المبدأ التوجيهي النهائي لتخصيص وحدة الكاميرا

في العالم الحديث، أصبحت الكاميرات الرقمية شائعة جدًا مع التكنولوجيا الجديدة بأقل الأسعار. أحد العوامل المهمة وراء إدخال التكنولوجيا الجديدة هو مستشعرات الصور CMOS. كانت وحدة كاميرا CMOS أقل تكلفة في التصنيع مقارنة بغيرها. مع الميزات الجديدة التي تم تقديمها في الكاميرات الحديثة المزودة بمستشعرات Cmos، أصبح التقاط صور واضحة تمامًا أمرًا بارزًا.أعلى الشركة المصنعة لوحدة الكاميرالقد تم تزويده بكاميرا مدمجة ذات أداء متزايد ومعدل أعلى لالتقاط الصور. تضمن مستشعرات CMOS قراءة الدوائر باستخدام ميزة الحساسية للضوء. تغيرت أيضًا بنية البكسل في العصر الحديث بشكل جذري وساعدت في التقاط الصور بنطاق جودة ممتاز. تعمل مستشعرات الصور المكملة لأشباه الموصلات المصنوعة من أكسيد المعدن على تحويل الضوء إلى إلكترونات، لذلك تم تقديم وحدة كاميرا USB في الأجهزة الحديثة لميزاتها المتطورة.

ما هي وحدة الكاميرا؟

وحدة الكاميرا أو وحدة الكاميرا المدمجة عبارة عن مستشعر صور متطور مدمج مع وحدة التحكم الإلكترونية والعدسة ومعالج الإشارات الرقمية والواجهة مثل USB أو CSI. تم استخدام وحدة الكاميرا على نطاق واسع عبر العديد من التطبيقات التي تشمل:

• التفتيش الصناعي
• المرور والأمن
• التجزئة والتمويل
• المنزل والترفيه
• الصحة والتغذية

مع تطور التكنولوجيا ومرافق الإنترنت، تم تحسين سرعة الشبكة بشكل كبير واقتران ذلك بإدخال أجهزة التصوير الفوتوغرافي الجديدة. تم استخدام وحدة الكاميرا على نطاق واسع في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر والروبوتات والطائرات بدون طيار والأجهزة الطبية والأجهزة الإلكترونية وغيرها الكثير. لقد مهدت الطفرة في تكنولوجيا التصوير الفوتوغرافي الطريق لطرح الكاميرات بدقة 5 ميجابكسل، و8 ميجابكسل، و13 ميجابكسل، و20 ميجابكسل، و24 ميجابكسل وغيرها.

تحتوي وحدة الكاميرا على المكونات التالية مثل

• مستشعر الصورة
• عدسة
• معالجة الإشارات الرقمية
• مرشح الأشعة تحت الحمراء
• دائرة مطبوعة مرنة أو لوحة دوائر مطبوعة
• موصل

عدسة:

الجزء المهم في أي كاميرا هو العدسة وهي تلعب دورًا مهمًا في جودة الضوء الذي يسقط على مستشعر الصورة وبالتالي تحديد جودة الصورة الناتجة. يعد اختيار العدسة المناسبة لتطبيقك بمثابة علم، ولكي نكون دقيقين، فهو يعتمد أكثر على البصريات. هناك عدد من العوامل من المنظور البصري التي يجب مراعاتها عند اختيار العدسة لتلبية متطلبات التطبيق، والتي تؤثر على اختيار العدسة، مثل تكوين العدسة، وتكوين العدسة سواء كانت عدسة بلاستيكية أو زجاجية، والبعد البؤري الفعال، F لا، مجال الرؤية، عمق المجال، تشويه التلفزيون، الإضاءة النسبية، MTF إلخ.

مستشعر الصورة

مستشعر الصورة هو جهاز استشعار يكتشف وينقل المعلومات المستخدمة في تكوين الصورة. الاستشعار هو المفتاحوحدة الكاميرالتحديد جودة الصورة. سواء كانت كاميرا هاتف ذكي أو كاميرا رقمية، تلعب أجهزة الاستشعار دورًا مهمًا. في الوقت الحالي، يعد مستشعر CMOS أكثر شيوعًا وأقل تكلفة في التصنيع من مستشعر CCD.

نوع المستشعر- CCD مقابل CMOS

مستشعر CCD - تتمثل مزايا CCD في الحساسية العالية والضوضاء المنخفضة ونسبة الإشارة إلى الضوضاء الكبيرة. لكن عملية الإنتاج معقدة، وتكلفة عالية واستهلاك للطاقة. مستشعر CMOS - ميزة CMOS هي تكاملها العالي (دمج AADC مع معالج الإشارة، يمكن تقليل حجمه الصغير بشكل كبير)، وانخفاض استهلاك الطاقة والتكلفة المنخفضة. ولكن الضوضاء كبيرة نسبيا، وحساسية منخفضة ومتطلبات عالية على مصدر الضوء.

معالج الإشارة الرقمية:

تم أيضًا تحسين معلمات إشارة الصورة الرقمية بمساعدة سلسلة من الخوارزميات الرياضية المعقدة. والأهم من ذلك، يتم نقل الإشارات إلى وحدة التخزين، أو يمكن نقلها إلى مكونات العرض.

يتضمن إطار هيكل DSP

• مزود خدمة الإنترنت
• التشفير JPEG
• جهاز تحكم USB

الفرق بين وحدة كاميرا USB ووحدة كاميرا المستشعر/وحدة كاميرا CMOSوحدة كاميرا USB 2.0:

تقوم وحدة الكاميرا USB 2.0 بدمج وحدة الكاميرا ووحدة التقاط الفيديو مباشرة، ثم تتصل بنظام المضيف من خلال واجهة USB. الآن تعتمد وحدة الكاميرا الرقمية في سوق الكاميرا بشكل أساسي على واجهة USB2.0 الجديدة لنقل البيانات. يتم توصيل الكمبيوتر والأجهزة المحمولة الأخرى مباشرة من خلال واجهة USB، ما عليك سوى التوصيل والتشغيل. تتوافق وحدات الكاميرا USB2.0 ذات شكوى UVC مع برامج Windows (DirectShow) وLinux (V4L2) ولا تتطلب برامج تشغيل.

• معيار فئة فيديو USB (UVC).
• الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للإرسال USB2.0 هو 480 ميجابت في الثانية (أي 60 ميجابايت/ثانية)
• بسيطة وفعالة من حيث التكلفة
• التوصيل والتشغيل
• توافق عالي ومستقر
• نطاق ديناميكي أعلى

بعد معالجتها بواسطة البرنامج على نظام التشغيل القياسي المتوافق مع معايير UVC، يتم إخراج الإشارة الرقمية إلى جهاز العرض.

وحدة الكاميرا USB 3.0:

بالمقارنة مع وحدة الكاميرا USB 2.0، تتيح كاميرا USB 3.0 النقل بسرعة أعلى، ويتوافق USB 3.0 تمامًا مع واجهة USB2.0

• الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لنقل USB3.0 يصل إلى 5.0 جيجابت في الثانية (640 ميجابايت / ثانية)
• تعريف 9 دبابيس مقارنة بـ USB2.0 4 دبابيس
• متوافق تمامًا مع USB 2.0
• اتصال فائق السرعة

وحدة كاميرا Cmos (CCM)

يُطلق على وحدة الكاميرا CCM أو Coms أيضًا اسم وحدة الكاميرا التكميلية لأشباه الموصلات المصنوعة من أكسيد المعدن والتي تحتوي على جهاز أساسي مفيد لتطبيقات مختلفة مثل معدات الكاميرا المحمولة. عند مقارنتها بأنظمة الكاميرا التقليدية، فإن CCM لديها الكثير من الميزات التي تشمل

• التصغير
• انخفاض استهلاك الطاقة
• صورة عالية
• تكلفة منخفضة

مبدأ عمل وحدة كاميرا USB

يتم عرض الصورة البصرية التي يولدها المشهد من خلال العدسة (LENS) على سطح مستشعر الصورة (SENSOR)، ثم يتم تحويلها إلى إشارة كهربائية، والتي يتم تحويلها إلى إشارة صورة رقمية بعد A/D (تناظري/رقمي) ) تحويل. يتم إرسالها إلى شريحة المعالجة الرقمية (DSP) للمعالجة، ثم يتم إرسالها إلى الكمبيوتر من خلال واجهة الإدخال / الإخراج للمعالجة، ومن ثم يمكن رؤية الصورة من خلال الشاشة (DISPLAY).

كيفية اختبار كاميرات USB وCCM (وحدة كاميرا CMOS)؟ كاميرا USB: (برنامج Amcap على سبيل المثال)

الخطوة 1: قم بتوصيل الكاميرا بكاميرا USB.

الخطوة 2: قم بتوصيل كابل USB بجهاز الكمبيوتر أو الهاتف المحمول من خلال محول OTG.

أمكاب:

افتح AMcap وحدد وحدة الكاميرا الخاصة بك:

اختر الدقة في الخيار >> Video Capture Pin

اضبط العقود الآجلة للكاميرا مثل السطوع والعقد. توازن اللون الأبيض.. في الخيار >> مرشح التقاط الفيديو

يمكّنك Amcap من التقاط الصورة والفيديو.

CCM:

يعد CCM أكثر تعقيدًا لأن الواجهة هي MIPI أو DVP ويتم فصل DSP مع الوحدة، يعد استخدام لوحة محول Dothinkey واللوحة الفرعية للاختبار أمرًا شائعًا في الإنتاج:

لوحة محول دوثينكي:

قم بتوصيل وحدة الكاميرا باللوحة الفرعية (pic-2).

افتح برنامج الاختبار

وحدة الكاميرا رؤية عملية مخصصة

مع مئات الآلاف من تطبيقات وحدة الكاميرا، لا يمكن لوحدات الكاميرا القياسية الخاصة بشركة OEM تلبية كل المتطلبات المحددة، لذلك تأتي عملية التخصيص مع الضرورة والشهرة، وتعديل الأجهزة والبرامج الثابتة، بما في ذلك أبعاد الوحدة، وزاوية عرض العدسة، ونوع التركيز التلقائي/الثابت ومرشح العدسة لتمكين الابتكار.

تغطي الهندسة غير المتكررة بشكل كامل البحث والتطوير والتصميم لإنتاج منتج جديد؛ وهذا يشمل أيضًا التكاليف الأولية. والأهم من ذلك، أن تكلفة NRE هي تكلفة لمرة واحدة يمكن ربطها بتصميم أو تصنيع تصميم أو معدات جديدة. يتضمن هذا أيضًا اختلافًا في العملية الجديدة. إذا وافق العميل على NRE، فسيقوم المورد بإرسال الرسم للتأكيد بعد الدفع.

تدفق المتطلبات المخصصة

1. يمكنك تقديم رسومات أو عينات، بالإضافة إلى طلب الوثائق والتي تم تطويرها من قبل طاقمنا الهندسي.
2. تواصل
3. سوف نتواصل معك بالتفصيل لتحديد المنتج الذي تحتاجه إلى حد ما ومحاولة تحديد المنتج الأنسب لك وفقًا لاحتياجاتك.
4. تطوير العينة
5. تحديد تفاصيل عينة التطوير ووقت التسليم. التواصل في أي وقت لضمان التقدم السلس.
6. اختبار العينة
7. اختبار وعمر التطبيق الخاص بك، نتائج اختبار ردود الفعل، لا حاجة للتعديل، الإنتاج الضخم.

الأسئلة التي يجب عليك طرحها قبل تخصيص وحدة الكاميرا ما هي المتطلبات؟

وحدة كاميرا USBيجب أن يكون لديك المتطلبات التالية. إنها أهم المكونات التي تضيف وضوح الصورة ومبدأ العمل الجيد. يتم تحديد المكونات بشكل جيد من خلال الاتصال عبر الدوائر المتكاملة CMOS وCCD. يجب أن يعمل وفقًا لمتطلبات المستخدم ويكون بمثابة خيار كاميرا سهل الاستخدام. سيتم توصيله بالكثير من الأشياء التي تضيف حلاً مثاليًا لمتطلبات الكاميرا للاتصال عبر USB.

• عدسة
• الاستشعار
• DSP
• ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ما الدقة التي تريدها من كاميرا USB؟

الدقة عبارة عن معلمة تستخدم لقياس كمية البيانات في صورة نقطية، وعادةً ما يتم التعبير عنها بـ dpi (نقطة في البوصة). ببساطة، تشير دقة الكاميرا إلى قدرة الكاميرا على تحليل الصورة، أي عدد البكسلات الخاصة بمستشعر الصورة الخاص بالكاميرا. أعلى دقة هي حجم قدرة الكاميرا على تحليل الصور بأعلى عدد من البكسلات في الكاميرا. تبلغ دقة CMOS الحالية البالغة 30 وات بكسل 640 × 480، ودقة CMOS 50 وات بكسل هي 800 × 600. يمثل رقما الدقة وحدات عدد النقاط في طول الصورة وعرضها. عادة ما تكون نسبة العرض إلى الارتفاع للصورة الرقمية 4:3.

في التطبيقات العملية، إذا تم استخدام الكاميرا للدردشة عبر الويب أو مؤتمرات الفيديو، فكلما زادت الدقة، زاد النطاق الترددي للشبكة المطلوب. لذلك، يجب على المستهلكين الانتباه إلى هذا الجانب، واختيار البكسل المناسب لمنتجاتهم وفقًا لاحتياجاتهم.

زاوية مجال الرؤية (FOV)؟

تشير زاوية مجال الرؤية إلى النطاق الذي يمكن أن تغطيه العدسة. (لن تغطي العدسة الجسم عندما يتجاوز هذه الزاوية.) يمكن لعدسة الكاميرا أن تغطي نطاقًا واسعًا من المشاهد، والتي يتم التعبير عنها عادةً بالزاوية. وتسمى هذه الزاوية عدسة FOV. المنطقة التي يغطيها الموضوع من خلال العدسة على المستوى البؤري لتكوين صورة مرئية هي مجال رؤية العدسة. يجب أن يتم تحديد مجال الرؤية من خلال بيئة التطبيق، فكلما كانت زاوية العدسة أكبر، كان مجال الرؤية أوسع، والعكس صحيح.

أبعاد الكاميرا للتطبيق الخاص بك

المعلمات الرئيسية التي تم حسابها باستخدام وحدة الكاميرا هي البعد، الذي يختلف كثيرًا باختلاف المتطلبات

اعتمادا على الحجم والشكل البصري. يحتوي على مجال رؤية وطول بؤري للوصول إليه من خلال حساب أبعاد الكائن. يتضمن البعد البؤري الخلفي ويتضمن عدسة مثالية للتنسيق. يجب أن يتناسب الحجم البصري للعدسة مع تطبيقك ويعتمد على الحجم التقليدي. يختلف القطر وفقًا لأجهزة الاستشعار الأكبر حجمًا والأدوات المزودة بأغطية العدسات. يعتمد ذلك على شكل التظليل أو التعتيم في زوايا الصور.

مع وجود مئات الآلاف من تطبيقات وحدات الكاميرا، تمثل أبعاد الوحدة العامل الأكثر تنوعًا. يتمتع مهندسونا بالقدرة على تطوير الأبعاد الدقيقة التي ستعمل بشكل أفضل لمشروعك المحدد.

EAU للمنتجات

تعتمد تكلفة سعر المنتج على المواصفات. لا يُقترح استخدام كاميرا USB ذات EAU صغير ككاميرا مخصصة. مع متطلبات الطلب والتخصيص المستمرة مثل العدسة والحجم والمستشعر، فإن وحدة الكاميرا المخصصة هي خيارك الأفضل.

اختيار وحدة الكاميرا المناسبة

بشكل عام، سيتم التركيز على معظم العملاءوحدة الكاميرا الصحيحةلن يعرف أحد أبدًا نوع العدسة المطلوبة لاستخدامها هنا. لقد تم استخدام عدد هائل من النظريات هنا لتوعية الأشخاص باختيار العدسة المثالية واختيار وحدة الكاميرا المثالية. ستعتمد العدسة التي ستختارها بشكل كامل على العملية التي ستستخدمها. نظرًا للحلول المختلفة للمستشعر وDSP والعدسات المختلفة، كما تختلف تأثيرات التصوير لوحدة الكاميرا كثيرًا. يمكن استخدام بعض الكاميرات في تطبيقات مختلفة، ولكن يمكن استخدام بعضها فقط في بعض التطبيقات المحددة للحصول على أفضل نتائج التصوير. يمكن لبعض الكاميرات ذات المستوى النجمي التقاط الصور في البيئات منخفضة الإضاءة، ولكن بسعر مرتفع نسبيًا.

التأثيرات الفعالة:

في حالة تثبيت وحدة الكاميرا أو الكاميرا في مكتبك أو غرفة نومك الصغيرة، فسيكون البعد البؤري 2.8 مم فقط كافيًا في ذلك الوقت. في حالة رغبتك في تثبيت وحدة الكاميرا أو الكاميرا في الفناء الخلفي الخاص بك، فتأكد من أنها تحتاج إلى طول بؤري يتراوح من 4 مم إلى 6 مم. يتم زيادة البعد البؤري نظرًا لأن المساحة أكبر. ستحتاج إلى طول بؤري 8 مم أو 12 مم، ثم يمكنك استخدامه في مصنعك أو شارعك نظرًا لأن المساحة ستكون عالية جدًا.

عندما تريد اختيار وحدة الكاميرا لضوء NIR، سيتم تحديد الاستجابة الطيفية لوحدة الكاميرا بشكل رئيسي من خلال مادة العدسة أو مادة المستشعر. ستكون المستشعرات مبنية بالكامل على السيليكون وستعرض الاستجابة الفعالة لضوء NIR بطريقة غير عادية. بالمقارنة مع الضوء المرئي أو 850 نانومتر، ستكون الحساسية أصغر بكثير بالنسبة إلى 940 نانومتر. على الرغم من حصولك على هذا، لا يزال بإمكانك الحصول على الصورة بشكل فعال للغاية. إن المفهوم الأكثر أهمية في هذه العملية هو خلق ما يكفي من الضوء للكاميرا لغرض الكشف. لن تعرف أبدًا تمامًا متى يمكن تشغيل الكاميرا وسيكون التوقيت المثالي مختلفًا تمامًا. لذا، في ذلك الوقت، سيتم إرسال الإشارة إلى حد معين ويمكن للمرء اختيار وحدة الكاميرا المناسبة.

خاتمة

من المناقشة أعلاه، تحتوي وحدة كاميرا USB على وظائف شاملة ويتم تجميعها باستخدام وحدة تكبير تلقائية. يحتوي التركيز الثابت لوحدة كاميرا USB على عدسة وقاعدة مرآة ودائرة متكاملة حساسة للضوء وما إلى ذلك. يجب على المستخدمين العثور على الفرق بين وحدات الكاميرا USB وMIPI.

A وحدة الكاميرا المخصصةأكثر ملاءمة لتطوير تطبيقات جديدة. لأن وحدة الكاميرا المخصصة يمكن أن تعتمد على المتطلبات المحددة. يمكننا أن نتعلم من اتجاه تطوير الكاميرا: أولاً، كاميرا بكسل أعلى (13 مليونًا، 16 مليونًا)، ومستشعر صور عالي الجودة (CMOS)، وسرعة نقل عالية (USB2.0، وUSB3.0، وغيرها من الواجهات السريعة) سيكون الاتجاه المستقبلي. ثانيًا، التخصيص والتخصيص (يستخدم فقط كجهاز إدخال فيديو احترافي)، ومتعدد الوظائف (مع وظائف أخرى، مثل محرك الأقراص المحمول المصاحب، والاتجاه نحو الكاميرات الرقمية، ومن الممكن أيضًا أن يكون للكاميرا وظيفة الماسح الضوئي في المستقبل)، وما إلى ذلك. ثالثًا، تعد تجربة المستخدم أمرًا بالغ الأهمية، وأكثر سهولة في الاستخدام، وأكثر سهولة في الاستخدام، ووظائف التطبيق الأكثر عملية هي الاحتياجات الحقيقية للعملاء.