Ostateczne wytyczne dotyczące dostosowywania modułu kamery

We współczesnym świecie aparaty cyfrowe stają się bardzo popularne dzięki nowej technologii w najniższym przedziale cenowym. Jednym z ważnych czynników stojących za wprowadzeniem nowej technologii są czujniki obrazu CMOS. Moduł kamery CMOS jest tańszy w produkcji w porównaniu do innych. Dzięki nowym funkcjom, które zostały wprowadzone w nowoczesnych aparatach z matrycą Cmos, wykonywanie krystalicznie czystych zdjęć staje się priorytetem.Czołowy producent modułów kamerowychpojawił się z wbudowaną kamerą o zwiększonej wydajności i większej szybkości przechwytywania obrazów. Czujniki CMOS zapewniają odczyt obwodów dzięki funkcji światłoczułej. Architektura pikseli we współczesnych czasach również uległa radykalnej zmianie i pomogła uchwycić obrazy w doskonałym zakresie jakości. Uzupełniające czujniki obrazu z tlenków metali i półprzewodników przekształcają światło w elektrony, dlatego w nowoczesnych urządzeniach wprowadzono moduł kamery USB ze względu na jego zaawansowane funkcje.

Co to jest moduł kamery?

Moduł kamery lub moduł kamery kompaktowej to wysokiej klasy czujnik obrazu zintegrowany z elektroniczną jednostką sterującą, obiektywem, cyfrowym procesorem sygnałowym i interfejsem, takim jak USB lub CSI. Moduł kamery jest szeroko stosowany w różnych zastosowaniach, które obejmują:

• Inspekcja przemysłowa
• Ruch i bezpieczeństwo
• Handel detaliczny i finanse
• Dom i rozrywka
• Zdrowie i odżywianie

Wraz z rozwojem technologii i udogodnień internetowych prędkość sieci została znacznie poprawiona, co powiązano z wprowadzeniem nowych urządzeń do przetwarzania obrazu fotograficznego. Moduł kamery jest szeroko stosowany w smartfonach, tabletach, komputerach PC, robotach, dronach, urządzeniach medycznych, urządzeniach elektronicznych i wielu innych. Boom w technologii obrazowania fotograficznego utorował drogę do wprowadzenia aparatów o rozdzielczości 5 megapikseli, 8 megapikseli, 13 megapikseli, 20 megapikseli, 24 megapikseli i więcej.

Moduł kamery zawiera następujące elementy, takie jak

• Czujnik obrazu
• Obiektyw
• Cyfrowe przetwarzanie sygnału
• Filtr podczerwieni
• Elastyczny obwód drukowany lub płytka drukowana
• Złącze

Obiektyw:

Najważniejszą częścią każdego aparatu jest obiektyw, który odgrywa ważną rolę w jakości światła padającego na czujnik obrazu i tym samym decyduje o jakości wyjściowego obrazu. Wybór odpowiedniego obiektywu do danego zastosowania to nauka, a ściślej rzecz biorąc, bardziej kwestia optyki. Przy wyborze obiektywu spełniającego wymagania aplikacji należy wziąć pod uwagę szereg parametrów z punktu widzenia optycznego, które wpływają na wybór obiektywu, takich jak skład soczewki, konstrukcja soczewki, czy jest ona wykonana z tworzywa sztucznego, czy ze szkła, efektywna ogniskowa, F Nie, pole widzenia, głębia ostrości, zniekształcenie telewizora, oświetlenie względne, MTF itp.

Czujnik obrazu

Czujnik obrazu to czujnik, który wykrywa i przekazuje informacje wykorzystywane do tworzenia obrazu. Czujnik jest kluczem doModuł kameryw celu określenia jakości obrazu. Niezależnie od tego, czy jest to aparat w smartfonie, czy aparat cyfrowy, czujniki odgrywają ważną rolę. Obecnie czujnik CMOS jest bardziej popularny i znacznie tańszy w produkcji niż czujnik CCD.

Typ czujnika – CCD vs CMOS

Czujnik CCD – zaletami CCD są: wysoka czułość, niski poziom szumów i duży stosunek sygnału do szumu. Ale proces produkcyjny jest skomplikowany, wysoki koszt i zużycie energii. Czujnik CMOS – zaletą CMOS jest jego wysoka integracja (integracja AADC z procesorem sygnałowym, można go znacznie zmniejszyć Mały rozmiar), niskie zużycie energii i niski koszt. Ale szum jest stosunkowo duży, niska czułość i wysokie wymagania dotyczące źródła światła.

DSP:

Parametry sygnału obrazu cyfrowego są również optymalizowane za pomocą szeregu skomplikowanych algorytmów matematycznych. Co najważniejsze, sygnały są przesyłane do pamięci lub mogą być przesyłane do elementów wyświetlacza.

Struktura struktury DSP obejmuje

• dostawca usług internetowych
• Koder JPEG
• Kontroler urządzenia USB

Różnica między modułem kamery USB a modułem kamery z czujnikiem/modułem kamery CMOS Moduł kamery USB 2.0:

Moduł kamery USB 2.0 integruje bezpośrednio kamerę i moduł przechwytywania wideo, a następnie łączy się z SYSTEMEM HOSTA poprzez interfejs USB. Obecnie moduł aparatu cyfrowego na rynku CAMERA bazuje w zasadzie na nowym interfejsie transmisji danych USB2.0. Komputer i inne urządzenia mobilne można podłączyć bezpośrednio przez interfejs USB, wystarczy podłączyć i grać. Te moduły kamer USB2.0, które spełniają wymagania UVC, są kompatybilne z oprogramowaniem Windows (DirectShow) i Linux (V4L2) i nie wymagają sterowników.

• Standard klasy wideo USB (UVC).
• Maksymalna przepustowość transmisji USB2.0 wynosi 480Mbps (tj. 60MB/s)
• Proste i opłacalne
• Podłącz i graj
• Wysoka kompatybilność i stabilność
• Wyższy zakres dynamiki

Po przetworzeniu przez oprogramowanie w standardowym systemie operacyjnym zgodnym ze standardami UVC, sygnał cyfrowy jest wysyłany do wyświetlacza.

Moduł kamery USB 3.0:

W porównaniu z modułem kamery USB 2.0, kamera USB 3.0 umożliwia transmisję z większą szybkością, a USB 3.0 jest w pełni kompatybilny z interfejsem USB 2.0

• Maksymalna przepustowość transmisji USB 3.0 wynosi do 5,0 Gb/s (640 MB/s)
• Definicja 9 pinów w porównaniu do 4 pinów USB2.0
• W pełni kompatybilny z USB 2.0
• Łączność SuperSpeed

Moduł kamery Cmos (CCM)

Moduł kamery CCM lub Coms jest również nazywany modułem uzupełniającej kamery półprzewodnikowej z tlenkiem metalu, którego podstawowe urządzenie jest przydatne do różnych zastosowań, takich jak przenośny sprzęt kamerowy. W porównaniu z tradycyjnymi systemami kamer, CCM ma wiele funkcji, które obejmują

• Miniaturyzacja
• Niskie zużycie energii
• Wysoki obraz
• Niski koszt

Zasada działania modułu kamery USB

Obraz optyczny generowany przez scenę przez obiektyw (LENS) jest rzutowany na powierzchnię czujnika obrazu (SENSOR), a następnie przekształcany na sygnał elektryczny, który po przejściu sygnału A/D (analogowy/cyfrowy) jest przekształcany na cyfrowy sygnał obrazu. ) konwersja. Jest wysyłany do układu przetwarzania cyfrowego (DSP) w celu przetworzenia, a następnie przesyłany do komputera poprzez interfejs I/O w celu przetworzenia, a następnie obraz można zobaczyć na wyświetlaczu (DISPLAY).

Jak przetestować kamery USB i CCM (moduł kamery CMOS)? Kamera USB: (na przykład oprogramowanie Amcap)

Krok 1: Podłącz kamerę do kamery USB.

Krok 2: Podłącz kabel USB do komputera lub telefonu komórkowego za pomocą adaptera OTG.

Amcap:

Otwórz AMCap iWybierz moduł kamery:

Wybierz rozdzielczość w Opcja >> Pin przechwytywania wideo

Dostosuj przyszłość aparatu, taką jak jasność, kontrakt. Balans bieli... wł. Opcja >> Filtr przechwytywania wideo

Amcap umożliwia przechwytywanie obrazu i wideo.

CCM:

CCM jest bardziej skomplikowany, ponieważ interfejs to MIPI lub DVP, a DSP jest oddzielony modułem. W produkcji powszechne jest używanie karty adaptera Dothinkey i karty córki do testowania:

Płytka przyłączeniowa Dothinkey:

podłącz moduł kamery do karty rozszerzeń (rys. 2).

Otwórz oprogramowanie testowe

Moduł kamery dostosowany do potrzeb wglądu w proces

Przy setkach tysięcy zastosowań modułów kamer standardowe moduły kamer OEM nie są w stanie spełnić każdego konkretnego wymagania, więc proces dostosowywania wiąże się z koniecznością i popularnością, modyfikacjami sprzętu i oprogramowania układowego, w tym wymiarem modułu, kątem widzenia obiektywu, typem automatycznej/stałej ostrości i filtr obiektywu, aby wzmocnić innowację.

Inżynieria jednorazowa obejmuje całkowicie badania, rozwój i projektowanie w celu wytworzenia nowego produktu; obejmuje to również koszty początkowe. Co najważniejsze, NRE jest kosztem jednorazowym, który można powiązać z zaprojektowaniem, wyprodukowaniem nowego projektu lub sprzętu. Dotyczy to również zmian w przypadku nowego procesu. Jeśli klient zgodzi się na NRE, dostawca prześle rysunek do potwierdzenia po dokonaniu płatności.

Niestandardowy przepływ wymagań

1. Możesz dostarczyć rysunki lub próbki, a także poprosić o dokumentację opracowaną przez naszą kadrę inżynierską.
2. Komunikacja
3. Skontaktujemy się z Tobą szczegółowo, aby określić, jakiego produktu potrzebujesz i spróbujemy ustawić najbardziej odpowiedni produkt dla Ciebie, zgodnie z Twoimi potrzebami.
4. Przykładowe opracowanie
5. Określ szczegóły próbki rozwojowej i czas dostawy. Komunikuj się w dowolnym momencie, aby zapewnić płynny postęp.
6. Próbne testowanie
7. Testuj i wiekuj swoją aplikację, wyniki testów zwrotnych, brak konieczności modyfikacji, produkcja masowa.

Pytania, które należy zadać przed dostosowaniem modułu kamery Jakie są wymagania?

Moduł kamery USBmusi mieć następujące wymagania. Są to najważniejsze elementy zwiększające klarowność zdjęcia i dobrą zasadę działania. Komponenty są dobrze określone poprzez połączenie poprzez układ scalony CMOS i CCD. Musi działać zgodnie z wymaganiami użytkownika i pełnić funkcję przyjaznej dla użytkownika opcji aparatu. Będzie łączyć się z wieloma rzeczami, które stanowią idealne rozwiązanie dla wymagań aparatu w zakresie połączenia USB.

• Obiektyw
• transduktor
• DSP
• PCB

Jakiej rozdzielczości oczekujesz od kamery USB?

Rozdzielczość to parametr używany do pomiaru ilości danych w obrazie bitmapowym, zwykle wyrażany w dpi (punkt na cal). Mówiąc najprościej, rozdzielczość aparatu odnosi się do zdolności aparatu do analizy obrazu, czyli liczby pikseli przetwornika obrazu aparatu. Najwyższa rozdzielczość to wielkość zdolności aparatu do przetwarzania obrazów przy najwyższej, największej liczbie pikseli w aparacie. Obecna rozdzielczość CMOS z 30 W pikselami wynosi 640 × 480, a rozdzielczość CMOS z 50 W pikselami to 800 × 600. Dwie liczby rozdzielczości reprezentują jednostki liczby punktów długości i szerokości obrazu. Współczynnik proporcji obrazu cyfrowego wynosi zwykle 4:3.

W praktycznych zastosowaniach, jeśli kamera jest używana do rozmów internetowych lub wideokonferencji, im wyższa rozdzielczość, tym większa wymagana przepustowość sieci. Dlatego konsumenci powinni zwrócić uwagę na ten aspekt, powinni wybrać piksel odpowiedni dla swoich produktów zgodnie ze swoimi potrzebami.

Kąt pola widzenia (FOV)?

Kąt FOV odnosi się do zakresu, jaki może pokryć obiektyw. (Obiekt nie zostanie zasłonięty przez obiektyw, jeśli przekroczy ten kąt.) Obiektyw aparatu może obejmować szeroki zakres scen, zwykle wyrażany za pomocą kąta. Kąt ten nazywany jest polem widzenia obiektywu. Obszar objęty przez obiekt przez soczewkę w płaszczyźnie ogniskowej, tworzący widzialny obraz, to pole widzenia soczewki. O polu widzenia powinno decydować środowisko aplikacji. Im większy kąt obiektywu, tym szersze pole widzenia i odwrotnie.

Wymiary aparatu dla Twojej aplikacji

Głównymi parametrami obliczonymi dla modułu kamery są wymiary, które różnią się najbardziej w zależności od wymagań

w zależności od rozmiaru i formatu optycznego. Posiada pole widzenia i ogniskową umożliwiające dostęp przy obliczaniu wymiarów obiektu. Obejmuje tylną ogniskową i zawiera idealny obiektyw do formatu. Rozmiar optyczny soczewki musi pasować do Twojego zastosowania i zależeć od rozmiaru konwencjonalnego. Średnica różni się w przypadku większych czujników i narzędzi z osłonami obiektywu. Zależy to od formy winietowania czy przyciemnienia narożników obrazu.

W przypadku setek tysięcy zastosowań modułów kamer wymiary modułów stanowią czynnik, który najbardziej się różni. Nasi inżynierowie są w stanie opracować dokładne wymiary, które będą najlepsze dla Twojego konkretnego projektu.

EAU produktów

Koszt produktu cenowego zależy od specyfikacji. Kamera USB z małą jednostką EAU nie jest uważana za kamerę dostosowaną do indywidualnych potrzeb. przy ciągłym zapotrzebowaniu i wymaganiach dotyczących personalizacji, takich jak obiektyw, rozmiar, czujnik, dostosowany moduł kamery jest najlepszą opcją.

Wybór odpowiedniego modułu kamery

Ogólnie rzecz biorąc, większość klientów będzie skoncentrowanaprawy moduł kameryże nigdy nie wiadomo, jakiego rodzaju obiektywu należy tu użyć. Zastosowano tu ogromną ilość teorii, aby uświadomić ludziom, że powinni wybrać idealny obiektyw i idealny moduł aparatu. Soczewka, którą wybierzesz, będzie całkowicie zależna od procesu, z którego będziesz korzystać. Ze względu na różne rozwiązania czujnika i procesora DSP oraz obiektywu różne obiektywy, a także efekty obrazowania modułu kamery są bardzo różne. Niektórych kamer można używać w różnych zastosowaniach, ale niektórych można używać tylko w niektórych określonych zastosowaniach, aby uzyskać najlepsze wyniki obrazowania. Niektóre kamery na poziomie gwiazdy mogą rejestrować obrazy w warunkach słabego oświetlenia, ale za stosunkowo wysoką cenę.

Efektywne efekty:

Jeśli zainstalowałeś moduł kamery lub kamerę w biurze lub małej sypialni, wówczas wystarczy ogniskowa 2,8 mm. Jeśli chcesz zainstalować moduł kamery lub kamerę na swoim podwórku, upewnij się, że musi ona wymagać ogniskowej od 4 mm do 6 mm. Ogniskowa jest zwiększona ze względu na większą przestrzeń. Będziesz potrzebować ogniskowej 8 mm lub 12 mm i możesz jej użyć w swojej fabryce lub na ulicy, ponieważ przestrzeń będzie bardzo duża.

Jeśli chcesz wybrać moduł kamery do światła NIR, odpowiedź widmowa modułu kamery będzie w dużej mierze określona przez materiał soczewki lub materiał czujnika. Czujniki będą w całości wykonane na bazie krzemu i w niezwykły sposób pokażą skuteczną reakcję na światło NIR. W porównaniu do światła widzialnego lub 850 nm, czułość będzie znacznie mniejsza w przypadku 940 nm. Nawet jeśli to otrzymasz, możesz uzyskać obraz bardzo skutecznie. Najważniejszą koncepcją związaną z tym procesem będzie wytworzenie wystarczającej ilości światła dla kamery w celu wykrycia. Nigdy nie będziesz wiedział dokładnie, kiedy aparat będzie mógł zostać uruchomiony i czy uchwycisz idealny moment, który będzie zupełnie inny. Wtedy sygnał zostanie przesłany w określonym zakresie i będzie można wybrać odpowiedni moduł kamery.

Wniosek

Z powyższego omówienia wynika, że ​​moduł kamery USB ma ogólne funkcje i można go połączyć z modułem automatycznego powiększania. Stała ostrość modułu kamery USB ma obiektyw, podstawę lustra, światłoczuły układ scalony i tak dalej. Użytkownicy muszą znaleźć różnicę między modułami kamer USB i MIPI.

A dostosowany moduł kameryjest bardziej odpowiedni do opracowywania nowych aplikacji. Ponieważ dostosowany moduł kamery można zbudować w oparciu o określone wymagania. Z trendu rozwojowego aparatu możemy się dowiedzieć: Po pierwsze, wyższa liczba pikseli (13 milionów, 16 milionów), wysokiej jakości przetwornik obrazu (CMOS), duża prędkość transmisji (USB2.0, USB3.0 i inne szybkie interfejsy) kamery będzie przyszłym trendem; Po drugie personalizacja i specjalizacja (używane tylko jako profesjonalne urządzenie wejściowe wideo), wielofunkcyjne (z innymi funkcjami, takimi jak towarzyszący pendrive, trend w kierunku aparatów cyfrowych, możliwe jest również, że aparat może pełnić funkcję skanera) w przyszłości) itp. Po trzecie, istotne jest doświadczenie użytkownika, które jest bardziej przyjazne dla użytkownika, łatwiejsze w obsłudze, a bardziej praktyczne funkcje aplikacji to realne potrzeby klientów.