راهنمای نهایی برای سفارشی کردن ماژول دوربین

در دنیای مدرن، دوربین های دیجیتال با تکنولوژی جدید با کمترین قیمت بسیار رایج شده اند. یکی از محرک های مهم معرفی فناوری جدید، سنسورهای تصویر CMOS است. ماژول دوربین CMOS در مقایسه با سایر ماژول ها برای ساخت هزینه کمتری داشته است. با ویژگی‌های جدیدی که در دوربین‌های مدرن با سنسورهای Cmos ارائه شده است، گرفتن عکس‌های شفاف برجسته است.برترین سازنده ماژول دوربینبا یک دوربین تعبیه شده با افزایش عملکرد و نرخ بالاتر ثبت تصاویر عرضه شده است. حسگرهای CMOS از خواندن مدار با ویژگی حساس به نور اطمینان حاصل می کنند. معماری پیکسل در عصر مدرن نیز به شدت تغییر کرد و به ثبت تصاویر در محدوده کیفیت عالی کمک کرد. حسگرهای تصویر مکمل اکسید فلز-نیمه هادی نور را به الکترون تبدیل می کنند، بنابراین در دستگاه های مدرن، ماژول دوربین USB به دلیل ویژگی های سطح بالا معرفی شده است.

ماژول دوربین چیست؟

ماژول دوربین یا ماژول دوربین فشرده یک حسگر تصویر سطح بالا است که با واحد کنترل الکترونیکی، لنز، پردازنده سیگنال دیجیتال و رابطی مانند USB یا CSI یکپارچه شده است. ماژول دوربین به طور گسترده در برنامه های مختلف استفاده شده است که عبارتند از:

• بازرسی صنعتی
• ترافیک و امنیت
• خرده فروشی و مالی
• خانه و سرگرمی
• سلامت و تغذیه

با توسعه فناوری و امکانات اینترنت، سرعت شبکه بسیار بهبود یافته و با معرفی دستگاه های جدید تصویربرداری عکاسی همراه شده است. ماژول دوربین به طور گسترده در گوشی های هوشمند، تبلت، رایانه شخصی، روبات ها، هواپیماهای بدون سرنشین، دستگاه های پزشکی، دستگاه های الکترونیکی و بسیاری دیگر استفاده شده است. رونق در فناوری تصویربرداری عکاسی راه را برای معرفی 5 مگاپیکسل، 8 مگاپیکسل، 13 مگاپیکسل، 20 مگاپیکسل، 24 مگاپیکسل و موارد دیگر هموار کرده است.

ماژول دوربین شامل اجزای زیر است مانند

• سنسور تصویر
• لنز
• پردازش سیگنال دیجیتال
• فیلتر مادون قرمز
• مدار چاپی انعطاف پذیر یا برد مدار چاپی
• رابط

لنز:

بخش مهم هر دوربین لنز است و نقش مهمی در کیفیت نوری که به سنسور تصویر می‌تابد دارد و در نتیجه کیفیت تصویر خروجی را تعیین می‌کند. انتخاب لنز مناسب برای کاربرد شما یک علم است و به طور دقیق بیشتر به اپتیک مربوط می شود. تعدادی پارامتر از منظر نوری برای انتخاب لنز برای برآورده کردن الزامات کاربردی وجود دارد که بر انتخاب لنز تأثیر می‌گذارند، مانند ترکیب لنز، ساخت لنز، عدسی پلاستیکی یا شیشه‌ای، فاصله کانونی مؤثر، F. خیر، میدان دید، عمق میدان، اعوجاج تلویزیون، روشنایی نسبی، MTF و غیره

سنسور تصویر

حسگر تصویر سنسوری است که اطلاعات مورد استفاده برای ساختن یک تصویر را شناسایی و انتقال می دهد. سنسور کلید استماژول دوربینبرای تعیین کیفیت تصویر چه دوربین گوشی هوشمند باشد و چه دوربین دیجیتال، سنسورها نقش مهمی دارند. در حال حاضر، سنسور CMOS از سنسور CCD محبوب‌تر و هزینه کمتری برای ساخت دارد.

نوع سنسور - CCD در مقابل CMOS

سنسور CCD – از مزایای CCD حساسیت بالا، نویز کم و نسبت سیگنال به نویز زیاد است. اما فرآیند تولید پیچیده، هزینه و مصرف انرژی بالا است. حسگر CMOS - مزیت CMOS یکپارچگی بالای آن است (ادغام AADC با یک پردازنده سیگنال، می توان آن را تا حد زیادی کاهش داد اندازه کوچک)، مصرف انرژی کم و هزینه کم. اما نویز نسبتا بزرگ، حساسیت کم و نیازهای بالا در منبع نور است.

DSP:

پارامترهای سیگنال تصویر دیجیتال نیز با کمک یک سری از الگوریتم‌های پیچیده ریاضی بهینه می‌شوند. مهمتر از همه، سیگنال ها به ذخیره سازی منتقل می شوند، یا می توان آن را به اجزای نمایشگر منتقل کرد.

چارچوب ساختار DSP شامل

• ISP
• رمزگذار JPEG
• کنترل کننده دستگاه USB

تفاوت بین ماژول دوربین USB و ماژول دوربین سنسور / ماژول دوربین CMOS ماژول دوربین USB 2.0:

ماژول دوربین USB 2.0 واحد دوربین و واحد فیلمبرداری را مستقیماً یکپارچه می کند و سپس از طریق رابط USB به سیستم HOST متصل می شود. اکنون ماژول دوربین دیجیتال در بازار CAMERA اساساً مبتنی بر رابط جدید انتقال داده USB2.0 است. رایانه و سایر دستگاه های تلفن همراه مستقیماً از طریق رابط USB به سادگی وصل و پخش می شوند. این ماژول‌های دوربین UVC شکایت USB2.0 با نرم‌افزارهای Windows (DirectShow) و Linux (V4L2) سازگار هستند و نیازی به درایور ندارند.

• استاندارد کلاس ویدئویی USB (UVC).
• حداکثر پهنای باند انتقال USB2.0 480Mbps (یعنی 60MB/s) است.
• ساده و مقرون به صرفه
• وصل کنید و بازی کنید
• سازگاری بالا و پایدار
• محدوده دینامیکی بالاتر

پس از پردازش توسط نرم افزار بر روی سیستم عامل استاندارد سازگار با استانداردهای UVC، سیگنال دیجیتال به نمایشگر خروجی می شود.

ماژول دوربین USB 3.0:

در مقایسه با ماژول دوربین USB 2.0، دوربین USB 3.0 قادر به انتقال با سرعت بالاتر است و USB 3.0 کاملاً با رابط USB2.0 سازگار است.

• حداکثر پهنای باند انتقال USB3.0 تا 5.0 گیگابیت بر ثانیه (640 مگابایت بر ثانیه) است.
• تعریف 9 پین در مقایسه با USB2.0 4 پین
• سازگاری کامل با USB 2.0
• قابلیت اتصال SuperSpeed

ماژول دوربین Cmos (CCM)

CCM یا Coms Camera Module همچنین به عنوان ماژول دوربین نیمه هادی اکسید فلز مکمل نیز نامیده می شود که دستگاه اصلی آن برای کاربردهای مختلف مانند تجهیزات دوربین قابل حمل مفید است. در مقایسه با سیستم‌های دوربین سنتی، CCM دارای ویژگی‌های زیادی است که عبارتند از

• کوچک سازی
• مصرف برق کم
• تصویر بالا
• هزینه کم

اصل کار ماژول دوربین USB

تصویر نوری تولید شده توسط صحنه از طریق لنز (LENS) بر روی سطح سنسور تصویر (SENSOR) پخش می‌شود و سپس به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود که پس از A/D (آنالوگ/دیجیتال) به سیگنال تصویر دیجیتال تبدیل می‌شود. ) تبدیل. برای پردازش به تراشه پردازش دیجیتال (DSP) ارسال می شود و سپس از طریق رابط I/O برای پردازش به رایانه منتقل می شود و سپس تصویر از طریق نمایشگر (DISPLAY) قابل مشاهده است.

چگونه دوربین های USB و CCM (ماژول دوربین CMOS) را آزمایش کنیم؟ دوربین USB: (برای مثال نرم افزار Amcap)

مرحله 1: دوربین را با یک دوربین USB وصل کنید.

مرحله 2: کابل USB را با رایانه شخصی یا تلفن همراه از طریق آداپتور OTG وصل کنید.

Amcap:

AMCap را باز کنید وماژول دوربین خود را انتخاب کنید:

رزولوشن را روی گزینه>> پین ضبط ویدیو انتخاب کنید

آینده دوربین را مانند روشنایی، قرارداد تنظیم کنید. توازن سفیدی.. در گزینه>> فیلتر ضبط ویدیو

Amcap شما را قادر می سازد تا عکس و فیلم بگیرید.

CCM:

CCM پیچیده تر است زیرا رابط MIPI یا DVP است و DSP با ماژول جدا شده است، استفاده از برد آداپتور Dothinkey و برد دختر برای آزمایش در تولید رایج است:

برد آداپتور Dothinkey:

ماژول دوربین را با برد دختر (pic-2) وصل کنید.

نرم افزار تست را باز کنید

بینش فرآیند سفارشی ماژول دوربین

با صدها هزار کاربرد ماژول دوربین، ماژول‌های دوربین OEM استاندارد نمی‌توانند هر نیاز خاص را برآورده کنند، بنابراین فرآیند سفارشی‌سازی با ضرورت و محبوبیت همراه است، تغییرات سخت‌افزار و سیستم‌افزار، از جمله ابعاد ماژول، زاویه دید لنز، نوع فوکوس خودکار/ثابت و فیلتر لنز، برای تقویت نوآوری.

مهندسی غیر تکراری به طور کامل تحقیق، توسعه، طراحی برای تولید یک محصول جدید را پوشش می دهد. این شامل هزینه های اولیه نیز می شود. مهمتر از همه، NRE هزینه یکباره ای است که می تواند با طراحی، ساخت یک طرح جدید یا تجهیزات مرتبط باشد. این نیز برای یک فرآیند جدید متفاوت است. اگر مشتری با NRE موافقت کند، پس از پرداخت، تامین کننده نقشه را برای تایید ارسال می کند.

جریان نیازهای سفارشی

1. شما می توانید نقشه ها یا نمونه ها و همچنین درخواست اسناد و مدارک را ارائه دهید و توسط کارکنان مهندسی ما توسعه یافته است.
2. ارتباط
3. ما به طور مفصل با شما در ارتباط خواهیم بود تا محصول مورد نیاز شما را مشخص کنیم و سعی کنیم مناسب ترین محصول را با توجه به نیاز شما تنظیم کنیم.
4. توسعه نمونه
5. جزئیات نمونه توسعه و زمان تحویل را تعیین کنید. برای اطمینان از پیشرفت روان، در هر زمان ارتباط برقرار کنید.
6. تست نمونه
7. تست و سن روی برنامه شما، نتایج تست بازخورد، بدون نیاز به تغییر، تولید انبوه.

سوالاتی که باید قبل از سفارشی کردن ماژول دوربین بپرسید الزامات چیست؟

ماژول دوربین USBباید شرایط زیر را داشته باشد. آنها مهمترین اجزایی هستند که وضوح عکس و اصل کار خوب را اضافه می کنند. قطعات با اتصال از طریق مدار مجتمع CMOS و CCD به خوبی مشخص می شوند. باید مطابق با نیازهای کاربر کار کند و به عنوان یک گزینه دوربین کاربر پسند عمل کند. با چیزهای زیادی متصل می شود که راه حلی عالی برای نیازهای دوربین برای اتصال USB اضافه می کند.

• لنز
• سنسور
• DSP
• PCB

چه وضوح تصویری از دوربین USB می خواهید؟

رزولوشن پارامتری است که برای اندازه گیری مقدار داده در یک تصویر بیت مپ استفاده می شود که معمولاً به صورت dpi (نقطه در اینچ) بیان می شود. به عبارت ساده، وضوح دوربین به توانایی دوربین در آنالیز تصویر، یعنی تعداد پیکسل های سنسور تصویر دوربین اشاره دارد. بالاترین وضوح، اندازه توانایی دوربین برای تفکیک تصاویر در بالاترین، بیشترین تعداد پیکسل در دوربین است. رزولوشن فعلی CMOS پیکسل 30 وات 640 × 480 و وضوح 50 وات پیکسل CMOS 800 × 600 است. دو عدد وضوح نشان دهنده واحدهای تعداد نقاط در طول و عرض یک تصویر است. نسبت تصویر دیجیتال معمولاً 4:3 است.

در کاربردهای عملی، اگر از دوربین برای چت تحت وب یا ویدئو کنفرانس استفاده شود، هرچه وضوح بالاتر باشد، پهنای باند شبکه مورد نیاز بیشتر خواهد بود. بنابراین مصرف کنندگان باید به این جنبه توجه کنند و با توجه به نیاز خود پیکسلی مناسب برای محصولات خود انتخاب کنند.

زاویه میدان دید (FOV)؟

زاویه FOV به محدوده ای اشاره دارد که لنز می تواند پوشش دهد. (در صورتی که جسم از این زاویه فراتر رود توسط لنز پوشانده نمی شود.) لنز دوربین می تواند طیف وسیعی از صحنه ها را پوشش دهد که معمولاً با زاویه بیان می شوند. این زاویه FOV لنز نامیده می شود. ناحیه ای که توسط سوژه از طریق لنز در سطح کانونی پوشانده می شود تا یک تصویر قابل مشاهده را تشکیل دهد، میدان دید لنز است. FOV باید بر اساس محیط برنامه تعیین شود، هر چه زاویه لنز بزرگتر باشد، میدان دید گسترده تر است و بالعکس.

ابعاد دوربین برای برنامه شما

پارامترهای اصلی که با ماژول دوربین محاسبه شده اند، ابعاد هستند که برای نیازهای مختلف بیشترین تفاوت را دارد

بسته به اندازه و فرمت نوری دارای میدان دید و فاصله کانونی برای دسترسی با محاسبه ابعاد شی. این شامل فاصله کانونی پشتی است و دارای یک لنز عالی برای فرمت است. اندازه نوری لنز باید متناسب با کاربرد شما باشد و به یک لنز معمولی بستگی دارد. قطر با توجه به سنسورهای بزرگتر و ابزار با پوشش لنز متفاوت است. بستگی به شکل وینیت یا تیره بودن گوشه تصاویر دارد.

با صدها هزار برنامه کاربردی ماژول دوربین، ابعاد ماژول نشان دهنده عاملی است که بیشترین تفاوت را دارد. مهندسان ما این قدرت را دارند که ابعاد دقیقی را توسعه دهند که برای پروژه خاص شما بهترین عملکرد را دارد.

EAU محصولات

قیمت تمام شده محصول به مشخصات آن بستگی دارد. دوربین USB با EAU کوچک به عنوان یک دوربین سفارشی پیشنهاد نمی شود. با تقاضای مداوم و نیازهای شخصی سازی مانند لنز، اندازه، سنسور، یک ماژول دوربین سفارشی بهترین گزینه شما است.

انتخاب ماژول دوربین مناسب

به طور کلی، بیشتر مشتریان بر روی آنها متمرکز خواهند شدماژول دوربین مناسبکه هیچ کس نمی داند چه نوع لنزی برای استفاده در اینجا لازم است. در اینجا تعداد زیادی تئوری برای آگاه کردن مردم برای انتخاب لنز عالی و انتخاب ماژول دوربین عالی استفاده شده است. لنزی که قرار است انتخاب کنید کاملاً به فرآیندی که می خواهید از آن استفاده کنید بستگی دارد. با توجه به راه حل های مختلف سنسور و DSP و لنزهای مختلف لنزها و جلوه های تصویربرداری ماژول دوربین نیز بسیار متفاوت است. برخی از دوربین ها را می توان در برنامه های مختلف استفاده کرد، اما برخی از آنها را فقط می توان در برخی از برنامه های خاص استفاده کرد تا بهترین نتیجه تصویربرداری را به دست آورد. برخی از دوربین‌های سطح ستاره می‌توانند در محیط‌های کم نور، اما با قیمت نسبتاً بالا، تصاویر را ثبت کنند.

تاثیرات موثر:

در صورتی که ماژول دوربین یا دوربین را در دفتر یا اتاق خواب کوچک خود نصب کرده باشید، در آن زمان تنها فاصله کانونی 2.8 میلی متری کافی خواهد بود. اگر می خواهید ماژول دوربین یا دوربین را در حیاط خلوت خود نصب کنید، مطمئن شوید که باید فاصله کانونی 4 تا 6 میلی متر داشته باشد. از آنجایی که فضا بزرگتر است، فاصله کانونی افزایش می یابد. شما به فاصله کانونی 8 یا 12 میلی متری نیاز دارید، سپس می توانید از آن در کارخانه یا خیابان خود استفاده کنید زیرا فضا بسیار زیاد خواهد بود.

هنگامی که می خواهید ماژول دوربین را برای نور NIR انتخاب کنید، پاسخ طیفی ماژول دوربین عمدتاً توسط مواد لنز یا مواد حسگر تعیین می شود. حسگرها کاملاً مبتنی بر سیلیکون خواهند بود و واکنش مؤثر به نور NIR را به شیوه‌ای خارق‌العاده نشان می‌دهند. در مقایسه با نور مرئی یا 850 نانومتر، حساسیت برای 940 نانومتر بسیار کمتر خواهد بود. حتی اگر این را دریافت کنید، می توانید تصویر را بسیار موثر دریافت کنید. مهمترین مفهوم درگیر در این فرآیند، نور کافی برای دوربین به منظور تشخیص ایجاد می کند. شما هرگز به طور کامل نمی دانید که چه زمانی دوربین می تواند راه اندازی شود و بتواند زمان بندی عالی را بگیرد، بسیار متفاوت خواهد بود. بنابراین در آن زمان سیگنال به میزان خاصی ارسال می شود و فرد می تواند ماژول دوربین مناسب را انتخاب کند.

نتیجه گیری

از بحث بالا، ماژول دوربین USB عملکرد کلی دارد و با یک ماژول زوم خودکار مونتاژ می شود. فوکوس ثابت ماژول دوربین USB دارای لنز، پایه آینه، مدار مجتمع حساس به نور و غیره است. کاربران باید تفاوت بین ماژول های دوربین USB و MIPI را پیدا کنند.

A ماژول دوربین سفارشیبرای توسعه برنامه های جدید مناسب تر است. زیرا ماژول دوربین سفارشی شده را می توان بر اساس نیازهای مشخص شده ساخت. از روند توسعه دوربین می توان یاد گرفت: اولا، دوربین با پیکسل بالاتر (13 میلیون، 16 میلیون)، سنسور تصویر با کیفیت بالا (CMOS)، سرعت انتقال بالا (USB2.0، USB3.0 و سایر رابط های سریع) روند آینده خواهد بود. ثانیا سفارشی سازی و تخصصی سازی (فقط به عنوان یک دستگاه ورودی ویدیویی حرفه ای استفاده می شود)، چند منظوره (با سایر عملکردها مانند فلش مموری همراه، گرایش به دوربین های دیجیتال، همچنین می توان تصور کرد که دوربین بتواند عملکرد اسکنر را داشته باشد. در آینده) و غیره. ثالثاً، تجربه کاربر بسیار مهم است، کاربر پسندتر، استفاده آسان تر، و عملکردهای کاربردی تر برنامه نیازهای واقعی مشتریان است.