Пълното ръководство за персонализиране на модул на камера

В съвременния свят цифровите фотоапарати стават много разпространени с новите технологии в най-ниския ценови диапазон. Един от важните двигатели зад въвеждането на новите технологии са CMOS сензорите за изображения. CMOS модулът на камерата е по-евтин за производство в сравнение с други. С новите функции, въведени в съвременните фотоапарати с CMOS сензори, правенето на кристално ясни снимки е на първо място.Водещият производител на модули за камериидва с вградена камера с повишена производителност и по-висока скорост на заснемане на изображения. CMOS сензорите осигуряват четене на схемите с фоточувствителна функция. Архитектурата на пикселите в днешно време също се промени радикално и помогна за заснемането на изображения с отлично качество. Допълнителните метал-оксид-полупроводникови сензори за изображения преобразуват светлината в електрони, така че в съвременните устройства е въведен USB модул на камерата заради неговите висок клас функции.

Какво е модул на камерата?

Модулът на камерата или компактният модул на камерата е висок клас сензор за изображения, интегриран с електронния контролен блок, обектива, цифровия сигнален процесор и интерфейса, като USB или CSI. Модулът на камерата се използва широко в различни приложения, които включват:

• Индустриална инспекция
• Трафик и сигурност
• Търговия на дребно и финанси
• Дом и забавление
• Здраве и хранене

С развитието на технологиите и интернет съоръженията, скоростта на мрежата се подобри значително, което се съчета с въвеждането на нови устройства за фотографско заснемане. Модулът на камерата се използва широко в смартфони, таблети, компютри, роботи, дронове, медицински устройства, електронни устройства и много други. Бумът в технологиите за фотографско заснемане проправи пътя за въвеждането на 5 мегапиксела, 8 мегапиксела, 13 мегапиксела, 20 мегапиксела, 24 мегапиксела и други.

Модулът на камерата съдържа следните компоненти, като например

• Сензор за изображение
• Обектив
• Цифрова обработка на сигнали
• Инфрачервен филтър
• Гъвкава печатна платка или печатна платка
• Конектор

Обектив:

Критичната част на всеки фотоапарат е обективът и той играе важна роля за качеството на светлината, която пада върху сензора за изображение, и по този начин определя качеството на изходното изображение. Изборът на правилния обектив за вашето приложение е наука и, за да бъдем точни, е по-скоро оптика. Има редица параметри от оптична гледна точка, които трябва да се вземат предвид при избора на обектив, който да отговаря на изискванията на приложението, които влияят върху избора на обектива, като например съставът на обектива, конструкцията на обектива (пластмасов или стъклен), ефективното фокусно разстояние, F.No, зрителното поле, дълбочината на рязкост, телевизионното изкривяване, относителната осветеност, MTF и др.

Сензор за изображения

Сензорът за изображения е сензор, който открива и предава информация, използвана за създаване на изображение. Сензорът е ключът къмМодул на камератаза да се определи качеството на изображението. Независимо дали става въпрос за камера на смартфон или цифров фотоапарат, сензорите играят важна роля. В момента CMOS сензорът е по-популярен и много по-евтин за производство от CCD сензора.

Тип сензор - CCD срещу CMOS

CCD сензор – Предимствата на CCD са висока чувствителност, нисък шум и голямо съотношение сигнал/шум. Производственият процес обаче е сложен, цената и консумацията на енергия са високи. CMOS сензор – Предимството на CMOS сензора е високата му интеграция (чрез интегриране на AADC със сигнален процесор, размерът му може да бъде значително намален), ниската консумация на енергия и ниската цена. Шумът обаче е сравнително голям, чувствителността е ниска, а изискванията към източника на светлина са високи.

ДСП:

Параметрите на цифровия сигнал на изображението също се оптимизират с помощта на серия от сложни математически алгоритми. Най-важното е, че сигналите се предават към паметта или могат да бъдат предадени към компонентите на дисплея.

Структурната рамка на DSP включва

• Интернет доставчик
• JPEG енкодер
• USB контролер на устройство

Разликата между USB модула на камерата и модула на сензорната камера/CMOS модула на камерата. USB 2.0 модул на камерата:

USB 2.0 модулът за камера интегрира директно устройството за камера и устройството за видеозаснемане, след което се свързва директно с HOST СИСТЕМАТА чрез USB интерфейса. Сега цифровите модули за камера на пазара са базирани на новия USB 2.0 интерфейс за предаване на данни. Компютърът и други мобилни устройства се свързват директно чрез USB интерфейса, просто „включи и използвай“. Тези UVC съвместими USB 2.0 модули за камера са съвместими със софтуер за Windows (DirectShow) и Linux (V4L2) и не изискват драйвери.

• Стандарт за USB видео клас (UVC)
• Максималната пропускателна способност на USB 2.0 е 480 Mbps (т.е. 60 MB/s)
• Просто и рентабилно
• Включи и играй
• Висока съвместимост и стабилност
• По-висок динамичен диапазон

След обработка от софтуера на стандартната операционна система, съвместима с UVC стандартите, цифровият сигнал се извежда към дисплея.

USB 3.0 модул за камера:

В сравнение с USB 2.0 модула за камера, USB 3.0 камерата позволява предаване с по-висока скорост, а USB 3.0 е напълно съвместим с USB 2.0 интерфейса.

• Максималната скорост на предаване на USB 3.0 е до 5.0Gbps (640MB/s)
• Дефиниция на 9 пина в сравнение с USB 2.0 4 пина
• Напълно съвместим с USB 2.0
• Супербърза свързаност

CMOS модул на камерата (CCM)

CCM или Coms Camera Module, наричан още Complemental Metal Oxide Semiconductor Camera Module, чието основно устройство е полезно за различни приложения, като например преносимо камерно оборудване. В сравнение с традиционните камерни системи, CCM има много функции, които включват

• Миниатюризация
• Ниска консумация на енергия
• Високо изображение
• Ниска цена

Принцип на работа на USB модула на камерата

Оптичното изображение, генерирано от сцената през обектива (LENS), се проектира върху повърхността на сензора за изображения (SENSOR) и след това се преобразува в електрически сигнал, който след A/D (аналогово/цифрово) преобразуване се преобразува в цифров сигнал на изображението. Изпраща се към цифровия процесор (DSP) за обработка и след това се предава към компютъра чрез I/O интерфейса за обработка, след което изображението може да се види на дисплея (DISPLAY).

Как да тествам USB камери и CCM (CMOS модул на камера)? USB камера: (например софтуер Amcap)

Стъпка 1: Свържете камерата с USB камера.

Стъпка 2: Свържете USB кабела с компютър или мобилен телефон чрез OTG адаптер.

Амкап:

Отворете AMCap иИзберете модула на вашата камера:

Изберете резолюцията от Опция >> Заснемане на видео Pin

Настройте настройките на камерата, като Яркост, Контраст, Баланс на бялото... в Опции >> Филтър за видеозаснемане

Amcap ви позволява да заснемате изображения и видео.

НКМ:

CCM е по-сложен, тъй като интерфейсът е MIPI или DVP, а DSP е отделен от модула. Използването на адаптерна платка и дъщерна платка на Dothinkey за тестване е често срещано в производството:

Адаптерна платка Dothinkey:

свържете модула на камерата с дъщерната платка (снимка 2).

Отворете софтуера за тестване

Модул на камерата, персонализиран анализ на процеса

Със стотици хиляди приложения на модули за камери, стандартните OEM модули за камери не могат да отговорят на всяко специфично изискване, така че процесът на персонализиране е необходимост и популярност. Модификацията на хардуера и фърмуера, включително размерите на модула, ъгъла на видимост на обектива, типа автоматичен/фиксиран фокус и филтъра на обектива, дава възможност за иновации.

Еднократното инженерство обхваща изцяло научноизследователската, развойна и проектна дейност за производството на нов продукт; това включва и първоначалните разходи. Най-важното е, че еднократните разходи за научноизследователска и развойна дейност (NRE) са еднократни разходи, които могат да бъдат свързани с проектирането, производството на нов дизайн или оборудване. Това включва и различни разходи за нов процес. Ако клиентът се съгласи с NRE, доставчикът ще изпрати чертежа за потвърждение след плащането.

Поток от персонализирани изисквания

1. Можете да предоставите чертежи или мостри, както и да поискате документация, разработена от нашия инженерен екип.
2. Комуникация
3. Ще се свържем с вас подробно, за да определим какъв продукт ви е необходим и ще се опитаме да изберем най-подходящия за вас според вашите нужди.
4. Разработване на примери
5. Определете подробностите за разработката на примерния проект и времето за доставка. Свържете се с нас по всяко време, за да осигурите безпроблемно протичане.
6. Тестване на проби
7. Тестване и стареене на вашето приложение, обратна връзка, резултати от тестове, няма нужда от модификация, масово производство.

Въпроси, които трябва да си зададете, преди да персонализирате модул на камерата. Какви са изискванията?

USB модулът на камератаТрябва да отговаря на следните изисквания. Това са най-важните компоненти, които добавят яснота на снимките и добър принцип на работа. Компонентите са добре специфицирани чрез свързване чрез CMOS и CCD интегрални схеми. Трябва да работят според изискванията на потребителя и да действат като удобна за потребителя опция за камера. Ще се свързват с много неща, което добавя перфектно решение за изискванията на камерата за USB връзка.

• Обектив
• сензор
• ДСП
• ПХБ

Каква резолюция искате от USB камера?

Разделителната способност е параметър, използван за измерване на количеството данни в растерно изображение, обикновено изразяван като dpi (точка на инч). Казано по-просто, разделителната способност на камерата се отнася до способността ѝ да анализира изображението, т.е. броя на пикселите на сензора за изображение на камерата. Най-високата разделителна способност е размерът на способността на камерата да разрешава изображения с най-висок, най-голям брой пиксели в камерата. Текущата разделителна способност на 30W пикселов CMOS сензор е 640×480, а разделителната способност на 50W пикселов CMOS сензор е 800×600. Двете числа на разделителната способност представляват единиците за броя точки в дължината и ширината на картината. Съотношението на страните на цифровата картина обикновено е 4:3.

В практически приложения, ако камерата се използва за уеб чат или видеоконферентна връзка, колкото по-висока е резолюцията, толкова по-голяма е необходима мрежова честотна лента. Следователно, потребителите трябва да обърнат внимание на този аспект и да изберат пиксел, подходящ за техните продукти, според техните нужди.

Ъгълът на зрителното поле (FOV)?

Ъгълът на зрително поле (FOV) се отнася до диапазона, който обективът може да покрие. (Обектът няма да бъде покрит от обектива, когато надвиши този ъгъл.) Обективът на камерата може да покрие широк диапазон от сцени, обикновено изразени чрез ъгъл. Този ъгъл се нарича FOV на обектива. Площта, покрита от обекта през обектива върху фокалната равнина, за да се формира видимо изображение, е зрителното поле на обектива. FOV трябва да се определя от средата на приложение. Колкото по-голям е ъгълът на обектива, толкова по-широко е зрителното поле и обратно.

Размери на камерата за вашето приложение

Основните параметри, които са изчислени с модула на камерата, са размерът, който варира най-много в зависимост от различните изисквания.

в зависимост от размера и оптичния формат. Има зрително поле и фокусно разстояние за достъп с изчисляване на размерите на обекта. Включва задно фокусно разстояние и включва перфектен обектив за формата. Оптичният размер на обектива трябва да отговаря на вашето приложение и да зависи от конвенционалния. Диаметърът варира в зависимост от по-големите сензори и устройствата с капаци на обектива. Зависи от формата на винетиране или затъмнение в ъглите на изображенията.

При стотици хиляди приложения на модули на камери, размерите на модулите представляват факторът, който варира най-много. Нашите инженери имат силата да разработят точните размери, които ще работят най-добре за вашия конкретен проект.

EAU на продуктите

Цената на продукта зависи от спецификацията. USB камерата с малък EAU не се препоръчва за персонализирана употреба. С постоянно търсене и изисквания за персонализиране, като обектив, размер, сензор, персонализиран модул на камерата е най-добрият вариант.

Избор на правилния модул на камерата

Като цяло, повечето клиенти ще бъдат концентрирани върхудесният модул на камератаче човек никога няма да знае какъв вид обектив е необходим за използване тук. Използвани са огромни теории, за да се научат хората да изберат перфектния обектив и перфектния модул на камерата. Изборът на обектив ще зависи изцяло от процеса, който ще използвате. Поради различните решения на сензора и DSP-то, както и на различните обективи, ефектите на изображението, генерирани от модула на камерата, също са много различни. Някои камери могат да се използват в различни приложения, но други могат да се използват само в някои специфични приложения, за да се получат най-добри резултати при заснемане. Някои камери от звездно ниво могат да заснемат изображения в условия на слаба светлина, но на сравнително висока цена.

Ефективни въздействия:

В случай че сте инсталирали модула на камерата или камерата в офиса или малката си спалня, тогава само 2,8 мм фокусно разстояние ще бъде достатъчно. В случай че искате да инсталирате модула на камерата или камерата в задния си двор, тогава със сигурност ще е необходимо фокусно разстояние от 4 мм до 6 мм. Фокусното разстояние се увеличава, тъй като пространството е по-голямо. Ще ви е необходимо фокусно разстояние от 8 мм или 12 мм, което можете да използвате във фабриката или на улицата си, тъй като пространството ще бъде много голямо.

Когато искате да изберете модул на камерата за NIR светлина, спектралният отговор на модула на камерата ще бъде основно определен от материала на лещата или материала на сензора. Сензорите ще бъдат изцяло силициеви и ще покажат ефективен отговор на NIR светлината по най-необикновен начин. В сравнение с видимата светлина или 850nm, чувствителността ще бъде много по-малка за 940nm. Въпреки това, все пак можете да получите изображението много ефективно. Най-важната концепция в този процес е създаването на достатъчно светлина за камерата с цел откриване. Никога няма да знаете точно кога камерата може да се задейства и ще уловите идеалния момент, който ще бъде много различен. Така че по това време сигналът ще бъде изпратен до определена степен и човек може да избере правилния модул на камерата.

Заключение

От горното обсъждане, USB модулът на камерата има общи функции и се сглобява с модул за автоматично увеличение. Фиксираният фокус на USB модула на камерата има обектив, огледална основа, фоточувствителна интегрална схема и т.н. Потребителите трябва да открият разликата между USB и MIPI модулите на камерата.

A персонализиран модул на камератае по-подходящ за разработване на нови приложения. Защото персонализираният модул на камерата може да бъде изграден въз основа на зададените изисквания. От тенденцията в развитието на камерата можем да научим: Първо, камерата с по-висок брой пиксели (13 милиона, 16 милиона), висококачествен сензор за изображения (CMOS) и висока скорост на предаване (USB2.0, USB3.0 и други бързи интерфейси) ще бъде бъдещата тенденция; Второ, персонализирането и специализацията (използвана само като професионално устройство за видео вход), многофункционалността (с други функции, като например придружаващото флаш устройство, тенденцията към цифрови фотоапарати, също така е възможно камерата да има функцията на скенер в бъдеще) и т.н. Трето, потребителското изживяване е от решаващо значение, по-лесната за употреба, по-практичните функции за приложение са реалните нужди на клиентите.