一. 硬件概述
攝像頭CAMERA作為一種視頻輸入設備,廣泛應用於視頻會議、監控、手機消費品等。
CCM有三種不同定義:
1)緊湊攝像模組(compact camera module)
2)CMOS攝像模組(Cmos CAMERA Module)
3)手機攝像模組(Cellphone Camera Module)
攝像頭根據圖像處理方式可分為數字式(Digital Camera)和模擬式(Simulant CAMERA),目前廣泛使用數字式。
數字攝像頭是直接將攝像單元和視頻捕抓單元集成在一起,然后通過串、並口或USB接口連接到HOST System上。
CCM主要組成部分:鏡頭(Lens),紅外濾光片(IR Filter),圖像傳感器(Sensor IC)、數字信號處理(DSP)及軟板(FPC)。其中有些Sensor IC集成DSP,有些沒有集成DSP,沒有集成DSP的module需要外掛DSP。
常用的Sensor IC都集成了DSP,如OV3640集成了DSP,原始數據經過sensor處理后轉化為YUV或者RGB格式數據。
典型的手機攝像頭模組示意圖:
鏡頭的作用就是通過收集光線然后將物體成像到感光芯片的表面,收集我們感興趣物體反射的光線(和我們眼鏡的晶狀體類似)。
感光芯片(Sensor IC)的作用是將表面的上鏡頭送過來的光信號轉化成為電信號,然后我們通過處理電信號,就可以得到我們想要的照片。
音圈馬達的作用是對焦,可以輕松的移動鏡頭使得我們可以得到十分清晰的照片,看着舒服。
濾光片的作用是過濾掉多余紅外光和紫外光,使得拍照出來的照片顏色更加接近我們人眼所看到的顏色。
二. 硬件接口
MCU內部一般集成CAMERA控制器,MCU與攝像頭模組接口一般為DVP(Digital Video Port)。
DVP由三個部分組成:I2C(配置初始化通信),並行數據線Data[0...7](傳輸圖像數據),時鍾信號和電源。
MCLK攝像頭主時鍾,HSYNC(行同步),VSYNC(列同步),PCLK(像素時鍾)。
攝像頭的工作分為三步:
- 攝像頭的上電、時鍾等基本條件;
- I2C保證攝像頭的初始化;
- 數據的傳輸。
控制部分是攝像頭上電、I2C控制接口。
數據輸出是攝像頭拍攝的圖像數據傳到主控芯片,所以,需要有Data、行場同步時鍾,以及PCLK像素時鍾。
如果是雙攝,還要加上兩個攝像頭之間的幀同步信號XVSYNC。
參考:
1. 攝像頭模組知識介紹 百度文庫
2. 手機攝像頭模組簡介
3. 攝像頭模組基礎掃盲
5. 攝像頭驅動個人總結