Канчатковае кіраўніцтва па наладжванні модуля камеры

У сучасным свеце лічбавыя камеры становяцца вельмі распаўсюджанымі з новымі тэхналогіямі па самай нізкай цане.Адным з важных фактараў укаранення новай тэхналогіі з'яўляюцца датчыкі выявы CMOS.Модуль камеры CMOS быў менш дарагім для вытворчасці ў параўнанні з іншымі.Дзякуючы новым функцыям, якія былі прадстаўлены ў сучасных камерах з датчыкамі Cmos, здымка крышталёва чыстых здымкаў становіцца важнай.Лепшы вытворца модуля камерыпастаўляецца з убудаванай камерай з падвышанай прадукцыйнасцю і больш высокай хуткасцю захопу малюнкаў.Датчыкі CMOS забяспечваюць счытванне схемы з фотаадчувальнай функцыяй.Піксельная архітэктура ў сучаснасці таксама радыкальна змянілася і дапамагла атрымліваць выявы ў выдатным дыяпазоне якасці.Дадатковыя датчыкі выявы метал-аксід-паўправаднік пераўтвараюць святло ў электроны, таму ў сучасных прыладах быў уведзены модуль камеры USB з-за яго высокіх функцый.

Што такое модуль камеры?

Модуль камеры або кампактны модуль камеры - гэта высокакласны датчык выявы, інтэграваны з блокам кіравання электронікай, аб'ектывам, працэсарам лічбавых сігналаў і інтэрфейсам, такім як USB або CSI.Модуль камеры шырока выкарыстоўваецца ў розных праграмах, у тым ліку:

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

З развіццём тэхналогій і магчымасцей Інтэрнэту хуткасць сеткі была значна палепшана і ў спалучэнні з увядзеннем новых прылад для фатаграфавання.Модуль камеры шырока выкарыстоўваецца ў смартфонах, планшэтах, ПК, робатах, беспілотніках, медыцынскіх прыладах, электронных прыладах і многіх іншых.Бум у галіне фатаграфічных тэхналогій адкрыў шлях для ўвядзення 5 мегапікселяў, 8 мегапікселяў, 13 мегапікселяў, 20 мегапікселяў, 24 мегапікселяў і іншых.

Модуль камеры змяшчае наступныя кампаненты, напрыклад

• Датчык выявы
• Аб'ектыў
• Лічбавая апрацоўка сігналаў
• Інфрачырвоны фільтр
• Гнуткая друкаваная схема або друкаваная плата
• Злучальнік

Аб'ектыў:

Найважнейшай часткай любой камеры з'яўляецца аб'ектыў, і ён гуляе важную ролю ў якасці святла, якое падае на датчык выявы, і, такім чынам, вызначае якасць выхаднога малюнка.Выбар правільнай лінзы для вашага прымянення - гэта цэлая навука, а калі быць дакладным, гэта хутчэй оптыка.Існуе шэраг параметраў з аптычнага пункту гледжання, якія трэба ўлічваць пры выбары аб'ектыва ў адпаведнасці з патрабаваннямі прымянення, якія ўплываюць на выбар аб'ектыва, напрыклад, склад аб'ектыва, канструкцыя аб'ектыва з пластыка або шкла, эфектыўная фокусная адлегласць, F .Не, поле зроку, глыбіня рэзкасці, тэлевізійнае скажэнне, адноснае асвятленне, 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.Няхай гэта будзе камера смартфона або лічбавая камера, датчыкі гуляюць важную ролю.У цяперашні час датчык CMOS больш папулярны і значна менш дарагі ў вытворчасці, чым датчык CCD.

Тып датчыка - CCD супраць CMOS

Датчык ПЗС – Перавагамі ПЗС з'яўляюцца высокая адчувальнасць, нізкі ўзровень шуму і вялікае стаўленне сігнал/шум.Але вытворчы працэс складаны, высокі кошт і энергаспажыванне. Датчык CMOS – Перавагай CMOS з'яўляецца яго высокая інтэграцыя (інтэграцыя AADC з сігнальным працэсарам дазваляе значна паменшыць невялікі памер), нізкае энергаспажыванне і нізкі кошт.Але шум адносна вялікі, адчувальнасць нізкая і высокія патрабаванні да крыніцы святла.

DSP:

Параметры сігналу лічбавай выявы таксама аптымізаваны з дапамогай серыі складаных матэматычных алгарытмаў.Самае галоўнае, што сігналы перадаюцца ў назапашвальнік або могуць перадавацца на кампаненты дысплея.

Структура DSP ўключае ў сябе

• Інтэрнэт-правайдэр
• Кадавальнік JPEG
• Кантролер USB прылады

Розніца паміж модулем камеры USB і модулем камеры датчыка/модулем камеры CMOS Модуль камеры USB 2.0:

Модуль камеры USB 2.0 непасрэдна аб'ядноўвае блок камеры і блок відэазахопу, а затым падключаецца да ХОСТ-СІСТЭМЫ праз інтэрфейс USB.Цяпер модуль лічбавай камеры на рынку CAMERA ў асноўным заснаваны на новым інтэрфейсе перадачы дадзеных USB2.0.Кампутар і іншыя мабільныя прылады падключаюцца непасрэдна праз USB-інтэрфейс, проста падключы і працуй.Гэтыя модулі камеры UVC USB2.0 сумяшчальныя з праграмным забеспячэннем Windows (DirectShow) і Linux (V4L2) і не патрабуюць драйвераў.

• Стандарт відэакласа USB (UVC).
• Максімальная прапускная здольнасць USB2.0 складае 480 Мбіт/с (г.зн. 60 МБ/с)
• Просты і рэнтабельны
• Падключыў і гуляй
• Высокая сумяшчальнасць і стабільнасць
• Больш высокі дынамічны дыяпазон

Пасля апрацоўкі праграмным забеспячэннем у 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 больш высокую хуткасць, а USB 3.0 цалкам сумяшчальны з інтэрфейсам USB2.0

• Максімальная прапускная здольнасць перадачы USB3.0 складае да 5,0 Гбіт/с (640 МБ/с)
• 9 кантактаў у параўнанні з 4 кантактамі USB2.0
• Цалкам сумяшчальны з USB 2.0
• SuperSpeed ​​падключэнне

Модуль камеры Cmos (CCM)

Модуль камеры CCM або Coms таксама называюць дадатковым модулям камеры з аксіду металу і паўправаднікоў, асноўная прылада якой карысная для розных прыкладанняў, такіх як партатыўная камера.У параўнанні з традыцыйнымі сістэмамі камер, CCM мае мноства функцый, якія ўключаюць

• Мініяцюрызацыя
• Нізкае энергаспажыванне
• Высокі імідж
• Нізкі кошт

Прынцып працы модуля USB камеры

Аптычны відарыс, які ствараецца сцэнай праз аб'ектыў (LENS), праецыруецца на паверхню датчыка выявы (SENSOR), а затым пераўтворыцца ў электрычны сігнал, які пераўтворыцца ў лічбавы сігнал выявы пасля A/D (аналагавы/лічбавы ) канверсія.Яно адпраўляецца ў чып лічбавай апрацоўкі (DSP) для апрацоўкі, а затым перадаецца ў камп'ютар праз інтэрфейс уводу-вываду для апрацоўкі, пасля чаго малюнак можна ўбачыць праз дысплей (ДЫСПЛЕЙ).

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

Крок 1: Падключыце камеру да USB-камеры.

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

Amcap:

Адкрыйце AMCap іВыберыце модуль камеры:

Абярыце разрозненне на Option>> Video Capture Pin

Адрэгулюйце ф'ючэрсы камеры, такія як Яркасць, Кантракт.Баланс белага.. на опцыі>> Фільтр захопу відэа

Amcap дазваляе рабіць выявы і відэа.

CCM:

CCM больш складаны, паколькі інтэрфейс MIPI або DVP, а DSP аддзелены ад модуля. Выкарыстанне адаптарнай платы Dothinkey і даччынай платы для тэставання звычайная ў вытворчасці:

Адаптарная плата Dothinkey:

падключыце модуль камеры да даччынай платы (малюнак 2).

Адкрыйце праграму тэсціравання

Інфармацыя аб працэсе, наладжаная модулем камеры

З сотнямі тысяч прыкладанняў модуляў камеры стандартныя OEM-модулі камеры не могуць задаволіць кожнае канкрэтнае патрабаванне, таму працэс наладкі з'яўляецца неабходным і папулярным, мадыфікацыя апаратнага забеспячэння і прашыўкі, уключаючы памеры модуля, вугал агляду аб'ектыва, тып аўтаматычнай/фіксаванай факусоўкі і фільтр аб'ектыва, каб пашырыць магчымасці інавацыі.

Аднаразовае інжынірынг цалкам ахоплівае даследаванні, распрацоўкі, праектаванне для вытворчасці новага прадукту;гэта таксама ўключае авансавыя выдаткі.Самае галоўнае, што NRE - гэта аднаразовы кошт, які можа быць звязаны з распрацоўкай, вырабам новага дызайну або абсталяваннем.Гэта таксама ўключае розныя для новага працэсу.Калі кліент згаджаецца на NRE, то пастаўшчык адправіць чарцёж для пацверджання пасля аплаты.

Паток індывідуальных патрабаванняў

1. Вы можаце прадаставіць чарцяжы або ўзоры, а таксама запытаць дакументацыю, распрацаваную нашым інжынерным персаналам.
2. Сувязь
3. Мы падрабязна паразмаўляем з вамі, каб вызначыць, які прадукт вам патрэбны, і пастараемся падабраць для вас найбольш прыдатны прадукт у адпаведнасці з вашымі патрэбамі.
4. Ўзор распрацоўкі
5. Вызначце дэталі ўзору распрацоўкі і тэрмін пастаўкі.Майце зносіны ў любы час, каб забяспечыць бесперашкодны прагрэс.
6. Тэставанне ўзораў
7. Праверка і ўзрост вашага прыкладання, вынікі тэставання з зваротнай сувяззю, не трэба мадыфікаваць, масавая вытворчасць.

Пытанні, якія вы павінны задаць, перш чым наладзіць модуль камеры. Якія патрабаванні?

Модуль USB камерыпавінны прад'яўляць наступныя патрабаванні.Гэта найбольш важныя кампаненты, якія дадаюць фатаграфіі выразнасці і добрага прынцыпу працы.Кампаненты добра вызначаюцца шляхам падлучэння праз інтэгральную схему CMOS і CCD.Ён павінен працаваць у адпаведнасці з патрабаваннямі карыстальніка і служыць зручным варыянтам камеры.Ён будзе падключацца да мноства рэчаў, якія дадаюць ідэальнае рашэнне для патрабаванняў камеры для падлучэння USB.

• Аб'ектыў
• датчык
• DSP
• друкаваная плата

Якое раздзяленне вы хочаце ад USB-камеры?

Раздзяленне - гэта параметр, які выкарыстоўваецца для вымярэння колькасці даных у растравым малюнку, звычайна выражаны ў dpi (кропка на цалю).Прасцей кажучы, дазвол камеры адносіцца да здольнасці камеры аналізаваць малюнак, гэта значыць колькасці пікселяў датчыка выявы камеры.Самае высокае раздзяленне - гэта памер здольнасці камеры раздзяляць выявы пры самай высокай, самай вялікай колькасці пікселяў у камеры.Бягучае раздзяленне пікселяў CMOS 30 Вт складае 640×480, а CMOS пікселяў 50 Вт складае 800×600.Дзве лічбы дазволу ўяўляюць сабой адзінкі колькасці кропак у даўжыні і шырыні выявы.Суадносіны бакоў лічбавага малюнка звычайна 4:3.

У практычных прыкладаннях, калі камера выкарыстоўваецца для вэб-чата або відэаканферэнцый, чым вышэй раздзяленне, тым большая прапускная здольнасць сеткі патрабуецца.Такім чынам, спажыўцы павінны звярнуць увагу на гэты аспект, павінны выбраць піксель, прыдатны для іх уласных прадуктаў у адпаведнасці з іх патрэбамі.

Кут поля зроку (FOV)?

Вугал агляду адносіцца да дыяпазону, які можа пакрыць аб'ектыў.(Аб'ект не будзе закрыты аб'ектывам, калі ён перавышае гэты кут.) Аб'ектыў камеры можа ахопліваць шырокі спектр сцэн, звычайна выражаных ракурсам.Гэты вугал называецца FOV лінзы.Вобласць, ахопленая аб'ектам праз лінзу на факальнай плоскасці для фарміравання бачнага відарыса, - гэта поле зроку лінзы.FOV павінен вызначацца асяроддзем прымянення. Чым больш кут аб'ектыва, тым шырэй поле зроку, і наадварот.

Вымярэнне камеры для вашага прыкладання

Асноўныя параметры, якія былі разлічаны з дапамогай модуля камеры, - гэта памер, які найбольш вар'іруецца ў залежнасці ад розных патрабаванняў

у залежнасці ад памеру і аптычнага фармату.Ён мае поле зроку і фокусную адлегласць для доступу з вылічэннем памераў аб'екта.Гэта прадугледжвае заднюю фокусную адлегласць і ідэальны аб'ектыў для фармату.Аптычны памер лінзы павінен адпавядаць вашаму прымяненню і залежаць ад звычайнага.Дыяметр вар'іруецца ў залежнасці ад вялікіх датчыкаў і прылад з вечкамі аб'ектыва.Гэта залежыць ад формы віньеткавання або цемры на куце выявы.

З сотнямі тысяч прыкладанняў модуля камеры памеры модуля ўяўляюць сабой фактар, які найбольш адрозніваецца.Нашы інжынеры маюць права распрацаваць дакладныя памеры, якія лепш за ўсё падыдуць для вашага канкрэтнага праекта.

EAU прадуктаў

Кошт цаны прадукту залежыць ад спецыфікацыі.Камера USB з невялікім EAU не прапануецца ў якасці індывідуальнай.з пастаянным попытам і патрабаваннямі персаналізацыі, такімі як аб'ектыў, памер, датчык, індывідуальны модуль камеры - ваш лепшы варыянт.

Выбар правільнага модуля камеры

Увогуле, большасць кліентаў будзе сканцэнтравана направільны модуль камерышто ніхто ніколі не даведаецца, які аб'ектыў тут трэба выкарыстоўваць.Тут была выкарыстана велізарная колькасць тэорый, каб людзі маглі выбраць ідэальны аб'ектыў і 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 і эфектаў адлюстравання модуля камеры таксама вельмі розныя.Некаторыя камеры можна выкарыстоўваць у розных праграмах, але некаторыя можна выкарыстоўваць толькі ў некаторых спецыяльных праграмах для атрымання найлепшых вынікаў здымкі.Некаторыя камеры зорнага ўзроўню могуць рабіць выявы ва ўмовах нізкай асветленасці, але па адносна высокай цане.

Эфектыўнае ўздзеянне:

Калі вы ўсталявалі модуль камеры або камеру ў офісе або невялікай спальні, то на гэты момант будзе дастаткова толькі фокуснай адлегласці 2,8 мм.У выпадку, калі вы хочаце ўсталяваць модуль камеры або камеру ў сваім двары, гэта значыць, што для яе павінна спатрэбіцца фокусная адлегласць ад 4 да 6 мм.Фокусная адлегласць павялічана, бо месца больш.Вам спатрэбіцца фокусная адлегласць 8 мм або 12 мм, тады вы можаце выкарыстоўваць яго на сваёй фабрыцы або на вуліцы, бо месца будзе вельмі шмат.

Калі вы хочаце выбраць модуль камеры для NIR-святла, спектральная характарыстыка модуля камеры будзе ў асноўным вызначацца матэрыялам аб'ектыва або матэрыялам датчыка.Датчыкі будуць цалкам на аснове крэмнію, і яны пакажуць эфектыўную рэакцыю на святло NIR самым незвычайным чынам.У параўнанні з бачным святлом або 850 нм, адчувальнасць будзе значна меншай для 940 нм.Нягледзячы на ​​​​тое, што вы атрымліваеце гэта, вы ўсё роўна можаце атрымаць малюнак вельмі эфектыўна.Самая важная канцэпцыя, якая ўдзельнічае ў гэтым працэсе, - стварыць дастатковую колькасць святла для камеры для выяўлення.Вы ніколі не будзеце дакладна ведаць, калі камера можа спрацаваць і захапіць ідэальны час, будзе моцна адрознівацца.Такім чынам, у гэты час сігнал будзе пасылацца ў пэўнай ступені, і можна будзе выбраць правільны модуль камеры.

Заключэнне

Як вынікае з прыведзенага вышэй абмеркавання, модуль камеры USB мае агульныя функцыі і спалучаецца з модулем аўтаматычнага маштабавання.Фіксаваны фокус модуля камеры USB мае аб'ектыў, аснову люстэрка, святлоадчувальную інтэгральную схему і гэтак далей.Карыстальнікі павінны знайсці розніцу паміж модулямі камеры USB і MIPI.

A індывідуальны модуль камерыбольш падыходзіць для распрацоўкі новых прыкладанняў.Таму што індывідуальны модуль камеры можа быць створаны на аснове зададзеных патрабаванняў.З тэндэнцыі развіцця камеры мы можам даведацца: па-першае, камера з больш высокімі пікселямі (13 мільёнаў, 16 мільёнаў), высакаякасны датчык выявы (CMOS), высокая хуткасць перадачы (USB2.0, USB3.0 і іншыя хуткія інтэрфейсы) будзе будучы трэнд;Па-другое, наладка і спецыялізацыя (выкарыстоўваецца толькі ў якасці прафесійнай прылады ўводу відэа), шматфункцыянальнасць (з іншымі функцыямі, такімі як спадарожная флэшка, тэндэнцыя да лічбавых камер, таксама магчыма, што камера можа мець функцыю сканера у будучыні) і г. д. Па-трэцяе, карыстальніцкі досвед мае вырашальнае значэнне, больш зручныя, прасцейшыя ў выкарыстанні і больш практычныя функцыі прыкладання - гэта рэальныя патрэбы кліентаў.