Camera1 camera初探之camera模组和硬件接口

一、Camera模组介绍：

摄像头结构模组的图片如下：

Camera模组主要由以下几部分组成：

（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）。

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。

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）。

（3）图像的输出格式：

A、YUV：

　　“Y”表示明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”则是色度、浓度（Chrominance、Chroma）， 一般情况下

sensor支持YUV422格式,即数据格式是按Y-U-Y-V次序输出的。

B、JPEG：

　　作为一种存储格式它是非常普遍的，但是作为sensor的输出格式的话，一般是低分辨率的，其自带JPEG engine，

可以直接输出压缩后的jpg格式的数据；

C、RGB

　　传统的红绿蓝格式，比如RGB565.通俗点说它的颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏灯，当它们的光相互叠合

的时候，色彩相混，而亮度却等于两者亮度之总和,越混合亮度越高，即加法混合；

D、RAW

图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息，

同时记录了由相机拍摄所产生的一些原数据（Metadata，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等）的文件。

RAW是未经处理、也未经压缩的格式，可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称为“数字底片”。

不同的输出格式，包含的数据大小不同：

　　首先，如果说数据量最小，那么莫过于RAW格式，但是，数据传输过来要经过一次性大量的计算才能将

里面的信息提取出来，如果你想用，一般5M以上sensor就只输出RAW数据以保证比较快的输出速度，后端

挂一个DSP来处理输出的数据。其次是JPEG，数据量也很小，但是同样要求较快的处理速度。

　　而RGB和YUV一个像素都是占用了2B的大小，但是RGB却可以数据读出来直接刷到屏上，为什么要却要

选择YUV的呢？原因在于YUV输出亮度信号没有任何损失，而色偏信号人眼并不是特别敏感，RGB565输出格

式是R5G3 G3B5会丢掉很多原始信息，所以YUV图像质量和稳定性要比RGB565好的多。

（4）传感器尺寸和画质的关系：

     传感器尺寸大小对于画质的影响，其实跟之前一样，就是采集的光线数据的正确性和完整性的不同。在像素相同的情况下：

A、传感器面积越大，感光阵列的面积就越大，相邻感光电路的距离就越大，加电时产生的电磁干扰就越小；

B、传感器面积越大，感光阵列的面积就越大，对应单个像素的透镜就能做的越大，聚集到的光线就越多，感光二

极管受光后产生的输出电平就越高。假设噪声大小不变，那么更大的有用输出电平，带来更高的信噪比，转换后的信

息处理时正确率就越高；

C、为什么在光线非常好的时候，传感器尺寸大小间的差异会缩小？ 因为即使传感器尺寸小，但是光线强度足够，每

个感光二极管都能受到足够的光线，产生的信噪比就大，噪点也就缩小了。

（5）图像解析度/分辨率(Resolution)：

二、Camera硬件接口：

1、camera的硬件接口如下图所示：

主要由如下五部分组成，协同工作：

（1）三路电压AVDD/DVDD/IOVDD：

　　AVDD模拟电源，主要给感光区和ADC部分供电，要求比较干净；

　　DVDD数字电源，主要是给ISP的部分供电；

　　IOVDD数字IO电源，给I2C和 DVP部分供电。

（2）PDN/RST：

　　RST：用来reset sensor；RESET一般是低有效，当脉冲为低时，reset sensor，而正常工作时，应该为高。

　　　　　复位时序时序通常是: 高 –> 低 –> 高，根据硬件需要加一定的延时；

　　PWN：PWN一般高有效，当脉冲为高时，进入省电模式，而正常工作时为低。高电平时，一切对camera的

　　　　　操作都是无效的，包括复位。所以在RST之前，一定要将PWN管脚设置为正常工作模式，否则复位无效。

（3）I2C 控制接口SCL/SDA

（4）MCLK 时钟用于分频给其他的clk使用；

（5）mipi 接口RCP/RCN、RDP/RDN

2、camera 的工作时序：

camera 工作时的上电时序，要完全按照datasheet上面的先后及时间间隔来：

同样camera的下电时序也是一样：

作者：frank_zyp
您的支持是对博主最大的鼓励，感谢您的认真阅读。
本文无所谓版权，欢迎转载。

最后

以上就是无辜咖啡为你收集整理的Camera1 camera初探之camera模组和硬件接口的全部内容，希望文章能够帮你解决Camera1 camera初探之camera模组和硬件接口所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。