Канчатковае кіраўніцтва па наладзе модуля камеры

У сучасным свеце лічбавыя камеры сталі вельмі распаўсюджанымі дзякуючы новым тэхналогіям па самым нізкім цэнавым дыяпазоне. Адным з важных фактараў, якія спрыяюць укараненню новых тэхналогій, з'яўляюцца CMOS-датчыкі выявы. Вытворчасць модуля CMOS-камеры аказалася таннейшай у параўнанні з іншымі. Дзякуючы новым функцыям, якія былі ўкаранёны ў сучасныя камеры з CMOS-датчыкамі, атрыманне крышталёва чыстых здымкаў стала вельмі важным.Вядучы вытворца модуляў камерыпастаўляецца з убудаванай камерай з павышанай прадукцыйнасцю і больш высокай хуткасцю здымкі малюнкаў. CMOS-датчыкі забяспечваюць счытванне схемы з дапамогай фотаадчувальнай функцыі. Піксельная архітэктура ў сучаснасці таксама радыкальна змянілася і дапамагла атрымліваць выявы ў выдатным дыяпазоне якасці. Дадатковыя метал-аксід-паўправадніковыя датчыкі выявы пераўтвараюць святло ў электроны, таму ў сучасных прыладах быў уведзены модуль USB-камеры дзеля яго высокакласных функцый.

Што такое модуль камеры?

Модуль камеры або кампактны модуль камеры — гэта высакаякасны датчык выявы, інтэграваны з электронным блокам кіравання, аб'ектывам, лічбавым сігнальным працэсарам і інтэрфейсам, такім як USB або CSI. Модуль камеры шырока выкарыстоўваецца ў розных сферах прымянення, у тым ліку:

• Прамысловая інспекцыя
• Рух і бяспека
• Рознічны гандаль і фінансы
• Дом і забавы
• Здароўе і харчаванне

З развіццём тэхналогій і інтэрнэт-магчымасцей хуткасць сеткі значна палепшылася, што суправаджалася з'яўленнем новых прылад для фатаграфічнай візуалізацыі. Модуль камеры шырока выкарыстоўваецца ў смартфонах, планшэтах, ПК, робатах, беспілотніках, медыцынскіх прыладах, электронных прыладах і многіх іншых. Бум у галіне фатаграфічнай візуалізацыі праклаў шлях для з'яўлення 5-мегапіксельных, 8-мегапіксельных, 13-мегапіксельных, 20-мегапіксельных, 24-мегапіксельных і іншых мадэляў.

Модуль камеры змяшчае наступныя кампаненты, такія як

• Датчык выявы
• Аб'ектыў
• Лічбавая апрацоўка сігналаў
• Інфрачырвоны фільтр
• Гнуткая друкаваная плата або друкаваная плата
• Раз'ём

Аб'ектыў:

Найважнейшай часткай любой камеры з'яўляецца аб'ектыў, і ён адыгрывае важную ролю ў якасці святла, якое падае на датчык выявы, і тым самым вызначае якасць выходнага малюнка. Выбар правільнага аб'ектыва для вашага прымянення - гэта навука, і калі быць дакладным, гэта хутчэй оптыка. Існуе шэраг параметраў з аптычнага пункту гледжання, якія неабходна ўлічваць пры выбары аб'ектыва ў адпаведнасці з патрабаваннямі прымянення, якія ўплываюць на выбар аб'ектыва, такія як склад аб'ектыва, канструкцыя аб'ектыва (пластыкавая ці шкляная), эфектыўная фокусная адлегласць, дыяфрагма (F.No), поле зроку, глыбіня рэзкасці, тэлевізійныя скажэнні, адносная асветленасць, MTF і г.д.

Датчык выявы

Датчык выявы — гэта датчык, які выяўляе і перадае інфармацыю, якая выкарыстоўваецца для стварэння выявы. Датчык з'яўляецца ключом даМодуль камерыкаб вызначыць якасць выявы. Незалежна ад таго, ці гэта камера смартфона, ці лічбавая камера, датчыкі адыгрываюць важную ролю. У цяперашні час CMOS-датчык больш папулярны і значна таннейшы ў вытворчасці, чым CCD-датчык.

Тып матрыцы - CCD супраць CMOS

CCD-датчык — перавагамі CCD з'яўляюцца высокая адчувальнасць, нізкі ўзровень шуму і вялікае суадносіны сігнал/шум. Але вытворчы працэс складаны, кошт высокі, а спажыванне энергіі высокае. CMOS-датчык — перавагай CMOS з'яўляецца высокая інтэграцыя (інтэграцыя AADC з сігнальным працэсарам дазваляе значна паменшыць памер), нізкае спажыванне энергіі і нізкі кошт. Але ўзровень шуму адносна вялікі, адчувальнасць нізкая, а патрабаванні да крыніцы святла высокія.

ДСП:

Параметры лічбавага сігналу выявы таксама аптымізуюцца з дапамогай серыі складаных матэматычных алгарытмаў. Найбольш важна тое, што сігналы перадаюцца на назапашвальнік або могуць перадавацца на кампаненты дысплея.

Структура DSP уключае ў сябе

• Інтэрнэт-правайдэр
• JPEG-энкодэр
• Кантролер USB-прылады

Розніца паміж модулем USB-камеры і модулем сэнсарнай камеры/модулем CMOS-камеры. Модуль USB 2.0 камеры:

Модуль камеры USB 2.0 аб'ядноўвае блок камеры і блок відэазахопу непасрэдна, а затым падключаецца да ГАЛОЎНАЙ СІСТЭМЫ праз інтэрфейс USB. Цяпер модулі лічбавых камер на рынку КАМЕР у асноўным заснаваны на новым інтэрфейсе перадачы дадзеных USB 2.0. Камп'ютар і іншыя мабільныя прылады падключаюцца непасрэдна праз інтэрфейс USB, проста падключы і працуй. Гэтыя модулі камер USB 2.0, якія адпавядаюць UVC, сумяшчальныя з праграмным забеспячэннем Windows (DirectShow) і Linux (V4L2) і не патрабуюць драйвераў.

• Стандарт відэакласа USB (UVC)
• Максімальная прапускная здольнасць перадачы дадзеных праз USB 2.0 складае 480 Мбіт/с (г.зн. 60 МБ/с)
• Просты і эканамічна эфектыўны
• Падключы і гуляй
• Высокая сумяшчальнасць і стабільнасць
• Больш высокі дынамічны дыяпазон

Пасля апрацоўкі праграмным забеспячэннем на стандартнай аперацыйнай сістэме, сумяшчальнай са стандартамі UVC, лічбавы сігнал выводзіцца на дысплей.

Модуль камеры USB 3.0:

У параўнанні з модулем камеры USB 2.0, камера USB 3.0 дазваляе перадаваць дадзеныя з большай хуткасцю, а USB 3.0 цалкам сумяшчальны з інтэрфейсам USB 2.0.

• Максімальная прапускная здольнасць перадачы дадзеных праз USB 3.0 складае да 5,0 Гбіт/с (640 МБ/с)
• 9-кантактны раз'ём у параўнанні з 4-кантактным USB 2.0
• Поўная сумяшчальнасць з USB 2.0
• Звышхуткаснае падключэнне

Модуль CMOS-камеры (CCM)

Модуль камеры CCM або Coms таксама называецца модулем камплементарнай метал-аксід-паўправадніковай камеры, асноўная прылада якога карысная для розных ужыванняў, такіх як партатыўнае абсталяванне для камер. У параўнанні з традыцыйнымі сістэмамі камер, CCM мае мноства функцый, якія ўключаюць

• Мініяцюрызацыя
• Нізкае спажыванне энергіі
• Высокі ўзровень выявы
• Нізкі кошт

Прынцып працы модуля USB-камеры

Аптычнае выява, якое генеруецца сцэнай праз аб'ектыў (LENS), праецыруецца на паверхню датчыка выявы (SENSOR), а затым пераўтвараецца ў электрычны сігнал, які пасля аналага-лічбавага пераўтварэння пераўтвараецца ў лічбавы сігнал выявы. Яно адпраўляецца на лічбавы працэсар (DSP) для апрацоўкі, а затым праз інтэрфейс уводу/вываду перадаецца на камп'ютар для апрацоўкі, пасля чаго выява адлюстроўваецца на дысплеі (DISPLAY).

Як праверыць USB-камеры і CCM (модуль CMOS-камеры)? USB-камера: (напрыклад, праграмнае забеспячэнне Amcap)

Крок 1: Падключыце камеру да USB-камеры.

Крок 2: Падключыце USB-кабель да ПК або мабільнага тэлефона праз адаптар OTG.

Амкап:

Адкрыйце AMCap іВыберыце модуль камеры:

Выберыце дазвол у меню Опцыі >> Захаваць відэа

Адрэгулюйце параметры камеры, такія як яркасць, кантраст, баланс белага і г.д. у меню Опцыі >> Фільтр відэазахопу.

Amcap дазваляе здымаць выявы і відэа.

ККМ:

CCM больш складаны, бо інтэрфейс MIPI або DVP, а DSP аддзелены ад модуля. Выкарыстанне адаптарнай платы Dothinkey і даччынай платы для тэставання з'яўляецца распаўсюджанай з'явай у вытворчасці:

Плата адаптара Dothinkey:

падключыце модуль камеры да даччынай платы (мал. 2).

Адкрыйце праграмнае забеспячэнне для тэсціравання

Модуль камеры, адаптаваны для аналізу працэсаў

З сотнямі тысяч прыкладанняў модуляў камер стандартныя OEM-модулі камер не могуць задаволіць усе канкрэтныя патрабаванні, таму працэс налады з'яўляецца неабходнасцю і папулярнасцю, мадыфікацыя абсталявання і прашыўкі, уключаючы памеры модуля, кут агляду аб'ектыва, тып аўтаматычнай/фіксаванай факусоўкі і фільтр аб'ектыва, каб пашырыць інавацыі.

Неперыядычнае інжынернае даследаванне цалкам ахоплівае даследаванні, распрацоўку і праектаванне для вытворчасці новага прадукту; гэта таксама ўключае пачатковыя выдаткі. Найбольш важна тое, што неперыядычнае інжынернае даследаванне (НРД) — гэта аднаразовыя выдаткі, якія могуць быць звязаны з праектаваннем, вытворчасцю новай канструкцыі або абсталявання. Гэта таксама ўключае розныя выдаткі для новага працэсу. Калі кліент згодны з НРД, пастаўшчык дашле чарцяжы для пацверджання пасля аплаты.

Паток індывідуальных патрабаванняў

1. Вы можаце прадаставіць чарцяжы або ўзоры, а таксама запытаць дакументацыю, распрацаваную нашымі інжынерамі.
2. Камунікацыя
3. Мы падрабязна з вамі звяжамся, каб вызначыць патрэбны вам прадукт і падабраць найбольш прыдатны для вас прадукт у адпаведнасці з вашымі патрэбамі.
4. Распрацоўка ўзораў
5. Вызначце дэталі ўзору распрацоўкі і тэрміны выканання. Звяжыцеся з намі ў любы час, каб забяспечыць бесперабойны прагрэс.
6. Выпрабаванне ўзораў
7. Праверка і ўзрост вашага прыкладання, вынікі тэставання зваротнай сувязі, не трэба мадыфікаваць, масавая вытворчасць.

Пытанні, якія варта задаць перад наладай модуля камеры. Якія патрабаванні?

Модуль USB-камерыПавінны адпавядаць наступным патрабаванням. Гэта найважнейшыя кампаненты, якія дадаюць выразнасць фатаграфій і добры прынцып працы. Кампаненты добра спецыфікаваны і падключаюцца праз інтэгральныя схемы CMOS і CCD. Яны павінны працаваць у адпаведнасці з патрабаваннямі карыстальніка і выступаць у якасці зручнага варыянта камеры. Яны будуць падключацца да мноства прылад, што дадасць ідэальнае рашэнне для патрабаванняў камеры да падключэння праз USB.

• Аб'ектыў
• датчык
• ДСП
• Друкаваная плата

Якое разрозненне вы хочаце ад USB-камеры?

Разрозненне — гэта параметр, які выкарыстоўваецца для вымярэння колькасці дадзеных у растравым малюнку і звычайна выражаецца ў dpi (кропках на цалю). Проста кажучы, разрозненне камеры адносіцца да здольнасці камеры аналізаваць выяву, гэта значыць да колькасці пікселяў датчыка выявы камеры. Найвышэйшае разрозненне — гэта памер, з якім камера здольная разрозніваць выявы з найбольшай колькасцю пікселяў у камеры. Бягучае разрозненне 30-піксельнага CMOS-матрыцы складае 640×480, а разрозненне 50-піксельнага CMOS — 800×600. Два лікі разрознення ўяўляюць сабой адзінкі вымярэння колькасці кропак у даўжыні і шырыні выявы. Суадносіны бакоў лічбавай выявы звычайна складае 4:3.

На практыцы, калі камера выкарыстоўваецца для вэб-чата або відэаканферэнцый, чым вышэйшы дазвол, тым большая патрэбная прапускная здольнасць сеткі. Таму спажыўцам варта звярнуць увагу на гэты аспект і выбраць піксель, які адпавядае іх патрэбам.

Кут поля зроку (FOV)?

Кут агляду (FOV) адносіцца да дыяпазону, які можа ахапіць аб'ектыў. (Аб'ект не будзе пакрыты аб'ектам, калі ён перавышае гэты кут.) Аб'ектыў камеры можа ахапіць шырокі дыяпазон сцэн, звычайна вызначаны вуглом. Гэты вугал называецца полем агляду аб'ектыва. Плошча, якую ахоплівае аб'ект праз аб'ектыў на факальнай плоскасці для фарміравання бачнага малюнка, - гэта поле зроку аб'ектыва. FOV павінен вызначацца ўмовамі прымянення. Чым большы вугал агляду аб'ектыва, тым шырэйшае поле зроку, і наадварот.

Памеры камеры для вашага прыкладання

Асноўнымі параметрамі, якія былі разлічаны з дапамогай модуля камеры, з'яўляюцца памеры, якія найбольш адрозніваюцца ў залежнасці ад розных патрабаванняў.

у залежнасці ад памеру і аптычнага фармату. Ён мае поле зроку і фокусную адлегласць для доступу з разлікам памераў аб'екта. Ён уключае заднюю фокусную адлегласць і ўключае ідэальны аб'ектыў для фармату. Аптычны памер аб'ектыва павінен адпавядаць вашаму прымяненню і залежаць ад звычайнага. Дыяметр вар'іруецца ў залежнасці ад большых датчыкаў і прылад з вечкамі аб'ектыва. Гэта залежыць ад формы віньеціравання або зацямнення ў кутах выявы.

З улікам сотняў тысяч ужыванняў модуляў камер, памеры модуляў з'яўляюцца фактарам, які найбольш адрозніваецца. Нашы інжынеры маюць магчымасць распрацаваць дакладныя памеры, якія найлепшым чынам падыдуць для вашага канкрэтнага праекта.

EAU прадуктаў

Кошт прадукту залежыць ад спецыфікацыі. USB-камера з невялікім EAU не рэкамендуецца ў якасці індывідуальнага варыянту. З улікам пастаяннага попыту і патрабаванняў да персаналізацыі, такіх як аб'ектыў, памер, сэнсар, індывідуальны модуль камеры - лепшы варыянт.

Выбар правільнага модуля камеры

У цэлым, большасць кліентаў будуць сканцэнтраваны направы модуль камерышто ніколі не даведаешся, які тып аб'ектыва тут патрэбны. Тут выкарыстана велізарная колькасць тэорый, каб дапамагчы людзям выбраць ідэальны аб'ектыў і выбраць ідэальны модуль камеры. Аб'ектыў, які вы збіраецеся выбраць, будзе цалкам залежаць ад працэсу, які вы збіраецеся выкарыстоўваць. З-за розных рашэнняў датчыка і DSP, а таксама розных аб'ектываў, эфекты візуалізацыі модуля камеры таксама вельмі адрозніваюцца. Некаторыя камеры можна выкарыстоўваць у розных умовах, але некаторыя можна выкарыстоўваць толькі ў некаторых канкрэтных умовах для атрымання найлепшых вынікаў візуалізацыі. Некаторыя камеры зорнага ўзроўню могуць рабіць здымкі ва ўмовах нізкай асветленасці, але па адносна высокай цане.

Эфектыўнае ўздзеянне:

Калі вы ўсталявалі модуль камеры або камеру ў офісе або невялікай спальні, то фокуснай адлегласці 2,8 мм будзе дастаткова. Калі вы хочаце ўсталяваць модуль камеры або камеру ў двары, то вам спатрэбіцца фокусная адлегласць ад 4 мм да 6 мм. Фокусная адлегласць павялічваецца з-за большай прасторы. Вам спатрэбіцца фокусная адлегласць 8 мм або 12 мм, і вы можаце выкарыстоўваць яе на заводзе або на вуліцы, бо прасторы будзе вельмі шмат.

Калі вы хочаце выбраць модуль камеры для бліжняга інфрачырвонага выпраменьвання, то спектральная характарыстыка модуля камеры будзе ў асноўным вызначацца матэрыялам лінзы або матэрыялам датчыка. Датчыкі будуць цалкам на аснове крэмнію, і яны будуць дэманстраваць эфектыўную рэакцыю на бліжняе інфрачырвонае выпраменьванне самым незвычайным чынам. У параўнанні з бачным святлом або 850 нм, адчувальнасць будзе значна меншай для 940 нм. Нягледзячы на ​​гэта, вы ўсё роўна зможаце атрымаць выяву вельмі эфектыўна. Найважнейшай канцэпцыяй гэтага працэсу з'яўляецца стварэнне дастатковай колькасці святла для камеры з мэтай выяўлення. Вы ніколі не будзеце дакладна ведаць, калі камера зможа спрацаваць, і ці зможа яна зафіксаваць ідэальны час, гэта будзе вельмі адрознівацца. Такім чынам, у гэты час сігнал будзе адпраўлены ў пэўнай ступені, і можна будзе выбраць правільны модуль камеры.

Выснова

З вышэйсказанага вынікае, што модуль USB-камеры мае агульныя функцыі і складаецца з модуля аўтаматычнага маштабавання. Фіксаваны фокус модуля USB-камеры мае аб'ектыў, люстэркавую аснову, фотаадчувальную інтэгральную схему і гэтак далей. Карыстальнікі павінны знайсці розніцу паміж модулямі USB і MIPI камер.

A наладжвальны модуль камерыбольш падыходзіць для распрацоўкі новых прыкладанняў. Паколькі модуль камеры, які адпавядае зададзеным патрабаванням, можа быць пабудаваны на аснове пэўных тэндэнцый. З тэндэнцый развіцця камеры мы можам зрабіць выснову: па-першае, камера з большай колькасцю пікселяў (13 мільёнаў, 16 мільёнаў), высакаякасным датчыкам выявы (CMOS), высокай хуткасцю перадачы дадзеных (USB2.0, USB3.0 і іншыя хуткія інтэрфейсы) будзе будучым трэндам; па-другое, налада і спецыялізацыя (выкарыстоўваецца толькі ў якасці прафесійнай прылады ўводу відэа), шматфункцыянальнасць (з іншымі функцыямі, такімі як суправаджаемая флэш-назапашвальнік, тэндэнцыя да лічбавых камер, таксама магчыма, што ў будучыні камера можа мець функцыю сканера) і г.д. Па-трэцяе, карыстальніцкі досвед мае вырашальнае значэнне, больш зручная, прасцейшая ў выкарыстанні і больш практычныя функцыі прымянення - гэта рэальныя патрэбы кліентаў.