La guía definitiva para personalizar un módulo de cámara

En el mundo moderno, las cámaras digitales se vuelven muy comunes con nueva tecnología al precio más bajo. Uno de los impulsores importantes detrás de la introducción de nuevas tecnologías son los sensores de imagen CMOS. El módulo de cámara CMOS ha sido menos costoso de fabricar en comparación con otros. Con las nuevas características que se han introducido en las cámaras modernas con sensores Cmos, tomar fotografías nítidas es lo más destacado.El principal fabricante de módulos de cámara.viene con una cámara integrada con mayor rendimiento y una mayor tasa de captura de imágenes. Los sensores CMOS garantizan la lectura de los circuitos con la función fotosensible. La arquitectura de píxeles en la actualidad también cambió radicalmente y ayudó a capturar imágenes en un rango de calidad excelente. Los sensores de imagen semiconductores de óxido metálico complementarios convierten la luz en electrones, por lo que en los dispositivos modernos se ha introducido el módulo de cámara USB por sus características de alta gama.

¿Qué es un módulo de cámara?

Un módulo de cámara o módulo de cámara compacta es un sensor de imagen de alta gama integrado con la unidad de control electrónico, la lente, el procesador de señal digital y la interfaz como USB o CSI. El módulo de cámara se ha utilizado ampliamente en varias aplicaciones que incluyen:

• inspección industrial
• Tráfico y seguridad
• Comercio minorista y finanzas
• Hogar y entretenimiento
• Salud y Nutrición

Con el desarrollo de la tecnología y las instalaciones de Internet, la velocidad de la red ha mejorado enormemente y se ha combinado con la introducción de nuevos dispositivos de imágenes fotográficas. El módulo de cámara se ha utilizado ampliamente en teléfonos inteligentes, tabletas, PC, robots, drones, dispositivos médicos, dispositivos electrónicos y muchos otros. El auge de la tecnología de imágenes fotográficas ha allanado el camino para la introducción de 5 megapíxeles, 8 megapíxeles, 13 megapíxeles, 20 megapíxeles, 24 megapíxeles y más.

El módulo de la cámara contiene los siguientes componentes, como

• Sensor de imagen
• Lente
• Procesamiento de señales digitales
• filtro infrarrojo
• Circuito impreso flexible o placa de circuito impreso
• Conector

Lente:

La parte crítica de cualquier cámara es la lente y juega un papel importante en la calidad de la luz que incide sobre el sensor de imagen y, por lo tanto, decide la calidad de la imagen de salida. Elegir la lente adecuada para su aplicación es una ciencia y, para ser precisos, se trata más bien de óptica. Hay una serie de parámetros desde la perspectiva óptica que se deben considerar para elegir la lente que cumpla con los requisitos de la aplicación, que influyen en la selección de la lente, como la composición de la lente, la construcción de la lente, ya sea de plástico o de vidrio, la distancia focal efectiva, F. .No, campo de visión, profundidad de campo, distorsión de TV, iluminación relativa, MTF, etc.

Sensor de imagen

Un sensor de imagen es un sensor que detecta y transmite información utilizada para crear una imagen. El sensor es la clave paraMódulo de cámarapara determinar la calidad de la imagen. Ya sea la cámara de un teléfono inteligente o una cámara digital, los sensores juegan un papel importante. En este momento, el sensor CMOS es más popular y mucho menos costoso de fabricar que el sensor CCD.

Tipo de sensor: CCD vs CMOS

Sensor CCD: las ventajas del CCD son alta sensibilidad, bajo ruido y una gran relación señal-ruido. Pero el proceso de producción es complicado, tiene un alto costo y consumo de energía. Sensor CMOS: la ventaja del CMOS es su alta integración (al integrar AADC con un procesador de señal, se puede reducir considerablemente su tamaño pequeño), bajo consumo de energía y bajo costo. Pero el ruido es relativamente grande, tiene baja sensibilidad y altos requisitos para la fuente de luz.

DSP:

Los parámetros de la señal de la imagen digital también se optimizan con la ayuda de una serie de complejos algoritmos matemáticos. Lo más importante es que las señales se transmiten al almacenamiento o se pueden transmitir a los componentes de visualización.

El marco de estructura DSP incluye

• ISP
• Codificador JPEG
• Controlador de dispositivo USB

La diferencia entre el módulo de cámara USB y el módulo de cámara con sensor/módulo de cámara CMOSMódulo de cámara USB 2.0:

El módulo de cámara USB 2.0 integra la unidad de cámara y la unidad de captura de video directamente, y luego se conecta al SISTEMA HOST a través de la interfaz USB. Ahora el módulo de cámara digital en el mercado de CÁMARAS se basa básicamente en la nueva interfaz USB2.0 de transmisión de datos. La computadora y otros dispositivos móviles se conectan directamente a través de la interfaz USB, simplemente conéctelo y listo. Estos módulos de cámara USB2.0 compatibles con UVC son compatibles con el software Windows (DirectShow) y Linux (V4L2) y no requieren controladores.

• Estándar de clase de vídeo USB (UVC)
• El ancho de banda de transmisión máximo de USB2.0 es 480 Mbps (es decir, 60 MB/s)
• Sencillo y rentable
• Conectar y reproducir
• Alta compatibilidad y estable
• Mayor rango dinámico

Después de ser procesada por el software en el sistema operativo estándar compatible con los estándares UVC, la señal digital se envía al visualizador.

Módulo de cámara USB 3.0:

En comparación con el módulo de cámara USB 2.0, la cámara USB 3.0 permite transmitir a mayor velocidad y USB 3.0 es totalmente compatible con la interfaz USB 2.0.

• El ancho de banda de transmisión máximo de USB3.0 es de hasta 5,0 Gbps (640 MB/s)
• Definición de 9 pines en comparación con USB2.0 de 4 pines
• Totalmente compatible con USB 2.0
• Conectividad súper rápida

Módulo de cámara Cmos (CCM)

El módulo de cámara CCM o Coms también se denomina módulo de cámara semiconductora de óxido metálico complementario y su dispositivo principal es útil para diversas aplicaciones, como equipos de cámara portátiles. En comparación con los sistemas de cámaras tradicionales, CCM tiene muchas características que incluyen

• Miniaturización
• Bajo consumo de energía
• Imagen alta
• Bajo costo

Principio de funcionamiento del módulo de cámara USB

La imagen óptica generada por la escena a través de la lente (LENTE) se proyecta sobre la superficie del sensor de imagen (SENSOR) y luego se convierte en una señal eléctrica, que se convierte en una señal de imagen digital después de A/D (Analógico/Digital). ) conversión. Se envía al chip de procesamiento digital (DSP) para su procesamiento y luego se transmite a la computadora a través de la interfaz de E/S para su procesamiento, y luego la imagen se puede ver a través de la pantalla (DISPLAY).

¿Cómo probar cámaras USB y CCM (módulo de cámara CMOS)? Cámara USB: (software Amcap, por ejemplo)

Paso 1: conecte la cámara con una cámara USB.

Paso 2: Conecte el cable USB con la PC o el teléfono móvil a través del adaptador OTG.

Amcap:

Abra AMCap ySeleccione su módulo de cámara:

Elija la resolución en Opción >> Pin de captura de video

Ajuste los futuros de la cámara como Brillo, Contrato. Balance de blancos... en Opción >> Filtro de captura de video

Amcap le permite capturar imágenes y videos.

MCP:

CCM es más complicado ya que la interfaz es MIPI o DVP y DSP está separado del módulo. Usar una placa adaptadora Dothinkey y una placa secundaria para realizar pruebas es común en producción:

Placa adaptadora Dothinkey:

Conecte el módulo de la cámara con la placa secundaria (imagen-2).

Abra el software de prueba

Información del proceso personalizada del módulo de cámara

Con cientos de miles de aplicaciones de módulos de cámara, los módulos de cámara OEM estándar no pueden cumplir con cada requisito específico, por lo que el proceso de personalización conlleva necesidad y popularidad, la modificación del hardware y el firmware, incluida la dimensión del módulo, el ángulo de visión de la lente y el tipo de enfoque automático/fijo. y filtro de lentes, para potenciar la innovación.

La ingeniería no recurrente cubre completamente la investigación, desarrollo, diseño para producir un nuevo producto; esto también incluye los costos iniciales. Lo más importante es que el NRE es un costo único que puede asociarse con el diseño, la fabricación de un nuevo diseño o equipo. Esto también incluye diferentes para un nuevo proceso. Si el cliente está de acuerdo con el NRE, el proveedor enviará el dibujo para su confirmación después del pago.

Flujo de requisitos personalizados

1. Puede proporcionar planos o muestras, así como solicitar documentación desarrollada por nuestro personal de ingeniería.
2. Comunicación
3. Nos comunicaremos con usted detalladamente para determinar el producto que necesita e intentaremos establecer el producto más adecuado para usted según sus necesidades.
4. Desarrollo de muestras
5. Determine los detalles de la muestra de desarrollo y el tiempo de entrega. Comuníquese en cualquier momento para garantizar un progreso fluido.
6. Pruebas de muestra
7. Pruebe y envejezca su aplicación, resultados de las pruebas de retroalimentación, no es necesario modificarlos, producción en masa.

Preguntas que debes hacerte antes de personalizar un módulo de cámara ¿Cuáles son los requisitos?

El módulo de cámara USBdebe tener los siguientes requisitos. Son los componentes más importantes que añaden claridad a la fotografía y un buen principio de funcionamiento. Los componentes están bien especificados mediante la conexión a través de un circuito integrado CMOS y CCD. Debe funcionar según los requisitos del usuario y actuar como una opción de cámara fácil de usar. Se conectará con muchas cosas que agregan una solución perfecta para los requisitos de la cámara para conexión USB.

• Lente
• sensor
• DSP
• tarjeta de circuito impreso

¿Qué resolución quieres de una cámara USB?

La resolución es un parámetro utilizado para medir la cantidad de datos en una imagen de mapa de bits, generalmente expresada como ppp (puntos por pulgada). En pocas palabras, la resolución de la cámara se refiere a la capacidad de la cámara para analizar la imagen, es decir, la cantidad de píxeles del sensor de imagen de la cámara. La resolución más alta es el tamaño de la capacidad de la cámara para resolver imágenes con el mayor número de píxeles de la cámara. La resolución actual del CMOS de 30 W de píxeles es 640 × 480 y la resolución del CMOS de 50 W de píxeles es de 800 × 600. Los dos números de resolución representan las unidades del número de puntos en el largo y ancho de una imagen. La relación de aspecto de una imagen digital suele ser 4:3.

En aplicaciones prácticas, si la cámara se utiliza para chat web o videoconferencia, cuanto mayor sea la resolución, mayor será el ancho de banda de red requerido. Por lo tanto, los consumidores deben prestar atención a este aspecto y elegir un píxel adecuado para sus propios productos según sus necesidades.

¿El ángulo del campo de visión (FOV)?

El ángulo FOV se refiere al rango que puede cubrir la lente. (El objeto no quedará cubierto por la lente cuando exceda este ángulo). La lente de una cámara puede cubrir una amplia gama de escenas, generalmente expresadas por ángulo. Este ángulo se llama FOV de la lente. El área cubierta por el sujeto a través de la lente en el plano focal para formar una imagen visible es el campo de visión de la lente. El campo de visión debe decidirse según el entorno de aplicación. Cuanto mayor sea el ángulo de la lente, más amplio será el campo de visión y viceversa.

Dimensión de cámara para su aplicación

Los principales parámetros que se han calculado con el módulo de la cámara son las dimensiones, que varían más según los diferentes requisitos.

dependiendo del tamaño y formato óptico. Tiene un campo de visión y una distancia focal para acceder con el cálculo de las dimensiones del objeto. Se trata de distancia focal trasera e incluye una lente perfecta para el formato. El tamaño óptico de la lente debe adaptarse a su aplicación y depender de una convencional. El diámetro varía según los sensores e implementos más grandes con cubiertas de lentes. Depende de la forma de viñeteado u oscuro en las esquinas de las imágenes.

Con cientos de miles de aplicaciones de módulos de cámara, las dimensiones del módulo representan el factor que más varía. Nuestros ingenieros tienen el poder de desarrollar las dimensiones exactas que funcionarán mejor para su proyecto específico.

La EAU de los productos.

El costo del precio del producto depende de la especificación. La cámara USB con EAU pequeña no se sugiere como personalizada. Con demanda constante y requisitos de personalización como lentes, tamaño, sensor, un módulo de cámara personalizado es su mejor opción.

Elegir el módulo de cámara adecuado

En general, la mayoría de los clientes se concentrarán enel módulo de cámara correctoque uno nunca sabrá qué tipo de lente se requiere usar aquí. Aquí se ha utilizado una enorme cantidad de teoría para concienciar a la gente sobre cómo elegir la lente perfecta y el módulo de cámara perfecto. La lente que vayas a elegir dependerá completamente del proceso que vayas a utilizar. Debido a las diferentes soluciones del sensor y DSP, y las diferentes lentes, los efectos de imagen del módulo de la cámara también son muy diferentes. Algunas cámaras se pueden usar en diferentes aplicaciones, pero otras solo se pueden usar en algunas aplicaciones específicas para obtener los mejores resultados de imágenes. Algunas cámaras de nivel estelar pueden capturar imágenes en entornos con poca luz, pero a un precio relativamente alto.

Impactos efectivos:

En caso de que haya instalado el módulo de la cámara o la cámara en su oficina o dormitorio pequeño, entonces sólo una distancia focal de 2,8 mm será suficiente en ese momento. En caso de que desee instalar el módulo de la cámara o la cámara en su patio trasero, asegúrese de que requiera una distancia focal de 4 mm a 6 mm. La distancia focal aumenta ya que el espacio es mayor. Necesitará una distancia focal de 8 mm o 12 mm y luego podrá usarla en su fábrica o calle, ya que el espacio será mucho mayor.

Cuando desee elegir el módulo de la cámara para la luz NIR, la respuesta espectral del módulo de la cámara estará definida principalmente por el material de la lente o el material del sensor. Los sensores estarán completamente basados ​​en silicio y mostrarán la respuesta efectiva a la luz NIR de la manera más extraordinaria. En comparación con la luz visible o 850 nm, la sensibilidad será mucho menor para los 940 nm. Aunque obtenga esto, aún puede obtener la imagen de manera muy efectiva. El concepto más importante involucrado en este proceso será crear suficiente luz para que la cámara pueda realizar la detección. Nunca sabrá perfectamente cuándo se puede disparar la cámara y captar el momento perfecto será muy diferente. Entonces, en ese momento, la señal se enviará en una medida particular y se podrá elegir el módulo de cámara correcto.

Conclusión

De la discusión anterior, el módulo de cámara USB tiene funciones generales y se ensambla con un módulo de zoom automático. El enfoque fijo del módulo de cámara USB tiene una lente, una base de espejo, un circuito integrado fotosensible, etc. Los usuarios deben encontrar la diferencia entre los módulos de cámara USB y MIPI.

A módulo de cámara personalizadoEs más adecuado para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Porque el módulo de cámara personalizado se puede construir según los requisitos especificados. De la tendencia de desarrollo de la cámara podemos aprender:En primer lugar, cámara con píxeles más altos (13 millones, 16 millones), sensor de imagen de alta calidad (CMOS), alta velocidad de transmisión (USB2.0, USB3.0 y otras interfaces rápidas). será la tendencia futura; En segundo lugar, personalización y especialización (sólo se utiliza como dispositivo de entrada de vídeo profesional), multifuncional (junto con otras funciones, como la unidad flash adjunta, la tendencia hacia las cámaras digitales, también es posible que la cámara pueda tener la función de un escáner en el futuro), etc. En tercer lugar, la experiencia del usuario es crucial, más fácil de usar, más fácil de usar y funciones de aplicación más prácticas son las necesidades reales de los clientes.