Ghidul suprem pentru personalizarea unui modul de cameră

În lumea modernă, camerele digitale devin foarte comune, datorită noilor tehnologii la cele mai mici prețuri. Unul dintre factorii importanți din spatele introducerii noilor tehnologii îl reprezintă senzorii de imagine CMOS. Modulul camerei CMOS a fost mai puțin costisitor de fabricat în comparație cu altele. Datorită noilor caracteristici introduse în camerele moderne cu senzori CMOS, realizarea de imagini clare ca cristalul este importantă.Cel mai important producător de module de camerăa venit cu o cameră încorporată cu performanțe sporite și o rată mai mare de captare a imaginilor. Senzorii CMOS asigură citirea circuitelor cu caracteristică fotosensibilă. Arhitectura pixelilor în zilele noastre s-a schimbat, de asemenea, radical și a ajutat la captarea imaginilor într-o gamă de calitate excelentă. Senzorii de imagine complementari metal-oxid-semiconductor transformă lumina în electroni, așa că în dispozitivele moderne a fost introdus modulul de cameră USB pentru caracteristicile sale de înaltă performanță.

Ce este un modul de cameră?

Un modul de cameră sau un modul compact de cameră este un senzor de imagine de înaltă performanță integrat cu unitatea de control electronică, obiectivul, procesorul de semnal digital și interfața, cum ar fi USB sau CSI. Modulul de cameră a fost utilizat pe scară largă în diverse aplicații, printre care:

• Inspecție industrială
• Trafic și securitate
• Comerț cu amănuntul și finanțe
• Acasă și divertisment
• Sănătate și nutriție

Odată cu dezvoltarea tehnologiei și a facilităților de internet, viteza rețelei a fost îmbunătățită considerabil, fiind însoțită de introducerea de noi dispozitive de imagistică fotografică. Modulul camerei a fost utilizat pe scară largă în smartphone-uri, tablete, PC-uri, roboți, drone, dispozitive medicale, dispozitive electronice și multe altele. Explozia tehnologiei de imagistică fotografică a deschis calea pentru introducerea rezoluțiilor de 5 megapixeli, 8 megapixeli, 13 megapixeli, 20 megapixeli, 24 megapixeli și multe altele.

Modulul camerei conține următoarele componente, cum ar fi

• Senzor de imagine
• Obiectiv
• Prelucrarea digitală a semnalelor
• Filtru infraroșu
• Circuit imprimat flexibil sau placă de circuit imprimat
• Conector

Obiectiv:

Partea critică a oricărei camere este obiectivul, acesta jucând un rol important în calitatea luminii care cade pe senzorul de imagine și, prin urmare, decide calitatea imaginii de ieșire. Alegerea obiectivului potrivit pentru aplicația dvs. este o știință și, mai exact, ține mai mult de optică. Există o serie de parametri din perspectiva optică care trebuie luați în considerare pentru alegerea obiectivului care să îndeplinească cerințele aplicației și care influențează selecția acestuia, cum ar fi compoziția obiectivului, construcția acestuia, fie că este din plastic sau din sticlă, distanța focală efectivă, numărul de f/2, câmpul vizual, adâncimea câmpului, distorsiunea TV, iluminarea relativă, MTF etc.

Senzor de imagine

Un senzor de imagine este un senzor care detectează și transmite informațiile utilizate pentru a crea o imagine. Senzorul este cheiaModulul camereipentru a determina calitatea imaginii. Fie că este vorba de o cameră de smartphone sau de o cameră digitală, senzorii joacă un rol important. În prezent, senzorul CMOS este mai popular și mult mai puțin costisitor de fabricat decât senzorul CCD.

Tipul senzorului - CCD vs. CMOS

Senzor CCD – Avantajele CCD sunt sensibilitatea ridicată, zgomotul redus și raportul semnal-zgomot mare. Însă procesul de producție este complicat, costul ridicat și consumul de energie ridicat. Senzor CMOS – Avantajul CMOS constă în integrarea sa ridicată (integrarea AADC cu un procesor de semnal poate reduce considerabil dimensiunile mici), consumul redus de energie și costul redus. Însă zgomotul este relativ mare, sensibilitatea scăzută și cerințele ridicate privind sursa de lumină.

DSP:

Parametrii semnalului de imagine digitală sunt, de asemenea, optimizați cu ajutorul unei serii de algoritmi matematici complecși. Cel mai important, semnalele sunt transmise către memoria de stocare sau pot fi transmise către componentele de afișare.

Cadrul structurii DSP include

• Furnizor de servicii de internet
• Codificator JPEG
• Controler de dispozitiv USB

Diferența dintre modulul cameră USB și modulul cameră senzor/modul cameră CMOS Modul cameră USB 2.0:

Modulul de cameră USB 2.0 integrează direct unitatea camerei și unitatea de captură video, apoi se conectează la SISTEMUL GAZDĂ prin interfața USB. Acum, modulul de cameră digitală de pe piața CAMERELOR se bazează practic pe noua interfață USB 2.0 pentru transmisia de date. Calculatorul și alte dispozitive mobile se conectează direct prin interfața USB, pur și simplu conectându-le și funcționând. Aceste module de cameră USB 2.0, compatibile cu standardele UVC, sunt compatibile cu software-ul Windows (DirectShow) și Linux (V4L2) și nu necesită drivere.

• Clasa video USB (UVC) Standard
• Lățimea de bandă maximă de transmisie a USB 2.0 este de 480 Mbps (adică 60 MB/s)
• Simplu și rentabil
• Conectați și utilizați
• Compatibilitate ridicată și stabilitate
• Gamă dinamică mai mare

După ce este procesat de software pe un sistem de operare standard compatibil cu standardele UVC, semnalul digital este transmis către afișaj.

Modul cameră USB 3.0:

Comparativ cu modulul de cameră USB 2.0, camera USB 3.0 permite transmiterea la viteză mai mare, iar USB 3.0 este complet compatibil cu interfața USB 2.0.

• Lățimea de bandă maximă de transmisie a USB 3.0 este de până la 5.0 Gbps (640 MB/s)
• Definiția cu 9 pini în comparație cu USB 2.0 cu 4 pini
• Complet compatibil cu USB 2.0
• Conectivitate SuperSpeed

Modulul camerei CMOS (CCM)

CCM sau Modulul de cameră Coms este numit și Modulul de cameră semiconductor cu oxid metalic complementar, dispozitivul său principal fiind util pentru diverse aplicații, cum ar fi echipamentele foto portabile. Comparativ cu sistemele de camere tradiționale, CCM are o mulțime de caracteristici, printre care se numără

• Miniaturizare
• Consum redus de energie
• Imagine înaltă
• Cost scăzut

Principiul de funcționare al modulului USB Camera

Imaginea optică generată de scenă prin lentilă (LENS) este proiectată pe suprafața senzorului de imagine (SENSOR) și apoi convertită într-un semnal electric, care este convertit într-un semnal de imagine digital după conversia A/D (Analog/Digital). Este trimisă către cipul de procesare digitală (DSP) pentru procesare și apoi transmisă către computer prin interfața I/O pentru procesare, iar apoi imaginea poate fi vizualizată prin afișaj (DISPLAY).

Cum se testează camerele USB și CCM (modulul camerei CMOS)? Cameră USB: (de exemplu, software-ul Amcap)

Pasul 1: Conectați camera la un port USB.

Pasul 2: Conectați cablul USB la PC sau la telefonul mobil prin adaptorul OTG.

Amcap:

Deschideți AMCap șiSelectați modulul camerei:

Alegeți rezoluția din Opțiuni >> Pin de captură video

Ajustați opțiunile camerei, cum ar fi Luminozitate, Contracție, Balans de alb... din Opțiuni >> Filtru Captură Video

Amcap vă permite să capturați imagini și videoclipuri.

CCM:

CCM este mai complicat, deoarece interfața este MIPI sau DVP, iar DSP este separat de modul. Utilizarea unei plăci adaptoare Dothinkey și a unei plăci secundare pentru testare este comună în producție:

Placă adaptor Dothinkey:

Conectați modulul camerei la placa secundară (imaginea 2).

Deschideți software-ul de testare

Informații personalizate despre procesele modulului camerei

Cu sute de mii de aplicații pentru module de cameră, modulele standard OEM nu pot îndeplini fiecare cerință specifică, așa că procesul de personalizare vine odată cu necesitatea și popularitatea, modificările hardware și firmware, inclusiv dimensiunea modulului, unghiul de vizualizare al obiectivului, tipul de focalizare automată/fixă și filtrul obiectivului, pentru a susține inovația.

Ingineria nerecurentă acoperă complet cercetarea, dezvoltarea și proiectarea pentru producerea unui produs nou; aceasta include și costurile inițiale. Cel mai important, costul nerecurent al ingineriei (NRE) este un cost unic care poate fi asociat cu proiectarea, fabricarea unui nou design sau echipament. Aceasta include și costurile diferite pentru un nou proces. Dacă clientul este de acord cu NRE, atunci furnizorul va trimite desenul pentru confirmare după plată.

Flux de cerințe personalizate

1. Puteți furniza desene sau mostre, precum și puteți solicita documentație și puteți dezvolta materiale de către personalul nostru de inginerie.
2. Comunicare
3. Vom comunica cu dumneavoastră în detaliu pentru a determina produsul de care aveți nevoie și pentru a încerca să găsim cel mai potrivit produs în funcție de nevoile dumneavoastră.
4. Dezvoltarea eșantionului
5. Stabiliți detaliile eșantionului de dezvoltare și timpul de livrare. Comunicați oricând pentru a asigura o progresie fără probleme.
6. Testarea eșantionului
7. Testați și verificați vârsta în funcție de aplicația dvs., rezultatele testelor de feedback, nu este nevoie de modificări, producție în masă.

Întrebări pe care ar trebui să le pui înainte de a personaliza un modul de cameră. Care sunt cerințele?

Modulul camerei USBtrebuie să îndeplinească următoarele cerințe. Acestea sunt cele mai importante componente care adaugă claritate fotografică și un principiu de funcționare bun. Componentele sunt bine specificate prin conectarea prin circuite integrate CMOS și CCD. Trebuie să funcționeze conform cerințelor utilizatorului și să acționeze ca o opțiune de cameră ușor de utilizat. Se va conecta cu o mulțime de lucruri care adaugă o soluție perfectă pentru cerințele camerei pentru conexiunea USB.

• Obiectiv
• senzor
• DSP
• PCB-uri

Ce rezoluție vrei de la o cameră USB?

Rezoluția este un parametru utilizat pentru a măsura cantitatea de date dintr-o imagine bitmap, exprimată de obicei în dpi (punct per inch). Simplu spus, rezoluția camerei se referă la capacitatea camerei de a analiza imaginea, adică numărul de pixeli ai senzorului de imagine al camerei. Cea mai mare rezoluție este dimensiunea capacității camerei de a rezolva imagini cu cel mai mare număr de pixeli din cameră. Rezoluția CMOS actuală de 30W pixeli este de 640×480, iar rezoluția CMOS de 50W pixeli este de 800×600. Cele două numere ale rezoluției reprezintă unitățile de măsură ale numărului de puncte din lungimea și lățimea unei imagini. Raportul de aspect al unei imagini digitale este de obicei de 4:3.

În aplicații practice, dacă camera este utilizată pentru chat web sau videoconferințe, cu cât rezoluția este mai mare, cu atât lățimea de bandă a rețelei necesară este mai mare. Prin urmare, consumatorii ar trebui să acorde atenție acestui aspect și să aleagă un pixel potrivit pentru propriile produse, în funcție de nevoile lor.

Unghiul câmpului vizual (FOV)?

Unghiul câmpului vizual (FOV) se referă la raza pe care o poate acoperi obiectivul. (Obiectul nu va fi acoperit de obiectiv atunci când acesta depășește acest unghi.) Obiectivul unei camere poate acoperi o gamă largă de scene, de obicei exprimată prin unghi. Acest unghi se numește câmpul vizual al obiectivului. Zona acoperită de subiect prin obiectiv pe planul focal pentru a forma o imagine vizibilă este câmpul vizual al obiectivului. FOV-ul trebuie stabilit în funcție de mediul de aplicare. Cu cât unghiul obiectivului este mai mare, cu atât câmpul vizual este mai larg și invers.

Dimensiunea camerei pentru aplicația dvs.

Parametrii principali care au fost calculați cu modulul camerei sunt dimensiunea, care variază cel mai mult în funcție de cerințe.

în funcție de dimensiune și formatul optic. Are un câmp vizual și o distanță focală pentru accesare cu calculul dimensiunii obiectului. Implică distanța focală spate și include o lentilă perfectă pentru format. Dimensiunea optică a lentilei trebuie să se potrivească aplicației dvs. și să depindă de una convențională. Diametrul variază în funcție de senzorii mai mari și de implementele cu capace de lentilă. Depinde de forma vignetării sau a întunericului din colțurile imaginilor.

Cu sute de mii de aplicații pentru modulele de cameră, dimensiunile modulelor reprezintă factorul care variază cel mai mult. Inginerii noștri au puterea de a dezvolta dimensiunile exacte care vor funcționa cel mai bine pentru proiectul dumneavoastră specific.

EAU-ul produselor

Costul produsului depinde de specificații. Camera USB cu EAU mic nu este recomandată ca fiind personalizată. Având în vedere cererea constantă și cerințele de personalizare, cum ar fi obiectivul, dimensiunea, senzorul, un modul de cameră personalizat este cea mai bună opțiune.

Alegerea modulului de cameră potrivit

În general, majoritatea clienților se vor concentra pemodulul camerei din dreaptaNu se va ști niciodată ce fel de obiectiv este necesar. Există un număr enorm de teorii care au fost folosite pentru a-i face pe oameni conștienți de alegerea obiectivului perfect și a modulului de cameră perfect. Obiectivul pe care îl veți alege va depinde complet de procesul pe care îl veți utiliza. Datorită diferitelor soluții ale senzorului și DSP-ului, a diferitelor lentile, și efectele de imagistică ale modulului camerei sunt, de asemenea, foarte diferite. Unele camere pot fi utilizate în diferite aplicații, dar altele pot fi utilizate doar în anumite aplicații specifice pentru a obține cele mai bune rezultate de imagistică. Unele camere de nivel stelar pot captura imagini în medii cu lumină slabă, dar la un preț relativ ridicat.

Impacturi efective:

În cazul în care ați instalat modulul camerei sau camera în birou sau într-un dormitor mic, atunci o distanță focală de doar 2,8 mm va fi suficientă în acel moment. În cazul în care doriți să instalați modulul camerei sau camera în curtea din spate, atunci trebuie să aveți nevoie de o distanță focală de 4 mm până la 6 mm. Distanța focală este crescută deoarece spațiul este mai mare. Veți avea nevoie de o distanță focală de 8 mm sau 12 mm, apoi le puteți utiliza în fabrică sau pe stradă, deoarece spațiul va fi foarte mare.

Când doriți să alegeți modulul camerei pentru lumina NIR, răspunsul spectral al modulului camerei va fi definit în principal de materialul lentilei sau de materialul senzorului. Senzorii vor fi complet pe bază de siliciu și vor afișa răspunsul efectiv la lumina NIR într-un mod extraordinar. Comparativ cu lumina vizibilă sau 850nm, sensibilitatea va fi mult mai mică pentru 940nm. Chiar dacă obțineți această imagine statică, puteți obține imaginea foarte eficient. Cel mai important concept implicat în acest proces este crearea unei cantități suficiente de lumină pentru cameră în scopul detectării. Nu veți ști niciodată exact când camera poate fi declanșată și când poate obține momentul perfect. Așadar, în acel moment, semnalul va fi trimis într-o anumită măsură și se poate alege modulul camerei potrivit.

Concluzie

Din discuția de mai sus, modulul camerei USB are funcții generale și este asamblat cu un modul de zoom automat. Focalizarea fixă ​​a modulului camerei USB are o lentilă, o bază oglindă, un circuit integrat fotosensibil și așa mai departe. Utilizatorii trebuie să găsească diferența dintre modulele camerei USB și MIPI.

A modul de cameră personalizateste mai potrivit pentru dezvoltarea de noi aplicații. Deoarece modulul de cameră personalizat poate fi construit pe baza cerințelor specificate. Din tendința de dezvoltare a camerei putem învăța: în primul rând, camera cu mai mulți pixeli (13 milioane, 16 milioane), senzor de imagine de înaltă calitate (CMOS), viteză mare de transmisie (USB2.0, USB3.0 și alte interfețe rapide) va fi tendința viitorului; în al doilea rând, personalizarea și specializarea (utilizată doar ca dispozitiv de intrare video profesional), multifuncționalitatea (cu alte funcții, cum ar fi unitatea flash însoțitoare, tendința către camerele digitale, este de asemenea conceput ca aceasta să poată avea funcția de scaner în viitor), etc. În al treilea rând, experiența utilizatorului este crucială, o utilizare mai ușoară, funcții de aplicație mai practice sunt nevoile reale ale clienților.