CMOS图像传感器在图像的采集方面有很多的应用，同时也要求能够适应较宽的光照条件，因此要在处理方式上采用非线性[2]。结果和CCD相机同样都会丧失了光电转换的线性关系，因此，它只能做灰度方面的测量。

（2）输出特性

CMOS的优势在于其输出特性，它能有效地输出图像的任何区域。（不是所有的CMOS传感器都含有，根据制造商而定）这一特征在跟踪和室内、室外照片的应用前景是非常好的，这是CCD传感器不可实现的。

（3）光谱响应

光谱响应是遭到半导体材料局限，同种硅材料的光谱响应基本一致，和CCD线性传感器的光谱响应是一致的。

（4）光敏单元的非均匀性

CMOS图像传感器的缺点是光敏单元的非均匀性，是因为它不像CCD传感器那样，在同一块芯片上具有相同的制造工艺，因此，CMOS的一致性比CCD差得多，但它有很多内部整合的单元，可以弥补这方面的缺陷。

1.3 OV7670芯片的性能特点与工作方式

OV7670是一个24引脚封装的芯片，30万像素的图像传感器。该模块具备体积非常小、工作电压极低等特点，能完成对摄像头传感器和影像处理器的全部功能；采用SCCB控制总线，可以实现的8位影像数据的传输；同时，最高可以达到40fps的数据，以便用户可以完全真实的传输图像数据。所有图像处理功能如白饱和度，平衡度及色度等，都能通过对I2C总线的控制并且通过SCCB的方式进行对其配置，能很好的输出4:2:2的格式数据[3]。

OV7670模块带有频率为24MHZ的有源晶振，带480KB 空间大小的FIFO AL423B，所以很适合工作缓慢的MCU处理器直接通过输入/输出来采集图象的信息，镜头为全玻璃镜头，镜头焦距为3.8mm，640nm。

2.控制模块方面的论证

采用常用的AT89C51单片机。相比之下，虽然51单片机应用很广泛而且很廉价，但是它的功能相对简单，其运算速度很慢，储存空间较小，51单片机通过模拟器实现了硬件和软件的调试，和其他控制模块相比，十分繁琐。

采用STM32系列的单片机。此款单片机采用了末尾连锁中断技术，中断处理是在完全在硬件基础上进行的，在平常应用中至多可减少12个时钟周期。它是一个32位的核处理器，其处理速度远远高于MSP430[4]。

采用ARM7处理器，但是ARM7底层驱动程序很复杂，在平时中应用的也不是很广泛。

其实三个方案都可以满足设计题目的要求。但小车实时改变要求比较高，即要求控制器的处理速度应尽量快。在性能方面，ARM处理器虽然优于其他两种方案，但其价格比较高。综合时间、价格、低功耗等因素，我们选择了第二项选择。

3.智能小车系统的硬件设计

3.1智能小车系统硬件设计的总体结构

本设计是用了市场上很常见的STM32处理器作为小车系统的大脑，采用CMOS摄像头作为传感器可以识别前方的路。尽人皆知，一个体系的硬件是一个体系可否稳定运行的重中之重，在设计智能小车硬件方面的总体架构时，该系统充分考虑了这方面的因素，使该系统能够良好的运转，使小车的行驶速度更快，性能更稳定。

3.2 STM32最小系统的设计

电机模块：4个直流电机;控制模块：一个Cortex-m3；车体选择：四轮圆形金属车身；摄像头模块：一个OV7670模块。