Galutinis kameros modulio pritaikymo vadovas

Šiuolaikiniame pasaulyje skaitmeniniai fotoaparatai tapo labai įprasti dėl naujų technologijų už mažiausią kainą. Vienas iš svarbių veiksnių, paskatinusių naujų technologijų diegimą, yra CMOS vaizdo jutikliai. CMOS kameros modulio gamyba yra pigesnė, palyginti su kitais. Dėl naujų funkcijų, kurios buvo įdiegtos šiuolaikiniuose fotoaparatuose su CMOS jutikliais, krištolo skaidrumo nuotraukų darymas yra labai svarbus.Geriausias kamerų modulių gamintojaspasirodė su įterptąja kamera, pasižyminčia padidintu našumu ir didesniu vaizdų fiksavimo greičiu. CMOS jutikliai užtikrina, kad grandinė nuskaitytų informaciją su šviesai jautria funkcija. Šiuolaikinė pikselių architektūra taip pat radikaliai pasikeitė ir padėjo užfiksuoti puikios kokybės vaizdus. Papildomi metalo oksido puslaidininkiniai vaizdo jutikliai šviesą paverčia elektronais, todėl šiuolaikiniuose įrenginiuose dėl savo aukščiausios klasės funkcijų buvo pristatytas USB kameros modulis.

Kas yra kameros modulis?

Kameros modulis arba kompaktiškas kameros modulis yra aukštos klasės vaizdo jutiklis, integruotas su elektronikos valdymo bloku, objektyvu, skaitmeniniu signalų procesoriumi ir sąsaja, pvz., USB arba CSI. Kameros modulis buvo plačiai naudojamas įvairiose srityse, įskaitant:

• Pramoninė apžiūra
• Eismas ir saugumas
• Mažmeninė prekyba ir finansai
• Namai ir pramogos
• Sveikata ir mityba

Tobulėjant technologijoms ir interneto paslaugoms, tinklo greitis labai padidėjo, atsirado naujų fotografijos įrenginių. Kameros moduliai plačiai naudojami išmaniuosiuose telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose, asmeniniuose kompiuteriuose, robotuose, dronuose, medicinos prietaisuose, elektroniniuose įrenginiuose ir daugelyje kitų. Fotografijos technologijų bumas atvėrė kelią 5 megapikselių, 8 megapikselių, 13 megapikselių, 20 megapikselių, 24 megapikselių ir kitų įrenginių atsiradimui.

Kameros modulį sudaro šie komponentai, tokie kaip

• Vaizdo jutiklis
• Objektyvas
• Skaitmeninis signalų apdorojimas
• Infraraudonųjų spindulių filtras
• Lankstus spausdintinis grandynas arba spausdintinė plokštė
• Jungtis

Objektyvas:

Svarbiausia bet kurio fotoaparato dalis yra objektyvas, kuris atlieka svarbų vaidmenį šviesos, krintančios ant vaizdo jutiklio, kokybei ir tokiu būdu lemia išvesties vaizdo kokybę. Tinkamo objektyvo pasirinkimas yra mokslas, tiksliau sakant, tai labiau optika. Renkantis objektyvą, kad jis atitiktų taikymo reikalavimus, reikia atsižvelgti į daugybę optinių parametrų, tokių kaip objektyvo sudėtis, konstrukcija (plastikinis ar stiklinis), efektyvus židinio nuotolis, diafragmos numeris (F), matymo laukas, lauko gylis, iškraipymas televizoriaus ekrane, santykinis apšvietimas, MTF ir kt.

Vaizdo jutiklis

Vaizdo jutiklis yra jutiklis, kuris aptinka ir perduoda informaciją, naudojamą vaizdui sukurti. Jutiklis yra raktas įKameros modulisnustatyti vaizdo kokybę. Nesvarbu, ar tai išmaniojo telefono kamera, ar skaitmeninis fotoaparatas, jutikliai atlieka svarbų vaidmenį. Šiuo metu CMOS jutiklis yra populiaresnis ir daug pigesnis gaminti nei CCD jutiklis.

Jutiklio tipas – CCD ir CMOS

CCD jutiklis – CCD jutiklio privalumai yra didelis jautrumas, mažas triukšmas ir didelis signalo ir triukšmo santykis. Tačiau gamybos procesas yra sudėtingas, kainuoja brangiai ir sunaudoja daug energijos. CMOS jutiklis – CMOS jutiklio privalumas yra didelis integracijos lygis (AADC integravimas su signalo procesoriumi gali gerokai sumažinti dydį), mažas energijos suvartojimas ir maža kaina. Tačiau triukšmas yra gana didelis, jautrumas mažas, o šviesos šaltiniui keliami dideli reikalavimai.

DSP:

Skaitmeninio vaizdo signalo parametrai taip pat optimizuojami pasitelkiant sudėtingų matematinių algoritmų seriją. Svarbiausia, kad signalai perduodami į saugyklą arba juos galima perduoti ekrano komponentams.

DSP struktūros sistema apima

• interneto paslaugų teikėjas
• JPEG kodavimo įrenginys
• USB įrenginio valdiklis

Skirtumas tarp USB kameros modulio ir jutiklio kameros modulio / CMOS kameros modulio USB 2.0 kameros modulis:

USB 2.0 kameros modulis tiesiogiai integruoja kameros įrenginį ir vaizdo fiksavimo įrenginį, o tada per USB sąsają jungiamas prie pagrindinės sistemos. Dabar skaitmeninių kamerų moduliai CAMERA rinkoje iš esmės yra pagrįsti nauja duomenų perdavimo USB 2.0 sąsaja. Kompiuteriai ir kiti mobilieji įrenginiai prijungiami tiesiogiai per USB sąsają – tiesiog prijunkite ir paleiskite. Šie UVC suderinamumo USB 2.0 kamerų moduliai yra suderinami su „Windows“ („DirectShow“) ir „Linux“ (V4L2) programine įranga ir jiems nereikia tvarkyklių.

• USB vaizdo klasės (UVC) standartas
• Maksimalus USB 2.0 perdavimo pralaidumas yra 480 Mbps (t. y. 60 MB/s).
• Paprasta ir ekonomiška
• Prijunk ir naudok
• Didelis suderinamumas ir stabilumas
• Didesnis dinaminis diapazonas

Apdorojus skaitmeninį signalą standartinės operacinės sistemos, suderinamos su UVC standartais, programine įranga, jis perduodamas į ekraną.

USB 3.0 kameros modulis:

Palyginti su USB 2.0 kameros moduliu, USB 3.0 kamera leidžia perduoti duomenis didesniu greičiu, o USB 3.0 yra visiškai suderinama su USB 2.0 sąsaja.

• Maksimalus USB 3.0 perdavimo pralaidumas yra iki 5,0 Gbps (640 MB/s)
• 9 kontaktų apibrėžimas, palyginti su USB 2.0 4 kontaktais
• Visiškai suderinamas su USB 2.0
• SuperSpeed ​​ryšys

CMOS kameros modulis (CCM)

CCM arba „Coms“ kameros modulis taip pat vadinamas papildomu metalo oksido puslaidininkiniu kameros moduliu, kurio pagrindinis įtaisas naudingas įvairiose srityse, pavyzdžiui, nešiojamojoje kamerų įrangoje. Palyginti su tradicinėmis kamerų sistemomis, CCM turi daug funkcijų, įskaitant

• Miniatiūrizacija
• Mažas energijos suvartojimas
• Aukštas vaizdas
• Maža kaina

USB kameros modulio veikimo principas

Scenos per objektyvą (LENS) generuojamas optinis vaizdas projektuojamas ant vaizdo jutiklio (SENSOR) paviršiaus ir paverčiamas elektriniu signalu, kuris po A/D (analoginio/skaitmeninio) konvertavimo paverčiamas skaitmeniniu vaizdo signalu. Jis siunčiamas į skaitmeninio apdorojimo lustą (DSP) apdorojimui, o tada per įvesties/išvesties sąsają perduodamas į kompiuterį apdorojimui, o tada vaizdą galima matyti ekrane (DISPLAY).

Kaip patikrinti USB kameras ir CCM (CMOS kameros modulį)? USB kamera: (pavyzdžiui, „Amcap“ programinė įranga)

1 veiksmas: prijunkite kamerą prie USB kameros.

2 veiksmas: Prijunkite USB laidą prie kompiuterio arba mobiliojo telefono per OTG adapterį.

Amcap:

Atidarykite AMCap irPasirinkite savo kameros modulį:

Pasirinkite skiriamąją gebą skiltyje „Option>> Video Capture Pin“

Koreguokite kameros nustatymus, pvz., ryškumą, kontrastą, baltos spalvos balansą... pasirinkę „Option“ >> „Video Capture Filter“

„Amcap“ leidžia užfiksuoti vaizdus ir vaizdo įrašus.

CCM:

CCM yra sudėtingesnis, nes sąsaja yra MIPI arba DVP, o DSP yra atskirtas nuo modulio. Gamyboje įprasta naudoti „Dothinkey“ adapterio plokštę ir dukterinę plokštę testavimui:

„Dothinkey“ adapterio plokštė:

Prijunkite kameros modulį prie dukterinės plokštės (2 pav.).

Atidarykite testavimo programinę įrangą

Kameros modulio pritaikyta proceso įžvalga

Esant šimtams tūkstančių kamerų modulių pritaikymų, standartiniai originalios įrangos gamintojų (OEM) kamerų moduliai negali patenkinti kiekvieno konkretaus reikalavimo, todėl pritaikymo procesas yra būtinas ir populiarus, o aparatinė ir programinė įranga modifikuojami, įskaitant modulio matmenis, objektyvo matymo kampą, automatinio / fiksuoto fokusavimo tipą ir objektyvo filtrą, siekiant įgalinti inovacijas.

Vienkartinės inžinerijos išlaidos visiškai apima naujo produkto gamybos tyrimus, plėtrą ir projektavimą; tai taip pat apima išankstines išlaidas. Svarbiausia, kad NRE yra vienkartinė kaina, kuri gali būti susijusi su naujo dizaino ar įrangos projektavimu, gamyba. Tai taip pat apima skirtingas naujo proceso išlaidas. Jei klientas sutinka su NRE, tiekėjas po apmokėjimo atsiųs brėžinį patvirtinimui.

Individualus reikalavimų srautas

1. Galite pateikti brėžinius ar pavyzdžius, taip pat paprašyti mūsų inžinerijos personalo parengtos dokumentacijos.
2. Bendravimas
3. Mes su jumis išsamiai susisieksime, kad nustatytume jums reikalingą produktą ir pasistengtume parinkti jums tinkamiausią produktą pagal jūsų poreikius.
4. Mėginio kūrimas
5. Nustatykite kūrimo pavyzdžio detales ir pristatymo laiką. Bendraukite bet kuriuo metu, kad užtikrintumėte sklandžią eigą.
6. Mėginių testavimas
7. Testavimas ir senėjimas pagal jūsų paraišką, atsiliepimai apie testų rezultatus, nereikia modifikuoti, masinė gamyba.

Klausimai, kuriuos turėtumėte užduoti prieš pritaikydami kameros modulį: kokie yra reikalavimai?

USB kameros modulisturi atitikti šiuos reikalavimus. Tai yra svarbiausi komponentai, kurie užtikrina nuotraukų aiškumą ir gerą veikimo principą. Komponentai yra gerai apibrėžti, jungiami per CMOS ir CCD integrines grandines. Jis turi veikti pagal naudotojo reikalavimus ir būti patogiu naudoti fotoaparato pasirinkimu. Jis gali būti prijungtas prie daugelio dalykų, kurie puikiai atitinka fotoaparato USB jungties reikalavimus.

• Objektyvas
• jutiklis
• DSP
• PCB

Kokios raiškos norite iš USB kameros?

Raiška yra parametras, naudojamas matuoti duomenų kiekį rastriniame vaizde, paprastai išreiškiamas dpi (taškais colyje). Paprastai tariant, fotoaparato skiriamoji geba reiškia fotoaparato gebėjimą analizuoti vaizdą, t. y. fotoaparato vaizdo jutiklio pikselių skaičių. Didžiausia skiriamoji geba yra fotoaparato gebėjimo išspręsti vaizdus esant didžiausiam pikselių skaičiui kameroje dydis. Dabartinė 30 W pikselių CMOS skiriamoji geba yra 640 × 480, o 50 W pikselių CMOS skiriamoji geba yra 800 × 600. Du skiriamosios gebos skaičiai nurodo vaizdo ilgio ir pločio taškų skaičiaus vienetus. Skaitmeninio vaizdo kraštinių santykis paprastai yra 4:3.

Praktiškai, jei kamera naudojama internetiniams pokalbiams ar vaizdo konferencijoms, kuo didesnė raiška, tuo didesnis reikalingas tinklo pralaidumas. Todėl vartotojai turėtų atkreipti dėmesį į šį aspektą ir pasirinkti savo produktams tinkamą pikselį pagal savo poreikius.

Matymo lauko kampas (FOV)?

Regėjimo kampas (FOV) reiškia diapazoną, kurį gali aprėpti objektyvas. (Objektas nebus uždengtas objektyvo, kai jis viršys šį kampą.) Kameros objektyvas gali aprėpti platų scenų diapazoną, paprastai išreiškiamą kampu. Šis kampas vadinamas objektyvo regos lauku (FOV). Plotas, kurį objektas dengia per objektyvą židinio plokštumoje, kad susidarytų matomas vaizdas, yra objektyvo matymo laukas. Regėjimo laukas turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į taikymo aplinką: kuo didesnis objektyvo kampas, tuo platesnis matymo laukas ir atvirkščiai.

Kameros matmenys jūsų pritaikymui

Pagrindiniai parametrai, apskaičiuoti naudojant kameros modulį, yra matmuo, kuris labiausiai skiriasi priklausomai nuo skirtingų reikalavimų

priklausomai nuo dydžio ir optinio formato. Jis turi matymo lauką ir židinio nuotolį, kad būtų galima apskaičiuoti objekto matmenis. Jame yra galinis židinio nuotolis ir puikiai tinkantis objektyvas. Objektyvo optinis dydis turi atitikti jūsų pritaikymą ir priklausyti nuo įprasto. Skersmuo skiriasi priklausomai nuo didesnių jutiklių ir įtaisų su objektyvų dangteliais. Tai priklauso nuo vinjetavimo formos arba tamsos vaizdo kampuose.

Esant šimtams tūkstančių kamerų modulių pritaikymų, modulių matmenys yra labiausiai kintantis veiksnys. Mūsų inžinieriai gali sukurti tikslius matmenis, kurie geriausiai tiks jūsų konkrečiam projektui.

Produktų EAU

Produkto kaina priklauso nuo specifikacijos. USB kamera su mažu EAU nelaikoma pritaikyta pagal užsakymą. Atsižvelgiant į nuolatinę paklausą ir suasmeninimo reikalavimus, tokius kaip objektyvas, dydis, jutiklis, geriausias pasirinkimas yra pritaikytas kameros modulis.

Tinkamo kameros modulio pasirinkimas

Apskritai dauguma klientų bus sutelkti įdešinysis kameros moduliskad niekada nežinosite, kokį objektyvą čia reikia naudoti. Čia panaudota daugybė teorijų, padedančių žmonėms išsirinkti tobulą objektyvą ir tobulą kameros modulį. Jūsų pasirinktas objektyvas visiškai priklausys nuo proceso, kurį ketinate naudoti. Dėl skirtingų jutiklio ir DSP sprendimų bei objektyvų, kameros modulio vaizdo efektai taip pat labai skiriasi. Kai kurias kameras galima naudoti skirtingose ​​srityse, tačiau kai kurias galima naudoti tik tam tikrose konkrečiose srityse, kad būtų gauti geriausi vaizdo rezultatai. Kai kurios žvaigždės lygio kameros gali fiksuoti vaizdus esant prastam apšvietimui, tačiau už gana didelę kainą.

Efektyvus poveikis:

Jei kameros modulį ar kamerą įrengėte savo biure ar mažame miegamajame, tuomet pakaks tik 2,8 mm židinio nuotolio. Jei norite kameros modulį ar kamerą įrengti savo kieme, tuomet jam reikės 4–6 mm židinio nuotolio. Židinio nuotolis yra didesnis, nes erdvė yra didesnė. Jums reikės 8 mm arba 12 mm židinio nuotolio, tada galėsite jį naudoti savo gamykloje ar gatvėje, nes erdvė bus labai didelė.

Kai norite pasirinkti kameros modulį artimojo infraraudonojo spinduliavimo (NIR) šviesai, kameros modulio spektrinis atsakas daugiausia priklausys nuo lęšio arba jutiklio medžiagos. Jutikliai bus visiškai pagaminti iš silicio ir parodys efektyvų atsaką į NIR šviesą pačiu neįprastu būdu. Palyginti su matoma šviesa arba 850 nm, 940 nm bangos ilgio jautrumas bus daug mažesnis. Net ir tai padarius, vaizdą vis tiek bus galima gauti labai efektyviai. Svarbiausia šio proceso koncepcija – sukurti pakankamai šviesos kamerai aptikimo tikslais. Niekada tiksliai nežinosite, kada kamera suveikia ir kada užfiksuojamas idealus laikas, kuris labai skirsis. Taigi, tuo metu signalas bus siunčiamas tam tikru mastu, ir bus galima pasirinkti tinkamą kameros modulį.

Išvada

Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, USB kameros modulis atlieka visas funkcijas ir turi automatinio priartinimo modulį. Fiksuoto fokusavimo USB kameros modulis turi objektyvą, veidrodinį pagrindą, šviesai jautrią integrinę grandinę ir kt. Vartotojai turi išsiaiškinti skirtumą tarp USB ir MIPI kameros modulių.

A pritaikytas kameros modulislabiau tinka naujų programų kūrimui. Nes pritaikytas kameros modulis gali būti sukurtas pagal nurodytus reikalavimus. Iš kameros kūrimo tendencijų galime spręsti: pirma, didesnė pikselių skaičius (13 milijonų, 16 milijonų), aukštos kokybės vaizdo jutiklis (CMOS), didelis perdavimo greitis (USB2.0, USB3.0 ir kitos greitos sąsajos) bus ateities tendencija; antra, pritaikymas ir specializacija (naudojama tik kaip profesionalus vaizdo įvesties įrenginys), daugiafunkciškumas (su kitomis funkcijomis, pvz., pridedama „flash drive“, skaitmeninių fotoaparatų tendencija, taip pat įsivaizduojama, kad kamera ateityje gali atlikti skaitytuvo funkciją) ir kt. Trečia, labai svarbi naudotojo patirtis, patogesnė vartotojui, paprastesnė naudoti ir praktiškesnės programos funkcijos yra tikrieji klientų poreikiai.