Kameramodul-Hardware

Kameramodul-Hardware

1 Einleitung

Kameramodul, der vollständige Name ist das Kamera-kompakte Modul, abgekürzt als CCM.

CCM schließt vier Großteile ein: Linse, Sensor, FPC, andDSP.

Die wichtigen Komponenten, die die Qualität einer Kamera bestimmen, sind: Linse, DSP und Sensor.

Funktionsprinzip: Das Licht, das durch den Gegenstand durch die Linse (Linse) gesammelt wird, durch die CMOS- oder CCD-integrierte Schaltung, das Lichtsignal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, und dann wird der interne Bildprozessor (ISP) in ein Digitalbildsignal und -ertrag in den digitalen Signalprozessor (DSP)) Verarbeitung und Umwandlung in Standard-GRB, in YUV und in andere Formatbildsignale umgewandelt.

2. Hardware-Zusammensetzung

• Linse

Linse ist ein Gerät, das Lichtsignale empfangen kann und zusammenzulaufen die Lichtsignale auf dem fotoempfindlichen Bauelement CMOS/CCD.Lens die beleuchtende Rate des Sensors bestimmt, und sein Gesamteffekt ist im Verhältnis zu einer konvexen Linse.

Im Allgemeinen wird die Linsenstruktur einer Kamera aus einigen Linsen verfasst, die in das Kunststoffglas (PLASTIK) und Glaslinse (GLAS) unterteilt werden. Im Allgemeinen ist die Linsenstruktur, die für KAMERA benutzt wird: 1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G, 8P, etc. Mehr Linsen, das höher die Kosten; Glaslinsen sind teurer als Kunststofflinsen, aber der Darstellungseffekt von Glaslinsen ist besser als der von Kunststofflinsen. Zur Zeit konfigurierten die Kameras für Handys auf dem Markt sind hauptsächlich 1G3P (bestanden aus 1 Glaslinse und 3 Kunststofflinsen), mit dem Zweck der Verringerung von Kosten.

• Hauptindikatoren der Linse

A. Eliminate so viel Aufflackern, wie möglich

• Bildqualitätsklarheit
• CRA (Leiter Ray Angle) sollte zusammengebracht werden, um zu schattieren zu verringern (Linse cra
• Die Öffnung ist so groß, wie möglich
• Verzerrung sollte so geringfügig sein, wie möglich
• Linsenhauptparameter

(1) Brennweite: Die Länge der Brennweite der Linse bestimmt die Größe des genommenen Bildes, die Größe des Blickfeldes, die Größe der Schärfentiefe und die Perspektive des Bildes. Im allgemeinen für eine einzelne Linse, ist es der Abstand von der Mitte der Linse zum Schwerpunkt, während das Kameraobjektiv eine Kombination von mehrfachen Linsen ist, die viel schwieriger ist. Die Brennweite hier bezieht sich den auf Abstand vom Mittelpunkt der Linse zum klaren Bild, das auf der lichtempfindlichen Komponente (CCD) gebildet wird.

• Blickfeld: Wir verwenden häufig das horizontale Blickfeld, um den Schießstand des Bildes zu reflektieren. Das größer die Brennweite f, das kleiner der Blickwinkel und das kleiner die Bildstrecke gebildet auf dem lichtempfindlichen Element; Andererseits das kleiner die Brennweite f, das größer der Blickwinkel und das größer die Bildstrecke gebildet auf dem lichtempfindlichen Element.
• F-Wert (Öffnungsverhältnis): F-Wert bezieht sich die auf Helligkeit der Linse (das heißt, die Menge vom Licht übertragen durch die Linse). F=Lens-Brennweite/Öffnungsdurchmesser. Mit dem gleichen F-Wert ist die Öffnung einer langen Brennweitelinse größer als die einer kurzen Brennweitelinse.
• Öffnung: Die Öffnung ist eine justierbare optisch-mechanische Membran, die innerhalb der Linse befunden wird, die benutzt werden kann, um die Menge des Lichtes zu steuern überschreiten durch die Linse. Irisblende. Ein mechanisches Gerät innerhalb der Linse benutzt, um die Größe der Membran zu steuern. Oder sie bezieht sich ein auf Gerät, das benutzt wird, um die Linsenmembran zu öffnen oder zu schließen, um den Fhalt der Linse zu justieren.
• Schärfentiefe: Wenn ein Gegenstand im Fokus ist, sind alle Szenen von einem bestimmten Abstand vor dem Gegenstand zu einem bestimmten Abstand hinter ihm auch mit Sein klar gleichwertig. Der Abstand von der Front, zu unterstützen, wo der Fokus ziemlich klar ist, wird die Schärfentiefe genannt.
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• 2,1 VCM (Sprachspulen-Motor)

  Der vollständige Name ist Sprachspule Montor, der Sprachspulenmotor in der Elektronik, die eine Art Motor ist-. Weil das Prinzip dem eines Sprechers ähnlich ist, wird es einen Sprachspulenmotor genannt, der die Eigenschaften der Hochfrequenzantwort und der hohen Präzision hat. Das Hauptprinzip ist, die Strecklage des Federblattes zu steuern, indem es den DC-Strom der Spule im Motor in einem dauerhaften Magnetfeld ändert, dadurch es fährt es auf und ab Bewegung. Handykameras verwenden allgemein VCM, um die Selbst-Fokussierung zu erzielen. Durch VCM kann die Position der Linse justiert werden, um klare Bilder darzustellen.

• Vcm-Leistungsindikatoren

• Die Leistung von VCM hängt hauptsächlich vom Verhältnis des Stroms zur Laufdistanz ab. Abfahrend vom beginnenden Strom, sollte der gegenwärtige Aufstieg zum Hubweg proportional sein, der gefahren werden kann. Kleiner der steigende Strom erforderte, das höher die Genauigkeit. Gleichzeitig hängt er auch von der Höchstleistungs-Leistungsaufnahme, von der Höchstleistung und von der Größe ab.

• Vcm-Klassifikation

• Von der Struktur kann es in drei Kategorien ungefähr unterteilt werden: (1) Schrapnellstruktur; (2) Ballart Struktur; (3) Reibungsart Struktur.

  Von der Funktion kann es in fünf Kategorien ungefähr unterteilt werden: (1) offener Motor der offenen Schleife; (2) naher Motor der Endlosschleife der Schleife; (3) abwechselnder zentraler Motor; Memory-Metall-Formel, etc.); (5) OIS+Close-Schleifen-sechsachsenmotor.

• Af-Prinzip

• Nachdem er den Selbstfokusmodus eingegeben hat, bewegt sich der Fahrer von 0 auf den Grenzwert, der die Linsenmaßnahme von der Ausgangsstellung zur maximalen Verschiebung trifft. Diesmal macht die Sensor-Darstellungsoberfläche automatisch Fotos und rettet sie im DSP. Der DSP-Gebrauch diese Bilder, den Wert jedes Bildes zu berechnen. Wert MTF (Modulationsübertragungsfunktion), damit den Grenzwert in dieser MTF-Kurve und durch den Algorithmus zu finden, die gegenwärtige Größe entsprechend diesem Punkt zu erhalten und weisen noch einmal den Fahrer an, den Strom zur Sprachspule zur Verfügung zu stellen, damit die Linse auf der Darstellungsoberfläche stabilisiert wird, damit automatisches lautes Summen erzielt wird.

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• Lautes Summen und Fokus

• : Motor des Gebrauchslauten summens (LAUTES SUMMEN) zum des optischen lauten Summens zu erzielen

  Durch die Bewegung der Linse innerhalb der Linse, um die Position des Fokus zu ändern, die Länge der Linsenbrennweite zu ändern, und den Blickwinkel der Linse zu ändern, um den Effekt von herein und heraus laut summen zu erzielen.

  B: Erzielen Sie Selbstfokus unter Verwendung des Fokusmotors (AF)

  Bewegen Sie die Position der gesamten Linse (eher als die Linse innerhalb der Linse) zu nah, um die Länge der Linsenbrennweite zu steuern, um ein klares Bild zu erzielen. Eine allgemein verwendete Methode in den Handys.

  Optischer Fokus und optisches lautes Summen ist verschiedene Konzepte:

  Optisches lautes Summen ist, die Position des Fokus, indem es die relative Position der Linse innerhalb der Linse zu ändern, die Länge der Linsenbrennweite zu ändern bewegt, und ändert den Blickwinkel der Linse, um die Bilderweiterung und -reduzierung zu verwirklichen;

  Optischer Fokus ist wirklich, die Position der gesamten Linse (nicht die Position von der Linse in der Linse) zu justieren um die Bildweite zu steuern, damit das Bild das klarste ist.

• IR-CUT

• Es gibt verschiedene Wellenlängen des Lichtes in der Natur. Das menschliche Auge erkennt das Licht im Wellenlängenbereich 320nm-760nm, und das Licht über 320nm-760nm hinaus kann nicht durch das menschliche Auge gesehen werden; während die Darstellungskomponenten des Kamera CCDs oder des CMOS das große Teil der Wellenlänge des Lichtes sehen können. Wegen der Teilnahme von verschiedenen Lichtern, unterscheidet sich die Farbe, die durch die Kamera wieder hergestellt wird, von der Farbe, die durch das bloße Auge gesehen wird. Zum Beispiel drehen Grünpflanzen die grauen, roten Bilder drehen hellrotes, schwarzes Drehungspurpur, etc. Nachts wegen des Entstörungseffektes des Filters mit zwei Verfahren, kann das CCD vollen Gebrauch nicht vom ganzem Licht machen, produziert nicht Schneeflockengeräusche, und seine Restlichtleistung ist unbefriedigend. Um dieses Problem zu lösen, wird der IR-CUT Doppelfilter benutzt.

  Der IR-CUT Doppelfilter bezieht sich einen Satz auf Filter, die in die Kameraobjektivgruppe errichtet werden. Wenn der Infrarot-Sensor außerhalb der Linse die Intensität des Lichtes ermittelt, schaltet das eingebaute IR-CUT automatisch den Filter entsprechend dem externen Licht. Die Stärke des Willens des Schalters automatisch, damit das Bild den besten Effekt erzielt. Das heißt, tagsüber oder Nacht, kann der Doppelfilter den Filter automatisch schalten, also kann der beste Darstellungseffekt unabhängig davon erhalten werden, ob er am Tag oder an der Nacht ist.

• IR-CUT Zusammensetzung und Prinzip

• Der IR SCHNITT Doppelfilterrangierlok besteht aus einem Infrarotabkürzungstiefpassfilter (ein Infrarotabkürzungs- oder Absorptionsfilter), ein optisches Glas des Vollspektrums (ein Vollgetriebespektrumfilter) und ein Machtmechanismus (der elektromagnetisch sein kann, es besteht aus einem Motor oder andere Energiequelle) und eine Wohnung, die durch ein Strangregulierungsbedienpult geschaltet und in Position gebracht wird. Wenn das Tageslicht genügend ist, fährt das Strangregulierungsbedienpult die Rangierlok, um zu schalten und den Infrarotsperrfilter, um zu arbeiten, CCD oder CMOS in Position zu bringen stellt die wahre Farbe wieder her; wenn das sichtbare Licht nachts unzulänglich ist, rückt der Infrarotsperrfilter automatisch, Vollspektrumoptik die Glasanfänge weg, um zu arbeiten. Diesmal kann er das Infrarotlicht der Infrarotlampe abfragen, damit das CCD oder der CMOS vollen Gebrauch vom ganzem Licht machen können, das erheblich die Nachtsichtleistung der Infrarotkamera verbessert und das ganze Bild klar und natürlich ist.

• IR-CUT Indikatoren

• a. Der Infrarotabkürzungsgrad an dem Filter, die helle Beförderung und der helle Formungseffekt, das etc.

• Maschinenantriebteil
• Steuerstromkreis

• 2.4.1 Sensor-Struktur

  4.Filter: im Allgemeinen Gebrauch IR Beschichten oder blaues Glas, um Infrarotlicht herauszufiltern.

  2,4 Sensor

  Bild-Sensor ist ein Halbleiterchip mit Millionen zu den zehn Millionen Fotodioden auf seiner Oberfläche. Die Fotodioden erzeugen elektrische Ladung, wenn sie Licht herausgestellt werden, das Bekehrtes Licht in elektrische Signale.

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  2.4.2 Klassifikation

  Lichtempfindliche Vorlage: CCD, CMOS (PPS und APS)

  Verschiedene Prozesse: vorder-belichtetes FSI, zurück-belichtete BSI, gestapelt

  2.4.3 Indikatoren

  1. Pixel

  Es gibt viele lichtempfindlichen Einheiten auf dem Sensor, der Licht in elektrische Ladung umwandeln kann, um ein elektronisches Bild entsprechend der Szene zu bilden. Im Sensor entspricht jede lichtempfindliche Einheit einem Pixel (Pixel). Mehr Pixel, bedeutet es, dass es weitere Gegenstandeinzelheiten abfragen kann, also ist das Bild klarer das höher und die Pixel, das klarer der Darstellungseffekt. Das Produkt der Kameraentschließung ist der Pixelwert, zum Beispiel: 1280×960=1228800

  Größe der Oberfläche 2.Target

  Die Größe des lichtempfindlichen Teils des Bild-Sensors wird im Allgemeinen in den Zoll ausgedrückt. Wie ein Fernsehen beziehen sich diese Daten normalerweise auf die diagonale Länge des Bild-Sensors, wie 1/3 Zoll im Common. Das größer die Zieloberfläche, das besser der helle Fluss und das kleiner die Zieloberfläche, ist es zu erreichen das einfacher. Größere Schärfentiefe.

• Empfindlichkeit

• Das heißt, wird die Intensität des Vorfalllichtes durch CCD oder CMOS und in Verbindung stehende elektronische Schaltungen abgefragt. Das höher die Empfindlichkeit, das stärker die Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Oberfläche zu beleuchten und das höher die Belichtungszeit. Dieses ist besonders wichtig, wenn man bewegliche Fahrzeuge schießt und nachts überwacht.

• Elektronischer Verschluss

• ist ein Ausdruck, der auf die mechanische Fensterladenfunktion einer Kamera sich bezieht. Er steuert die leicht-Abfragungszeit des Bild-Sensors. Da der leicht-Abfragungswert des Bild-Sensors die Ansammlung der Signalgebühr das größer ist, das länger die leicht-Abfragung, das länger die Signalgebührenansammlungszeit und der Umfang des Ausgangssignalstroms. Das schneller der elektronische Verschluss, das niedriger die Empfindlichkeit, die für das Schießen unter grellem Licht passend ist.

• Feldrate

• Es bezieht sich die auf Anzahl von den Bildern, die pro Einheitszeit notiert werden oder gespielt sind. Eine Reihe Bilder ununterbrochen spielen produziert Animationseffekte. Entsprechend dem menschlichen visuellen System wenn die Bildwiedergabegeschwindigkeit größer als 15 Bilder pro Sekunde (das heißt, 15 Rahmen) ist, kann das menschliche Auge den Sprung des Bildes kaum sehen; wenn es 24 Rahmen /s erreicht — — das Aufflackernphänomen ist fast unmerklich, wenn es zwischen 30 frames/s ist (das heißt, zwischen 24 Rahmen und 30 Rahmen).

  Die Zahl von Bildern pro Sekunde (fps) oder von Rahmenrate zeigt an, dass die Anzahl von Zeiten, die, der Grafik-Sensor pro zweites bei der Verarbeitung des Feldes aktualisieren kann. Eine hohe Rahmenrate kann eine glattere und realistischere Sichterfahrung erhalten.

• Störsignalisierendes Verhältnis

• ist das Verhältnis der Signalspannung zur Störspannung, und die Einheit des störsignalisierenden Verhältnisses wird in DB ausgedrückt. Im Allgemeinen ist der Wert des störsignalisierenden Verhältnisses, der durch die Kamera gegeben wird, der Wert, wenn der AGC (automatische Verstärkungsregelung) abgestellt wird, weil, wenn der AGC eingeschaltet wird, das differenzielle erhöht wird, damit der Geräuschpegel auch dementsprechend erhöht wird.

  Der typische Wert des störsignalisierenden Verhältnisses ist 45-55dB. Wenn es 50dB ist, hat das Bild eine kleine Menge Geräusche, aber die Bildqualität ist gut; wenn es 60dB ist, ist die Bildqualität gut und keine Geräusche treten auf. In großem Maße zeigt das störsignalisierende Verhältnis die Steuerung von Geräuschen das bessere an. Dieser Parameter hängt mit der Anzahl von Geräuschpunkten im Bild zusammen. Das höher das störsignalisierende Verhältnis, das sauberer das Bild und die weniger Punkt ähnlichen Geräusche im Nachtsichtbild.

  2,5 DSP

  Funktion des digitalen Signalprozessors DSP (DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG): hauptsächlich durch eine Reihe komplexe mathematische Algorithmen, zum der Digitalbildsignalparameter zu optimieren, und der verarbeiteten Signale auf PC und andere Geräte durch USB zu übertragen und andere Schnittstellen

  2.5.1 der Unterschied zwischen DSP und ISP

  Glossar:

  ISP ist die Abkürzung des Bild-Signal-Prozessors d.h. Bildsignalprozessor.

  DSP ist die Abkürzung des digitalen Signalprozessors d.h. digitaler Signalprozessor.

  Funktionserklärung:

  ISP wird im Allgemeinen benutzt, um die Ausgabedaten des Bild-Sensors, wie EGZ (Belichtungsautomatiksteuerung), AGC (automatische Verstärkungsregelung), AWB (automatischer Weißabgleich), Farbkorrektur, Linsen-Schattierungs-, Gammakorrektur und Abbau von toten Pixeln, von Selbstschwarzpegel, von weißem Selbstniveau und von anderen Funktionen zu verarbeiten.

  DSP-Funktionen sind mehr, es können etwas Fotos und Echo (verschlüsselndes und decodierendes JPEG), Aufnahme und Play-back (Videokodierung und Decodierung), Kodierung H.264 und Decodierung und viele anderen Aspekte tun der Verarbeitung, kurz gesagt und auch verarbeiten Digital-Signal.

  3. Klassifikation und in Verbindung stehende Konzepte

• Entsprechend der Schnittstelle

• USB-Schnittstelle

  UVC, ist der vollständige Name der USB-Video-Klasse, ein Satz Standards, die durch USB-IF besonders angefertigt werden. Alle USB-Schnittstellenkameras, die diesem Standard folgen, können fast direkt unter Windows, Linux und anderen Systemen benutzt werden, um einen ähnlichen Antrieb-freien Effekt zu erzielen.

  Selbstverständlich ist es, nicht dass Sie nicht wirklich einen Fahrer benötigen, aber, solange eine Kamera mit einer USB-Schnittstelle mit dem UVC Standard übereinstimmt, kann er durch einen Satz Universalfahrer in Windows und in den Linux-Systemen gefahren werden, ohne Sie müssend es installieren. Andere Fahrer. Zum Beispiel gibt es einen Satz Universalfahrer für UVC Geräte im Linux-Kern: Fahrer/Medien/usb/uvc. Solange dieser Satz Fahrer eingeschaltet wird, können fast alle UVC Kameras direkt benutzt werden.

  MIPI-Schnittstelle

  MIPI (bewegliche Industrie-Prozessor-Schnittstelle) ist die Abkürzung der beweglichen Industrie-Prozessor-Schnittstelle. MIPI ist ein offener Standard für die beweglichen Anwendungsprozessoren, die durch das MIPI Alliance eingeleitet werden.

  Die MIPI-Organisation wird an der Normung der internen Schnittstellen der Mobilkommunikationsgeräte, um Kompatibilitätsfragen zu verringern und Entwurf zu vereinfachen festgelegt. Zum Beispiel, Kameraschnittstelle CSI, Anzeigenschnittstelle DSI, Hochfrequenzschnittstelle DigRF, Mikrofon-/Sprecherschnittstelle SLIMbus, etc.

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• DVP-Schnittstelle

  DVP ist ein Getriebe der parallelen Schnittstelle, die Geschwindigkeit ist langsamer, die Übertragungsbandbreite ist niedrig, der Gebrauch erfordert PCLKsensor-Ertraguhr, externen Takteingang MCLK (XCLK), VSYNCfield-Synchronisierung, HSYNCline-Synchronisierung, parallele Schnittstelle D [0:11] Daten-kann Größe 8/10/12bit sein Informationsbit.

  LVDS-Schnittstelle: LVDS (Niederspannungs-differenziales Signalisieren) ist differenziale Signalübertragung der Niederspannung

  Netzhafen: Ipc-Netzkamera

  SDI-Schnittstelle: Berufsvideoschnittstelle, unter Verwendung des Koaxialkabels, digitales Signal, jetzt dort sind Produkte mit Bandbreite 18GHz, die Video-Übertragung 8K treffen kann.

  Rgb-Schnittstelle: analoge Videoschnittstelle, unter Verwendung des Koaxialkabels, Analogsignal, Standardsignal der definition 720x576 oder weniger.

  EDV-Schnittstelle: eine verhältnismäßig neue Spezifikation, die in der Notizbuchindustrie weitverbreitet ist, LVDS zu ersetzen, Ultrahochentschließung stützen und Unterstützung über 1080P

  3,2 Klassifikation durch Linse

  Weitwinkelobjektiv

  Standardlinse

  Teleobjektiv

  Zoomobjektiv

  Splintlochlinse

  3,3 entsprechend Darstellungspunkten

  Farbkamera

  Schwarzweiss-Kamera

  Infrarotkamera

  3,4 entsprechend der lichtempfindlichen Vorlage

  CCD

  CMOS

  3,5 je nachdem ob die Brennweite justierbar ist

  Fixfocuskamera

  Kamera des lauten Summens

  3,6 klassifiziert durch Sensor-Paket

  Hz

  PFEILER