摄像头模组（CCM）
2023-01-29
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摄像头工作原理及组成各组件的作用
1）工作原理：物体通过镜头（lens）聚集的光，通过CMOS或CCD集成电路，把光信号转换成电信号，再经过内部图像处理器（ISP）转换成数字图像信号输出到数字信号处理器（DSP）加工处理，转换成标准的GRB、YUV等格式图像信号。
2）CCM 包含四大件：镜头(lens)、传感器（sensor）、软板（FPC）、图像处理芯片（DSP）。
决定一个摄像头好坏的重要部件是：镜头（lens）、图像处理芯片 （DSP）、传感器（sensor）。CCM的关键技术为：光学设计技术、非球面镜制作技术、光学镀膜技术。
镜头（lens）是相机的灵魂，镜头(lens)对成像的效果有很重要的作用，是利用透镜的折射原理，景物光线通过镜头，在聚焦平面上形成清晰的影像，通过感光材料CMOS或CCD感光器记录景物的影像。
传感器（sensor）是CCM的核心模块，目前广泛使用的有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。
电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device）使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
图像处理芯片（DSP）是CCM的重要组成部分，它的作用是将感光芯片获得的数据及时快速地传递中央处理器并刷新感光芯片，因此DSP芯片的好坏，直接影响画面品质（比如色彩饱和度，清晰度等）。
FPC柔性电路板(柔性PCB)，简称"软板", 又称"柔性线路板",连接芯片和手机。起到电信号传输作用。
摄像头的一些技术指标
1）图像解析度/分辨率(Resolution)
2）图像格式(imageFormat/Colorspace)
RGB24，420是目前最常用的两种图像格式。
RGB24：表示R、G、B三种颜色各8bit，最多可表现256级浓淡，从而可以再现256*256*256种颜色。
I420：YUV格式之一。其它格式有:RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。
3）自动白平衡调整(AWB)
定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体，屏幕中的图像应也是白色的。色温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波光成分多。当色温改变时，光源中三基色(红、绿、蓝)的比例会发生变化，需要调节三基色的比例来达到彩色的平衡。
4）图像压缩方式
JPEG：(joint photo graphicexpert group)静态图像压缩方式，这是一种有损图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要求不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目前大部分数码相机都使用JPEG格式。
5）彩色深度(色彩位数)
反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力，实际就是A/D转换器的量化精度，是指将信号分成多少个等级，常用色彩位数(bit)表示。彩色深度越高，获得的影像色彩就越艳丽动人。
6）图像噪音
指的是图像中的杂点干挠。表现为图像中有固定的彩色杂点。
7）视角
与人的眼睛成像是相成原理，简单说就是成像范围。
8）输出/输入接口
串行接口(RS232/422):传输速率慢，为115kbit/s
并行接口(PP)：速率可以达到1Mbit/s
红外接口(IrDA)：速率也是115kbit/s，一般笔记本电脑有此接口。
通用串行总线USB：即插即用的接口标准，支持热插拔。USB1.1速率可达12Mbit/s，USB2.0可达480Mbit/s
IEEE1394(火线)接口(亦称ilink):其传输速率可达100M~400Mbit/s