Camera工作原理
物體通過鏡頭(lens)聚集的光, 通過CMOS或CCD集成電路,將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,,再經(jīng)過內(nèi)部圖像處理器(ISP)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號,,最后轉(zhuǎn)換成標準的RGB、YUV等格式圖像信號,。
Camera模組組成
攝像頭模組主要包含: 鏡頭(lens),、傳感器(sensor),、軟板(FPC)、圖像處理芯片(ISP),。
網(wǎng)絡(luò)圖片
縮寫解析
AEC: Auto Exposure Control, 自動曝光控制
AWB: Auto White Balance, 自動白平衡
AF: Auto Focus, 自動對焦
TE: Time Exposure, 曝光時間
FBC: Frame Buffer Compressed, 幀緩沖壓縮
IQ: Image Quality, 圖像質(zhì)量
注意:3A算法指:AEC, AWB, AF算法。
Camera參數(shù)指標
(2)圖像格式(imageFormat/Colorspace)
像素格式,,比如: RGB24,,RGB565,RGB444,,YUV4:2:2等,。
(3)自動白平衡調(diào)整(AWB)
白平衡指不管在任何光源下,都能將白色物體還原為白色,。白平衡是描述顯示器或相機中紅、綠,、藍三基色混合生成后白色精確度的一項指標。
(4)色彩深度
色彩深度在計算機圖形學(xué)領(lǐng)域中表示在位圖或者視頻幀緩沖區(qū)中儲存1像素的顏色所用的位數(shù),,它也稱為位/像素(bpp),。色彩深度越高,可用的顏色就越多?,F(xiàn)在市場上的攝像頭均已達到24位,,有的甚至是32位。
(5)圖像噪音
指的是圖像中的雜點干擾,。
(6)幀率
幀率指的就是1秒鐘時間里傳輸,、顯示圖片的幀數(shù),每一幀就是一個畫面,,快速連續(xù)的多幀就形成了運動的動態(tài)效果,。高的幀率可以得到更加流暢,更加逼真的畫面,。
(7)碼流
碼流就是指視頻數(shù)據(jù)在單位時間內(nèi)的數(shù)量大小,,也叫碼率,是視頻編碼畫面質(zhì)量控制中最重要的部分,,同樣的分辨率和幀率下,,視頻碼流越大,畫面質(zhì)量越高,,對應(yīng)的存儲容量也就越大,。
(8)曝光
曝光就是圖像的明暗程度 ,照片太暗稱為曝光不足 ,,照片太亮稱為曝光過度,。曝光由光圈、曝光時間,、ISO三者共同決定,。
光圈:控制進光量,。
曝光時間:光到達的時間長度。
ISO:增益,,或稱為感光度,。
ISP
ISP(Image Signal Processor),即圖像信號處理器,,用于處理圖像信號傳感器輸出的圖像信號,。它在相機系統(tǒng)中占有核心主導(dǎo)的地位,是構(gòu)成相機的重要設(shè)備,。ISP 通過一系列數(shù)字圖像處理算法完成對數(shù)字圖像的效果處理,。主要包括3A、壞點校正,、去噪,、強光抑制、背光補償,、色彩增強,、鏡頭陰影校正等處理。
主流的CMOS和CCD sensor幾乎都是輸出Bayer mosaic格式的RAW數(shù)據(jù),,這種數(shù)據(jù)格式是無法直接觀看的,,必須轉(zhuǎn)換成常見的RGB或YUV格式才能被主流的圖像處理軟件支持,這個轉(zhuǎn)換也是由ISP進行處理的,。
(1)ISP內(nèi)部構(gòu)成
如下圖所示,,ISP 內(nèi)部包含 CPU、SUP IP,、IF 等設(shè)備,,事實上,可以認為 ISP 是一個 SOC,,可以運行各種算法程序,,實時處理圖像信號。
CPU
CPU 即中央處理器,,可以運行 AF,、LSC 等各種圖像處理算法,控制外圍設(shè)備,。
SUB IP
SUB IP 是各種功能模塊的通稱,,對圖像進行各自專業(yè)的處理,。常見的 SUB IP 如 DIS,、CSC、VRA 等,。
圖像傳輸接口
圖像傳輸接口主要分兩種,,并口 ITU 和串口 CSI,。CSI 是 MIPI CSI 的簡稱,,鑒于 MIPI CSI 的諸多優(yōu)點,,在手機相機領(lǐng)域,已經(jīng)廣泛使用 MIPI-CSI 接口傳輸圖像數(shù)據(jù)和各種自定義數(shù)據(jù),。
通用外圍設(shè)備
通用外圍設(shè)備指 I2C,、SPI、PWM,、UART,、WATCHDOG 等。
(2) ISP 處理圖像數(shù)據(jù)的基本流程
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<