Galutinės gairės, kaip pritaikyti fotoaparato modulį

Šiuolaikiniame pasaulyje skaitmeniniai fotoaparatai tampa labai įprasti naudojant naujas technologijas už mažiausią kainų diapazoną. Vienas iš svarbių naujų technologijų diegimo veiksnių yra CMOS vaizdo jutikliai. CMOS kameros modulio gamyba buvo pigesnė, palyginti su kitais. Dėl naujų funkcijų, kurios buvo įdiegtos šiuolaikiniuose fotoaparatuose su Cmos jutikliais, labai svarbu daryti krištolo skaidrumo nuotraukas.Populiariausias kameros modulių gamintojasbuvo pristatytas su įtaisytuoju fotoaparatu, pasižyminčiu didesniu našumu ir didesniu vaizdų fiksavimu. CMOS jutikliai užtikrina, kad nuskaitytų grandinę su šviesai jautria funkcija. Šių dienų pikselių architektūra taip pat radikaliai pasikeitė ir padėjo užfiksuoti puikios kokybės vaizdus. Papildomi metalo oksido ir puslaidininkių vaizdo jutikliai paverčia šviesą elektronais, todėl šiuolaikiniuose įrenginiuose USB kameros modulis buvo pristatytas dėl aukščiausios klasės savybių.

Kas yra fotoaparato modulis?

Kameros modulis arba kompaktinis fotoaparato modulis yra aukščiausios klasės vaizdo jutiklis, integruotas su elektroniniu valdymo bloku, objektyvu, skaitmeninio signalo procesoriumi ir sąsaja, pvz., USB arba CSI. Kameros modulis buvo plačiai naudojamas įvairiose programose, įskaitant:

• Pramoninė apžiūra
• Eismas ir saugumas
• Mažmeninė prekyba ir finansai
• Namai ir pramogos
• Sveikata ir mityba

Tobulėjant technologijoms ir interneto įrenginiams, tinklo greitis labai pagerėjo ir atsirado naujų fotografavimo įrenginių. Kameros modulis buvo plačiai naudojamas išmaniuosiuose telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose, kompiuteriuose, robotuose, dronuose, medicinos įrenginyje, elektroniniame įrenginyje ir daugelyje kitų. Fotografijos vaizdo gavimo technologijos bumas atvėrė kelią 5 megapikselių, 8 megapikselių, 13 megapikselių, 20 megapikselių, 24 megapikselių ir kt.

Kameros modulyje yra šie komponentai, tokie kaip

• Vaizdo jutiklis
• Objektyvas
• Skaitmeninis signalų apdorojimas
• Infraraudonųjų spindulių filtras
• Lanksti spausdintinė grandinė arba spausdintinė plokštė
• Jungtis

Objektyvas:

Svarbi bet kurio fotoaparato dalis yra objektyvas ir jis atlieka svarbų vaidmenį nustatant šviesos, kuri patenka į vaizdo jutiklį, kokybę ir taip nusprendžia išvesties vaizdo kokybę. Tinkamo objektyvo pasirinkimas jūsų pritaikymui yra mokslas, o tiksliau, tai daugiau optikos. Renkantis lęšį, kad jis atitiktų taikymo reikalavimus, reikia atsižvelgti į daugybę parametrų optiniu požiūriu, kurie turi įtakos objektyvo pasirinkimui, pavyzdžiui, objektyvo sudėtis, lęšio konstrukcija, nesvarbu, ar tai plastikinis, ar stiklinis lęšis, efektyvus židinio nuotolis, F. .Ne, matymo laukas, lauko gylis, televizoriaus iškraipymas, santykinis apšvietimas, MTF ir kt.

Vaizdo jutiklis

Vaizdo jutiklis yra jutiklis, kuris aptinka ir perduoda informaciją, naudojamą vaizdui sukurti. Jutiklis yra raktas įKameros modulisnustatyti vaizdo kokybę. Nesvarbu, ar tai išmaniojo telefono fotoaparatas, ar skaitmeninis fotoaparatas, jutikliai atlieka svarbų vaidmenį. Šiuo metu CMOS jutiklis yra populiaresnis ir daug pigesnis gaminti nei CCD jutiklis.

Jutiklio tipas - CCD vs CMOS

CCD jutiklis – CCD privalumai yra didelis jautrumas, mažas triukšmas ir didelis signalo ir triukšmo santykis. Tačiau gamybos procesas yra sudėtingas, didelės sąnaudos ir energijos suvartojimas. CMOS jutiklis – CMOS privalumas yra jo aukšta integracija (integruojant AADC su signalo procesoriumi, jį galima labai sumažinti Mažas dydis), mažas energijos suvartojimas ir maža kaina. Tačiau triukšmas yra palyginti didelis, mažas jautrumas ir aukšti reikalavimai šviesos šaltiniui.

DSP:

Skaitmeninio vaizdo signalo parametrai taip pat optimizuojami naudojant sudėtingus matematinius algoritmus. Svarbiausia, kad signalai būtų perduodami į saugyklą arba gali būti perduodami į ekrano komponentus.

DSP struktūra apima

• IPT
• JPEG kodavimo įrenginys
• USB įrenginio valdiklis

Skirtumas tarp USB kameros modulio ir jutiklio kameros modulio / CMOS kameros modulioUSB 2.0 kameros modulio:

USB 2.0 kameros modulis tiesiogiai integruoja kameros bloką ir vaizdo įrašymo įrenginį, o tada per USB sąsają jungiasi prie PAGRINDINĖS SISTEMOS. Dabar CAMERA rinkoje esantis skaitmeninio fotoaparato modulis iš esmės yra pagrįstas nauja duomenų perdavimo USB2.0 sąsaja. Kompiuteris ir kiti mobilieji įrenginiai yra prijungti tiesiogiai per USB sąsają, tiesiog prijunkite ir paleiskite. Šie UVC skundų USB2.0 kameros moduliai yra suderinami su Windows (DirectShow) ir Linux (V4L2) programine įranga ir jiems nereikia tvarkyklių.

• USB vaizdo klasės (UVC) standartas
• Didžiausias USB2.0 perdavimo pralaidumas yra 480 Mbps (ty 60 MB/s)
• Paprasta ir ekonomiška
• Prijunkite ir paleiskite
• Aukštas suderinamumas ir stabilumas
• Didesnis dinaminis diapazonas

Apdorojus programine įranga standartinėje operacinėje sistemoje, suderinama su UVC standartais, skaitmeninis signalas išvedamas į ekraną.

USB 3.0 kameros modulis:

Palyginti su USB 2.0 kameros moduliu, USB 3.0 kamera leidžia perduoti didesnį greitį, o USB 3.0 yra visiškai suderinama su USB2.0 sąsaja

• Maksimalus USB3.0 perdavimo pralaidumas yra iki 5,0 Gbps (640 MB/s)
• 9 kontaktų raiška, palyginti su 4 kontaktų USB2.0
• Visiškai suderinamas su USB 2.0
• SuperSpeed ​​ryšys

Cmos kameros modulis (CCM)

CCM arba Coms Camera Module taip pat vadinamas papildomu metalo oksido puslaidininkių kameros moduliu, kurio pagrindinis įrenginys yra naudingas įvairioms programoms, pvz., nešiojamai fotoaparato įrangai. Palyginti su tradicinėmis kamerų sistemomis, CCM turi daug funkcijų, kurios apima

• Miniatiūrizavimas
• Mažas energijos suvartojimas
• Aukštas vaizdas
• Maža kaina

USB kameros modulio veikimo principas

Optinis vaizdas, kurį sukuria scena per objektyvą (LENS), projektuojamas ant vaizdo jutiklio (SENSOR) paviršiaus, o po to paverčiamas elektriniu signalu, kuris paverčiamas skaitmeniniu vaizdo signalu po A/D (analoginis/skaitmeninis). ) konversija. Jis siunčiamas į skaitmeninio apdorojimo lustą (DSP) apdoroti, o tada per I/O sąsają perduodamas kompiuteriui apdoroti, o tada vaizdas gali būti matomas per ekraną (DISPLAY).

Kaip išbandyti USB kameras ir CCM (CMOS kameros modulį)?USB kamera: (pvz., „Amcap“ programinė įranga)

1 veiksmas: prijunkite fotoaparatą prie USB fotoaparato.

2 veiksmas: prijunkite USB kabelį prie kompiuterio arba mobiliojo telefono per OTG adapterį.

Amcap:

Atidarykite AMCap irPasirinkite fotoaparato modulį:

Pasirinkite skiriamąją gebą skiltyje Parinktis>> Video Capture Pin

Sureguliuokite fotoaparato ateities nustatymus, pvz., Ryškumą, Sutartį. Baltos spalvos balansas.. ant Parinktis>> Vaizdo įrašų fiksavimo filtras

„Amcap“ leidžia užfiksuoti vaizdą ir vaizdo įrašą.

CCM:

CCM yra sudėtingesnis, nes sąsaja yra MIPI arba DVP, o DSP yra atskirtas nuo modulio. Gamyboje įprasta naudoti Dothinkey adapterio plokštę ir dukterinę plokštę:

Dothinkey adapterio plokštė:

Prijunkite fotoaparato modulį prie antrinės plokštės (2 pav.).

Atidarykite testavimo programinę įrangą

Kameros modulio pritaikyta proceso įžvalga

Naudojant šimtus tūkstančių fotoaparato modulių taikomųjų programų, standartiniai OEM kameros moduliai negali atitikti kiekvieno konkretaus reikalavimo, todėl tinkinimo procesas yra būtinas ir populiaresnis, keičiama aparatinė ir programinė įranga, įskaitant modulio matmenis, objektyvo žiūrėjimo kampą, automatinio / fiksuoto fokusavimo tipą. ir objektyvo filtras, kad įgalintų naujoves.

Vienkartinė inžinerija visiškai apima tyrimus, plėtrą, naujo produkto kūrimą; tai taip pat apima išankstines išlaidas. Svarbiausia, kad NRE yra vienkartinės išlaidos, kurios gali būti susijusios su projektavimu, naujo dizaino ar įrangos gamyba. Tai taip pat apima skirtingą naujam procesui. Jei klientas sutinka dėl NRE, po apmokėjimo tiekėjas išsiųs brėžinį patvirtinti.

Pritaikytas reikalavimų srautas

1. Galite pateikti brėžinius ar pavyzdžius, taip pat paprašyti dokumentacijos, kurią sukūrė mūsų inžinierius.
2. Bendravimas
3. Mes išsamiai su jumis susisieksime, kad išsiaiškintume, kokio produkto jums reikia, ir pasistengsime nustatyti jums tinkamiausią prekę pagal jūsų poreikius.
4. Mėginio kūrimas
5. Nustatykite kūrimo pavyzdžio detales ir pristatymo laiką. Bendraukite bet kuriuo metu, kad užtikrintumėte sklandų progresą.
6. Mėginio testavimas
7. Išbandykite ir amžių jūsų paraiškoje, atsiliepimų apie bandymo rezultatus, nereikia keisti, masinė gamyba.

Klausimai, kuriuos turėtumėte užduoti prieš pritaikant fotoaparato modulįKokie yra reikalavimai?

USB kameros modulisturi atitikti šiuos reikalavimus. Jie yra svarbiausi komponentai, suteikiantys nuotraukų aiškumo ir gerą veikimo principą. Komponentai yra gerai nurodyti jungiant per CMOS ir CCD integrinį grandyną. Jis turi veikti pagal vartotojo reikalavimus ir veikti kaip patogi fotoaparato parinktis. Jis bus prijungtas prie daugybės dalykų, kurie papildys puikų USB jungties fotoaparato reikalavimų sprendimą.

• Objektyvas
• jutiklis
• DSP
• PCB

Kokios raiškos norite iš USB kameros?

Skiriamoji geba yra parametras, naudojamas duomenų kiekiui bitmap vaizde matuoti, paprastai išreiškiamas dpi (tašku colyje). Paprasčiau tariant, fotoaparato skiriamoji geba reiškia fotoaparato gebėjimą analizuoti vaizdą, tai yra, fotoaparato vaizdo jutiklio pikselių skaičių. Didžiausia skiriamoji geba – tai fotoaparato gebėjimo skirti vaizdus esant didžiausiam, didžiausiu fotoaparato pikselių skaičiumi, dydis. Dabartinė 30 W pikselių CMOS skiriamoji geba yra 640 × 480, o 50 W pikselių CMOS - 800 × 600. Du skiriamosios gebos skaičiai reiškia paveikslėlio ilgio ir pločio taškų skaičiaus vienetus. Skaitmeninio vaizdo kraštinių santykis paprastai yra 4:3.

Praktikoje, jei kamera naudojama interneto pokalbiams ar vaizdo konferencijoms, kuo didesnė skiriamoji geba, tuo didesnis reikalingas tinklo pralaidumas. Todėl vartotojai turėtų atkreipti dėmesį į šį aspektą, pagal poreikius pasirinkti savo gaminiams tinkamą pikselį.

Matymo lauko kampas (FOV)?

FOV kampas nurodo diapazoną, kurį gali aprėpti objektyvas. (Objekto neuždengs objektyvas, kai jis viršys šį kampą.) Fotoaparato objektyvas gali aprėpti daugybę scenų, dažniausiai išreiškiamų kampu. Šis kampas vadinamas objektyvo FOV. Objekto per objektyvą židinio plokštumoje uždengiama sritis, kad susidarytų matomas vaizdas, yra objektyvo matymo laukas. FOV turėtų būti nustatoma pagal taikymo aplinką, kuo didesnis objektyvo kampas, tuo platesnis matymo laukas ir atvirkščiai.

Kameros matmenys jūsų programai

Pagrindiniai parametrai, kurie buvo apskaičiuoti naudojant kameros modulį, yra matmenys, kurie labiausiai skiriasi atsižvelgiant į skirtingus reikalavimus

priklausomai nuo dydžio ir optinio formato. Jis turi matymo lauką ir židinio nuotolį, kad būtų galima pasiekti apskaičiuojant objekto matmenis. Tai apima galinio židinio nuotolį ir puikiai tinka formatui. Objektyvo optinis dydis turi atitikti jūsų paskirtį ir priklausyti nuo įprasto. Skersmuo skiriasi priklausomai nuo didesnių jutiklių ir padargų su objektyvo gaubtais. Tai priklauso nuo vinjetės formos ar tamsumo vaizdų kampuose.

Naudojant šimtus tūkstančių fotoaparato modulių taikomųjų programų, modulio matmenys atspindi veiksnį, kuris labiausiai skiriasi. Mūsų inžinieriai gali sukurti tikslius matmenis, kurie geriausiai tiktų jūsų konkrečiam projektui.

Produktų EAU

Kainos prekės kaina priklauso nuo specifikacijos. USB kamera su mažu EAU nėra pritaikyta. su nuolatine paklausa ir suasmeninimo reikalavimais, tokiais kaip objektyvas, dydis, jutiklis, pritaikytas fotoaparato modulis yra geriausias pasirinkimas.

Tinkamo kameros modulio pasirinkimas

Apskritai, dauguma klientų bus sutelktidešinysis kameros moduliskad niekada nesužinosite, kokį objektyvą čia reikia naudoti. Čia buvo panaudota daugybė teorijų, kad žmonės suprastų, kaip pasirinkti tobulą objektyvą ir pasirinkti tobulą fotoaparato modulį. Objektyvas, kurį ketinate pasirinkti, visiškai priklausys nuo proceso, kurį ketinate naudoti. Dėl skirtingų jutiklio ir DSP bei objektyvo sprendimų skirtingi objektyvai, o fotoaparato modulio vaizdo efektai taip pat labai skiriasi. Kai kurios kameros gali būti naudojamos skirtingose ​​programose, tačiau kai kurios gali būti naudojamos tik kai kuriose konkrečiose programose, kad būtų gauti geriausi vaizdo gavimo rezultatai. Kai kurios žvaigždės lygio kameros gali fiksuoti vaizdus esant prastam apšvietimui, tačiau už palyginti didelę kainą.

Veiksmingas poveikis:

Jei kameros modulį ar fotoaparatą buvote sumontuoti biure ar mažame miegamajame, tuomet tuo metu pakaks tik 2,8 mm židinio nuotolio. Jei norite įdiegti kameros modulį arba fotoaparatą savo kieme, tai reiškia, kad jam turi būti reikalingas 4–6 mm židinio nuotolis. Židinio nuotolis padidėja, nes erdvė yra didesnė. Jums reikės 8 mm arba 12 mm židinio nuotolio, tada galėsite jį naudoti gamykloje arba gatvėje, nes erdvės bus labai daug.

Jei norite pasirinkti fotoaparato modulį NIR šviesai, fotoaparato modulio spektrinį atsaką daugiausia nulems objektyvo medžiaga arba jutiklio medžiaga. Jutikliai bus visiškai pagaminti iš silicio ir parodys veiksmingą atsaką į NIR šviesą pačiu nepaprastiausiu būdu. Palyginti su matoma šviesa arba 850 nm, 940 nm jautrumas bus daug mažesnis. Net jei tai gaunate, vaizdą galite gauti labai efektyviai. Svarbiausia šiame procese dalyvaujanti koncepcija sukurs pakankamai šviesos fotoaparatui, kad būtų galima aptikti. Niekada puikiai nesužinosite, kada fotoaparatas gali būti įjungtas ir kada pavyks užfiksuoti tobulą laiką, bus labai skirtingas. Taigi tuo metu signalas bus siunčiamas tam tikru mastu ir bus galima pasirinkti tinkamą kameros modulį.

Išvada

Remiantis pirmiau pateikta diskusija, USB kameros modulis turi bendras funkcijas ir surenkamas su automatinio priartinimo moduliu. Fiksuotas USB kameros modulio fokusavimas turi objektyvą, veidrodžio pagrindą, šviesai jautrų integrinį grandyną ir pan. Vartotojai turi rasti skirtumą tarp USB ir MIPI kamerų modulių.

A pritaikytas kameros modulislabiau tinka naujų programų kūrimui. Kadangi pritaikytą kameros modulį galima sukurti remiantis nurodytais reikalavimais. Iš fotoaparato plėtros tendencijų galime pasimokyti: Pirma, didesnio pikselių (13 mln., 16 mln.), aukštos kokybės vaizdo jutiklio (CMOS), didelio perdavimo greičio (USB2.0, USB3.0 ir kitos greitos sąsajos) kamera. bus ateities tendencija; Antra, pritaikymas ir specializavimas (naudojamas tik kaip profesionalus vaizdo įvesties įrenginys), daugiafunkcinis (su kitomis funkcijomis, tokiomis kaip pridedama „flash drive“, skaitmeninių fotoaparatų tendencija, taip pat galima įsivaizduoti, kad fotoaparatas gali turėti skaitytuvo funkciją ateityje) ir kt. Trečia, vartotojo patirtis yra labai svarbi, patogesnė, lengviau naudojama ir praktiškesnės taikymo funkcijos yra tikrieji klientų poreikiai.