Hardware do módulo da câmera

Hardware do módulo da câmera

1 introdução

O módulo da câmera, o nome completo é módulo compacto da câmera, abreviado como CCM.

CCM incluem quatro maiores parte: lente, sensor, FPC, andDSP.

Os componentes importantes que determinam a qualidade de uma câmera são: lente, DSP, e sensor.

Princípio de funcionamento: A luz recolhida pelo objeto através da lente (lente), através do circuito integrado do CMOS ou do CCD, o sinal claro é convertida em um sinal elétrico, e o processador de imagem interno (ISP) é convertido então em um sinal e em uma saída da imagem digital ao processador de sinal digital (DSP)) processamento e conversão em GRB padrão, em YUV e em outros sinais da imagem do formato.

2. Composição do hardware

• Lente

A lente é um dispositivo que possa receber sinais claros e para convirgir os sinais claros no dispositivo fotossensível CMOS/CCD.Lens determine a taxa de iluminação do sensor, e seu efeito total é relativo a uma lente convexa.

Geralmente, a estrutura da lente de uma câmera é composta de diversas lentes, que são divididas na lente plástica (PLÁSTICA) e na lente de vidro (VIDRO). Geralmente, a estrutura da lente usada para a CÂMERA é: 1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G, 8P, etc. Mais lentes, mais alto o custo; As lentes de vidro são mais caras do que lentes plásticas, mas o efeito da imagem latente das lentes de vidro é melhor do que aquele de lentes plásticas. Presentemente, as câmeras configuraram para telefones celulares no mercado são principalmente 1G3P (compostos de 1 lente de vidro e de 3 lentes plásticas), à vista de reduzir custos.

• Indicadores principais da lente

A. Eliminação tanto alargamento como possível

• Claridade da qualidade da imagem
• CRA (chefe Ray Angle) deve ser combinado para reduzir-se proteger (cra da lente
• A abertura é tão grande como possível
• A distorção deve ser tão leve como possível
• Parâmetros principais da lente

(1) distância focal: O comprimento da distância focal da lente determina o tamanho da imagem tomada, o tamanho do campo de visão, o tamanho da profundidade de campo e a perspectiva da imagem. Em linhas gerais, para uma única lente, está a uma distância do centro da lente ao ponto de foco, quando a objetiva for uma combinação de lentes múltiplas, que seja muito mais complicada. A distância focal aqui refere a distância do ponto central da lente à imagem clara formada no componente fotossensível (CCD).

• Campo de visão: Nós usamos frequentemente o campo de visão horizontal para refletir a escala de tiro da imagem. Maior a distância focal f, menor o ângulo de vista, e menor a escala da imagem formada no elemento fotossensível; Inversamente, menor a distância focal f, maior o ângulo de vista, e maior a escala da imagem formada no elemento fotossensível.
• Valor de F (relação de abertura): O valor de F refere o brilho da lente (isto é, a quantidade da luz transmitida pela lente). Distância focal de F=Lens/diâmetro da abertura. Com o mesmo valor de F, a abertura de uma lente longa da distância focal é maior do que aquela de uma lente curto da distância focal.
• Abertura: A abertura é um diafragma ótico-mecânico ajustável situado dentro da lente, que pode ser usada para controlar a quantidade de luz que passa através da lente. Diafragma de íris. Um dispositivo mecânico dentro da lente usada para controlar o tamanho do diafragma. Ou refere um dispositivo usado para abrir ou fechar o diafragma da lente para ajustar a f-parada da lente.
• Profundidade de campo: Quando um objeto está no foco, todas as cenas de uma determinada distância na frente do objeto a uma determinada distância atrás dela são igualmente equivalentes a ser claras. A distância da parte dianteira para suportar onde o foco é bastante claro é chamada a profundidade de campo.
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• 2,1 VCM (motor de bobina de voz)

  O nome completo é bobina de voz Montor, o motor de bobina de voz na eletrônica, que é um tipo de motor. Porque o princípio é similar àquele de um orador, é chamado um motor de bobina de voz, que tenha as características da resposta e da elevada precisão de alta frequência. O princípio principal é controlar a posição esticada da folha da mola mudando a corrente da C.C. da bobina no motor em um campo magnético permanente, conduzindo desse modo para cima e para baixo o movimento. As câmeras do telefone celular usam extensamente o VCM para conseguir a auto-focalização. Através do VCM, a posição da lente pode ser ajustada para apresentar imagens claras.

• Indicadores de desempenho do VCM

• O desempenho do VCM depende principalmente da relação da corrente à distância do curso. Partindo da corrente começando, a elevação atual deve ser proporcional à distância do curso que pode ser conduzida. Menor a corrente de aumentação exigiu, mais alta a precisão. Ao mesmo tempo, igualmente depende do consumo de potência máximo, do poder máximo, e do tamanho.

• Classificação do VCM

• Da estrutura, pode aproximadamente ser dividido em três categorias: (1) estrutura da metralha; (2) tipo estrutura da bola; tipo estrutura da fricção (de 3).

  Da função, pode aproximadamente ser dividido em cinco categorias: (1) motor aberto do laço aberto; (2) motor próximo do laço fechado do laço; (3) motor central alternativo; Fórmula do metal da memória, etc.); motor da seis-linha central do laço (de 5) OIS+Close.

• Princípio do AF

• Após ter entrado no auto modo do foco, o motorista move-se de 0 para o valor máximo, que faz o movimento da lente da posição original ao deslocamento máximo. Neste tempo, a superfície da imagem latente do sensor toma automaticamente imagens e salvar as no DSP. Os usos de DSP estas imagens calcular o valor de cada imagem. O valor de MTF (função de transferência da modulação), para encontrar o valor máximo nesta curva de MTF, e com o algoritmo, para obter o tamanho atual que corresponde a este ponto, e instrui mais uma vez o motorista fornecer a corrente à bobina de voz, de modo que a lente seja estabilizada na superfície da imagem latente, de modo que o zumbido automático seja conseguido.

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• Zumbido e foco

• : Motor do zumbido do uso (ZUMBIDO) para conseguir o zumbido ótico

  Movendo a lente dentro da lente para mudar a posição do foco, para mudar o comprimento da distância focal da lente, e para mudar o ângulo de vista da lente, para conseguir o efeito de zumbir dentro e para fora.

  B: Consiga o auto foco usando o motor do foco (os AF)

  Mova a posição da lente inteira (um pouco do que a lente dentro da lente) demasiado próxima para controlar o comprimento da distância focal da lente para conseguir uma imagem clara. Um método de uso geral nos telefones celulares.

  O foco ótico e o zumbido ótico são conceitos diferentes:

  O zumbido ótico é mudar a posição do foco movendo a posição relativa da lente dentro da lente, para mudar o comprimento da distância focal da lente, e muda o ângulo de vista da lente, para realizar a ampliação e a redução da imagem;

  O foco ótico é realmente ajustar a posição da lente inteira (não a posição da lente na lente) para controlar a distância de imagem, de modo que a imagem seja a mais clara.

• IR-CUT

• Há uns vários comprimentos de onda da luz na natureza. O olho humano reconhece a luz na escala de comprimento de onda de 320nm-760nm, e a luz além de 320nm-760nm não pode ser considerada pelo olho humano; quando os componentes da imagem latente do CCD ou do CMOS da câmera puderem considerar a grande parte do comprimento de onda da luz. Devido à participação de várias luzes, a cor restaurada pela câmera difere da cor considerada pelo olho nu. Por exemplo, as plantas verdes gerenciem imagens cinzentas, vermelhas gerenciem o roxo vermelho, preto claro das voltas, etc. Na noite, devido ao efeito de filtração do filtro bimodal, o CCD não pode fazer o uso completo de toda a luz, não produz o ruído do floco de neve, e seu desempenho da luminosidade reduzida é insatisfatório. A fim resolver este problema, o filtro duplo de IR-CUT é usado.

  O filtro duplo de IR-CUT refere um grupo de filtros construídos no grupo da objetiva. Quando o sensor infravermelho fora da lente detecta a intensidade da luz, o IR-CUT incorporado comuta automaticamente o filtro de acordo com a luz externo. A força da vontade do interruptor automaticamente, de modo que a imagem consiga o melhor efeito. Ou seja durante o dia ou a noite, o filtro duplo pode automaticamente comutar o filtro, assim que o melhor efeito da imagem latente pode ser obtido apesar de se se realiza no dia ou na noite.

• Composição e princípio de IR-CUT

• O IR CORTOU o agulheiro duplo do filtro consiste em um filtro de passe baixo da interrupção infravermelha (um filtro infravermelho da interrupção ou de absorção), um vidro ótico de espectro completo (um filtro do espectro da completo-transmissão), e um mecanismo do poder (que possa ser eletromagnético, ele consiste em um motor ou a outra fonte de energia) e um alojamento, que fosse comutado e posicionado através de um painel de controlo do circuito. Quando a luz do dia é suficiente, o painel de controlo do circuito conduz o agulheiro para comutar e posicionar o filtro infravermelho da interrupção para trabalhar, o CCD ou o CMOS restaura a cor verdadeira; quando a luz visível na noite é insuficiente, o filtro infravermelho da interrupção afasta-se automaticamente, sistema ótico de espectro completo os começos de vidro para trabalhar. Neste tempo, pode detectar a luz infra-vermelha da lâmpada infravermelha, de modo que o CCD ou o CMOS possam fazer o uso completo de toda a luz, que melhora extremamente o desempenho da visão noturna da câmera infravermelha, e a imagem inteira é clara e natural.

• Indicadores de IR-CUT

• a. O grau infravermelho da interrupção do filtro, o transmitância claro, e o efeito, etc. dando forma claros.

• Peça da movimentação de poder
• Circuito de controle

• 2.4.1 estrutura do sensor

  4.Filter: geralmente uso revestimento do IR ou vidro azul para filtrar para fora a luz infra-vermelha.

  2,4 sensor

  O sensor da imagem é uma microplaqueta do semicondutor com milhões aos dez de milhões de fotodiodos em sua superfície. Os fotodiodos gerarão cargas elétricas quando expostos à luz, que luz de conversos em sinais elétricos.

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  2.4.2 classificação

  Original fotossensível: CCD, CMOS (PPS e APS)

  Processos diferentes: FSI dianteiro-iluminado, para trás-iluminou o BSI, empilhado

  2.4.3 indicadores

  1. Pixel

  Há muitas unidades fotossensíveis no sensor, que pode converter a luz em cargas elétricas para formar uma imagem eletrônica que corresponde à cena. No sensor, cada unidade fotossensível corresponde a um pixel (pixéis). Mais pixéis, significa que pode detectar mais detalhes do objeto, assim que a imagem é mais clara, e mais alta os pixéis, mais claro o efeito da imagem latente. O produto da definição da câmera é o valor do pixel, por exemplo: 1280×960=1228800

  tamanho da superfície 2.Target

  O tamanho da peça fotossensível do sensor da imagem é expressado geralmente nas polegadas. Como uma tevê, estes dados referem geralmente o comprimento diagonal do sensor da imagem, tal como 1/3 de polegada na terra comum. Maior a superfície do alvo, melhor o fluxo claro, e menor a superfície do alvo, mais fácil é obter. Maior profundidade de campo.

• Sensibilidade

• Isto é, a intensidade da luz de incidente é detectada através do CCD ou o CMOS e circuitos eletrônicos relativos. Mais alta a sensibilidade, mais forte a sensibilidade da superfície fotossensível a se iluminar, e mais alta a velocidade do obturador. Isto é especialmente importante ao disparar em veículos moventes e ao monitorá-los na noite.

• Obturador eletrônico

• é um termo que refere a função mecânica do obturador de uma câmera. Controla a época dedetecção do sensor da imagem. Desde que o valor dedetecção do sensor da imagem é a acumulação de carga do sinal, mais longa a luz-detecção, mais longa o tempo da acumulação da carga do sinal, e maior a amplitude da corrente do sinal de saída. Mais rápido o obturador eletrônico, mais baixa a sensibilidade, que é apropriada para disparar sob a luz forte.

• Taxa de quadros

• Refere o número de imagens gravadas ou jogadas pelo tempo de unidade. Continuamente jogar uma série de imagens produzirá efeitos de animação. De acordo com o sistema visual humano, quando a velocidade do playback da imagem é maior de 15 frames por segundo (isto é, 15 quadros), o olho humano pode mal ver o salto da imagem; quando alcança 24 quadros /s — — o fenômeno da cintilação é quase imperceptível quando está entre 30 frames/s (isto é, entre 24 quadros e 30 quadros).

  O número de frames por segundo (fps) ou de taxa de quadros indica que o número de épocas o sensor dos gráficos pode atualizar o por segundo ao processar o campo. Uma taxa de quadros alta pode obter uma experiência visual mais lisa e mais realística.

• Relação de relação sinal-ruído

• é a relação da tensão do sinal para propalar a tensão, e a unidade de relação de relação sinal-ruído é expressada no DB. Geralmente, o valor da relação de relação sinal-ruído dado pela câmera é o valor quando o AGC (controle automático de ganho) é desligado, porque quando o AGC é girado sobre, o sinal pequeno estará aumentado, de modo que o nível de ruído seja aumentado igualmente em conformidade.

  O valor típico da relação de relação sinal-ruído é 45-55dB. Se é 50dB, a imagem tem uma pequena quantidade de ruído, mas a qualidade da imagem é boa; se é 60dB, a qualidade da imagem é boa e nenhum ruído ocorre. Maior a relação de relação sinal-ruído indica o controle do ruído o melhor. Este parâmetro é relacionado ao número de pontos do ruído na imagem. Mais alta a relação de relação sinal-ruído, mais limpa a imagem, e menos ponto-como o ruído na imagem da visão noturna.

  2,5 DSP

  Função do processador de sinal DSP de Digitas (TRATAMENTO DOS SINAIS de DIGITAL): principalmente com uma série de algoritmos matemáticos complexos para aperfeiçoar os parâmetros de sinal da imagem digital, e para transferir os sinais processados aos PCes e os outros dispositivos com USB e as outras relações

  2.5.1 a diferença entre DSP e ISP

  Glossário:

  O ISP é a abreviatura do processador de sinal da imagem, isto é, processador de sinal da imagem.

  DSP é a abreviatura do processador de sinal de Digitas, isto é, processador de sinal digital.

  Explicação da função:

  O ISP é usado geralmente para processar os dados de saída do sensor da imagem, tais como CEA (controle da exposição automática), AGC (controle automático de ganho), AWB (equilíbrio branco automático), correção da cor, correção da proteção da lente, da gama, e remoção de pixéis inoperantes, do auto nível preto, do auto nível branco e das outras funções.

  As funções de DSP são mais, ele podem fazer alguma fotos e eco (JPEG que codifica e que descodifica), gravação e playback (codificação do vídeo e descodificação), codificação H.264 e descodificação, e muitos outros aspectos do processamento, em curto, processando o sinal de Digitas demasiado.

  3. Classificação e conceitos relacionados

• De acordo com a relação

• Relação de USB

  UVC, o nome completo da classe video de USB, é um grupo de padrões personalizados por USB-IF. Todas as câmeras da relação de USB que seguem este padrão podem ser usadas quase diretamente sob Windows, Linux e outros sistemas para conseguir um efeito movimentação-livre similar.

  Naturalmente, não é que você não precisa realmente um motorista, mas contanto que uma câmera com uma relação de USB cumprir com o padrão UVC, pode ser conduzido por um grupo de motoristas universais em Windows e em sistemas Linux, sem você que precisa de instalá-lo. Outros motoristas. Por exemplo, há um grupo de motoristas universais para dispositivos UVC no núcleo de Linux: motoristas/meios/usb/uvc. Contanto que este grupo de motoristas for girado sobre, quase todas as câmeras UVC podem ser usadas diretamente.

  Relação de MIPI

  MIPI (relação móvel do processador da indústria) é a abreviatura da relação móvel do processador da indústria. MIPI é um standard aberto para os processadores de aplicação móveis iniciados pelo MIPI Alliance.

  A organização de MIPI é cometida a estandardizar as relações internas de dispositivos de comunicação móvel para reduzir edições da compatibilidade e para simplificar o projeto. Por exemplo, relação CSI da câmera, relação DSI da exposição, relação DigRF da radiofrequência, relação SLIMbus do microfone/orador, etc.

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• Relação de DVP

  DVP é uma transmissão da porta paralela, a velocidade é mais lento, a largura de banda da transmissão é baixo, o uso exige o pulso de disparo da saída de PCLKsensor, entrada de pulso de disparo externo de MCLK (XCLK), sincronização de VSYNCfield, sincronização de HSYNCline, porta paralela de D [0:11] Dados-pode ser tamanho mordido de dados 8/10/12bit.

  Relação de LVDS: LVDS (sinalização diferencial de baixa tensão) é transmissão do sinal diferencial de baixa tensão

  Porto de rede: Câmera de rede do IPC

  Relação do SDI: a relação video profissional, usando o cabo coaxial, sinal digital, agora lá é produtos com largura de banda 18GHz, que pode encontrar a transmissão 8K video.

  Relação do RGB: relação video análoga, usando o cabo coaxial, sinal análogo, sinal padrão da definição 720x576 ou menos.

  relação do eDP: uma especificação relativamente nova, que seja amplamente utilizada na indústria do caderno substituir LVDS, para apoiar a definição ultra-alta, e apoio acima de 1080P

  3,2 classificação pela lente

  Lente larga do ângulo

  Lente padrão

  Lente teleobjetiva

  Lente zoom

  Lente do furo de pino

  3,3 de acordo com pontos da imagem latente

  Câmera de cor

  Câmera preto e branco

  Câmera infravermelha

  3,4 de acordo com o original fotossensível

  CCD

  CMOS

  3,5 conforme o que a distância focal é ajustável

  Câmera de foco fixa

  Câmera do zumbido

  3,6 classificado pelo pacote de sensor

  CPS

  ESPIGA