1. 카메라 모듈이란?
정의:
컴퓨터 카메라, 컴퓨터 눈 등으로도 알려진 카메라는 비디오 입력 장치에 속하며 화상 회의, 실시간 모니터링, 원격 의료, 휴대 전화, PDA 태블릿 PC 등에 사용됩니다. 카메라는 대부분 통신 장비에 사용되는 사람들은 실시간 대화를 하고 카메라를 통해 의사 소통합니다. 또한 사람들은 대중적인 다양한 디지털 이미지, 시청각 처리 등에 사용할 수도 있습니다. 카메라 모듈은 일반적으로 제품 쉘을 제외하고 내부 구조의 구성을 말하며 모듈이라고 약칭하는 CCM으로, Compact Camera Module, CMOS Camera Module 또는 Cellphone Camera Module로 이해될 수 있습니다.
작동 원리:
카메라 모듈의 작동 원리는 매우 간단합니다. 대략적으로 렌즈는 필터에 의해 필터링된 후 센서 표면에 촬영할 물체에서 방출되는 반사광을 집중시킵니다. 광신호는 이미지 센서에 의해 전기적 신호로 변환되고, 전기적 신호는 A/D를 통해 디지털 신호로 변환되며, 그 후 디지털 신호는 신호를 처리 및 디코딩한 후 ISP 또는 DSP로 출력된다. DSP, 그것은 촬영 대상의 이미지로 복원됩니다. 센서에 DSP가 내장되어 있지 않으면 DVP를 통해 프로세서로 전달되는데 이때의 데이터 포맷은 Raw RGB이다. DSP가 통합되면 시스템에서 Raw 데이터를 처리하고 YUV 또는 RGB 형식의 데이터가 출력됩니다.
기본구성 : 카메라모듈의 기본구성은 광학렌즈(Lens), 이미지센서(Sensor), 주변전자부품, 커넥터(Connector), 인쇄회로기판(PCB), 렌즈홀더(Lens Holder)로 구성된다. ). 가장 중요한 부품은 광학 렌즈와 이미지 센서입니다. 일부 이미지 센서는 DSP를 통합하고 일부는 그렇지 않습니다. 그러나 통합 DSP가 없는 모듈은 DSP를 외부에서 연결해야 합니다.
렌즈:
굴절층과 필터로 구성됩니다. 굴절층은 유리 또는 플라스틱 또는 유리-플라스틱이 혼합된 다층 구조를 가지고 있습니다. 굴절층은 빛의 다중 굴절을 완료한 다음 이를 감광성 칩에 투영합니다. 필터는 육안으로 관찰할 수 있고 색상 효과 밴드에 영향을 줄 수 있는 일부 빛을 필터링하는 데 사용됩니다.
감광성 칩:
주로 렌즈에 의해 접힌 빛을 모아 집광시킨다. 현재 플라스틱과 세라믹의 두 가지 종류의 패키지가 있습니다. 감광 영역은 다양한 크기로 나뉩니다. 감광 영역이 클수록 더 밝게 수집되고 단위 픽셀이 높을수록 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.
집적 회로 기판:
모든 전자 장치의 필수 부품. 구조가 복잡하고 다양한 전자 재료 부품과 주요 제어 처리 칩(DSP)으로 구성됩니다. 전자 부품은 주로 전압을 제어하고 전력 소비를 줄이며 간섭 불순물을 필터링하는 역할을 합니다. 주 제어 처리 칩은 컴퓨터의 CPU와 유사한 역할을 합니다. 주로 칩이 전송하는 컬러 데이터를 압축, 정리하여 효과를 최적화합니다. 따라서 주 제어 칩의 컴퓨팅 성능은 카메라 모듈이 제공하는 이미지 품질 효과에 중요한 역할을 합니다.
카메라 모듈의 기본 구성 요소는 위의 세 부분으로 구성되며, 야간 투시 효과를 향상시키기 위해 라이트 패널을 추가하는 등 이미징 장치가 달성해야 하는 기능 및 효과에 따라 필요한 다른 구조적 구성 요소가 중첩됩니다. 복잡한 환경 변화 등에 적용하기 위해
2. 카메라 모듈의 기능
렌즈가 이미지를 캡처한 후 카메라 모듈의 감광 구성 요소 회로와 제어 구성 요소는 이미지를 처리하고 디지털 신호로 변환합니다. 더 나아가 디지털 신호는 DSP에 의해 처리되어 표준 RGB, YUV 및 기타 형식의 이미지 신호로 변환됩니다. 장치에 저장, 마지막으로 이미지는 displayer를 통해 표시할 수 있습니다. 카메라 모듈은 일반적으로 동영상 녹화/배포, 정지영상 캡쳐 등의 기본적인 기능을 가지고 있다.
3. 카메라 모듈의 적용
카메라 모듈은 다양한 응용 분야를 가지고 있습니다. 예를 들어, 일반적인 응용 프로그램에는 화상 회의, 얼굴 인식, 생활 검사, 인증 및 식별, 스캔 및 파일링이 포함됩니다. 높은 인식, 고화질 및 왜곡이 없고 촬영 장면을 진정으로 복원할 수 있기 때문에 이 모든 것을 산업용 카메라 모듈에 적용해야 합니다. 따라서 카메라 모듈은 산업용 등급 애플리케이션을 위한 가장 인기 있는 모니터링 장비입니다. 카메라 모듈은 가장 기본적인 모니터링 부품이라고 할 수 있으며, 케이스가 없는 모니터링 카메라라고도 할 수 있습니다.
4. 카메라 모듈의 종류
카메라 모듈의 분류는 구조와 성능에 따라 다릅니다.
출력 방법에 따른 분류:FTB, BTB, 소켓, SMT(SMD 모듈) 등
초점 방식에 따른 분류:FF(고정 초점) 모듈, AF(자동 초점) 모듈, 줌 모듈;
픽셀별 분류:0.1MP(CIF) 모듈, 0.3MP(VGA) 모듈, 1.3MP(SXGA) 모듈, 2.0MP(UXGA) 모듈, 3.0MP(QXGA) 모듈, 5.0MP(QSXGA) 모듈 그룹 등;
프로세스별 분류:CSP, COB, Reflow;
제품 유형별 분류:휴대폰 카메라 모듈, 노트북 카메라 모듈, 자동차 카메라, 보안 카메라, 내시경 모듈, 바코드 스캐닝 엔진, 광전 탐색 등;
DVP는 병렬 포트입니다. 모든 DVP의 최대 속도는 72M 이하로 제어해야 PCB 레이아웃이 더 좋아집니다. 500W는 DVP를 거의 사용할 수 없으며 800W 이상은 무엇보다 MIPI 인터페이스를 사용합니다.
MIPI 카메라는 일반적으로 휴대 전화 및
태블릿을 지원하며 500만 픽셀 이상의 고화질 해상도를 지원합니다. 정식 명칭은 "모바일 산업 프로세서 인터페이스(Mobile Industry Processor Interface)"로, 각각 영상 표시 규격과 영상 입력 규격에 따라 MIPI DSI와 MIPI CSI로 나뉜다. 현재 MIPI 카메라는 주행 녹음기, 바디 카메라, 고화질 마이크로 카메라 및 네트워크 감시 카메라와 같은 임베디드 제품에 널리 사용됩니다. MIPI는 빠르고 간섭을 방지하는 차동 직렬 포트 전송입니다. 주류 휴대 전화 모듈은 이제 MIPI 전송을 사용합니다.
USB 카메라 모듈은 카메라 장치와 비디오 캡처 장치를 직접 통합한 다음 USB 인터페이스를 통해 HOST SYSTEM에 연결합니다. 이제 CAMERA 시장의 디지털 카메라 모듈은 기본적으로 데이터 전송을 위한 새로운 USB2.0 인터페이스를 기반으로 합니다. 컴퓨터 및 기타 모바일 장치는 USB 인터페이스, 플러그 앤 플레이를 통해 직접 연결됩니다.
USB 비디오 클래스(UVC) 표준
USB2.0의 최대 전송 대역폭은 480Mbps(즉, 60MB/s)입니다.
간단하고 비용 효율적
플러그 앤 플레이
높은 호환성 및 안정성
더 높은 다이내믹 레인지
디지털 신호는 UVC 표준과 호환되는 표준 운영 체제에서 소프트웨어로 처리된 후 디스플레이로 출력됩니다.
USB 3.0 카메라 모듈:
USB 2.0 카메라 모듈과 비교하여 USB 3.0 카메라는 더 높은 전송 속도를 달성할 수 있으며 USB 3.0은 USB2.0 인터페이스와 완벽하게 호환됩니다.
USB3.0의 최대 전송 대역폭은 최대 5.0Gbps(640MB/s)입니다.
9핀 정의와 USB2.0 4핀 비교
USB 2.0과 완벽하게 호환
초고속 연결
5. 카메라 모듈 선택 방법
시장에는 많은 종류의 카메라 모듈이 있으며 일반적으로 사양과 가격이 다릅니다. 현재의 애플리케이션 시스템에 적응하는 카메라 모듈을 어떻게 선택하느냐는 매우 중요한 문제입니다.
가장 기본적인 사항은 다음과 같습니다.
1. 필요한 해결 방법:
일반적으로 640x480(일반), 800x600, 1280x720(HD), 1920x1080(Full HD 또는 울트라 클리어) 등 카메라가 지원할 수 있는 최대 이미지 크기를 의미합니다. 물론 해상도가 높을수록 더 좋지만 시스템의 실제 상황도 고려해야 합니다. 시스템에서 1920x1080과 같은 해상도를 사용할 수 없다면 그렇게 높은 카메라를 구입할 필요가 없습니다.
일반적으로 적용할 수 있는 비디오 해상도는 다음과 같습니다.
160x120, 4:3
320x240, 4:3
480x360, 4:3
640x480(푸칭), 4:3 0.3M
800x600(SD), 4:3 0.5M
960x720, 4:3. 0.7M
1280x720(HD), 16:9 1M
1920x1080(풀 HD 또는 울트라 HD) 16:9 2M
여러 해상도의 이미지를 출력하도록 카메라를 구성할 수 있습니다. 예를 들어 YUYV 출력 형식에서 데스크탑의 USB 디지털 카메라가 지원하는 해상도는 다음과 같습니다.
160x120, 320x240, 544x288, 640x480, 800x600, 960x720, 1280x720, 1280x960, 소프트웨어가 480x360을 지원하도록 구성된 경우 가장 유사한 카메라가 이 해상도를 지원하지 않는 더 나은 해상도를 선택합니다. 544x288 형식을 선택합니다. 소프트웨어가 480x360을 입력해야 하고 하드웨어가 544x288만 출력할 수 있는 경우 544x288에서 480x360으로 확장해야 하므로 계산 복잡성이 증가하고 시스템 최적화에 도움이 되지 않습니다. 따라서 카메라를 선택할 때 카메라의 최대 해상도뿐만 아니라 카메라가 출력하는 해상도가 다른 파일인지도 확인해야 합니다.
2. 프레임 속도:
일반적으로 카메라가 특정 색 공간에서 최대 해상도로 지원할 수 있는 최고의 영상 캡처 능력을 의미합니다. 또한 데스크탑 USB 카메라를 예로 들면 YUYV와 MJPEG의 두 가지 색 공간을 지원합니다. 이 두 공간에서 프레임 속도를 테스트한 결과는 다음과 같습니다.
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 160 x 120, v4l2 해상도 = 160 x 120, fps = 23
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 320 x 240, v4l2 해상도 = 320 x 240, fps = 23
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 480 x 360, v4l2 해상도 = 544 x 288, fps = 23
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 640 x 480, v4l2 해상도 = 640 x 480, fps = 23
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 800 x 600, v4l2 해상도 = 800 x 600, fps = 16
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 960 x 720, v4l2 해상도 = 960 x 720, fps = 8
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 1280 x 720, v4l2 해상도 = 1280 x 720, fps = 9
형식 = YUYV, 입력 해상도 = 1920 x 1080, v4l2 해상도 = 1280 x 960, fps = 4
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 160 x 120, v4l2 해상도 = 160 x 120, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 320 x 240, v4l2 해상도 = 320 x 240, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 480 x 360, v4l2 해상도 = 544 x 288, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 640 x 480, v4l2 해상도 = 640 x 480, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 800 x 600, v4l2 해상도 = 800 x 600, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 960 x 720, v4l2 해상도 = 960 x 720, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 1280 x 720, v4l2 해상도 = 1280 x 720, fps = 23
형식 = MJPG, 입력 해상도 = 1920 x 1080, v4l2 해상도 = 1280 x 960, fps = 23
프레임 속도가 반드시 높을수록 좋은 것은 아니며 시스템 요구 사항에 따라 다릅니다. 일반적인 스포츠 장면의 경우 15fps의 프레임 속도는 이미 인간의 눈으로 볼 때 연속 모션 비디오로 간주될 수 있습니다. 이때 카메라가 15fps 이상의 프레임 속도를 지원한다면 시스템의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
일반 카메라 매개변수 비디오 출력 모드: 1080P@30, 1080P@25, 1080P@24, 1080i@60, 1080i@50, 720P@60, 720P@50, 여기서 24, 25, 30, 50 및 60은 프레임 속도입니다. .
3. 시야각
이미징 공식 1/D + 1/d = 1/f. => D = d/(d/f - 1)
공식에서 D는 물체 거리입니다. d는 이미지 거리입니다. f는 렌즈의 초점 거리입니다. D는 f에 비례합니다.
렌즈의 초점 거리가 클수록 유효 시야 거리(망원)는 길어지지만 시야각은 작아집니다.
렌즈의 초점 거리가 작을수록 유효 시야 거리가 가까워지지만 시야각(광각)은 커집니다.
사용자는 실제 적용 시나리오에 따라 카메라를 선택해야 합니다. 예를 들어 사용된 3.6MM 렌즈는 광각렌즈로 시야 범위가 넓고 협소한 공간(엘리베이터 등)에 적합하다. 망원 렌즈(예: 12MM)는 먼 거리를 볼 때 적합하지만 상대적으로 화각이 좁습니다. 그러므로 멀리 보고자 하는 바램은 동시에 밝힐 수 없다. 가장 적합한 렌즈 각도는 특정 용도에 따라 결정될 수 있습니다.
4. 카메라 모듈 커넥터 인터페이스
카메라 모듈을 장치의 메인 보드에 연결하는 방법은 무엇입니까? 여기에는 카메라 모듈의 인터페이스 유형이 포함됩니다. MIPI, USB 또는 DVP 인터페이스입니까?
고려해야 할 더 많은 문제 는 카메라 모듈 선택 방법을 참조하십시오.
6. 카메라 모듈 커스터마이징 방법
고객이 실제 애플리케이션에 따라 카메라 모듈을 사용자 정의해야 하는 경우 카메라 모듈 제조업체와 최소한 다음 사항을 확인해야 합니다.
1. 특정 칩 모델이 있는지 여부 및 고객 장비의 마더보드와 카메라 칩의 호환성을 추가로 확인합니다.
2. 핀 정의
3. 구조적 치수, 모듈의 전체 길이
4. 이미징 방향
5. 렌즈 각도 요구 사항 또는 기타 특수 요구 사항
6. 커넥터 유형
7. 적용 시나리오
위의 사항을 명확히하면 기본 카메라 모듈 프로토 타입을 설계 할 수 있으며 다른 하나는 테스트 후 이미지 디버깅 최적화 및 세부 조정입니다.
추가 사용자 정의 단계는 다음을 참조하십시오. 카메라 모듈을 사용자 정의하는 방법
7. 중국 및 해외 카메라 모듈 공급업체
글로벌 경쟁 카메라 모듈 공급업체 현황
시장의 주요 기업으로는Cowell E Holdings Inc., Fujifilm Corporation, LG Innotek Co. Ltd, Samsung Electro-Mechanics Co. Ltd, Sony Corporation, Sunny Optical, O-Film, LUXVISIONS 등이 있습니다. 자체 개발한 AA 포커싱 프로세스, 고도로 자동화된 생산 라인 및 대량 생산 능력으로 업계에서 듀얼 카메라 및 멀티 카메라 모듈의 주류 공급업체입니다. 시장은 경쟁이 치열하기 때문에 세분화된 것으로 보이며, 시장 공급자는 시장 경쟁력을 유지하기 위해 제품 혁신 및 확장과 같은 전략을 사용합니다.
차량용 카메라 모듈 시장에는 Autoliv Inc., Clarion Co. Ltd., Continental AG, Kappa optronics GmbH, LG Innotek, Magna International Inc., Mycronic AB, Robert Bosch GmbH 및 Stonkam Co. Ltd.와 같은 주요 공급업체가
있습니다. 경쟁은 가격, 품질 및 시장 점유율을 기반으로 합니다.
중국의 카메라 모듈 제조업체인 맞춤형 카메라 모듈은 제조 외에도 항상 MOTOSHOT의 핵심 경쟁 우위였습니다. MOTOSHOT은 확정될 때까지 고객을 위한 카메라 모듈 프로토타입 도면을 무료로 설계할 수 있으며, 고객의 비용 예산에 따라 적합한 솔루션을 선택할 수 있습니다. 또한 MOTOSHOT은 SONY, OmniVision, SAMSUNG, SUPERPIX, BYD, HIMAX, GLAXYCORE 등과 같은 유명 브랜드 이미지 센서의 원래 공장 에이전트와 협력합니다. 핵심 안정적인 칩 및 원자재 공급망 시스템은 제품 가격의 안정성을 보장합니다 고객이 시장 계획을 세우는 데 유익한 배달 시간.
사용자 정의 카메라 유형에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.USB 카메라 모듈
8.결론
간단히 말해서 고객이 카메라 모듈을 필요로 할 때 가장 중요한 것은 카메라 모듈의 기본 정보와 응용 요구 사항을 이해한 후 해당 전문 제품 공급업체를 찾는 것입니다. 여기서 말하는 공급업체는 카메라 모듈만 판매하는 것이 아니라 고객에게 전문적인 제품 추천을 제공할 수 있고 언제든지 제품 업그레이드에 대해 고객과 협력할 수 있는 장기 파트너. MOTOSHOT은 가장 적합한 카메라 모듈을 선택하는 데 도움이 되는 전문 카메라 모듈 사용자 지정 컨설턴트가 되고 싶습니다.
