A diretriz definitiva para personalizar um módulo de câmera

No mundo moderno, as câmeras digitais se tornam altamente comuns com novas tecnologias na faixa de preço mais baixa. Um dos impulsionadores importantes por trás da introdução de novas tecnologias são os sensores de imagem CMOS. O módulo de câmera CMOS tem sido mais barato de fabricar quando comparado a outros. Com os novos recursos que foram introduzidos nas câmeras modernas com sensores CMOS, tirar fotos nítidas é importante.O principal fabricante de módulos de câmeravem com uma câmera embutida com maior desempenho e maior taxa de captura de imagens. Os sensores CMOS garantem a leitura do circuito com o recurso fotossensível. A arquitetura de pixels nos dias modernos também mudou radicalmente e ajudou a capturar imagens com excelente qualidade. Sensores de imagem semicondutores de óxido metálico complementares convertem luz em elétrons, portanto, em dispositivos modernos, o módulo de câmera USB foi introduzido por seus recursos de ponta.

O que é um módulo de câmera?

Um módulo de câmera ou módulo de câmera compacto é um sensor de imagem de última geração integrado à unidade de controle eletrônico, lente, processador de sinal digital e interface como USB ou CSI. O Módulo de Câmera tem sido amplamente utilizado em vários aplicativos que incluem:

• Inspeção industrial
• Tráfego e Segurança
• Varejo e finanças
• Casa e entretenimento
• Saúde e Nutrição

Com o desenvolvimento da tecnologia e das instalações da Internet, a velocidade da rede foi bastante melhorada e associada à introdução de novos dispositivos de imagem fotográfica. O Módulo de Câmera tem sido amplamente utilizado em Smartphones, Tablets, PCs, Robôs, Drones, Dispositivos Médicos, Dispositivos Eletrônicos e muitos outros. O boom na tecnologia de imagem fotográfica abriu caminho para a introdução de 5 megapixels, 8 megapixels, 13 megapixels, 20 megapixels, 24 megapixels e muito mais.

O módulo da câmera contém os seguintes componentes, como

• Sensor de imagem
• Lente
• Processamento Digital de Sinais
• Filtro infravermelho
• Circuito impresso flexível ou placa de circuito impresso
• Conector

Lente:

A parte crítica de qualquer câmera é a lente e ela desempenha um papel importante na qualidade da luz que incide no sensor de imagem e, portanto, decide a qualidade da imagem de saída. Escolher a lente certa para sua aplicação é uma ciência e, para ser mais preciso, é mais uma questão de óptica. Há uma série de parâmetros da perspectiva óptica a serem considerados na escolha da lente para atender aos requisitos da aplicação, que influenciam a seleção da lente, como a composição da lente, construção da lente, seja ela de plástico ou vidro, distância focal efetiva, F .Não, campo de visão, profundidade de campo, distorção de TV, iluminação relativa, MTF etc.

Sensor de imagem

Um sensor de imagem é um sensor que detecta e transmite informações usadas para criar uma imagem. O sensor é a chave para oMódulo de câmerapara determinar a qualidade da imagem. Quer se trate de uma câmera de smartphone ou de uma câmera digital, os sensores desempenham um papel importante. No momento, o sensor CMOS é mais popular e muito mais barato de fabricar do que o sensor CCD.

Tipo de sensor - CCD vs CMOS

Sensor CCD – As vantagens do CCD são alta sensibilidade, baixo ruído e grande relação sinal-ruído. Mas o processo de produção é complicado, alto custo e consumo de energia.Sensor CMOS - A vantagem do CMOS é sua alta integração (integrando AADC com um processador de sinal, pode ser bastante reduzido Tamanho pequeno), baixo consumo de energia e baixo custo. Mas o ruído é relativamente grande, baixa sensibilidade e altos requisitos para a fonte de luz.

DSP:

Os parâmetros do sinal de imagem digital também são otimizados com a ajuda de uma série de algoritmos matemáticos complexos. Mais importante ainda, os sinais são transmitidos para o armazenamento ou podem ser transmitidos para os componentes do display.

A estrutura da estrutura DSP inclui

• ISP
• Codificador JPEG
• Controlador de dispositivo USB

A diferença entre o módulo de câmera USB e o módulo de câmera do sensor/módulo de câmera CMOSMódulo de câmera USB 2.0:

O módulo de câmera USB 2.0 integra a unidade de câmera e a unidade de captura de vídeo diretamente e, em seguida, se conecta ao SISTEMA HOST através da interface USB. Agora o módulo de câmera digital no mercado CAMERA é basicamente baseado na nova interface USB 2.0 de transmissão de dados. O computador e outros dispositivos móveis são conectados diretamente através da interface USB, basta conectar e usar. Esses módulos de câmera USB 2.0 compatíveis com UVC são compatíveis com software Windows (DirectShow) e Linux (V4L2) e não requerem drivers.

• Padrão de classe de vídeo USB (UVC)
• A largura de banda máxima de transmissão do USB2.0 é 480Mbps (ou seja, 60MB/s)
• Simples e econômico
• Plug and play
• Alta compatibilidade e estável
• Maior faixa dinâmica

Após ser processado pelo software no sistema operacional padrão compatível com os padrões UVC, o sinal digital é enviado para o displayer.

Módulo de câmera USB 3.0:

Compare com o módulo de câmera USB 2.0, a câmera USB 3.0 permite transmitir em velocidade mais alta e o USB 3.0 é totalmente compatível com a interface USB 2.0

• A largura de banda máxima de transmissão do USB3.0 é de até 5,0 Gbps (640 MB/s)
• Definição de 9 pinos em comparação com USB2.0 de 4 pinos
• Totalmente compatível com USB 2.0
• Conectividade supervelocidade

Módulo de câmera CMOS (CCM)

O módulo de câmera CCM ou Coms também é chamado de módulo de câmera semicondutor de óxido metálico complementar, tendo seu dispositivo principal útil para várias aplicações, como equipamentos de câmera portátil. Quando comparado com sistemas de câmeras tradicionais, o CCM possui muitos recursos que incluem

• Miniaturização
• Baixo consumo de energia
• Imagem alta
• Baixo custo

Princípio de funcionamento do módulo de câmera USB

A imagem óptica gerada pela cena através da lente (LENS) é projetada na superfície do sensor de imagem (SENSOR), e então convertida em um sinal elétrico, que é convertido em um sinal de imagem digital após A/D (Analógico/Digital ) conversão. Ele é enviado ao chip de processamento digital (DSP) para processamento e, em seguida, transmitido ao computador através da interface de E/S para processamento, e então a imagem pode ser vista através do display (DISPLAY).

Como testar câmeras USB e CCM (módulo de câmera CMOS)? Câmera USB: (software Amcap, por exemplo)

Passo 1: Conecte a câmera a uma câmera USB.

Passo 2: Conecte o cabo USB ao PC ou celular através do adaptador OTG.

Amcap:

Abra AMCap eSelecione seu módulo de câmera:

Escolha a resolução em Opção >> Pin de captura de vídeo

Ajuste os futuros da câmera como Brilho, Contrato. Balanço de branco.. na opção >> Filtro de captura de vídeo

Amcap permite capturar imagem e vídeo.

CCM:

O CCM é mais complicado porque a interface é MIPI ou DVP e o DSP é separado do módulo. Usar uma placa adaptadora Dothinkey e uma placa filha para testar é comum na produção:

Placa adaptadora Dothinkey:

conecte o módulo da câmera à placa filha (foto-2).

Abra o software de teste

Visão personalizada do processo do módulo de câmera

Com centenas de milhares de aplicações de módulos de câmera, os módulos de câmera OEM padrão não podem atender a cada requisito específico, portanto, o processo de personalização vem com necessidade e popularidade, a modificação de hardware e firmware, incluindo dimensão do módulo, ângulo de visão da lente, tipo de foco automático/fixo e filtro de lente, para potencializar a inovação.

A engenharia não recorrente cobre completamente a pesquisa, o desenvolvimento e o design para a produção de um novo produto; isso também inclui custos iniciais. Mais importante ainda, o NRE é um custo único que pode ser associado ao projeto, fabricação de um novo projeto ou equipamento. Isso também inclui algo diferente para um novo processo. Caso o cliente concorde com o NRE, o fornecedor enviará o desenho para confirmação após o pagamento.

Fluxo de requisitos personalizados

1. Você pode fornecer desenhos ou amostras, bem como solicitar documentação desenvolvida por nossa equipe de engenharia.
2. Comunicação
3. Entraremos em contato com você detalhadamente para determinar o produto que você precisa e tentar definir o produto mais adequado para você de acordo com suas necessidades.
4. Desenvolvimento de amostra
5. Determine os detalhes da amostra de desenvolvimento e o prazo de entrega. Comunique-se a qualquer momento para garantir um progresso tranquilo.
6. Teste de amostra
7. Teste e idade em sua aplicação, resultados de testes de feedback, sem necessidade de modificação, produção em massa.

Perguntas que você deve fazer antes de personalizar um módulo de câmeraQuais são os requisitos?

O módulo de câmera USBdeve ter os seguintes requisitos. Eles são os componentes mais importantes que agregam clareza à foto e um bom princípio de funcionamento. Os componentes são bem especificados conectando-se via circuito integrado CMOS e CCD. Deve funcionar de acordo com os requisitos do usuário e atuar como uma opção de câmera fácil de usar. Ele se conectará a muitas coisas que adicionam uma solução perfeita para os requisitos da câmera para conexão USB.

• Lente
• sensor
• DSP
• PCB

Qual resolução você deseja de uma câmera USB?

Resolução é um parâmetro usado para medir a quantidade de dados em uma imagem bitmap, geralmente expressa em dpi (ponto por polegada). Simplificando, a resolução da câmera refere-se à capacidade da câmera de analisar a imagem, ou seja, ao número de pixels do sensor de imagem da câmera. A resolução mais alta é o tamanho da capacidade da câmera de resolver imagens com o maior número de pixels na câmera. A resolução atual do CMOS de 30W pixels é 640×480, e a resolução do CMOS de 50W pixels é 800×600. Os dois números de resolução representam as unidades do número de pontos no comprimento e na largura de uma imagem. A proporção de uma imagem digital é geralmente 4:3.

Em aplicações práticas, se a câmera for usada para bate-papo na web ou videoconferência, quanto maior a resolução, maior será a largura de banda da rede necessária. Portanto, o consumidor deve estar atento a este aspecto, devendo escolher um pixel adequado para seus próprios produtos de acordo com suas necessidades.

O ângulo do campo de visão (FOV)?

O ângulo FOV refere-se ao alcance que a lente pode cobrir. (O objeto não será coberto pela lente quando exceder esse ângulo.) A lente de uma câmera pode cobrir uma ampla variedade de cenas, geralmente expressas por ângulo. Este ângulo é chamado de FOV da lente. A área coberta pelo objeto através da lente no plano focal para formar uma imagem visível é o campo de visão da lente. O FOV deve ser decidido pelo ambiente de aplicação. Quanto maior o ângulo da lente, mais amplo será o campo de visão e vice-versa.

Dimensão da câmera para sua aplicação

Os principais parâmetros que foram calculados com o módulo da câmera são a dimensão, que varia mais para diferentes requisitos

dependendo do tamanho e formato óptico. Possui campo de visão e distância focal para acesso ao cálculo da dimensão do objeto. Envolve distância focal traseira e inclui uma lente perfeita para formato. O tamanho óptico da lente deve ser adequado à sua aplicação e depender de uma lente convencional. O diâmetro varia de acordo com sensores maiores e implementos com tampas de lente. Depende da forma da vinheta ou do escuro nos cantos das imagens.

Com centenas de milhares de aplicações de módulos de câmera, as dimensões dos módulos representam o fator que mais varia. Nossos engenheiros têm o poder de desenvolver as dimensões exatas que funcionarão melhor para o seu projeto específico.

A EAU dos produtos

O custo do preço do produto depende da especificação. A câmera USB com EAU pequeno não é sugerida como customizada. com requisitos de demanda e personalização constantes, como lente, tamanho, sensor, um módulo de câmera personalizado é sua melhor opção.

Escolhendo o módulo de câmera certo

Em geral, a maior parte dos clientes estará concentrada emo módulo de câmera certoque nunca se saberá que tipo de lente é necessária para usar aqui. Uma enorme quantidade de teoria foi usada aqui para conscientizar as pessoas a escolher a lente perfeita e o módulo de câmera perfeito. A lente que você escolher dependerá totalmente do processo que você utilizará. Devido às diferentes soluções do sensor e DSP, e lentes diferentes, os efeitos de imagem do módulo da câmera também são muito diferentes. Algumas câmeras podem ser usadas em diferentes aplicações, mas algumas só podem ser usadas em algumas aplicações específicas para obter os melhores resultados de imagem. Algumas câmeras de nível estrela podem capturar imagens em ambientes com pouca luz, mas a um preço relativamente alto.

Impactos efetivos:

Caso você tenha instalado o módulo da câmera ou câmera em seu escritório ou quarto pequeno, apenas a distância focal de 2,8 mm será suficiente naquele momento. Caso você queira instalar o módulo da câmera ou câmera em seu quintal, então com certeza será necessária uma distância focal de 4 mm a 6 mm. A distância focal é aumentada porque o espaço é maior. Você precisará da distância focal de 8 mm ou 12 mm e poderá usá-la em sua fábrica ou rua, pois o espaço será muito grande.

Quando você deseja escolher o módulo da câmera para a luz NIR, a resposta espectral do módulo da câmera será definida principalmente pelo material da lente ou do sensor. Os sensores serão totalmente baseados em silício e mostrarão a resposta efetiva à luz NIR de uma maneira extraordinária. Em comparação com a luz visível ou 850 nm, a sensibilidade será muito menor para 940 nm. Mesmo que você ainda consiga obter a imagem de maneira muito eficaz. O conceito mais importante envolvido neste processo será criar luz suficiente para a câmera para fins de detecção. Você nunca saberá perfeitamente quando a câmera poderá ser acionada e conseguir capturar o momento perfeito será muito diferente. Então, nesse momento, o sinal será enviado em uma extensão específica e será possível escolher o módulo de câmera correto.

Conclusão

A partir da discussão acima, o módulo de câmera USB possui funções gerais e é montado com um módulo de zoom automático. O foco fixo do módulo da câmera USB possui lente, base de espelho, circuito integrado fotossensível e assim por diante. Os usuários devem encontrar a diferença entre os módulos de câmera USB e MIPI.

A módulo de câmera personalizadoé mais adequado para o desenvolvimento de novas aplicações. Porque o módulo de câmera personalizado pode ser construído com base nos requisitos especificados. Podemos aprender com a tendência de desenvolvimento da câmera: Em primeiro lugar, câmera com pixels mais altos (13 milhões, 16 milhões), sensor de imagem de alta qualidade (CMOS), alta velocidade de transmissão (USB2.0, USB3.0 e outras interfaces rápidas). será a tendência futura; Em segundo lugar, personalização e especialização (utilizada apenas como dispositivo de entrada de vídeo profissional), multifuncional (com outras funções, como o pen drive que acompanha, tendência para câmeras digitais, também é concebível que a câmera possa ter a função de scanner no futuro), etc. Em terceiro lugar, a experiência do usuário é crucial, mais fácil de usar, mais fácil de usar e funções de aplicação mais práticas são as necessidades reais dos clientes.