Panduan Lengkap untuk Mengkustomisasi Modul Kamera

Di dunia modern, kamera digital menjadi sangat umum dengan teknologi baru pada kisaran harga terendah. Salah satu pendorong penting di balik pengenalan teknologi baru adalah sensor gambar CMOS. Modul kamera CMOS lebih murah untuk diproduksi dibandingkan dengan yang lain. Dengan fitur-fitur baru yang telah diperkenalkan pada kamera modern dengan sensor CMOS, pengambilan gambar yang jernih menjadi semakin menonjol.Produsen modul kamera terkemukaKini hadir kamera terintegrasi dengan peningkatan kinerja dan kecepatan pengambilan gambar yang lebih tinggi. Sensor CMOS memastikan pembacaan sirkuit dengan fitur fotosensitif. Arsitektur piksel di zaman modern juga telah berubah secara radikal dan membantu menangkap gambar dalam rentang kualitas yang sangat baik. Sensor gambar semikonduktor oksida logam komplementer mengubah cahaya menjadi elektron, sehingga pada perangkat modern, modul kamera USB telah diperkenalkan karena fitur-fitur canggihnya.

Apa itu Modul Kamera?

Modul Kamera atau Modul Kamera Kompak adalah sensor gambar kelas atas yang terintegrasi dengan Unit Kontrol Elektronik, lensa, prosesor sinyal digital, dan antarmuka seperti USB atau CSI. Modul Kamera telah banyak digunakan di berbagai aplikasi, termasuk:

• Inspeksi industri
• Lalu Lintas & Keamanan
• Ritel & Keuangan
• Rumah & Hiburan
• Kesehatan & Nutrisi

Dengan perkembangan teknologi dan fasilitas internet, kecepatan jaringan telah meningkat pesat dan diiringi dengan diperkenalkannya perangkat pencitraan fotografi baru. Modul kamera telah banyak digunakan pada Smartphone, Tablet, PC, Robot, Drone, perangkat medis, perangkat elektronik, dan banyak lainnya. Ledakan teknologi pencitraan fotografi telah membuka jalan bagi diperkenalkannya kamera dengan resolusi 5 Megapiksel, 8 Megapiksel, 13 Megapiksel, 20 Megapiksel, 24 Megapiksel, dan seterusnya.

Modul kamera berisi komponen-komponen berikut, seperti:

• Sensor gambar
• Lensa
• Pemrosesan Sinyal Digital
• Filter inframerah
• Sirkuit tercetak fleksibel atau papan sirkuit tercetak
• Konektor

Lensa:

Bagian terpenting dari setiap kamera adalah lensa, dan lensa memainkan peran penting dalam kualitas cahaya yang mengenai sensor gambar, sehingga menentukan kualitas gambar keluaran. Memilih lensa yang tepat untuk aplikasi Anda adalah sebuah ilmu, dan lebih tepatnya, ini lebih berkaitan dengan optik. Ada sejumlah parameter dari perspektif optik yang perlu dipertimbangkan untuk memilih lensa yang memenuhi persyaratan aplikasi, yang memengaruhi pemilihan lensa, seperti komposisi lensa, konstruksi lensa (apakah lensa plastik atau kaca), panjang fokus efektif, F.No, bidang pandang, kedalaman bidang, distorsi TV, iluminasi relatif, MTF, dll.

Sensor Gambar

Sensor gambar adalah sensor yang mendeteksi dan menyampaikan informasi yang digunakan untuk membuat gambar. Sensor adalah kunci dariModul Kamerauntuk menentukan kualitas gambar. Baik itu kamera Smartphone atau kamera digital, sensor memainkan peran penting. Saat ini, sensor CMOS lebih populer dan jauh lebih murah untuk diproduksi daripada sensor CCD.

Jenis sensor - CCD vs CMOS

Sensor CCD – Keunggulan CCD adalah sensitivitas tinggi, noise rendah, dan rasio sinyal terhadap noise yang besar. Namun, proses produksinya rumit, biaya tinggi, dan konsumsi daya tinggi. Sensor CMOS – Keunggulan CMOS adalah integrasinya yang tinggi (mengintegrasikan AADC dengan prosesor sinyal, sehingga ukurannya dapat diperkecil secara signifikan), konsumsi daya rendah, dan biaya rendah. Namun, noise-nya relatif besar, sensitivitas rendah, dan persyaratan yang tinggi pada sumber cahaya.

DSP:

Parameter sinyal gambar digital juga dioptimalkan dengan bantuan serangkaian algoritma matematika yang kompleks. Yang terpenting, sinyal ditransmisikan ke penyimpanan, atau dapat ditransmisikan ke komponen tampilan.

Kerangka struktur DSP mencakup

• Penyedia Layanan Internet (ISP)
• pengkode JPEG
• Pengontrol perangkat USB

Perbedaan antara modul kamera USB dan modul kamera sensor/modul kamera CMOS Modul Kamera USB 2.0:

Modul kamera USB 2.0 mengintegrasikan unit kamera dan unit perekam video secara langsung, kemudian terhubung ke SISTEM HOST melalui antarmuka USB. Saat ini, modul kamera digital di pasaran pada dasarnya berbasis pada antarmuka transmisi data USB 2.0 yang baru. Komputer dan perangkat seluler lainnya terhubung langsung melalui antarmuka USB, cukup pasang dan mainkan. Modul kamera USB 2.0 yang sesuai dengan UVC ini kompatibel dengan perangkat lunak Windows (DirectShow) dan Linux (V4L2) dan tidak memerlukan driver.

• Standar Kelas Video USB (UVC)
• Bandwidth transmisi maksimum USB 2.0 adalah 480 Mbps (yaitu 60 MB/s).
• Sederhana dan hemat biaya
• Pasang dan mainkan
• Kompatibilitas tinggi dan stabil
• Rentang dinamis yang lebih tinggi

Setelah diproses oleh perangkat lunak pada sistem operasi standar yang kompatibel dengan standar UVC, sinyal digital tersebut dikeluarkan ke layar tampilan.

Modul Kamera USB 3.0:

Dibandingkan dengan modul kamera USB 2.0, kamera USB 3.0 memungkinkan transmisi dengan kecepatan lebih tinggi, dan USB 3.0 sepenuhnya kompatibel dengan antarmuka USB 2.0.

• Bandwidth transmisi maksimum USB 3.0 mencapai 5,0 Gbps (640 MB/s).
• Definisi 9 pin dibandingkan dengan USB2.0 4 pin
• Sepenuhnya kompatibel dengan USB 2.0
• Konektivitas SuperSpeed

Modul Kamera CMOS (CCM)

CCM atau Coms Camera Module juga disebut Complementary Metal Oxide Semiconductor Camera Module yang memiliki perangkat inti yang berguna untuk berbagai aplikasi seperti peralatan kamera portabel. Dibandingkan dengan sistem kamera tradisional, CCM memiliki banyak fitur yang meliputi:

• Miniaturisasi
• Konsumsi daya rendah
• Gambar berkualitas tinggi
• Biaya rendah

Prinsip kerja modul kamera USB

Citra optik yang dihasilkan oleh pemandangan melalui lensa (LENS) diproyeksikan ke permukaan sensor gambar (SENSOR), kemudian diubah menjadi sinyal listrik, yang selanjutnya diubah menjadi sinyal gambar digital setelah konversi A/D (Analog/Digital). Sinyal tersebut dikirim ke chip pengolah digital (DSP) untuk diproses, kemudian ditransmisikan ke komputer melalui antarmuka I/O untuk diproses, dan selanjutnya gambar dapat dilihat melalui layar (DISPLAY).

Bagaimana cara menguji kamera USB dan CCM (modul kamera CMOS)? Kamera USB: (Misalnya, perangkat lunak Amcap)

Langkah 1: Hubungkan kamera dengan kamera USB.

Langkah 2: Hubungkan kabel USB dengan PC atau ponsel melalui adaptor OTG.

Amcap:

Buka AMCap danPilih modul kamera Anda:

Pilih resolusi pada Opsi >> Pin Tangkap Video

Sesuaikan fitur kamera seperti Kecerahan, Kontras, Keseimbangan Putih... di Opsi >> Filter Pengambilan Video

Amcap memungkinkan Anda untuk mengambil gambar dan video.

CCM:

CCM lebih rumit karena antarmuka yang digunakan adalah MIPI atau DVP dan DSP terpisah dari modul. Penggunaan papan adaptor Dothinkey dan papan tambahan untuk pengujian umum dilakukan dalam produksi:

Papan adaptor Dothinkey:

Hubungkan modul kamera dengan papan tambahan (pic-2).

Buka perangkat lunak pengujian

Modul kamera, wawasan proses yang disesuaikan

Dengan ratusan ribu aplikasi modul kamera, modul kamera OEM standar tidak dapat memenuhi setiap kebutuhan spesifik, sehingga proses kustomisasi menjadi kebutuhan dan popularitas yang meningkat. Modifikasi perangkat keras dan firmware, termasuk dimensi modul, sudut pandang lensa, jenis fokus otomatis/tetap, dan filter lensa, bertujuan untuk mendorong inovasi.

Biaya rekayasa non-berulang (Non-Recurring Engineering/NRE) sepenuhnya mencakup penelitian, pengembangan, dan desain untuk memproduksi produk baru; ini juga termasuk biaya awal. Yang terpenting, NRE adalah biaya satu kali yang dapat dikaitkan dengan desain, pembuatan desain baru, atau peralatan. Ini juga mencakup berbagai proses baru. Jika pelanggan menyetujui NRE, maka pemasok akan mengirimkan gambar untuk konfirmasi setelah pembayaran.

Alur persyaratan yang disesuaikan

1. Anda dapat memberikan gambar atau sampel, serta meminta dokumentasi yang dikembangkan oleh staf teknik kami.
2. Komunikasi
3. Kami akan berkomunikasi dengan Anda secara detail untuk menentukan produk yang Anda butuhkan dan mencoba menetapkan produk yang paling sesuai untuk Anda sesuai dengan kebutuhan Anda.
4. Pengembangan Sampel
5. Tentukan detail sampel pengembangan dan waktu pengiriman. Berkomunikasi setiap saat untuk memastikan kelancaran proses.
6. Pengujian Sampel
7. Uji dan simpan aplikasi Anda, berikan umpan balik hasil uji, tidak perlu modifikasi, produksi massal.

Pertanyaan yang harus Anda tanyakan sebelum menyesuaikan modul kamera: Apa saja persyaratannya?

Modul kamera USBHarus memenuhi persyaratan berikut. Ini adalah komponen terpenting yang menambah kejernihan foto dan prinsip kerja yang baik. Komponen-komponen tersebut ditentukan dengan baik melalui koneksi menggunakan sirkuit terpadu CMOS dan CCD. Komponen ini harus bekerja sesuai dengan kebutuhan pengguna dan bertindak sebagai opsi kamera yang ramah pengguna. Komponen ini akan terhubung dengan banyak hal yang memberikan solusi sempurna untuk kebutuhan kamera melalui koneksi USB.

• Lensa
• sensor
• DSP
• PCB

Resolusi berapa yang Anda inginkan dari kamera USB?

Resolusi adalah parameter yang digunakan untuk mengukur jumlah data dalam gambar bitmap, biasanya dinyatakan sebagai dpi (titik per inci). Sederhananya, resolusi kamera mengacu pada kemampuan kamera untuk menganalisis gambar, yaitu jumlah piksel sensor gambar kamera. Resolusi tertinggi adalah ukuran kemampuan kamera untuk memecahkan gambar pada tingkat tertinggi, jumlah piksel tertinggi dalam kamera. Resolusi CMOS 30W piksel saat ini adalah 640×480, dan resolusi CMOS 50W piksel adalah 800×600. Kedua angka resolusi tersebut mewakili satuan jumlah titik dalam panjang dan lebar gambar. Rasio aspek gambar digital biasanya 4:3.

Dalam aplikasi praktis, jika kamera digunakan untuk obrolan web atau konferensi video, semakin tinggi resolusinya, semakin besar bandwidth jaringan yang dibutuhkan. Oleh karena itu, konsumen harus memperhatikan aspek ini, dan memilih piksel yang sesuai untuk produk mereka sesuai dengan kebutuhan mereka.

Sudut pandang (FOV)?

Sudut FOV mengacu pada jangkauan yang dapat dicakup oleh lensa. (Objek tidak akan tercakup oleh lensa jika melebihi sudut ini.) Lensa kamera dapat mencakup berbagai macam pemandangan, biasanya dinyatakan dengan sudut. Sudut ini disebut FOV lensa. Area yang dicakup oleh subjek melalui lensa pada bidang fokus untuk membentuk gambar yang terlihat adalah bidang pandang lensa. FOV harus ditentukan oleh lingkungan aplikasi. Semakin besar sudut lensa, semakin lebar bidang pandangnya, dan sebaliknya.

Dimensi Kamera untuk aplikasi Anda

Parameter utama yang telah dihitung dengan modul kamera adalah dimensinya, yang paling bervariasi untuk berbagai kebutuhan.

Tergantung pada ukuran dan format optik. Ia memiliki bidang pandang dan panjang fokus untuk mengakses perhitungan dimensi objek. Ini melibatkan panjang fokus belakang dan mencakup lensa yang sempurna untuk format tersebut. Ukuran optik lensa harus sesuai dengan aplikasi Anda dan bergantung pada yang konvensional. Diameter bervariasi sesuai dengan sensor yang lebih besar dan diimplementasikan dengan penutup lensa. Ini bergantung pada bentuk vignetting atau kegelapan di sudut gambar.

Dengan ratusan ribu aplikasi modul kamera, dimensi modul merupakan faktor yang paling bervariasi. Para insinyur kami memiliki kemampuan untuk mengembangkan dimensi yang tepat yang akan bekerja paling baik untuk proyek spesifik Anda.

EAU produk

Harga produk tergantung pada spesifikasinya. Kamera USB dengan EAU kecil tidak disarankan sebagai produk yang disesuaikan. Dengan permintaan yang terus meningkat dan persyaratan personalisasi seperti lensa, ukuran, sensor, modul kamera yang disesuaikan adalah pilihan terbaik Anda.

Memilih modul kamera yang tepat

Secara umum, sebagian besar pelanggan akan terfokus padamodul kamera kananKita tidak akan pernah tahu jenis lensa apa yang dibutuhkan untuk digunakan di sini. Ada banyak sekali teori yang digunakan di sini untuk memberi tahu orang-orang agar memilih lensa yang tepat dan modul kamera yang sempurna. Lensa yang akan Anda pilih sepenuhnya bergantung pada proses yang akan Anda gunakan. Karena perbedaan solusi sensor dan DSP, serta lensa yang berbeda, efek pencitraan dari modul kamera juga sangat berbeda. Beberapa kamera dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, tetapi beberapa hanya dapat digunakan dalam aplikasi spesifik tertentu untuk mendapatkan hasil pencitraan terbaik. Beberapa kamera kelas atas dapat mengambil gambar dalam lingkungan cahaya rendah, tetapi dengan harga yang relatif tinggi.

Dampak yang efektif:

Jika Anda memasang modul kamera atau kamera di kantor atau kamar tidur kecil, maka panjang fokus 2,8mm saja sudah cukup. Jika Anda ingin memasang modul kamera atau kamera di halaman belakang, maka Anda pasti membutuhkan panjang fokus 4mm hingga 6mm. Panjang fokus ditingkatkan karena ruang yang lebih besar. Anda akan membutuhkan panjang fokus 8mm atau 12mm jika ingin menggunakannya di pabrik atau jalanan karena ruangnya sangat luas.

Saat Anda ingin memilih modul kamera untuk cahaya NIR, respons spektral modul kamera sebagian besar akan ditentukan oleh material lensa atau material sensor. Sensor akan sepenuhnya berbasis silikon dan akan menunjukkan respons yang efektif terhadap cahaya NIR dengan cara yang luar biasa. Dibandingkan dengan cahaya tampak atau 850nm, sensitivitasnya akan jauh lebih kecil untuk 940nm. Meskipun demikian, Anda masih dapat memperoleh gambar dengan sangat efektif. Konsep terpenting yang terlibat dalam proses ini adalah menciptakan cahaya yang cukup untuk kamera untuk tujuan deteksi. Anda tidak akan pernah tahu pasti kapan kamera dapat dipicu dan dapat menangkap waktu yang tepat akan sangat berbeda. Jadi pada saat itu, sinyal akan dikirim ke tingkat tertentu dan seseorang dapat memilih modul kamera yang tepat.

Kesimpulan

Dari pembahasan di atas, modul kamera USB memiliki fungsi keseluruhan dan dirakit dengan modul zoom otomatis. Fokus tetap modul kamera USB memiliki lensa, alas cermin, sirkuit terpadu fotosensitif, dan sebagainya. Pengguna harus menemukan perbedaan antara modul kamera USB dan MIPI.

A modul kamera yang disesuaikanLebih cocok untuk pengembangan aplikasi baru. Karena modul kamera yang disesuaikan dapat dibangun berdasarkan persyaratan yang ditentukan. Dari tren perkembangan kamera, kita dapat mempelajari: Pertama, piksel lebih tinggi (13 juta, 16 juta), sensor gambar berkualitas tinggi (CMOS), kecepatan transmisi tinggi (USB2.0, USB3.0, dan antarmuka cepat lainnya) akan menjadi tren masa depan; Kedua, kustomisasi dan spesialisasi (hanya digunakan sebagai perangkat input video profesional), multifungsi (dengan fungsi lain, seperti flash drive yang menyertainya, tren menuju kamera digital, juga dapat dibayangkan bahwa kamera dapat memiliki fungsi pemindai di masa depan), dll. Ketiga, pengalaman pengguna sangat penting, lebih ramah pengguna, lebih mudah digunakan, dan fungsi aplikasi yang lebih praktis adalah kebutuhan nyata pelanggan.