一、攝像頭模組（CCM）介紹：

1、camera特寫

    攝像頭模組，全稱CameraCompact Module，以下簡寫為CCM，是影像捕捉至關(guān)重要的電子器件。。

 

2、攝像頭工作原理、camera的組成各組件的作用

想完全的去理解，還得去深入，如果是代碼我們就逐步分析，模組的話我們就把它分解開來，看他到底是怎么工作的?？聪滤怯心切┎糠謽?gòu)成的，

 

（1）、工作原理：物體通過鏡頭（lens）聚集的光,通過CMOS或CCD集成電路，把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過內(nèi)部圖像處理器（ISP）轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號輸出到數(shù)字信號處理器（DSP）加工處理，轉(zhuǎn)換成標準的GRB、YUV等格式圖像信號。

（2）、CCM 包含四大件： 鏡頭(lens)、傳感器（sensor）、軟板（FPC）、圖像處理芯片（DSP）。決定一個攝像頭好壞的重要部件是：鏡頭（lens）、圖像處理芯片 （DSP）、傳感器（sensor）。CCM的關(guān)鍵技術(shù)為：光學(xué)設(shè)計技術(shù)、非球面鏡制作技術(shù)、光學(xué)鍍膜技術(shù)。

鏡頭（lens）是相機的靈魂，鏡頭(lens)對成像的效果有很重要的作用，是利用透鏡的折射原理，景物光線通過鏡頭，在聚焦平面上形成清晰的影像，通過感光材料CMOS或CCD感光器記錄景物的影像。鏡頭廠家主要集中在臺灣、日本和韓國，鏡頭這種光學(xué)技術(shù)含量高的產(chǎn)業(yè)有比較高的門檻，業(yè)內(nèi)比較知名的企業(yè)如富士精機、柯尼卡美能達、大立光、Enplas等 

傳感器（sensor）是CCM的核心模塊，目前廣泛使用的有兩種：一種是廣泛使用的CCD（電荷藕合）元件；另一種是CMOS（互補金屬氧化物導(dǎo)體）器件。

電荷藕合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬像 素為單位。當CCD表面受到光線照射時，每個感光單位會將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫面。CCD傳感器模塊以日本廠商為主導(dǎo)，全球規(guī)模市場有90%以上被日本廠商壟斷，以索尼、松下、夏普為龍頭。

互補性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N（帶–電）和 P（帶+電）級的半導(dǎo)體，這兩個互補效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。CMOS 傳感器主要美國、臺灣和韓國為主導(dǎo)，主要生產(chǎn)廠家有美國 OmniVision、Agilent、Micron,臺灣的銳像、原相、泰視等，韓國的三星、現(xiàn)代。

 圖像處理芯片（DSP）是CCM的重要組成部分，它的作用是將感光芯片獲得的數(shù)據(jù)及時快速地傳遞中央處理器并刷新感光芯片，因此DSP芯片的好壞，直接影響畫面品質(zhì)（比如色彩飽和度，清晰度等）。

FPC柔性電路板(柔性PCB): 簡稱"軟板", 又稱"柔性線路板",連接芯片和手機。起到電信號傳輸作用。 

3、camera模組的裝配方式

（1）、定焦模組裝配圖

CCM分為定焦模組和自動變焦模組，其中定焦模組主要由鏡頭、鏡座、感光集成電路、軟性線路板、補強和鋼片裝配而成，其裝配圖如下：

 

（2）、自動變焦模組裝配圖

看下這個圖，里面有個音圈馬達，這個只有高像素的模組才有。

自動變焦模組由鏡頭、音圈馬達、底座支架、感光集成電路、驅(qū)動集成電路和連接器組成，

 

（3）、3D模組

傳說中的3D是怎么會事，多幾臺攝像機拍攝。手機上也有了。

我們了解有這個東西就行了

 

4、攝像頭的一些技術(shù)指標

（1）、圖像解析度/分辨率(Resolution)

QSIF/QQVGA

160 x 120

19200

 

QCIF 

176 x 144

25344

 

SIF/QVGA

320 x 240   

76800

 

CIF

352 x 288  

101376 

10萬像素

VGA

  640 x 480

307200

30萬像素(35萬是指648X488)

SVGA

800 x 600

480000

50萬像素

XGA

1024 x 768

786438

80萬像素

SXGA 

1280 x 1024 

1310720   

130萬像素

UXGA

1600 x 1200

1920000  

200萬像素

QXGA 

2048 x 1536

3145728 

300萬像素(320W)

QSXGA

2592 x 1944

5038848

500萬像素

 

2816 x 2112

2947392

600萬像素

 

3072 x 2304 

7077888

700萬像素

 

3200 x 2400

7680000

770萬像素

 

3264 x 2448 

7990272 

800萬像素

 

3876 x 2584

10015584

1000萬像素

 

（2）、圖像格式(imageFormat/Colorspace)

RGB24，420是目前最常用的兩種圖像格式。

RGB24：表示R、G、B三種顏色各8bit，最多可表現(xiàn)256級濃淡，從而可以再現(xiàn)256*256*256種顏色。

I420：YUV格式之一。其它格式有:RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。

（3）、自動白平衡調(diào)整(AWB)

定義：要求在不同色溫環(huán)境下，照白色的物體，屏幕中的圖像應(yīng)也是白色的。色溫表示光譜成份，光的顏色。色溫低表示長波光成分多。當色溫改變時，光源中三基色(紅、綠、藍)的比例會發(fā)生變化，需要調(diào)節(jié)三基色的比例來達到彩色的平衡，這就是白平衡調(diào)節(jié)的實際

（4）、圖像壓縮方式

JPEG：(joint photo graphicexpert group)靜態(tài)圖像壓縮方式。一種有損圖像的壓縮方式。壓縮比越大，圖像質(zhì)量也就越差。當圖像精度要求不高存儲空間有限時，可以選擇這種格式。目前大部分數(shù)碼相機都使用JPEG格式。

（5）、彩色深度(色彩位數(shù))

反映對色彩的識別能力和成像的色彩表現(xiàn)能力，實際就是A/D轉(zhuǎn)換器的量化精度，是指將信號分成多少個等級。常用色彩位數(shù)(bit)表示。彩色深度越高，獲得的影像色彩就越艷麗動人。現(xiàn)在市場上的攝像頭均已達到24位，有的甚至是32位

（6）、圖像噪音

指的是圖像中的雜點干撓。表現(xiàn)為圖像中有固定的彩色雜點。

（7）、視角

與人的眼睛成像是相成原理，簡單說就是成像范圍。

（8）、輸出/輸入接口

串行接口(RS232/422):傳輸速率慢，為115kbit/s

　　并行接口(PP)：速率可以達到1Mbit/s

　　紅外接口(IrDA)：速率也是115kbit/s，一般筆記本電腦有此接口

　　通用串行總線USB：即插即用的接口標準，支持熱插拔。USB1.1速率可達12Mbit/s,USB2.0可達480Mbit/s

　　IEEE1394(火線)接口(亦稱ilink):其傳輸速率可達100M~400Mbit/s 

 

二、攝像頭工作原理

上一篇我們講了攝像頭模組的組成，工作原理，做為一種了解。下面我們析攝像頭從寄存器角度是怎么工作的。如何閱讀攝像頭規(guī)格書（針對驅(qū)動調(diào)節(jié)時用到關(guān)鍵參數(shù)，以GT2005為例）。

規(guī)格書，也就是一個器件所有的說明，精確到器件每一個細節(jié)，軟件關(guān)心的寄存器、硬件關(guān)心的電氣特性、封裝等等。單單驅(qū)動方面，我們只看對我們有用的方面就可以了，沒必要全部看完。主要這樣資料全都是鳥語（En）,全部看完一方面時間上會用的比較多，找到關(guān)鍵的地方就行了。

1、camera的總體示意圖如下：控制部分為攝像頭上電、IIC控制接口，數(shù)據(jù)輸出為攝像頭拍攝的圖傳到主控芯片，所有要有data、行場同步和時鐘號。GT2005/GT2015是CMOS接口的圖像傳感器芯片，可以感知外部的視覺信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出。