Končni vodnik za prilagoditev modula kamere

V sodobnem svetu so digitalni fotoaparati postali zelo pogosti z novo tehnologijo po najnižjem cenovnem razredu. Eden od pomembnih dejavnikov uvedbe nove tehnologije so slikovni senzorji CMOS. Modul kamere CMOS je bil v primerjavi z drugimi cenejši za proizvodnjo. Z novimi funkcijami, ki so bile uvedene v sodobne fotoaparate s senzorji CMOS, je zajemanje kristalno jasnih slik postalo pomembno.Vodilni proizvajalec modulov kamerprihaja z vgrajeno kamero z večjo zmogljivostjo in večjo hitrostjo zajemanja slik. CMOS senzorji zagotavljajo branje vezij s fotosenzibilno funkcijo. Arhitektura slikovnih pik se je v sodobnem času prav tako korenito spremenila in je pripomogla k zajemanju slik v odlični kakovosti. Komplementarni kovinsko-oksidno-polprevodniški slikovni senzorji pretvarjajo svetlobo v elektrone, zato je bil v sodobnih napravah uveden modul USB kamere zaradi svojih vrhunskih funkcij.

Kaj je modul kamere?

Modul kamere ali kompaktni modul kamere je vrhunski slikovni senzor, integriran z elektronsko krmilno enoto, objektivom, digitalnim procesorjem signalov in vmesnikom, kot sta USB ali CSI. Modul kamere se pogosto uporablja v različnih aplikacijah, vključno z:

• Industrijski pregled
• Promet in varnost
• Trgovina na drobno in finance
• Dom in zabava
• Zdravje in prehrana

Z razvojem tehnologije in internetnih zmogljivosti se je hitrost omrežja močno izboljšala, skupaj z uvedbo novih naprav za fotografsko slikanje. Modul kamere se pogosto uporablja v pametnih telefonih, tablicah, osebnih računalnikih, robotih, dronih, medicinskih napravah, elektronskih napravah in mnogih drugih. Razcvet tehnologije fotografskega slikanja je utrl pot uvedbi 5-, 8-, 13-, 20-, 24-megapikselnih kamer in drugih.

Modul kamere vsebuje naslednje komponente, kot so

• Slikovni senzor
• Leča
• Digitalna obdelava signalov
• Infrardeči filter
• Fleksibilno tiskano vezje ali tiskana vezja
• Priključek

Objektiv:

Ključni del vsakega fotoaparata je objektiv, ki igra pomembno vlogo pri kakovosti svetlobe, ki pada na slikovni senzor, in s tem določa kakovost izhodne slike. Izbira pravega objektiva za vašo uporabo je znanost, natančneje, gre bolj za optiko. Z optičnega vidika je treba upoštevati številne parametre, ki vplivajo na izbiro objektiva, kot so sestava objektiva, konstrukcija leče (plastična ali steklena), efektivna goriščna razdalja, zaslonka F, vidno polje, globinska ostrina, TV-popačenje, relativna osvetljenost, MTF itd.

Slikovni senzor

Slikovni senzor je senzor, ki zaznava in posreduje informacije, ki se uporabljajo za ustvarjanje slike. Senzor je ključ doModul kamereza določitev kakovosti slike. Ne glede na to, ali gre za kamero pametnega telefona ali digitalni fotoaparat, imajo senzorji pomembno vlogo. Trenutno je CMOS senzor bolj priljubljen in veliko cenejši za izdelavo kot CCD senzor.

Vrsta senzorja - CCD ali CMOS

CCD senzor – Prednosti CCD senzorja so visoka občutljivost, nizek šum in veliko razmerje signal/šum. Vendar je proizvodni proces zapleten, stroški visoki, poraba energije pa visoka. CMOS senzor – Prednost CMOS senzorja je visoka integracija (z integracijo AADC s signalnim procesorjem se lahko močno zmanjša velikost), nizka poraba energije in nizki stroški. Vendar je šum relativno velik, občutljivost nizka, zahteve glede svetlobnega vira pa visoke.

DSP:

Parametri digitalnega slikovnega signala so optimizirani tudi s pomočjo vrste kompleksnih matematičnih algoritmov. Najpomembneje je, da se signali prenašajo v pomnilnik ali pa se lahko prenašajo na komponente zaslona.

Okvir strukture DSP vključuje

• Ponudnik internetnih storitev
• JPEG kodirnik
• Krmilnik naprave USB

Razlika med modulom USB kamere in modulom senzorske kamere/modulom CMOS kamere Modul USB 2.0 kamere:

Modul kamere USB 2.0 neposredno integrira enoto kamere in enoto za zajem videa ter se nato prek vmesnika USB poveže z gostiteljskim sistemom. Zdaj modul digitalne kamere na trgu FOTOAPARATOV v osnovi temelji na novem vmesniku USB 2.0 za prenos podatkov. Računalnik in druge mobilne naprave se povežejo neposredno prek vmesnika USB – preprosto priključite in zaženite. Ti moduli kamere USB 2.0, ki ustrezajo UVC, so združljivi s programsko opremo Windows (DirectShow) in Linux (V4L2) ter ne potrebujejo gonilnikov.

• Standard USB video razreda (UVC)
• Največja pasovna širina prenosa USB 2.0 je 480 Mbps (tj. 60 MB/s)
• Preprosto in stroškovno učinkovito
• Priklopi in uporabljaj
• Visoka združljivost in stabilnost
• Višji dinamični razpon

Po obdelavi s programsko opremo v standardnem operacijskem sistemu, ki je združljiv s standardi UVC, se digitalni signal odda na prikazovalnik.

Modul kamere USB 3.0:

V primerjavi z modulom kamere USB 2.0 kamera USB 3.0 omogoča hitrejši prenos podatkov, USB 3.0 pa je popolnoma združljiv z vmesnikom USB 2.0.

• Največja pasovna širina prenosa USB 3.0 je do 5,0 Gbps (640 MB/s)
• Definicija 9-pinov v primerjavi s 4-pinskim USB 2.0
• Popolnoma združljiv z USB 2.0
• Superhitra povezljivost

Modul CMOS kamere (CCM)

Modul kamere CCM ali Coms se imenuje tudi komplementarni kovinsko-oksidno-polprevodniški modul kamere, katerega osrednja naprava je uporabna za različne aplikacije, kot so prenosne kamere. V primerjavi s tradicionalnimi sistemi kamer ima CCM veliko funkcij, ki vključujejo

• Miniaturizacija
• Nizka poraba energije
• Visoka slika
• Nizki stroški

Načelo delovanja modula USB kamere

Optična slika, ki jo ustvari prizor skozi lečo (LEČA), se projicira na površino slikovnega senzorja (SENZOR) in nato pretvori v električni signal, ki se po A/D (analogno-digitalni) pretvorbi pretvori v digitalni slikovni signal. Pošlje se v digitalni procesni čip (DSP) za obdelavo, nato pa se prek vhodno/izhodnega vmesnika prenese v računalnik za obdelavo, kjer je sliko mogoče videti na zaslonu (DISPLAY).

Kako preizkusiti USB kamere in CCM (modul CMOS kamere)? USB kamera: (na primer programska oprema Amcap)

1. korak: Povežite kamero s kamero USB.

2. korak: Kabel USB priključite na računalnik ali mobilni telefon prek adapterja OTG.

Amcap:

Odprite AMCap inIzberite modul kamere:

Izberite ločljivost v Možnosti >> Zajem videa Pin

Prilagodite nastavitve kamere, kot so svetlost, kontrast, ravnovesje beline ... v Možnosti >> Filter za zajem videa

Amcap vam omogoča zajemanje slik in videoposnetkov.

CCM:

CCM je bolj zapleten, saj je vmesnik MIPI ali DVP, DSP pa je ločen od modula. Uporaba adapterske plošče Dothinkey in hčerinske plošče za testiranje je v proizvodnji pogosta:

Dothinkey adapterska plošča:

Povežite modul kamere s hčerinsko ploščo (slika 2).

Odprite programsko opremo za testiranje

Prilagojen vpogled v procese modula kamere

Z več sto tisoč aplikacijami modulov kamer standardni moduli kamer proizvajalcev originalne opreme ne morejo izpolniti vseh specifičnih zahtev, zato je postopek prilagajanja nujen in priljubljen, vključno s spremembami strojne in vdelane programske opreme, vključno z dimenzijo modula, kotom gledanja objektiva, vrsto samodejnega/fiksnega ostrenja in filtrom objektiva, da se spodbudi inovacija.

Enkratni inženiring v celoti zajema raziskave, razvoj in načrtovanje za proizvodnjo novega izdelka; to vključuje tudi začetne stroške. Najpomembneje je, da je NRE enkratni strošek, ki je lahko povezan z načrtovanjem, izdelavo nove zasnove ali opreme. To vključuje tudi različne stroške za nov postopek. Če se stranka strinja z NRE, bo dobavitelj po plačilu poslal risbo v potrditev.

Prilagojen tok zahtev

1. Lahko nam posredujete risbe ali vzorce, pa tudi zahtevate dokumentacijo, ki jo razvije naše inženirsko osebje.
2. Komunikacija
3. Z vami se bomo podrobno pogovorili, da bi določili, kakšen izdelek potrebujete, in poskušali izbrati najprimernejši izdelek glede na vaše potrebe.
4. Razvoj vzorca
5. Določite podrobnosti vzorca razvoja in čas dobave. Za zagotovitev nemotenega napredka se kadar koli oglasite.
6. Testiranje vzorcev
7. Preizkusite in preverite starost vaše aplikacije, rezultati povratnih testov, ni potrebe po spreminjanju, množična proizvodnja.

Vprašanja, ki si jih morate zastaviti, preden prilagodite modul kamere. Kakšne so zahteve?

Modul USB kameremora imeti naslednje zahteve. To so najpomembnejše komponente, ki dodajo jasnost fotografij in dober princip delovanja. Komponente so dobro specificirane s povezavo prek integriranih vezij CMOS in CCD. Delovati mora v skladu z zahtevami uporabnika in deluje kot uporabniku prijazna možnost za kamero. Povezati se bo z mnogimi stvarmi, kar doda popolno rešitev za zahteve kamere za povezavo USB.

• Leča
• senzor
• DSP
• tiskano vezje

Kakšno ločljivost želite od USB kamere?

Ločljivost je parameter, ki se uporablja za merjenje količine podatkov v bitni sliki in je običajno izražen kot dpi (pika na palec). Preprosto povedano, ločljivost kamere se nanaša na sposobnost kamere, da analizira sliko, torej na število slikovnih pik slikovnega senzorja kamere. Najvišja ločljivost je velikost, pri kateri kamera lahko loči slike z najvišjim številom slikovnih pik v kameri. Trenutna ločljivost CMOS-a s 30 W slikovnimi pikami je 640 × 480, ločljivost CMOS-a s 50 W slikovnimi pikami pa 800 × 600. Številki ločljivosti predstavljata enoti za število točk v dolžini in širini slike. Razmerje stranic digitalne slike je običajno 4:3.

V praktičnih aplikacijah, če se kamera uporablja za spletni klepet ali videokonference, višja kot je ločljivost, večja je potrebna pasovna širina omrežja. Zato bi morali potrošniki biti pozorni na ta vidik in izbrati slikovno piko, ki ustreza njihovim potrebam in izbrati ustrezno sliko za njihove izdelke.

Vidni kot (FOV)?

Kot vidnega polja (FOV) se nanaša na obseg, ki ga objektiv lahko pokrije. (Ko objektiv preseže ta kot, predmeta ne bo pokril.) Objektiv kamere lahko pokrije širok razpon prizorov, običajno izražen s kotom. Ta kot se imenuje vidno polje objektiva (FOV). Območje, ki ga subjekt pokrije skozi objektiv na goriščni ravnini, da se oblikuje vidna slika, je vidno polje objektiva. Vidno polje (FOV) je treba določiti glede na okolje uporabe. Večji kot je kot objektiva, širše je vidno polje in obratno.

Dimenzija kamere za vašo aplikacijo

Glavni parametri, ki so bili izračunani z modulom kamere, so dimenzija, ki se najbolj razlikuje glede na različne zahteve.

odvisno od velikosti in optičnega formata. Ima vidno polje in goriščno razdaljo za dostop do izračuna dimenzije objekta. Vključuje zadnjo goriščno razdaljo in vključuje popolno lečo za format. Optična velikost leče mora ustrezati vaši uporabi in je odvisna od običajne. Premer se razlikuje glede na večje senzorje in naprave s pokrovi leč. Odvisen je od oblike vinjetiranja ali temnih robov slike.

Pri stotinah tisočih aplikacijah modulov kamer so dimenzije modulov dejavnik, ki se najbolj razlikuje. Naši inženirji lahko razvijejo natančne dimenzije, ki bodo najbolje ustrezale vašemu specifičnemu projektu.

EAU izdelkov

Cena izdelka je odvisna od specifikacij. USB kamera z majhno EAU ni priporočljiva za prilagojeno kamero. Zaradi nenehnega povpraševanja in zahtev glede personalizacije, kot so objektiv, velikost, senzor, je prilagojen modul kamere vaša najboljša možnost.

Izbira pravega modula kamere

Na splošno se bo večina strank osredotočila nadesni modul kamereda nikoli ne boste vedeli, kakšen objektiv je tukaj potreben. Uporabljene je bile ogromne teoretične podlage, ki ljudem pomagajo izbrati popoln objektiv in popoln modul kamere. Izbira objektiva bo popolnoma odvisna od procesa, ki ga boste uporabili. Zaradi različnih rešitev senzorja in DSP-ja ter objektivov se različni objektivi in ​​učinki slikovnega modula kamere zelo razlikujejo. Nekatere kamere se lahko uporabljajo v različnih aplikacijah, nekatere pa le v določenih aplikacijah za doseganje najboljših rezultatov slikanja. Nekatere vrhunske kamere lahko zajamejo slike v okoljih s slabo svetlobo, vendar po relativno visoki ceni.

Učinkoviti učinki:

Če imate modul kamere ali kamero nameščen v pisarni ali majhni spalnici, bo v tistem trenutku dovolj le goriščna razdalja 2,8 mm. Če želite modul kamere ali kamero namestiti na dvorišču, potem potrebujete goriščno razdaljo od 4 mm do 6 mm. Goriščna razdalja se poveča, ker je prostora veliko. V tovarni ali na ulici boste potrebovali goriščno razdaljo 8 mm ali 12 mm, saj bo prostora zelo veliko.

Ko želite izbrati modul kamere za bližnjo infrardečo svetlobo, bo spektralni odziv modula kamere v veliki meri odvisen od materiala leče ali senzorja. Senzorji bodo v celoti na osnovi silicija in bodo na izjemno izjemen način pokazali učinkovit odziv na bližnjo infrardečo svetlobo. V primerjavi z vidno svetlobo ali 850 nm bo občutljivost pri 940 nm veliko manjša. Kljub temu lahko še vedno zelo učinkovito zajamete sliko. Najpomembnejši koncept v tem procesu je ustvariti dovolj svetlobe za kamero za namene zaznavanja. Nikoli ne boste natančno vedeli, kdaj se bo kamera sprožila in ali bo ujela popoln čas, kar bo zelo drugače. Takrat bo signal poslan v določeni meri in lahko boste izbrali pravi modul kamere.

Zaključek

Iz zgornje razprave je razvidno, da ima modul USB kamere splošne funkcije in je sestavljen z modulom za samodejno povečavo. Fiksni fokus modula USB kamere ima lečo, zrcalno podlago, fotosenzibilno integrirano vezje itd. Uporabniki morajo ugotoviti razliko med moduloma USB in MIPI kamere.

A prilagojen modul kamereje bolj primeren za razvoj novih aplikacij. Ker je mogoče prilagojen modul kamere zgraditi na podlagi določenih zahtev. Iz razvojnega trenda kamere lahko izvemo: Prvič, kamera z višjim številom slikovnih pik (13 milijonov, 16 milijonov), visokokakovostnim slikovnim senzorjem (CMOS) in visoko hitrostjo prenosa (USB2.0, USB3.0 in drugi hitri vmesniki) bo prihodnji trend; Drugič, prilagajanje in specializacija (uporaba le kot profesionalna vhodna video naprava), večnamenskost (z drugimi funkcijami, kot je priloženi bliskovni pogon, trend k digitalnim fotoaparatom, možno je tudi, da bo kamera v prihodnosti imela funkcijo optičnega bralnika) itd. Tretjič, uporabniška izkušnja je ključnega pomena, bolj uporabniku prijazna, enostavnejša za uporabo in bolj praktične funkcije uporabe so dejanske potrebe strank.