一个微型web服务器，用户可以在因特网上访问web页。通过cgi接口进行静态图像拍摄， 如增加socket接口，也可通过activex控件拍摄动态图像。可选择160×120彩色、320×240黑白两种图像格式。

2 cmos摄像芯片的控制
2.1 melo1o的结构及拍摄
南京微盟电子的melolo cmos图像传感芯片最大可拍摄352×288的彩色及黑白图像，内部功能框图如图2所示。

该芯片的工作原理：通过samp、sampg脚进行采样控制，即拍摄图像。拍摄后该芯片把图像各点的模拟电压存入缓冲区中，形成一个最大352×288的像素数据阵列，单片机可以通过改变行列地址adr(8..o)逐点访问图像缓冲区。该图像缓冲实际上是把每个像素的光感应电压存入一个小电容中，通过在adc clk脚输入时钟脉冲，melo1o在adcclk的低电平期间进行模数转换，上升沿输出。然后单片机即可以从数据口adcount(7～0)中读出对应行、列地址的像素数据。其中行与列地址共用9条地址线，由xysel脚产生的脉冲切换。
具有图像缓冲区是melo1o最大的特点，一般的cmos传感器都必须用cpld将图像数据以很快的速度送人ram存储，通常为13mb／s左右，再由单片机来读取，因而接口比较复杂。melo1o的这一特点使得rab-bit3ooo可以直接读取，结合rab_bit3ooo强大的网络功能，从而构成了具有特色的网络相机。
拍摄时序如图3所示。

2.2图像的读取
使rabbit3ooo单片机的pel，pf(7～o)与meioio的地址线adr(8~o)、pa(7～o)与数据线adcount(7~o)相连，pb7与模数转换时钟adcclk相连。现在以读取16o×1 2o彩色图像的一行为例，介绍读取过程，程序用汇编实现，以加快图像读取速度。读取图像时序如图4所示。

#asm debug
readoneline：： ；读入一行数据
；读取到linbuf中
1d hl，linebuf ;指针hl指向linebuf
ld de，16o ；一行16o像素
ld c,
rp _read：
：adc clk
ioi lda，(pbdr)；产生adc时钟
res o，a
ioi ld(pbdrl，a
set o，a
ioi ld(pbdr)，a
ioi lda，(padr)
；从pa读入数据
ld (hl)，a
；读入数据到linbuf，指针hl指向llnbuf的对应位
inc hl ；指针下移
inc c ；计数器加1
ld a，c
ioi ld(pfdr)，a；地址加1
dec de ；读完160像素
jr nz，rp_read ：否则读下一个
ret
#endasm

3 图像处理
3.1 fpn的消除
由于cmos图像传感器会产生固有噪声fpn(fixed pattern noise)，melo1o要求用软件来完成噪声消除处理，否则拍出的图像表面将叠加许多细碎的色点，这些噪声点的位置大小颜色是固定的，由cmos图像芯片及电路本身所决定。
fpn消除的方法是在正式拍摄前，先拍摄一张曝光时间接近于o的图像，由于fpn的存在，虽然感光接近于o，但该图像并非是均匀的全黑照片，而是会出现些彩色噪声点。将此图像存在内存中，作为参照，照一张图像，都与这张参照图像相减，从而消除fpn.
3.2彩色插值
读出并经fpn消除后的数据实际上是rgb阵列,mn1o1o通过在感光面上蒙一层rgb彩色滤镜(可选择,若无滤镜即为黑白芯片)实现彩色功能,滤镜排列如图5所示,这是一般图像传感器使用的mosaic bayer滤镜，从o行算起，偶数行排列为rgrgrg……奇数行排列为gbgbgb……
因此每一点的数据只代表该点的一种颜色光强度值(灰度值)，还需根据相应算法进行彩色化插值处理。利用周边像素的信息，“猜测”算出该点“应该”具有的另外两种颜色光强度