攝像頭硬件組成模塊

攝像頭硬件組成模塊

一.概述

攝像頭可分爲數字攝像頭和模擬攝像頭兩大類。數字攝像頭可以將視頻採集設備產生的模擬視頻信號轉換成數字信號,進而將其儲存在計算機裏。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉換成數字模式,並加以壓縮後纔可以轉換到計算機上運用。數字攝像頭可以直接捕捉影像,然後通過串、並口或者USB接口傳到計算機裏。電腦市場上的攝像頭基本以數字攝像頭爲主,而數字攝像頭中又以使用新型數據傳輸接口的USB數字攝像頭爲主,市場上可見的大部分都是這種產品。除此之外還有一種與視頻採集卡配合使用的產品,但還不是主流。由於個人電腦的迅速普及,模擬攝像頭的整體成本較高,而且不能滿足BSV液晶拼接屏接口等原因,USB接口的傳輸速度遠遠高於串口、並口的速度,因此市場USB接口的數字攝像頭。模擬攝像頭可和視頻採集卡或者USB視頻採集卡配套使用,很方便的跟電腦連接使用,典型應用是一般的錄像監控。潔淨區攝像頭,潔淨區嵌入式專用攝像頭是針對潔淨區無塵室重要設備關鍵崗位實時監控的專用攝像頭。該攝像頭純平面板,嵌入彩鋼板安裝,零衛生死角,清潔方便,安裝便捷,能快速多點布控,兼容主流視頻系統

1、鏡頭(LENS):透鏡結構,由幾片透鏡組成,有塑膠透e68a84e79fa5e9819331333431373837鏡(Plastic)或玻璃透鏡(Glass)。

2、圖像傳感器:CCD(charge-coupled device)電荷耦合器件、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)互補金屬氧化物半導體。

3、電源:攝像頭內部需要兩種工作電壓:3.3V和2.5V,最新工藝芯片有用到1.8V。

攝像頭(CAMERA)主要分數字攝像頭和模擬攝像頭兩種,模擬攝像頭即那種可以直接通過視頻接口(通常爲S端子或AV端子)連接顯示設備(一般指電視機或監視器)完成攝像功能的攝像頭,特點是模擬影像清晰而連貫,不受分辨率影響,模擬攝像頭以中低價位黑白攝像頭爲主。

而數字攝像頭可以直接捕捉影像並轉換爲數字信號存儲在電腦裏,其信號傳輸接口發展由早期的串口並口發展到如今的USB2.0和IEEE1394火線接口,我們這裏主要涉及的PC攝像頭,其主流就是指USB接口的數字攝像頭。

圖像傳感器(SENSOR)是一種半導體芯片,其表面包含有幾十萬到幾百萬的光電二極管光電二極管受到光照射時,就會產生電荷注;數字信號處理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能:主要是通過一系列複雜的數學算法運算,對數字圖像信號參數進行優化處理,並把處理後的信號通過USB等接口傳到PC等設備。

二.從攝像頭的組成來看決定一個攝像頭的品質從硬件上來說主要是:

1、 鏡頭(LENS)

鏡頭的組成是透鏡結構,由幾片透鏡組成,一般有塑膠透鏡(plastic)或玻璃透鏡(glass)。通常攝像頭用的鏡頭構造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透鏡越多,成本越高;玻璃透鏡比塑膠貴。因此一個品質好的攝像頭應該是採用玻璃鏡頭,成像效果就相對塑膠鏡頭會好。現在市場上的大多攝像頭產品爲了降低成本,一般會採用塑膠鏡頭或半塑膠半玻璃鏡頭(即:1P、2P、1G1P、1G2P等)。

2、 圖像傳感器(SENSOR)

圖像傳感器分爲兩類:CCD(charge couple device) :電荷耦合器件 CMOS(complementary metal oxide
semiconductor):互補金屬氧化物半導體 CCD的優點是靈敏度高,噪音小,信噪比大。但是生產工藝複雜、成本高、功耗高。 CMOS的優點是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比較大、靈敏度較低、對光源要求高。 在相同像素下CCD的成像往往通透性、明銳度都很好,色彩還原、曝光可以保證基本準確。而CMOS的產品往往通透性一般,對實物的色彩還原能力偏弱,曝光也都不太好。所以我們在使用攝像頭,尤其是採用CMOS芯片的產品時就更應該注重技巧: 首先不要在逆光環境下使用(這點CCD同),尤其不要直接指向太陽,否則“放大鏡燒螞蟻”的慘劇就會發生在您的攝像頭上。 其次環境光線不要太弱,否則直接影響成像質量。克服這種困難有兩種辦法,一是加強周圍亮度,二是選擇要求最小照明度小的產品,現在有些攝像頭已經可以達到5lux。最後要注意的是合理使用鏡頭變焦,不要小瞧這點,通過正確的調整,攝像頭也同樣可以擁有拍攝芯片的功能。 目前,市場銷售的數碼攝像頭中,基本是CCD和CMOS平分秋色。在採e799bee5baa6e997aee7ad94e59b9ee7ad9431333332636338用CMOS爲感光元器件的產品中,通過採用影像光源自動增益補強技術,自動亮度、白平衡控制技術,色飽和度、對比度、邊緣增強以及伽馬矯正等先進的影像控制技術,完全可以達到與CCD攝像頭相媲美的效果。 受市場情況及市場發展等情況的限制,攝像頭採用CCD圖像傳感器的廠商爲數不多,主要原因是採用CCD圖像傳感器成本高的影響。

3、 數字信號處理芯片(DSP)

在DSP的選擇上,是根據攝像頭成本、市場接受程度來進行確定。現在DSP廠商在設計、生產DSP的技術已經逐漸成熟,在各項技術指標上相差不是很大,只是有些DSP在細微的環節及驅動程序要進行進一步改進。

4、 圖像解析度/分辨率(Resolution)

攝像頭的圖像解析度/分辨率也就是我們常說的多少像素的攝像頭,在實際應用中,攝像頭的像素越高,拍攝出來的圖像品質就越好,但另一方面也並不是像素越高越好,對於同一畫面,像素越高的產品它的解析圖像的能力也越強,但相對它記錄的數據量也會大得多,所以對存儲設備的要求也就高得多,因而在選擇時宜採用當前的主流產品。由於受到攝像頭價格、電腦硬件、成像效果等因素的影響,現在市面上的攝像頭基本在30萬像素這個檔次上進行銷售。 還有就是由於CMOS成像效果在高像素上並不理想,因此統治高像素攝像頭的市場仍然是CCD攝像頭。值得注意的一點:有些分辨

Sensor與模組

OTP = One Time Programming. 是存放在SoC
可寫的儲存位置 大部分是提供給工廠或是初值設定。 不同的Sensor 可能有不同的寄存器設定,此時就可load OPT 設定值進行工作。

ccm模組產自模組廠。 set,ov是感光芯片廠家,只做芯片,就是camera sensor。 另外,手機上的camera模組,結構組成不是隻有sensor和lens。 主要包括 鏡頭, 鏡座(用來固定鏡頭,一般鏡座與鏡頭通過螺紋配合,可達到固定與調焦的雙重作用.),fpc/pcb(就是線路板,sensor貼片在線路板上),不鏽鋼補強(對線路板起一個結構固定作用,在板子背面), 連接器(用來與手機主板連接) camera模組構造相對簡單,但是亦涉及到結構,光學,電子多門學科。

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