对于大多数自来水公司来说，人工抄表是一项工作量巨大的上作，而且在抄表过程中由于抄表不到位，私自调表改读数等人为因素造成的水损是全部水损的主要部分。市场上目前有两种水表远传系统投入使用：一种是ic卡式水表，它采用的是先付费后使用的原则，避免了水费纠纷现象；另一种是三表(水电煤气)远传抄表系统，这种自动抄表系统采用电信号将水表读数传到户外查表间或物业管理办公室。这两种产品由于价格较高，维护量较大，且需带电上作，易造成停电漏记，推广有一定难度。国外的全电子式流量表虽然计量精度高，使用方便，但价格昂贵，不适合我国国情。而针对水表盘字轮号码识别的硬件装置目前国内还未见报道。水表号码识别关键在于有准确的数据采集和可靠的通讯条件。本文进行了基于dsp硬件电路的水表盘字轮号码读取研究，即在硬件采集器中完成对水表盘字轮号码的采集与识别。

1 系统总体设计

系统采用omnivision公司的cmos数字图像传感器ov7620采集水表盘字轮号码图像，并选用ti公司的tms320vc5416芯片对采集到的水表号码进行识别处理，最终将识别后的水表号码图像在lcd上显示，即在硬件采集器中完成图像识别。

水表盘字轮号码读取的研究分为三大部分：水表盘号码采集模块、水表盘号码图像处理识别模块及水表盘号码显示模块。本系统工作过程是图像传感器经过dsp初始化之后，将输入的模拟视频信号经过必要的预处理，输出标准的数字视频信号，同时产生场同步信号、行同步信号和像素时钟信号等。系统初始化后，采用查询同步信号的方式将数字图像保存到数据存储器中。通过数字图像传感器ov7620采集水表盘字轮号码，然后在以dsp芯片为主的硬件电路中进行识别处理。最终通过lcd直观地显示出水表号码。同时可采用并口方式将原始图像传到计算机中，作为识别后的图像的参考。图1为水表盘字轮号码读取系统的原理框图。

2 系统实现

首先将数字传感器ov7620的摄像头安装在字轮盘垂直上方(采集镜头朝下)，将采集到的号码图像存储在dsp内部的ram中，然后利用dsp的bootload功能将号码识别程序下载到dsp内部高速的ram中，并利用采集图像的回扫时间识别水表号码，最终在lcd上 显示识别后的号码图像。

2.1 图像采集模块

ov7620属于电平触发，当dsp上电时设置为高，bootloader结束时／ovce有效(它是通过隔离芯片菲利普公司的74alvch16245来实现的)。系统加电复位后，先由dsp的hpi口产生iic总线信号来对ov7620工作寄存器进行初始化，然后ov7620即可开始按要求输出图像信号，包括行同步信号href、场同步信号vsync、像素时钟信号pclk和数字图像信号。本系统数据输出只采集ov7620低8位(y7—y0)亮度数据，目的是减少数据的处理量。

本系统采用sccb编程模式完成对ov7620的初始化，即将dsp的hpi口设置为gpio口来模拟sccb总线协议，将hpi中的hd2连接sio_d，hd3连接sio_c，通过软件编程模拟sccb总线协议。配置的具体方法是在写寄存器过程中先发送ov7620的id地址，然后发送写数据的目地寄存器地址，接着是要写的数据，从而实现采集过程起始点的精确控制。

两线sccb功能框图如图2所示。

本系统采用vsync的上升沿表示一帧新的图像的到来，水平同步信号href高时开始有效数据采集，用pclk上升沿的到来表明数据的产生，且每来一个上升沿系统就传输一位数据，在href为高期间系统共传输640位数据。也就是说：在一帧图像中，即vsync为高电平期间，href会出现480次高电平。而下一个vsync信号上升沿到来则表明分辨率640×480的图像采集过程的结束。各个同步信号的极性选择通过设置ov7620对应的寄存器完成。

2.2 图像处理模块

2.2.1 硬件

映射存储器的配置受到5416外部管脚mp／mc以及处理器模式状态寄存器pmst的控制，因此水文所采用的方案足mp／mc=0且ovly=1的情况。其中ovly为16位寄存器pmst的第5位，当5416上电硬复位且mp／mc=0时，片上物理rom会映射程序存储器的ff00～ffff地址范围内，芯片自动调用片上rom中固化的boot loader程序。在mp／mc=0，ovly=1模式下，实际能访问的存储区是很有限的，5416的rom区基本上保留给dsp芯片本身，daram区同时被映射到程序映射存储区(program区)和数据映射存储区(data区)上相同的地址范围上。本系统在软件方面所需的存储空间中水表号码图大约占8kb，程序约4kb(并利用了ov7620的开窗处理功能)。鉴于5416的片上资源和本系统的需要，外扩了一个flash(利用dsp5416