一. 硬件概述
摄像头CAMERA作为一种视频输入设备,广泛应用于视频会议、监控、手机消费品等。
CCM有三种不同定义:
1)紧凑摄像模组(compact camera module)
2)CMOS摄像模组(Cmos CAMERA Module)
3)手机摄像模组(Cellphone Camera Module)
摄像头根据图像处理方式可分为数字式(Digital Camera)和模拟式(Simulant CAMERA),目前广泛使用数字式。
数字摄像头是直接将摄像单元和视频捕抓单元集成在一起,然后通过串、并口或USB接口连接到HOST System上。
CCM主要组成部分:镜头(Lens),红外滤光片(IR Filter),图像传感器(Sensor IC)、数字信号处理(DSP)及软板(FPC)。其中有些Sensor IC集成DSP,有些没有集成DSP,没有集成DSP的module需要外挂DSP。
常用的Sensor IC都集成了DSP,如OV3640集成了DSP,原始数据经过sensor处理后转化为YUV或者RGB格式数据。
典型的手机摄像头模组示意图:
镜头的作用就是通过收集光线然后将物体成像到感光芯片的表面,收集我们感兴趣物体反射的光线(和我们眼镜的晶状体类似)。
感光芯片(Sensor IC)的作用是将表面的上镜头送过来的光信号转化成为电信号,然后我们通过处理电信号,就可以得到我们想要的照片。
音圈马达的作用是对焦,可以轻松的移动镜头使得我们可以得到十分清晰的照片,看着舒服。
滤光片的作用是过滤掉多余红外光和紫外光,使得拍照出来的照片颜色更加接近我们人眼所看到的颜色。
二. 硬件接口
MCU内部一般集成CAMERA控制器,MCU与摄像头模组接口一般为DVP(Digital Video Port)。
DVP由三个部分组成:I2C(配置初始化通信),并行数据线Data[0...7](传输图像数据),时钟信号和电源。
MCLK摄像头主时钟,HSYNC(行同步),VSYNC(列同步),PCLK(像素时钟)。
摄像头的工作分为三步:
- 摄像头的上电、时钟等基本条件;
- I2C保证摄像头的初始化;
- 数据的传输。
控制部分是摄像头上电、I2C控制接口。
数据输出是摄像头拍摄的图像数据传到主控芯片,所以,需要有Data、行场同步时钟,以及PCLK像素时钟。
如果是双摄,还要加上两个摄像头之间的帧同步信号XVSYNC。
参考:
1. 摄像头模组知识介绍 百度文库
2. 手机摄像头模组简介
3. 摄像头模组基础扫盲
5. 摄像头驱动个人总结