Die ultimative Richtlinie zum Anpassen eines Kameramoduls

In der modernen Welt sind Digitalkameras mit neuer Technologie in der niedrigsten Preisklasse weit verbreitet. Einer der wichtigen Treiber für die Einführung neuer Technologien sind die CMOS-Bildsensoren. Die Herstellung des CMOS-Kameramoduls war im Vergleich zu anderen Modulen kostengünstiger. Bei den neuen Funktionen, die in modernen Kameras mit CMOS-Sensoren eingeführt wurden, steht die Aufnahme kristallklarer Bilder im Vordergrund.Der führende Hersteller von Kameramodulenverfügt über eine integrierte Kamera mit erhöhter Leistung und einer höheren Bildaufnahmerate. CMOS-Sensoren sorgen für das Auslesen der Schaltung mit lichtempfindlicher Funktion. Auch die Pixelarchitektur hat sich in der heutigen Zeit radikal verändert und dazu beigetragen, Bilder in hervorragender Qualität aufzunehmen. Komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Bildsensoren wandeln Licht in Elektronen um. Daher wurde in modernen Geräten das USB-Kameramodul aufgrund seiner High-End-Funktionen eingeführt.

Was ist ein Kameramodul?

Ein Kameramodul oder Kompaktkameramodul ist ein High-End-Bildsensor, der in die elektronische Steuereinheit, das Objektiv, den digitalen Signalprozessor und die Schnittstelle wie USB oder CSI integriert ist. Das Kameramodul wird häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Industrielle Inspektion
• Verkehr und Sicherheit
• Einzelhandel und Finanzen
• Heim & Unterhaltung
• Gesundheit & Ernährung

Mit der Entwicklung der Technologie und Internet-Einrichtungen wurde die Netzwerkgeschwindigkeit erheblich verbessert und mit der Einführung neuer fotografischer Bildgebungsgeräte verbunden. Das Kameramodul wird häufig in Smartphones, Tablets, PCs, Robotern, Drohnen, medizinischen Geräten, elektronischen Geräten und vielen anderen verwendet. Der Boom in der fotografischen Bildtechnologie hat den Weg für die Einführung von 5 Megapixeln, 8 Megapixeln, 13 Megapixeln, 20 Megapixeln, 24 Megapixeln und mehr geebnet.

Das Kameramodul enthält die folgenden Komponenten wie z

• Bildsensor
• Linse
• Digitale Signalverarbeitung
• Infrarotfilter
• Flexible Leiterplatte oder Leiterplatte
• Stecker

Linse:

Der entscheidende Teil jeder Kamera ist das Objektiv. Es spielt eine wichtige Rolle für die Qualität des Lichts, das auf den Bildsensor fällt, und entscheidet somit über die Qualität des ausgegebenen Bildes. Die Wahl des richtigen Objektivs für Ihre Anwendung ist eine Wissenschaft, und genauer gesagt ist es eher eine Frage der Optik. Aus optischer Sicht müssen bei der Auswahl des Objektivs zur Erfüllung der Anwendungsanforderungen eine Reihe von Parametern berücksichtigt werden, die die Auswahl des Objektivs beeinflussen, wie z. B. die Zusammensetzung des Objektivs, die Konstruktion des Objektivs, ob Kunststoff- oder Glaslinse, die effektive Brennweite, F .Nein, Sichtfeld, Schärfentiefe, TV-Verzerrung, relative Beleuchtung, MTF usw.

Bildsensor

Ein Bildsensor ist ein Sensor, der Informationen erkennt und übermittelt, die zur Erstellung eines Bildes verwendet werden. Der Sensor ist der Schlüssel zumKameramodulum die Qualität des Bildes zu bestimmen. Ob Smartphone-Kamera oder Digitalkamera, Sensoren spielen eine wichtige Rolle. Derzeit ist der CMOS-Sensor beliebter und viel kostengünstiger in der Herstellung als der CCD-Sensor.

Sensortyp: CCD vs. CMOS

CCD-Sensor – Die Vorteile von CCD sind hohe Empfindlichkeit, geringes Rauschen und großes Signal-Rausch-Verhältnis. Der Produktionsprozess ist jedoch kompliziert, verursacht hohe Kosten und einen hohen Stromverbrauch. CMOS-Sensor – Der Vorteil von CMOS ist seine hohe Integration (durch die Integration von AADC mit einem Signalprozessor kann er stark reduziert werden), geringer Stromverbrauch und niedrige Kosten. Aber das Rauschen ist relativ groß, die Empfindlichkeit ist gering und die Anforderungen an die Lichtquelle sind hoch.

DSP:

Auch die Parameter des digitalen Bildsignals werden mit Hilfe einer Reihe komplexer mathematischer Algorithmen optimiert. Am wichtigsten ist, dass Signale an den Speicher übertragen werden oder an die Anzeigekomponenten übertragen werden können.

Das DSP-Struktur-Framework umfasst

• ISP
• JPEG-Encoder
• USB-Gerätecontroller

Der Unterschied zwischen USB-Kameramodul und Sensorkameramodul/CMOS-KameramodulUSB 2.0-Kameramodul:

Das USB 2.0-Kameramodul integriert die Kameraeinheit und die Videoaufnahmeeinheit direkt und stellt dann über die USB-Schnittstelle eine Verbindung zum HOST-SYSTEM her. Mittlerweile basiert das Digitalkameramodul auf dem KAMERA-Markt grundsätzlich auf der neuen Datenübertragungsschnittstelle USB2.0. Computer und andere mobile Geräte werden direkt über die USB-Schnittstelle angeschlossen, einfach per Plug-and-Play. Diese UVC-konformen USB2.0-Kameramodule sind mit Windows- (DirectShow) und Linux-Software (V4L2) kompatibel und erfordern keine Treiber.

• USB-Videoklasse-Standard (UVC).
• Die maximale Übertragungsbandbreite von USB2.0 beträgt 480 Mbit/s (also 60 MB/s).
• Einfach und kostengünstig
• Plug-and-Play
• Hohe Kompatibilität und Stabilität
• Höherer Dynamikbereich

Nach der Verarbeitung durch die Software auf dem Standard-Betriebssystem, das mit UVC-Standards kompatibel ist, wird das digitale Signal an das Anzeigegerät ausgegeben.

USB 3.0-Kameramodul:

Im Vergleich zum USB 2.0-Kameramodul ermöglicht die USB 3.0-Kamera eine Übertragung mit höherer Geschwindigkeit und USB 3.0 ist vollständig kompatibel mit der USB 2.0-Schnittstelle

• Die maximale Übertragungsbandbreite von USB3.0 beträgt bis zu 5,0 Gbit/s (640 MB/s).
• 9-polige Definition im Vergleich zu USB2.0 4-polig
• Voll kompatibel mit USB 2.0
• SuperSpeed-Konnektivität

CMOS-Kameramodul (CCM)

Das CCM- oder Coms-Kameramodul wird auch als Complementary Metal Oxide Semiconductor Camera Module bezeichnet, dessen Kerngerät für verschiedene Anwendungen wie tragbare Kameraausrüstung nützlich ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Kamerasystemen verfügt CCM über zahlreiche Funktionen, darunter:

• Miniaturisierung
• Geringer Stromverbrauch
• Hohes Image
• Niedrige Kosten

Funktionsprinzip des USB-Kameramoduls

Das von der Szene durch das Objektiv (LENS) erzeugte optische Bild wird auf die Oberfläche des Bildsensors (SENSOR) projiziert und dann in ein elektrisches Signal umgewandelt, das nach A/D (Analog/Digital) in ein digitales Bildsignal umgewandelt wird ) Konvertierung. Es wird zur Verarbeitung an den digitalen Verarbeitungschip (DSP) gesendet und dann zur Verarbeitung über die E/A-Schnittstelle an den Computer übertragen. Anschließend kann das Bild auf dem Display (DISPLAY) angezeigt werden.

Wie teste ich USB-Kameras und CCM (CMOS-Kameramodul)? USB-Kamera: (z. B. Amcap-Software)

Schritt 1: Verbinden Sie die Kamera mit einer USB-Kamera.

Schritt 2: Verbinden Sie das USB-Kabel über den OTG-Adapter mit dem PC oder Mobiltelefon.

Amcap:

Öffnen Sie AMCap undWählen Sie Ihr Kameramodul aus:

Wählen Sie die Auflösung unter Option>>Videoaufnahme-Pin

Passen Sie die Kamera-Futures wie Helligkeit und Vertrag an. Weißabgleich... auf Option>>Videoaufnahmefilter

Mit Amcap können Sie Bilder und Videos aufnehmen.

CCM:

CCM ist komplizierter, da die Schnittstelle MIPI oder DVP ist und DSP vom Modul getrennt ist. Die Verwendung einer Dothinkey-Adapterplatine und einer Tochterplatine zum Testen ist in der Produktion üblich:

Dothinkey-Adapterplatine:

Verbinden Sie das Kameramodul mit der Tochterplatine (Bild 2).

Öffnen Sie die Testsoftware

Kundenspezifische Einblicke in den Prozess durch das Kameramodul

Bei Hunderttausenden von Kameramodulanwendungen können die Standard-OEM-Kameramodule nicht alle spezifischen Anforderungen erfüllen. Daher ist ein Anpassungsprozess erforderlich und beliebt, einschließlich Hardware- und Firmware-Änderungen, einschließlich Modulabmessungen, Objektiv-Blickwinkel, Auto-/Festfokustyp und Linsenfilter, um die Innovation voranzutreiben.

Das einmalige Engineering umfasst vollständig die Forschung, Entwicklung und das Design zur Herstellung eines neuen Produkts. Hierzu zählen auch Vorlaufkosten. Am wichtigsten ist, dass es sich bei der NRE um einmalige Kosten handelt, die mit dem Design, der Herstellung eines neuen Designs oder der Ausrüstung verbunden sein können. Dies gilt auch für einen neuen Prozess. Wenn der Kunde mit der NRE einverstanden ist, sendet der Lieferant nach der Zahlung die Zeichnung zur Bestätigung.

Kundenspezifischer Anforderungsfluss

1. Sie können Zeichnungen oder Muster zur Verfügung stellen sowie Dokumentationen anfordern und von unseren Ingenieuren entwickeln lassen.
2. Kommunikation
3. Wir werden ausführlich mit Ihnen kommunizieren, um herauszufinden, welches Produkt Sie benötigen, und versuchen, das für Sie am besten geeignete Produkt entsprechend Ihren Anforderungen auszuwählen.
4. Musterentwicklung
5. Bestimmen Sie die Details des Entwicklungsmusters und die Lieferzeit. Kommunizieren Sie jederzeit, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten.
6. Probentests
7. Test und Alter Ihrer Anwendung, Rückmeldung der Testergebnisse, kein Änderungsbedarf, Massenproduktion.

Fragen, die Sie stellen sollten, bevor Sie ein Kameramodul anpassen. Welche Anforderungen gelten?

Das USB-Kameramodulmuss die folgenden Anforderungen erfüllen. Sie sind die wichtigsten Komponenten, die für die Klarheit des Fotos und ein gutes Funktionsprinzip sorgen. Die Komponenten sind durch die Verbindung über integrierte CMOS- und CCD-Schaltkreise gut spezifiziert. Es muss den Anforderungen des Benutzers entsprechen und als benutzerfreundliche Kameraoption dienen. Es lässt sich mit vielen Dingen verbinden, die eine perfekte Lösung für die Kameraanforderungen für den USB-Anschluss darstellen.

• Linse
• Sensor
• DSP
• Leiterplatte

Welche Auflösung wünschen Sie sich von einer USB-Kamera?

Die Auflösung ist ein Parameter zur Messung der Datenmenge in einem Bitmap-Bild, normalerweise ausgedrückt in dpi (Punkt pro Zoll). Vereinfacht ausgedrückt bezieht sich die Auflösung der Kamera auf die Fähigkeit der Kamera, das Bild zu analysieren, also auf die Anzahl der Pixel des Bildsensors der Kamera. Die höchste Auflösung ist die Fähigkeit der Kamera, Bilder mit der höchsten Pixelanzahl in der Kamera aufzulösen. Die aktuelle 30-W-Pixel-CMOS-Auflösung beträgt 640 x 480, und die Auflösung des 50 W-Pixel-CMOS beträgt 800 x 600. Die beiden Auflösungszahlen stellen die Einheiten der Anzahl der Punkte in der Länge und Breite eines Bildes dar. Das Seitenverhältnis eines digitalen Bildes beträgt normalerweise 4:3.

In praktischen Anwendungen gilt: Wenn die Kamera für Web-Chat oder Videokonferenzen verwendet wird, gilt: Je höher die Auflösung, desto größer die erforderliche Netzwerkbandbreite. Daher sollten Verbraucher auf diesen Aspekt achten und entsprechend ihren Bedürfnissen ein Pixel auswählen, das für ihre eigenen Produkte geeignet ist.

Der Sichtfeldwinkel (FOV)?

Der FOV-Winkel bezieht sich auf den Bereich, den das Objektiv abdecken kann. (Das Objekt wird vom Objektiv nicht abgedeckt, wenn es diesen Winkel überschreitet.) Ein Kameraobjektiv kann einen weiten Bereich von Szenen abdecken, der normalerweise durch den Winkel ausgedrückt wird. Dieser Winkel wird als Objektiv-FOV bezeichnet. Der Bereich, den das Motiv durch das Objektiv auf der Brennebene abdeckt, um ein sichtbares Bild zu erzeugen, ist das Sichtfeld des Objektivs. Das Sichtfeld sollte von der Anwendungsumgebung bestimmt werden. Je größer der Objektivwinkel, desto größer das Sichtfeld und umgekehrt.

Kameradimension für Ihre Anwendung

Die wichtigsten Parameter, die mit dem Kameramodul berechnet wurden, sind die Abmessungen, die je nach Anforderungen am stärksten variieren

abhängig von Größe und optischem Format. Es verfügt über ein Sichtfeld und eine Brennweite für den Zugriff mit der Berechnung der Objektabmessungen. Es verfügt über eine hintere Brennweite und ein perfektes Objektiv für das Format. Die optische Größe des Objektivs muss zu Ihrer Anwendung passen und sich an einer herkömmlichen orientieren. Der Durchmesser variiert je nach größeren Sensoren und Geräten mit Linsenabdeckungen. Dies hängt von der Form der Vignettierung oder Dunkelheit in den Bildecken ab.

Bei Hunderttausenden von Kameramodulanwendungen stellen die Modulabmessungen den Faktor dar, der am stärksten variiert. Unsere Ingenieure sind in der Lage, die genauen Abmessungen zu entwickeln, die für Ihr spezifisches Projekt am besten geeignet sind.

Die EAU der Produkte

Die Kosten des Preisprodukts hängen von der Spezifikation ab. Die USB-Kamera mit kleiner EAU ist nicht als maßgeschneiderte Kamera zu empfehlen. Bei ständiger Nachfrage und Personalisierungsanforderungen wie Objektiv, Größe, Sensor ist ein maßgeschneidertes Kameramodul die beste Option.

Auswahl des richtigen Kameramoduls

Generell wird man sich auf die meisten Kunden konzentrierendas richtige Kameramoduldass man nie weiß, welche Art von Objektiv man hier verwenden muss. Hier wurde eine enorme Menge an Theorie verwendet, um die Menschen darauf aufmerksam zu machen, das perfekte Objektiv und das perfekte Kameramodul auszuwählen. Für welches Objektiv Sie sich entscheiden, hängt vollständig von dem Verfahren ab, das Sie verwenden werden. Aufgrund der unterschiedlichen Lösungen von Sensor und DSP sowie unterschiedlichen Objektiven und Objektiven sind auch die Abbildungseffekte des Kameramoduls sehr unterschiedlich. Einige Kameras können in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, andere können jedoch nur in bestimmten Anwendungen verwendet werden, um die besten Bildergebnisse zu erzielen. Einige Star-Kameras können Bilder in Umgebungen mit wenig Licht aufnehmen, allerdings zu einem relativ hohen Preis.

Wirksame Auswirkungen:

Falls Sie das Kameramodul oder die Kamera in Ihrem Büro oder einem kleinen Schlafzimmer installiert haben, dann reicht zu diesem Zeitpunkt nur eine Brennweite von 2,8 mm aus. Wenn Sie das Kameramodul oder die Kamera in Ihrem Hinterhof installieren möchten, ist eine Brennweite von 4 mm bis 6 mm erforderlich. Die Brennweite wird erhöht, da der Platz größer ist. Sie benötigen eine Brennweite von 8 mm oder 12 mm und können diese dann in Ihrer Fabrik oder auf der Straße verwenden, da dort sehr viel Platz zur Verfügung steht.

Wenn Sie das Kameramodul für das NIR-Licht auswählen möchten, wird die spektrale Empfindlichkeit des Kameramoduls hauptsächlich durch das Linsenmaterial oder das Sensormaterial bestimmt. Die Sensoren werden vollständig auf Silizium basieren und die effektive Reaktion auf das NIR-Licht auf außergewöhnliche Weise zeigen. Im Vergleich zu sichtbarem Licht oder 850 nm ist die Empfindlichkeit bei 940 nm sehr viel geringer. Auch wenn Sie dies noch erhalten, können Sie das Bild sehr effektiv erhalten. Das wichtigste Konzept dieses Prozesses besteht darin, ausreichend Licht für die Kamera zum Zweck der Erkennung zu erzeugen. Sie werden nie genau wissen, wann die Kamera ausgelöst werden kann, und das perfekte Timing wird ganz anders sein. Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal also in einem bestimmten Umfang gesendet und man kann das richtige Kameramodul auswählen.

Abschluss

Aus der obigen Diskussion geht hervor, dass das USB-Kameramodul allgemeine Funktionen hat und mit einem automatischen Zoommodul ausgestattet ist. Der feste Fokus des USB-Kameramoduls verfügt über ein Objektiv, eine Spiegelbasis, einen lichtempfindlichen integrierten Schaltkreis usw. Benutzer müssen den Unterschied zwischen USB- und MIPI-Kameramodulen finden.

A kundenspezifisches Kameramoduleignet sich besser für die Entwicklung neuer Anwendungen. Denn das maßgeschneiderte Kameramodul kann auf Basis der spezifizierten Anforderungen zusammengestellt werden. Aus dem Entwicklungstrend der Kamera können wir lernen: Erstens: Kamera mit höherer Pixelzahl (13 Millionen, 16 Millionen), hochwertigem Bildsensor (CMOS), hoher Übertragungsgeschwindigkeit (USB2.0, USB3.0 und andere schnelle Schnittstellen). wird der zukünftige Trend sein; Zweitens: Individualisierung und Spezialisierung (Nutzung nur als professionelles Videoeingabegerät), Multifunktionalität (mit weiteren Funktionen, wie zum Beispiel dem dazugehörigen Flash-Laufwerk, dem Trend zu Digitalkameras, es ist auch denkbar, dass die Kamera die Funktion eines Scanners haben kann in der Zukunft) usw. Drittens ist die Benutzererfahrung von entscheidender Bedeutung. Benutzerfreundlicher, einfacher zu bedienen und praktischere Anwendungsfunktionen sind die tatsächlichen Bedürfnisse der Kunden.