Bir Kamera Modülünü Özelleştirmeye Yönelik Temel Kılavuz

Modern dünyada, yeni teknolojiyle birlikte en düşük fiyat aralığında dijital kameralar oldukça yaygın hale geliyor. Yeni teknolojinin tanıtılmasının arkasındaki önemli itici güçlerden biri CMOS görüntü sensörleridir. CMOS kamera modülünün üretimi diğerlerine kıyasla daha ucuzdur. Cmos sensörlü modern kameralara getirilen yeni özelliklerle birlikte kristal netliğinde fotoğraf çekimi ön plana çıkıyor.En iyi kamera modülü üreticisiartırılmış performansa ve daha yüksek görüntü yakalama oranına sahip yerleşik bir kamerayla birlikte geliyor. CMOS sensörleri ışığa duyarlı özelliği ile devrelerin okunmasını sağlar. Günümüzün piksel mimarisi de kökten değişti ve görüntülerin mükemmel kalite aralığında yakalanmasına yardımcı oldu. Tamamlayıcı metal oksit yarı iletken görüntü sensörleri ışığı elektronlara dönüştürür, bu nedenle modern cihazlarda üst düzey özellikleri nedeniyle USB kamera modülü tanıtılmıştır.

Kamera Modülü Nedir?

Kamera Modülü veya Kompakt Kamera Modülü, elektronik kontrol ünitesi, lens, dijital sinyal işlemcisi ve USB veya CSI gibi Arayüz ile entegre edilmiş üst düzey bir görüntü sensörüdür. Kamera Modülü aşağıdakileri içeren çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır:

• Endüstriyel muayene
• Trafik ve Güvenlik
• Perakende ve Finans
• Ev ve Eğlence
• Sağlık ve Beslenme

Teknolojinin ve internet olanaklarının gelişmesiyle birlikte ağ hızı büyük ölçüde arttı ve yeni fotoğrafik görüntüleme cihazlarının piyasaya sürülmesiyle birleşti. Kamera Modülü Akıllı Telefon, Tablet, PC, Robotlar, Drone'lar, Tıbbi cihaz, Elektronik cihaz ve diğer birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Fotoğrafik görüntüleme teknolojisindeki patlama, 5 Megapiksel, 8 Megapiksel, 13 Megapiksel, 20 Megapiksel, 24 Megapiksel ve daha fazlasının piyasaya sürülmesinin yolunu açtı.

Kamera modülü aşağıdaki bileşenleri içerir:

• Görüntü sensörü
• Objektif
• Dijital Sinyal İşleme
• Kızılötesi filtre
• Esnek baskılı devre veya Baskılı devre kartı
• Bağlayıcı

Objektif:

Herhangi bir kameranın kritik parçası lenstir ve görüntü sensörüne gelen ışığın kalitesinde önemli bir rol oynar ve böylece çıktı görüntüsünün kalitesine karar verir. Uygulamanız için doğru lensi seçmek bir bilimdir ve daha kesin olmak gerekirse daha çok optiktir. Lens bileşimi, lensin plastik veya cam lens yapısı, etkili odak uzaklığı, F gibi lens seçimini etkileyen, uygulama gereksinimlerini karşılayacak lensin seçiminde optik açıdan dikkate alınması gereken bir dizi parametre vardır. .Hayır, Görüş Alanı, Alan Derinliği, TV bozulması, Bağıl Aydınlatma, MTF vb.

Görüntü Sensörü

Görüntü sensörü, görüntü oluşturmak için kullanılan bilgileri algılayan ve ileten bir sensördür. Sensör anahtarıdırKamera ModülüGörüntünün kalitesini belirlemek için. İster Akıllı Telefon kamerası ister dijital kamera olsun, Sensörler önemli bir rol oynar. Şu anda CMOS sensörü daha popüler ve üretimi CCD sensöründen çok daha ucuz.

Sensör türü - CCD ve CMOS

CCD sensörü – CCD'nin avantajları yüksek hassasiyet, düşük gürültü ve büyük sinyal-gürültü oranıdır. Ancak üretim süreci karmaşıktır, yüksek maliyet ve güç tüketimidir. CMOS sensörü – CMOS'un avantajı, yüksek entegrasyonudur (AADC'yi bir sinyal işlemcisine entegre ederek, küçük boyutu büyük ölçüde azaltılabilir), düşük güç tüketimi ve düşük maliyettir. Ancak gürültü nispeten büyük, düşük hassasiyet ve ışık kaynağına yönelik yüksek gereksinimler.

DSP:

Dijital görüntü sinyali parametreleri de bir dizi karmaşık matematiksel algoritmanın yardımıyla optimize edilir. En önemlisi, sinyaller depolama birimine iletilir veya ekran bileşenlerine iletilebilir.

DSP yapı çerçevesi şunları içerir:

• İSS
• JPEG kodlayıcı
• USB aygıt denetleyicisi

USB kamera modülü ile sensör kamera modülü/CMOS kamera modülü arasındaki farkUSB 2.0 Kamera Modülü:

USB 2.0 kamera modülü, kamera ünitesini ve video yakalama ünitesini doğrudan entegre eder ve ardından USB arayüzü aracılığıyla HOST SİSTEMİNE bağlanır. Artık KAMERA pazarındaki dijital kamera modülü temel olarak yeni veri aktarımı USB2.0 arayüzünü temel alıyor. Bilgisayar ve diğer mobil cihazlar doğrudan USB arabirimi aracılığıyla bağlanır, basitçe tak ve çalıştır. Bu UVC uyumlu USB2.0 kamera modülleri, Windows (DirectShow) ve Linux (V4L2) yazılımlarıyla uyumludur ve sürücü gerektirmez.

• USB Video Sınıfı (UVC) Standardı
• USB2.0'ın maksimum iletim bant genişliği 480Mbps'dir (yani 60MB/s)
• Basit ve uygun maliyetli
• Tak ve çalıştır
• Yüksek uyumluluk ve kararlı
• Daha yüksek dinamik aralık

UVC standartlarıyla uyumlu standart İşletim sistemindeki yazılım tarafından işlendikten sonra dijital sinyal görüntüleyiciye gönderilir.

USB 3.0 Kamera Modülü:

USB 2.0 kamera modülüyle karşılaştırıldığında, USB 3.0 kamera daha yüksek hızda iletim sağlar ve USB 3.0, USB2.0 arayüzüyle tamamen uyumludur

• USB3.0'ın maksimum iletim bant genişliği 5,0 Gbps'ye (640 MB/s) kadardır
• 9 pin tanımı, USB2.0 4 pin ile karşılaştırıldığında
• USB 2.0 ile tam uyumlu
• Süper Hızlı bağlantı

Cmos Kamera Modülü (CCM)

CCM veya Coms Kamera Modülü ayrıca, temel cihazını taşınabilir kamera ekipmanı gibi çeşitli uygulamalar için yararlı olan Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken Kamera Modülü olarak da adlandırılır. Geleneksel kamera sistemleriyle karşılaştırıldığında CCM'nin aşağıdakileri içeren birçok özelliği vardır:

• Minyatürleştirme
• Düşük güç tüketimi
• Yüksek görüntü
• Düşük maliyet

USB Kamera modülünün çalışma prensibi

Sahne tarafından mercek (LENS) aracılığıyla oluşturulan optik görüntü, görüntü sensörünün (SENSÖR) yüzeyine yansıtılır ve daha sonra bir elektrik sinyaline dönüştürülür ve bu, A/D'den (Analog/Dijital) sonra dijital görüntü sinyaline dönüştürülür. ) dönüşüm. İşlenmek üzere dijital işleme çipine (DSP) gönderilir ve daha sonra işlenmek üzere I/O arayüzü aracılığıyla bilgisayara iletilir ve ardından görüntü ekran (DISPLAY) aracılığıyla görülebilir.

USB kameralar ve CCM (CMOS kamera modülü) nasıl test edilir? USB Kamera: (örneğin Amcap yazılımı)

Adım 1: Kamerayı bir USB kameraya bağlayın.

Adım 2: USB kablosunu OTG adaptörü aracılığıyla PC'ye veya Cep telefonuna bağlayın.

Amcap:

AMCap'i açın veKamera modülünüzü seçin:

Seçenek>> Video Yakalama Pininde çözünürlüğü seçin

Parlaklık, Sözleşme gibi kamera vadeli işlemlerini ayarlayın. Beyaz Dengesi.. Açık Seçenek>> Video Yakalama Filtresi

Amcap, görüntü ve video çekmenizi sağlar.

CCM:

Arayüz MIPI veya DVP olduğundan ve DSP modülden ayrıldığından CCM daha karmaşıktır. Test etmek için bir Dothinkey adaptör kartı ve ek kart kullanılması üretimde yaygındır:

Dothinkey adaptör panosu:

kamera modülünü ek karta (resim-2) bağlayın.

Test yazılımını açın

Kamera modülü özelleştirilmiş süreç öngörüsü

Yüzbinlerce kamera modülü uygulamasıyla, standart OEM kamera modülleri her bir özel gereksinimi karşılayamaz; bu nedenle özelleştirme süreci gereklilik ve popülerlik, modül boyutu, lens görüş açısı, otomatik/sabit odaklama tipi dahil olmak üzere donanım ve donanım yazılımı modifikasyonu ile birlikte gelir ve yeniliği güçlendirmek için Lens filtresi.

Tekrarlanmayan mühendislik, yeni bir ürünün üretilmesine yönelik araştırma, geliştirme ve tasarımı tamamen kapsar; buna ön maliyetler de dahildir. En önemlisi NRE, yeni bir tasarımın veya ekipmanın tasarımı, üretimi ile ilişkilendirilebilecek tek seferlik bir maliyettir. Bu aynı zamanda yeni bir süreç için farklı olanları da içerir. Müşteri NRE'yi kabul ederse, tedarikçi ödemenin ardından çizimi onay için gönderecektir.

Özelleştirilmiş gereksinim akışı

1. Çizimleri veya örnekleri sağlayabilir, ayrıca mühendislik kadromuz tarafından geliştirilen belgeleri talep edebilirsiniz.
2. İletişim
3. İhtiyacınız olan ürünü belirlemek için sizinle detaylı iletişim kuracağız ve ihtiyacınıza göre size en uygun ürünü belirlemeye çalışacağız.
4. Örnek Geliştirme
5. Geliştirme örneğinin ayrıntılarını ve teslim süresini belirleyin. Sorunsuz bir ilerleme sağlamak için istediğiniz zaman iletişim kurun.
6. Örnek Test
7. Uygulamanızda test edin ve yaşlandırın, geri bildirim testi sonuçları, değişiklik yapmaya gerek yok, seri üretim.

Bir kamera modülünü özelleştirmeden önce sormanız gereken sorularGereksinimler nelerdir?

USB kamera modülüaşağıdaki gereksinimlere sahip olmalıdır. Fotoğraf netliği ve iyi çalışma prensibi katan en önemli bileşenlerdir. Bileşenler, CMOS ve CCD entegre devre yoluyla bağlanarak iyi bir şekilde belirtilir. Kullanıcı gereksinimlerine göre çalışmalı ve kullanıcı dostu bir kamera seçeneği olarak hareket etmelidir. USB bağlantısı için kamera gereksinimlerine mükemmel bir çözüm ekleyen birçok şeye bağlanacaktır.

• Objektif
• sensör
• DSP
• PCB'ler

Bir USB Kameradan hangi çözünürlüğü istiyorsunuz?

Çözünürlük, bir bitmap görüntüsündeki veri miktarını ölçmek için kullanılan ve genellikle dpi (inç başına nokta) olarak ifade edilen bir parametredir. Basitçe söylemek gerekirse, kameranın çözünürlüğü, kameranın görüntüyü analiz etme yeteneğini, yani kameranın görüntü sensörünün piksel sayısını ifade eder. En yüksek çözünürlük, kameranın görüntüleri en yüksek, kameradaki en yüksek piksel sayısına göre çözebilme yeteneğinin boyutudur. Mevcut 30W piksel CMOS çözünürlüğü 640×480, 50W piksel CMOS çözünürlüğü ise 800×600'dür. İki çözünürlük sayısı, bir resmin uzunluk ve genişliğindeki nokta sayısının birimlerini temsil eder. Dijital bir resmin en boy oranı genellikle 4:3'tür.

Pratik uygulamalarda kamera web sohbeti veya video konferans için kullanılıyorsa çözünürlük ne kadar yüksek olursa, gereken ağ bant genişliği de o kadar büyük olur. Dolayısıyla tüketicilerin bu noktaya dikkat etmesi, ihtiyaçlarına göre kendi ürünlerine uygun bir piksel seçmesi gerekiyor.

Görüş alanı açısı (FOV)?

FOV açısı merceğin kapsayabileceği aralığı ifade eder. (Nesne bu açıyı aştığında mercek tarafından kapsanmayacaktır.) Bir kamera merceği, genellikle açıyla ifade edilen çok çeşitli sahneleri kapsayabilir. Bu açıya merceğin FOV'u denir. Nesnenin odak düzleminde mercek aracılığıyla görünür bir görüntü oluşturmak için kapladığı alan merceğin görüş alanıdır. FOV, uygulama ortamına göre belirlenmelidir. Lens açısı ne kadar büyük olursa görüş alanı da o kadar geniş olur ve bunun tersi de geçerlidir.

Uygulamanız için Kamera Boyutu

Kamera modülüyle hesaplanan ana parametreler, farklı gereksinimlere göre en çok değişen boyutlardır.

boyuta ve optik formata bağlı olarak. Nesne boyutu hesaplamasına erişim için görüş alanı ve odak uzunluğuna sahiptir. Arka odak uzaklığını içerir ve format için mükemmel bir lens içerir. Lensin optik boyutu uygulamanıza uygun olmalı ve geleneksel olana bağlı olmalıdır. Çap, daha büyük sensörlere ve lens kapaklı ekipmanlara göre değişir. Bu, görüntülerin köşesindeki vinyet veya koyuluğun biçimine bağlıdır.

Yüzbinlerce kamera modülü uygulamasında modül boyutları en çok değişen faktörü temsil eder. Mühendislerimiz, özel projeniz için en iyi sonucu verecek kesin boyutları geliştirme gücüne sahiptir.

Ürünlerin EAU'su

Fiyat ürününün maliyeti spesifikasyona bağlıdır. Küçük EAU'lu USB kamera, özelleştirilmiş bir kamera olarak önerilmiyor. Lens, boyut, sensör gibi sürekli talep ve kişiselleştirme gereksinimleri ile özelleştirilmiş bir kamera modülü en iyi seçeneğinizdir.

Doğru kamera modülünü seçme

Genel olarak müşterilerin çoğu şuna odaklanacaktır:doğru kamera modülüBurada ne tür bir lens kullanılması gerektiğini kimse asla bilemeyecek. İnsanları mükemmel lensi ve mükemmel kamera modülünü seçme konusunda bilinçlendirmek için burada çok sayıda teori kullanıldı. Seçeceğiniz lens tamamen kullanacağınız prosese bağlı olacaktır. Sensör ve DSP'nin farklı çözümleri ve farklı lensler nedeniyle kamera modülünün görüntüleme efektleri de çok farklıdır. Bazı kameralar farklı uygulamalarda kullanılabilir ancak bazıları en iyi görüntüleme sonuçlarını elde etmek için yalnızca belirli uygulamalarda kullanılabilir. Bazı yıldız seviyesindeki kameralar, düşük ışıklı ortamlarda görüntü yakalayabilir, ancak nispeten yüksek bir fiyata.

Etkili etkiler:

Kamera modülünü veya kamerayı ofisinize veya küçük yatak odanıza kurduysanız, bu noktada yalnızca 2,8 mm odak uzaklığı yeterli olacaktır. Kamera modülünü veya kamerayı arka bahçenize kurmak istiyorsanız, bunun 4 mm ila 6 mm odak uzaklığına ihtiyaç duyduğundan emin olun. Alan daha büyük olduğundan odak uzaklığı artar. 8mm veya 12mm odak uzaklığına ihtiyacınız olacak, daha sonra bunu fabrikanızda veya sokağınızda kullanabilirsiniz çünkü alan çok yüksek olacaktır.

NIR ışığı için kamera modülünü seçmek istediğinizde, kamera modülünün spektral tepkisi büyük ölçüde lens malzemesi veya sensör malzemesi tarafından tanımlanacaktır. Sensörler tamamen silikon bazlı olacak ve NIR ışığına etkili tepkiyi son derece sıra dışı bir şekilde gösterecek. Görünür ışık veya 850 nm ile karşılaştırıldığında, 940 nm için hassasiyet çok daha küçük olacaktır. Bunu alsanız bile görüntüyü çok etkili bir şekilde elde edebilirsiniz. Bu süreçte yer alan en önemli kavram, kameranın algılama amacına yönelik yeterli ışığı oluşturmasıdır. Kameranın ne zaman tetiklenebileceğini asla tam olarak bilemeyeceksiniz ve mükemmel zamanlamayı yakalayabileceğiniz çok farklı olacak. Yani o zaman sinyal belirli bir ölçüde gönderilecek ve kişi doğru kamera modülünü seçebilecek.

Çözüm

Yukarıdaki tartışmaya göre, USB kamera modülünün genel işlevleri vardır ve otomatik yakınlaştırma modülüyle birleştirilir. USB kamera modülünün sabit odağında bir lens, ayna tabanı, ışığa duyarlı entegre devre vb. bulunur. Kullanıcılar USB ve MIPI kamera modülleri arasındaki farkı bulmalıdır.

A özelleştirilmiş kamera modülüyeni uygulamaların geliştirilmesine daha uygundur. Çünkü özelleştirilmiş kamera modülü belirtilen gereksinimlere göre oluşturulabilir. Kameranın gelişim trendinden şunları öğrenebiliriz: Öncelikle daha yüksek piksel (13 milyon, 16 milyon), yüksek kaliteli görüntü sensörü (CMOS), yüksek iletim hızı (USB2.0, USB3.0 ve diğer hızlı arayüzler) kamera geleceğin trendi olacak; İkinci olarak özelleştirme ve uzmanlaşma (yalnızca profesyonel bir video giriş cihazı olarak kullanılır), çok işlevli (eşlik eden flash sürücü gibi diğer işlevlerle, dijital kameralara yönelik eğilimle birlikte, kameranın bir tarayıcı işlevine de sahip olabileceği düşünülebilir) gelecekte), vb. Üçüncüsü, kullanıcı deneyimi çok önemlidir, daha kullanıcı dostu, kullanımı daha kolay ve daha pratik uygulama işlevleri müşterilerin gerçek ihtiyaçlarıdır.