Kaameramooduli kohandamise ülim juhend

Tänapäeva maailmas on digikaamerad tänu uuele tehnoloogiale ja madalaimale hinnaklassile väga levinud. Üks olulisemaid uue tehnoloogia kasutuselevõtu põhjuseid on CMOS-pildisensorid. CMOS-kaamera moodulite tootmine on olnud teistega võrreldes odavam. Tänu uutele funktsioonidele, mis on tänapäevastes CMOS-sensoritega kaamerates kasutusele võetud, on kristallselgete piltide tegemine muutunud silmapaistvaks.Parim kaameramoodulite tootjaon varustatud sisseehitatud kaameraga, millel on suurem jõudlus ja suurem piltide jäädvustamise kiirus. CMOS-andurid tagavad valgustundliku funktsiooniga vooluringi andmete lugemise. Kaasaegses maailmas on pikslite arhitektuur radikaalselt muutunud ja aidanud jäädvustada suurepärase kvaliteediga pilte. Täiendavad metall-oksiid-pooljuht-pildiandurid muudavad valguse elektronideks, seega on tänapäevastes seadmetes selle tipptasemel funktsioonide tõttu kasutusele võetud USB-kaameramoodul.

Mis on kaameramoodul?

Kaameramoodul ehk kompaktkaameramoodul on tipptasemel pildisensor, mis on integreeritud elektroonika juhtseadme, objektiivi, digitaalse signaaliprotsessori ja liidesega (nt USB või CSI). Kaameramoodulit on laialdaselt kasutatud erinevates rakendustes, sealhulgas:

• Tööstuslik kontroll
• Liiklus ja turvalisus
• Jaekaubandus ja finantsid
• Kodu ja meelelahutus
• Tervis ja toitumine

Tehnoloogia ja interneti arenguga on võrgu kiirus märkimisväärselt paranenud ning sellega on kaasnenud uute fototöötlusseadmete kasutuselevõtt. Kaameramooduleid on laialdaselt kasutatud nutitelefonides, tahvelarvutites, arvutites, robotites, droonides, meditsiiniseadmetes, elektroonikaseadmetes ja paljudes teistes. Fototöötlustehnoloogia buum on sillutanud teed 5-megapikslise, 8-megapikslise, 13-megapikslise, 20-megapikslise, 24-megapikslise ja teiste seadmete kasutuselevõtule.

Kaameramoodul sisaldab järgmisi komponente, näiteks

• Kujutise sensor
• Objektiiv
• Digitaalne signaalitöötlus
• Infrapunafilter
• Paindlik trükkplaat või trükkplaat
• Pistik

Objektiiv:

Iga kaamera kriitiline osa on objektiiv ja see mängib olulist rolli pildisensorile langeva valguse kvaliteedis ning seega määrab väljundpildi kvaliteedi. Õige objektiivi valimine on teadus ja täpsemalt öeldes on see pigem optika. Rakendusnõuetele vastava objektiivi valimisel tuleb arvestada mitmete optiliste parameetritega, mis mõjutavad objektiivi valikut, näiteks objektiivi koostis, konstruktsioon (plastist või klaasist), efektiivne fookuskaugus, ava (F), vaateväli, teravussügavus, teleri moonutus, suhteline valgustus, MTF jne.

Kujutise andur

Kujutisesensor on sensor, mis tuvastab ja edastab pildi tegemiseks vajalikku teavet. Sensor on selle võti.Kaamera moodulpildi kvaliteedi määramiseks. Olenemata sellest, kas tegemist on nutitelefoni kaamera või digikaameraga, mängivad andurid olulist rolli. Praegu on CMOS-andur populaarsem ja palju odavam toota kui CCD-andur.

Anduri tüüp - CCD vs CMOS

CCD-sensor – CCD-sensori eelised on kõrge tundlikkus, madal müratase ja suur signaali-müra suhe. Kuid tootmisprotsess on keeruline, kulukas ja energiatarve kõrge. CMOS-sensor – CMOS-sensori eeliseks on kõrge integreeritavus (AADC integreerimine signaaliprotsessoriga võimaldab oluliselt vähendada suurust), madal energiatarve ja madal hind. Kuid müra on suhteliselt suur, tundlikkus madal ja valgusallikale esitatavad nõuded on kõrged.

DSP:

Digitaalse pildi signaali parameetreid optimeeritakse samuti keerukate matemaatiliste algoritmide abil. Kõige tähtsam on see, et signaalid edastatakse salvestusse või neid saab edastada kuvakomponentidele.

DSP struktuuri raamistik sisaldab

• Interneti-teenuse pakkuja
• JPEG-kodeerija
• USB-seadme kontroller

USB-kaamera mooduli ja sensorkaamera mooduli/CMOS-kaamera mooduli erinevus USB 2.0 kaamera moodul:

USB 2.0 kaameramoodul ühendab kaameraüksuse ja videosalvestusüksuse otse ning ühendub seejärel USB-liidese kaudu hostsüsteemiga. Nüüd põhineb CAMERA turul olev digitaalkaameramoodul põhimõtteliselt uuel andmeedastusliidesel USB 2.0. Arvutid ja muud mobiilseadmed ühendatakse otse USB-liidese kaudu – lihtsalt ühenda ja mängi. Need UVC-ühilduvusega USB 2.0 kaameramoodulid ühilduvad Windowsi (DirectShow) ja Linuxi (V4L2) tarkvaraga ega vaja draivereid.

• USB-videoklassi (UVC) standard
• USB 2.0 maksimaalne edastusribalaius on 480 Mbps (st 60 MB/s).
• Lihtne ja kulutõhus
• Ühenda ja kasuta
• Kõrge ühilduvus ja stabiilne
• Suurem dünaamiline ulatus

Pärast seda, kui UVC-standarditega ühilduval standardsel operatsioonisüsteemil olev tarkvara on selle töötlenud, väljastatakse digitaalsignaal kuvarile.

USB 3.0 kaameramoodul:

Võrreldes USB 2.0 kaameramooduliga võimaldab USB 3.0 kaamera edastada suurema kiirusega ja USB 3.0 on täielikult ühilduv USB 2.0 liidesega.

• USB 3.0 maksimaalne edastusribalaius on kuni 5,0 Gbps (640 MB/s)
• 9-tihvtiline definitsioon võrreldes USB 2.0 4-tihvtilisega
• Täielikult ühilduv USB 2.0-ga
• SuperSpeed-ühenduvus

CMOS-kaamera moodul (CCM)

CCM-i ehk Coms-kaamera moodulit nimetatakse ka komplementaarseks metall-oksiid-pooljuhtkaamera mooduliks, mille põhiseade on kasulik mitmesuguste rakenduste, näiteks kaasaskantavate kaameraseadmete jaoks. Võrreldes traditsiooniliste kaamerasüsteemidega on CCM-il palju funktsioone, sealhulgas

• Miniaturiseerimine
• Madal energiatarve
• Kõrge pilt
• Madal hind

USB-kaamera mooduli tööpõhimõte

Objektiivi (LENS) kaudu stseenist tekitatud optiline pilt projitseeritakse pildisensori (SENSOR) pinnale ja teisendatakse seejärel elektriliseks signaaliks, mis omakorda teisendatakse pärast A/D (analoog/digitaal) teisendamist digitaalseks pildisignaaliks. See saadetakse töötlemiseks digitaalprotsessorisse (DSP) ja seejärel edastatakse I/O-liidese kaudu arvutisse töötlemiseks ning seejärel saab pilti ekraanil (DISPLAY) näha.

Kuidas testida USB-kaameraid ja CCM-i (CMOS-kaamera moodulit)? USB-kaamera: (näiteks Amcapi tarkvara)

1. samm: ühendage kaamera USB-kaameraga.

2. samm: Ühendage USB-kaabel OTG-adapteri abil arvuti või mobiiltelefoniga.

Amcap:

Ava AMCap jaValige oma kaameramoodul:

Valige eraldusvõime valikul>> Video jäädvustamise tihvt

Reguleeri kaamera tulevasi sätteid, nagu heledus, kontrastsus, valge tasakaal... valikute alt >> videosalvestuse filter

Amcap võimaldab teil jäädvustada pilte ja videoid.

CCM:

CCM on keerulisem, kuna liides on MIPI või DVP ja DSP on moodulist eraldatud. Dothinkey adapterplaadi ja tütarplaadi kasutamine testimiseks on tootmises tavaline:

Dothinkey adapterplaat:

Ühendage kaameramoodul tütarplaadiga (pilt 2).

Ava testimistarkvara

Kaameramooduli kohandatud protsessiülevaade

Sadade tuhandete kaameramoodulite rakenduste puhul ei suuda standardsed OEM-kaameramoodulid täita kõiki konkreetseid nõudeid, seega on kohandamisprotsess vajalik ja populaarne, riist- ja püsivara modifikatsioonid, sealhulgas mooduli mõõtmed, objektiivi vaatenurk, automaatne/fikseeritud teravustamistüüp ja objektiivifilter, et innovatsiooni võimestada.

Ühekordsed insenerikulud katavad täielikult uue toote tootmiseks vajalikud uurimis-, arendus- ja disainikulud; see hõlmab ka esialgseid kulusid. Kõige olulisem on see, et mittekorduv insenerikulu on ühekordne kulu, mis võib olla seotud uue disaini või seadme disainimise, tootmisega. See hõlmab ka uue protsessi puhul erinevaid kulusid. Kui klient mittekorduva insenerikuluga nõustub, saadab tarnija pärast makse sooritamist joonise kinnitamiseks.

Kohandatud nõuete voog

1. Võite esitada jooniseid või näidiseid, samuti küsida meie inseneripersonali poolt välja töötatud dokumente.
2. Suhtlus
3. Suhtleme teiega üksikasjalikult, et teha kindlaks vajalik toode ja proovida leida teile kõige sobivam toode vastavalt teie vajadustele.
4. Proovi väljatöötamine
5. Määrake kindlaks arendusnäidise üksikasjad ja tarneaeg. Suhtlege igal ajal, et tagada sujuv edenemine.
6. Proovide testimine
7. Testimine ja vanutamine teie rakendusel, tagasiside testi tulemuste kohta, pole vaja muuta, masstootmine.

Küsimused, mida peaksite enne kaameramooduli kohandamist esitama? Millised on nõuded?

USB-kaamera moodulpeavad vastama järgmistele nõuetele. Need on kõige olulisemad komponendid, mis lisavad fotode selgust ja head tööpõhimõtet. Komponendid on hästi spetsifikatsioonitud, ühendades need CMOS- ja CCD-integraallülituse kaudu. See peab töötama vastavalt kasutaja nõuetele ja olema kasutajasõbralik kaameravalik. See ühendub paljude asjadega, mis pakuvad ideaalset lahendust USB-ühendusega kaamera nõuetele.

• Objektiiv
• andur
• DSP
• PCB

Millist resolutsiooni sa USB-kaameralt tahad?

Resolutsioon on parameeter, mida kasutatakse bitmap-pildi andmemahu mõõtmiseks ja mida tavaliselt väljendatakse dpi-des (punktid tolli kohta). Lihtsamalt öeldes viitab kaamera eraldusvõime kaamera võimele pilti analüüsida, st kaamera pildisensori pikslite arvule. Kõrgeim eraldusvõime on kaamera võime lahendada pilte kõrgeima pikslite arvuga. Praegune 30W piksliga CMOS-i eraldusvõime on 640 × 480 ja 50W piksliga CMOS-i eraldusvõime on 800 × 600. Need kaks eraldusvõime numbrit tähistavad pildi pikkuse ja laiuse punktide arvu ühikuid. Digitaalse pildi kuvasuhe on tavaliselt 4:3.

Praktikas, kui kaamerat kasutatakse veebivestluseks või videokonverentsiks, siis mida suurem on eraldusvõime, seda suurem on vajalik võrgu ribalaius. Seetõttu peaksid tarbijad sellele aspektile tähelepanu pöörama ja valima oma toodetele sobiva piksli vastavalt oma vajadustele.

Vaatevälja nurk (FOV)?

Vaatenurk (FOV) viitab ulatusele, mida objektiiv katab. (Objekt ei ole objektiivi poolt kaetud, kui see ületab selle nurga.) Kaamera objektiiv suudab katta laia valikut stseene, mida tavaliselt väljendatakse nurga abil. Seda nurka nimetatakse objektiivi vaateväljaks (FOV). Objektiivi vaateväli on ala, mida objekt fokaaltasandil objektiivi kaudu katab, et moodustada nähtav pilt. Vaatevälja peaks määrama rakenduskeskkond. Mida suurem on objektiivi nurk, seda laiem on vaateväli ja vastupidi.

Kaamera mõõtmed teie rakenduse jaoks

Kaameramooduli abil arvutatud peamised parameetrid on mõõtmed, mis varieeruvad vastavalt erinevatele nõuetele kõige rohkem.

Sõltuvalt suurusest ja optilisest formaadist. Sellel on vaateväli ja fookuskaugus objekti mõõtmete arvutamiseks. See hõlmab tagumist fookuskaugust ja sisaldab formaadi jaoks ideaalset objektiivi. Objektiivi optiline suurus peab sobima teie rakendusega ja sõltuma tavapärasest. Läbimõõt varieerub suuremate andurite ja objektiivikattega seadmete puhul. See sõltub vinjeteerimise vormist või piltide nurkade tumenemisest.

Sadade tuhandete kaameramoodulite rakenduste puhul on moodulite mõõtmed kõige varieeruvam tegur. Meie inseneridel on võimekus töötada välja täpsed mõõtmed, mis sobivad teie konkreetse projekti jaoks kõige paremini.

Toodete EAU-d

Toote maksumus sõltub spetsifikatsioonist. Väikese EAU-ga USB-kaamerat ei peeta kohandatud kaameraks. Pideva nõudluse ja isikupärastamisnõuete (nt objektiiv, suurus, sensor) tõttu on kohandatud kaameramoodul parim valik.

Õige kaameramooduli valimine

Üldiselt keskendub enamik klienteparempoolne kaameramoodulet keegi ei tea kunagi, millist objektiivi siin vaja on. Siin on kasutatud tohutul hulgal teooriaid, et inimesi teadvustada ideaalse objektiivi ja kaameramooduli valimisel. Teie valitud objektiiv sõltub täielikult protsessist, mida kavatsete kasutada. Anduri ja DSP erinevate lahenduste ning objektiivide ja kaameramooduli pildiefektide tõttu on samuti väga erinevad läätsed. Mõnda kaamerat saab kasutada erinevates rakendustes, kuid mõnda saab parimate pilditulemuste saamiseks kasutada ainult teatud kindlates rakendustes. Mõned tähetaseme kaamerad suudavad jäädvustada pilte hämaras, kuid suhteliselt kõrge hinnaga.

Tõhusad mõjud:

Kui olete kaameramooduli või kaamera paigaldanud oma kontorisse või väiksesse magamistuppa, siis piisab sel hetkel ainult 2,8 mm fookuskaugusest. Kui soovite kaameramooduli või kaamera paigaldada oma tagaaeda, siis peab see kindlasti vajama 4–6 mm fookuskaugust. Fookuskaugus on suurem, kuna ruum on suurem. Kui vajate 8 mm või 12 mm fookuskaugust, saate seda kasutada oma tehases või tänaval, kuna ruum on väga suur.

Kui soovite valida NIR-valguse jaoks kaameramooduli, siis kaameramooduli spektraalkarakteristik määratakse suuresti läätse materjali või anduri materjali poolt. Andurid on täielikult ränipõhised ja näitavad NIR-valgusele efektiivset reageeringut väga erakordsel viisil. Võrreldes nähtava valguse või 850 nm-ga on tundlikkus 940 nm puhul palju väiksem. Isegi selle saavutamisel saate pildi väga tõhusalt kätte. Selle protsessi kõige olulisem kontseptsioon on luua kaamerale tuvastamiseks piisavalt valgust. Te ei tea kunagi täpselt, millal kaamera käivitub ja millal see õige ajastuse tabab, mis on väga erinev. Seega saadetakse signaal teatud ulatuses ja saate valida õige kaameramooduli.

Kokkuvõte

Eelnevast lähtuvalt on USB-kaameramoodulil üldised funktsioonid ja see on varustatud automaatse suumiga. Fikseeritud fookusega USB-kaameramoodulil on objektiiv, peegli alus, valgustundlik integraallülitus jne. Kasutajad peavad leidma erinevuse USB- ja MIPI-kaameramoodulite vahel.

A kohandatud kaameramoodulsobib paremini uute rakenduste arendamiseks. Kuna kohandatud kaameramoodulit saab ehitada vastavalt spetsifikatsioonidele. Kaamera arengusuundadest võime õppida järgmist: esiteks on tulevikutrendiks suurem pikslite arv (13 miljonit, 16 miljonit), kvaliteetne pildisensor (CMOS) ja suur edastuskiirus (USB2.0, USB3.0 ja muud kiired liidesed); teiseks on kohandamine ja spetsialiseerumine (kasutatakse ainult professionaalse video sisendseadmena), multifunktsionaalsus (lisaks muudele funktsioonidele, näiteks kaasasolev mälupulk, trend digikaamerate poole, on võimalik, et kaameral võib tulevikus olla ka skanneri funktsioon) jne. Kolmandaks on kasutajakogemus ülioluline, kuna klientide tegelikud vajadused on kasutajasõbralikumad, hõlpsamini kasutatavad ja praktilisemad rakendusfunktsioonid.