Princípios do ISP e da câmera

Conhecimento básico da câmera
estrutura da câmera
A estrutura de uso geral é mostrada na figura abaixo, principalmente incluindo a lente, a base, o sensor e o PWB.

Tipos de módulos da câmera
CCM são divididos em 4 tipos: FF, MF, AF e ZUMBIDO. O FF (foco) do reparo, câmera do fixo-foco, é atualmente a câmera a mais usada em China, e é usado em 300.000 e 1,3 milhão produtos do telefone celular. O MF (micro foco), uma câmera de duas velocidades do zumbido, é usado principalmente para fotos do close-up, tais como telefones celulares com o reconhecimento do cartão e o reconhecimento do código de barras, usados para 1,3 milhão e 2 milhão produtos do telefone celular. O AF (auto foco), câmera automática do zumbido, usada principalmente em telefones celulares do alto-pixel, igualmente tem a função do MF, usada em 2 milhão e 3 milhão produtos do telefone celular. O zumbido (auto zumbido), uma câmera digital automática do zumbido, é principalmente in camera telefones, similares usados à qualidade de imagens da câmera, e é usado em produtos do telefone celular com os mais de 3 milhões.

Como os trabalhos da câmera:
A imagem ótica gerada pela cena (SCE) através da lente (LENTE) é projetada na superfície do sensor da imagem (sensor), converteu então em um sinal elétrico, convertido em um sinal da imagem digital por A/D (conversão analógica-numérica), e enviado então ao sinal que digital é processado na microplaqueta de processamento (DSP), e transmitido então ao processador central para processar através da relação do I/O, e a imagem pode ser considerada através da EXPOSIÇÃO.

Conhecimento básico do sensor
Como trabalho dos sensores
O papel da lente é filtrar para fora a luz invisível, deixa a luz visível entrar, e o projeto no sensor. O princípio de trabalho de sensor: luz --> carga --> corrente fraca --> forma de onda do sinal digital do RGB --> sinal do sinal digital de YUV

Classificação do sensor
Os tipos diferentes de componentes são divididos em: CCD e CMOS. O CCD (dispositivo acoplado carga,) é geralmente um componente técnico da parte alta usado na fotografia e na videografia. As vantagens do CCD são sensibilidade alta, de baixo nível de ruído, e relação de relação sinal-ruído alta. Contudo, o processo de produção é complicado, o custo é alto, e o consumo de potência é alto. O CMOS (semicondutor de Metal-óxido complementar) é usado nos produtos com mais baixa qualidade da imagem. As vantagens do CMOS são integração alta, consumo da baixa potência (menos de 1/3 do CCD), e baixo custo. Contudo, o ruído é relativamente grande e a sensibilidade é baixa. Para o CMOS, é conveniente para a produção em massa, rápida, e baixa no custo, que será o sentido do desenvolvimento dos componentes-chave das câmaras digitais. Os fotorreceptores do CMOS substituíram gradualmente fotorreceptores do CCD, e são esperados transformar-se em um futuro próximo fotorreceptores do grosso da população.

Formulário de empacotamento do sensor
Há dois tipos de empacotamento para o sensor: CSP e DADOS. No processamento e na fabricação de fabricantes do módulo, o processo que corresponde a CSP é SMT, e o processo que corresponde PARA CORTAR é ESPIGA.

Diagrama de bloco básico do sensor
O diagrama de bloco do sensor é mostrado na figura (que toma OV2718 como um exemplo):

Conhecimento básico dos ISPs
Definição do ISP
O ISP (processador de sinal), isto é, processamento de imagens da imagem, a função principal é ao cargo-processo a saída do sinal pelo sensor da imagem da parte frontal. As funções principais incluem a correção linear, a remoção do ruído, a remoção do ponto mau, a interpolação, o equilíbrio branco, o controle da exposição automática, etc. agradecem a ISP, ele são possíveis para restaurar melhor detalhes da cena sob circunstâncias óticas diferentes.

Como trabalho dos ISPs
A imagem do lado do sensor é uma imagem de Bayer, após a compensação nivelada preta, correção da lente, correção má do pixel, interpolação da cor, remoção do ruído de Bayer, equilíbrio branco, correção da cor, correção da gama, conversão do espaço de cor (RGB a YUV), no espaço de cor de YUV, remoção do ruído da cor e o realce de borda, o realce da cor e do contraste, o controle da exposição automática, etc. são executados no meio, e então os dados no formato de YUV (ou RGB) são saída, e transmitido então ao processador central através da relação do I/O para processar. (Tome OV495 como um exemplo)

Algoritmo do processamento de imagens do ISP
AE (exposição automática)
A exposição automática consulta para ajustar automaticamente a exposição de acordo com a intensidade da luz, para impedir a sobre-exposição ou underexposure, e consegue níveis do brilho da apreciação ou níveis assim chamados do brilho do alvo em condições e em cenas diferentes de iluminação, de modo que o vídeo ou a imagem capturada sejam nem demasiado escuro nem demasiado escuro. Não demasiado brilhante.

Imagem latente alta do alcance dinâmico de HDR (imagem latente de High Dynamic Range)
O alcance dinâmico do sensor é a capacidade do sensor para refletir ambos os destaques e sombras em uma imagem. Na situação real na natureza, o alcance dinâmico de algumas cenas é maior de DB 100, e o alcance dinâmico do olho humano pode alcançar DB 100. O objetivo da imagem latente de HDR é representar corretamente a escala de brilho do real-mundo. Cenas aplicáveis: É mais apropriado para o uso em cenas de alto contraste com luminoso, como: os pores do sol, as janelas internas, de modo que as cenas em lugares brilhantes não overexposed, e as cenas em lugares escuros não serão expor insuficientementes.

Auto equilíbrio branco) equilíbrio branco automático de AWB (
O equilíbrio branco é encontrar o bloco branco na imagem sob condições de luz diferentes, e ajustar então a relação de R/G/B para deslocar o molde da cor, e restaura o objeto branco a um objeto branco, fazendo o mais perto dos hábitos visuais do olho humano.

(Correção da cor CCM da matriz da correção da cor)
A correção da cor é principalmente corrigir o erro da cor causado pela penetração da cor entre os blocos da cor na placa de filtro. O processo geral de correção da cor é comparar primeiramente a imagem capturada pelo sensor da imagem com a imagem padrão, e calcula uma matriz da correção baseada nesta. Esta matriz é a matriz da correção da cor do sensor da imagem. Durante a aplicação do sensor da imagem, a matriz pode ser usada para corrigir todas as imagens capturadas pelo sensor da imagem, para obter uma imagem a mais próxima à cor real do objeto.

Denoising do DNS (Denoise)
Usando um sensor do CMOS para adquirir uma imagem, os níveis de iluminação e as edições do sensor são os fatores principais que geram muito ruído na imagem. Ao mesmo tempo, quando o sinal passa através do CAD, algum outro ruído será introduzido. Estes ruídos borrarão a imagem no conjunto e perderão muitos detalhes, assim que é necessário ao denoise a imagem. Os métodos tradicionais de denoising espacial incluem a filtração média e a filtração Gaussian.