usb摄像头基本介绍
微图视觉USB2.0高清数字工业摄像头VT-FAUC(M)PRO系列 硬件产品说明
微图视觉硬件产品说明
为您提供最专业的机器视觉解决方案
USB2.0 高清数字工业摄像头
VT-FAUC(M) Pro系列
杭州微图视觉科技有限公司
Hangzhou Vision Datum Technology Co.,Ltd
浙江省杭州市西湖区文三西路499号西溪锋尚苑5幢618室
电话:86-571-86888309 传真:86-571-86888307
网址:
邮箱:**********************.cn
产品简介
FAUC-P系列彩色/黑白数字摄像头是我公司自主研发的
遵循USB 2.0标准的高分辨率、高清晰度、高帧率一体化摄像头。具有最低百万以上像素量,清晰度能达到750以上电视
扫描线和板级处理功能,从而提供了高质量的图像采集,相机支持高级AOI功能,支持更改采集幅面大小来获得更高的采
集速度,是选用高性价比解决方案的最佳选择。我公司全面
支持二次开发,提供二次开发函数库。FAUC-P系列摄像头
不但可以提供板级和封装形式,还可以根据用户要求进行定制。
本手册详细介绍了VT-FAUC-Pro数字摄像头功能接口
及技术参数,VT系列产品无缝支持多种著名的图像处理
及测控软件,包括美国NI公司的Labview,加拿大Matrox
公司的MIL以及Matlab。
应用领域:针对图像色差、
色度硬件纠正,硬件优化,
应用于病理显微系统数字
化、金相、体视、工业显微
镜及工业流水线检测、高清
科研项目。
自动/手动白平衡操作,操作区域可选,目标色温可选;
自动/手动曝光,操作区域可选,目标亮度可选;
γ表/γ值效正功能;
如何选择适合你的电脑摄像头
如何选择适合你的电脑摄像头电脑摄像头的选择,对于那些需要频繁进行视讯会议或者直播的人来说,至关重要。如何选择适合自己的电脑摄像头呢?下面我们将详细介绍。
第一步:明确需求
在选择适合自己的电脑摄像头之前,首先要明确需求。例如,你需要通话或视讯的频率、使用场景、视频质量要求等。在明确需求的基础上,就能更好地选择适合自己的电脑摄像头。
第二步:了解常见类型
目前市场上常见的电脑摄像头有三种类型:普通的USB摄像头、内置式摄像头以及高清外置摄像头。这三种摄像头各有优缺点,需要根据自己的需求进行选择。
1. USB摄像头:这种摄像头较为便宜,使用方便,兼容性较好,可以直接插在电脑上使用。但是由于摄像头机身比较大,所以携带和移动不太方便,同时画质和功能上也相对较为简单。
2. 内置式摄像头:这种摄像头的优点在于无需外接设备,携带和移动方便。同时还可以保证笔记本电脑的美观,不会因为外接摄像头而显得破烂不堪。但是相应的价格要高一些,画质和功能上也相对较为简单。
3. 外置高清摄像头:这种摄像头最大的优点就是画质十分清晰,同时还具有许多高级功能,基本上可以满足所有的需求。但是价格相对较高,需要额外购买,使用不够便捷。
第三步:考虑画质和分辨率
画质和分辨率是选择摄像头时需要考虑的重要因素,其中分辨率表现了摄像头画面的清晰度,通常分为720P、1080P、2K、4K等级别。
在选择摄像头时,需要先明确使用场景。如果只是需要进行简单的视频通话,720P的分辨率已经足够。如果需要拍摄高质量的照片或影片,则需要选择更高的分辨率。
摄像头基本知识
一、摄像头概述
摄像头是一种视频输入设备,又称为电脑相机、电脑眼等,广泛应用于视频会议、远程医疗及实时监控等领域。随着互联网技术的发展和感光成像器件技术的成熟,摄像头的价格逐渐降低,成为普通人可以承受的设备,人们可以通过摄像头在网络上进行音视频交流和沟通,同时还可以用于数码影像、影音处理等方面。
二、摄像头的分类
根据数字信号处理方式的不同,摄像头可以分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。
2.1 模拟摄像头
模拟摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号,并将其储存在计算机中。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式,并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。模拟摄像头的整体成本较高,目前已经不是主流产品。
2.2数字摄像头
数字摄像头可以直接捕捉影像,然后通过串、并口或者USB接口传输到计算机中。现在市场上的摄像头以数字摄像头为主,而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB数字摄像头为主,目前市场上可见
的大部分都是这种产品。由于个人电脑的迅速普及,USB接口的传输速度远远高于串口、并口的速度,因此现在市场热点主要是USB接口的数字摄像头。除此之外还有一种与视频采集卡配合使用的产品,但目前还不是主流。
三、摄像头的工作原理
当光线通过摄像头的镜头(LENS)时,会在摄像头内部形成一个光学图像。这个光学图像随后会投射到图像传感器(SENSOR)的表面上。
图像传感器是一种半导体芯片,其表面上有几十万到几百万个光电二极管。当这些光电二极管受到光照射时,就会产生电荷。这些电荷被称为“像素”,它们记录了图像的细节和颜色信息。
USB摄像头的工作原理
USB摄像头的工作原理
2010-04-06 15:03
摄像头的工作原理
摄像头的工作原理大致为:景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可以看到图像了。
注1:图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时,就会产生电荷。
注2:数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能:主要是通过一系列复杂的数学算法运算,对数字图像信号参数进行优化处理,并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。
DSP结构框架:
1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)
2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)
3. USB device controller(USB设备控制器)
四、摄像头的主要结构和组件
从摄像头的工作原理就可以列出摄像头的主要结构和组件:
1、主控芯片(详情请参阅:《影响摄像头的关键
元器件是什么?》)
2、感光芯片(详情请参阅:《影响摄像头的关键元器件是什么?》)
3、镜头(详情请参阅:《影响摄像头的关键元器件是什么?》)
4、电源
摄像头内部需要两种工作电压:3.3V和2.5V,因此好的摄像头内部电源也是保证摄像头稳定工作的一个因素。
五、摄像头的一些技术指标
1、图像解析度/分辨率(Resolution):
2兆像素夜视USB相机说明书
INTRODUCTION
This is a2Megapixels driver-free night camera of USB port with up to1920*1080resolution. Based on the Sony IMX291sensor,it features manual focus,interchangeable lens,plug,and play,bringing you HD photos and video even in low light patible with operating systems like Windows,iOS,Android,and Linux,this camera module comes with a digital microphone that captures the sound of5meters around the camera when recording video.The design of the USB port also makes it easier to use with your Raspberry Pi and Jetson Nano mainboard when they are placed in a protective case.
SPECIFICATION
Photosensitive Element:CMOS
Sensor:Sony IMX291
Lens Size:1/2.8”
USB摄像头拍照存储器--天祥电子
USB摄像头拍照存储器
该套设备为我公司为国外某银行专门定制研发,主控芯片采用三星公司ARM9处理器S3C2440,配合外围USB HUB、网络、指纹、串口等电路组成一套完整的独立图片采集系统。
设备具有如下接口:
1、4个USB HOST接口,可接三个USB摄像头和一个U盘或SD卡(通过读卡器转接)。
2、1个USB DEVICE接口,可配置为HOST接口,接USB设备,或直接连接电脑,与电脑通信数据。
3、2个标准串口,其中一个可以接串口指纹采集仪,另一个可与计算机或其它外围设备通讯。
4、5V2A直流电源接口。
5、一个100M网口,可直接接入网络。
6、一个蜂鸣器、作为发声报警之用。
7、一个彩色液晶接口,可外接3.5寸或7寸彩色液晶。
设备可实现如下功能:
1、三个USB摄像头可连续拍摄三张图片,并且将图片存储在SD卡或U盘中。图片大小为640*480。
2、指纹采集仪可以采集指纹信息,并且以图片的方式存储到SD卡或U盘中。
3、通过网络可远程以登录FTP的方式下载、删除SD卡或U盘上的数据。
4、通过HTTP网络可设置系统时间、系统IP地址、FTP登录用户名、密码等数据。
5、可实现拍完照片后自动打成一个压缩包,并且通过网络自动上传到设定好的电脑中。
6、每次拍照后将三张照片文件和指纹图片文件一起打包,打包时以当天日期+序号为文件名命名。
7、U盘或SD卡可支持任意大小,1G、2G、32G等都可。
8、每次存储后会自动计算出SD卡或U盘使用百分比,并在液晶屏幕上显示出来。
9、3.5寸彩色液晶屏分辨率为320*240。
USB摄像头工作原理讲解
USB摄像头工作原理讲解
USB摄像头是一种利用USB接口进行数据传输的摄像设备,它与电脑
或其他设备连接后可以实时捕捉图像或视频,并将数据传输到计算机上进
行处理或存储。下面将从硬件和软件两个方面对USB摄像头的工作原理进
行详细讲解。
一、硬件方面
2.镜头系统:用于调整摄像头对光的敏感程度和焦距,决定成像质量。镜头通常由多个透镜组成,可以通过调节距离和焦距来实现对焦调节。
3.图像处理芯片:负责对传感器捕捉到的数据进行处理和编码,然后
传输给计算机。处理芯片可以进行图像增强、降噪、图像压缩等功能,也
可以支持自动对焦、自动曝光等功能。
B接口:USB摄像头通过USB接口与计算机连接。USB接口是一
种通用的接口标准,可以提供较高的传输速度和稳定性。在连接时,USB
摄像头会向计算机发送设备ID和USB视频类(UVC)标准请求,以与计算
机建立通信。
二、软件方面
1.驱动程序:USB摄像头连接到计算机后,需要安装相应的驱动程序。驱动程序是用来与操作系统进行通信,使计算机可以识别摄像头并传输、
处理图像数据。目前大多数操作系统都支持USB摄像头驱动,所以插上摄
像头后通常会自动安装对应的驱动程序。
2.视频采集:摄像头通过驱动程序向操作系统申请视频流数据的采集,操作系统通过USB接口接收并缓存数据。采集到的数据以图像帧格式存放,一般包括图像的宽度、高度、颜色空间等信息。
3.图像处理和编码:接收到视频流数据后,操作系统会将数据传输给
摄像头的处理芯片进行图像处理。处理芯片可以对图像进行增强、降噪等
处理,并将处理后的图像编码为JPEG、H.264等格式进行传输和存储。
usb视频采集方案
USB视频采集方案
1. 引言
USB视频采集是一种常见的技术,用于将视频信号从摄像头、录像机等设备中采集到计算机上。本文将介绍USB视频采集的基本原理、硬件设备和软件方案。
2. USB视频采集原理
USB视频采集的原理是通过USB接口将视频信号传输到计算机。具体步骤如下: 1. 摄像头或录像机将视频信号转换成数字信号。 2. USB视频采集设备将数字信号通过USB接口传输给计算机。 3. 计算机接收到数字信号后,可以通过相应的驱动程序将视频信号解码并显示出来。
3. 硬件设备
USB视频采集所需的硬件设备主要包括摄像头/录像机和USB视频采集器。
3.1 摄像头/录像机
摄像头/录像机是USB视频采集的输入设备,用于捕捉视频信号。市面上有各种不同类型的摄像头和录像机可供选择,如普通USB摄像头、高清摄像头、网络摄像头等。选择合适的设备取决于需求和预算。
3.2 USB视频采集器
USB视频采集器是连接计算机和摄像头/录像机的中间设备,起到信号转换和传输的作用。USB视频采集器通常具有一个或多个视频输入接口和一个USB输出接口。常见的USB视频采集器品牌有希捷、羚羊等。
4. 软件方案
USB视频采集所需的软件方案主要分为驱动程序和视频采集软件两部分。
4.1 驱动程序
USB视频采集设备通常需要安装相应的驱动程序才能在计算机上正常工作。驱动程序负责将视频信号解码并传递给操作系统。大多数USB视频采集设备都附带了驱动程序光盘,用户只需按照提示安装即可。
4.2 视频采集软件
为了能够从USB视频采集设备中获取视频信号并进行操作,用户还需要安装视频采集软件。视频采集软件通常具有以下功能: - 实时预览:可以在计算机上实时查看摄像头/录像机捕捉到的视频信号。 - 录制功能:可以将视频信号录制为视频文件,并保存到计算机硬盘上。 - 后期处理:可以对视频进行编辑、剪辑、添加特效等操作。常见的视频采集软件有Adobe Premiere、Final Cut Pro等。
微视图像 MVC5001F MF USB相机 说明书
微视图像
微视图像MVC5001F / MF USB相机
MVC5001F / MF是遵循USB 2.0标准的高分辨率、高清晰度、高帧率一体化摄像头。具有高速、带帧存、外触发采集和闪光灯输出功能,采用连续采集,异步复位两种工作方式,是选用高性价比
解决方案的上佳选择。
型号MVC5001F / MF
色彩彩色/ 黑白
分辨率2592 × 1944
Sensor 1/2.5″ CMOS
像素尺寸 2.2 × 2.2 µm
帧率(满分辨率) 7 fps
采样位数12 bit
动态范围70.1 dB
信噪比38.1 dB
灵敏度 1.4V/lux.sec@550nm
快门方式电子滚动快门
镜头接口 C
供电方式USB2.0接口直接供电
功能支持TWAIN接口,支持Win2K、WinXP、Vista(32位)操作系统,提供完整的SDK开发包应用领域:
工业检测、机器视觉、显微镜成像等领域
HEDY Yoyo350 USB 数码摄像头 说明书
HEDY®
Yoyo350 USB数码摄像头 说明书
Ver3.09
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简介:
感谢你购买本摄像头系列产品,这份手册能引导你如何使用本产品,及产品附属的应用程序。
技术规格
最高分辨率:真640X480(无插值)
视频格式:24位真彩,1420 ,RGB
接口:USB1.1 ,热插拔
速度:320X240 20~35fps
信噪比:优于48dB,(15fps,200lux)
动态范围:优于72dB
视角:45度-60度(不同规格)
成像距离:3CM-无限远(常规),1CM-2CM(微距)
支持格式:TWAIN、VFW、DWN
系统要求
最低要求300MHZ以上CPU,32M内存, WINDOWS95以上操作系统,建议333MHZ CPU,64M内存,最少100M硬盘空间/支持USB的WIN98SE,WINDOWS ME,WIN2000,WIN XP 操作系统/16位真彩显卡、声卡、麦克风、耳机、空闲USB端口。
¾摄像头的安装
将驱动光盘放进光驱中,然后打开光驱所在的盘符(假设光驱盘符为X:),找到并打开与产品对应型号的目录。YOYO300系列请进入X:\561文件夹目录,YOYO350系列请进入X:\301PR\micron360HY7131R 路径目录,执行目录下的setup.exe安装程序后,出现如下的软件安装界面:
按照提示,点击“Next”,执行摄像头下一步的驱动安装。
摄像头接口汇总(USB、DVP、MIPI)
摄像头接⼝汇总(USB、DVP、MIPI)摄像头接⼝主要有:USB、DVP、MIPI(CSI)
DVP是并⼝,需要PCLK、VSYNC、HSYNC、D[0:11]——可以是8/10/12bit数据,看ISP或baseband是否⽀持,并⼝传输的是CMOS电平信号(重点是⾮差分),因为PCLK的最⼤速率为96M左右,⽽且⾛线长度不能过长,所有DVP最⼤速率最好控制在72M以下,故PCB layout会较好画,500W还可以勉强⽤DVP,800W及以上都采⽤MIPI接⼝。
LVDS(low voltage differential signal)LVDS与DVP之间可以互转,但是需要专门的电平转换芯⽚925/928(类似于232和485),把电平信号转化为差分信号
MIPI(CSI)是差分信号。只需要要CLKP/N、DATAP/N——最⼤⽀持4-lane,⼀般2-lane可以搞定。
USB是差分信号
USB摄像头原理资料
USB摄像头原理资料
1.光学原理
USB摄像头使用光学透镜和传感器来捕捉图像。光学透镜系统包括透镜组、自动对焦系统和红外滤光片等。透镜组主要起到调整光线和成像的作用,使得图像清晰可见。自动对焦系统通过测量物体距离和调整透镜组位置,使得图像在不同距离下都能够保持清晰。红外滤光片用于阻挡红外光的入射,以避免影响图像质量。
2.传感器原理
USB摄像头的传感器一般使用CMOS(互补金属氧化物半导体)或CCD (电荷耦合器件)技术。传感器将光学信号转换成电信号,传感器的结构包括像素阵列、读出电路和控制电路。像素阵列由众多光敏单元组成,每个光敏单元称为像素。当光照射到像素上时,产生的电荷量与光的强度成正比。读出电路将像素产生的电荷转化为电压信号,并进行放大和传输。控制电路负责向像素阵列传递控制信号,如曝光时间、增益等。
3.图像处理原理
传感器捕获到的图像信号是模拟信号,需要进行A/D转换后才能在计算机中进行处理。USB摄像头内部包含图像处理芯片,用于对图像信号进行数字化和处理。图像处理芯片可以实现图像增强、去噪、曝光控制等功能,改善图像质量。此外,图像处理芯片还可以进行压缩和编码,以便在USB接口上传输和存储。
4.数据传输原理
USB摄像头使用USB接口与计算机连接,通过USB总线进行数据传输。USB摄像头内部的数据传输模块将数字图像数据转化为USB数据包,并通
过USB接口发送给计算机。USB接口提供了高速数据传输的能力,同时还
可以提供电力支持,方便USB摄像头进行供电。
总结起来,USB摄像头的原理主要包括光学捕捉、传感器转换、图像
USB摄像头工作原理讲解课件
C5
PCLK 输出
D1
DVDD28 电源
D2
D1
输出
D3
D2
输出
功能/说明 模拟电路电压,内部产生,通过0.1µF或1uF 的电容接地 数字参考电源,通过 0.1µF 的电容接地 串行通讯口数据线 串行通讯口时钟线 YUV/RGB 输出位[7] 模拟/数字地 0:正常模式;1:省电模式 HREF 输出 YUV/RGB 输出位[6] YUV/RGB 输出位[5] VSYNC 输出 YUV/RGB 输出位[0] YUV/RGB 输出位[3] YUV/RGB 输出位[4] Pixel 时钟输出 主供电电源 2.8V,通过 0.1µF 或 1uF 的电容接地 YUV/RGB 输出位[1] YUV/RGB U输SB出摄位像头[2工] 作原理讲解
读取前就将其放大,利用 3.3V 的电源即可驱动,只需要一组电源。
USB摄像头工作原理讲解
四、组件与结构
以GC0307传感器为例介绍
USB摄像头工作原理讲解
四、组件与结构
uvc摄像头原理
uvc摄像头原理
UVC摄像头原理
摄像头作为现代科技中不可或缺的一部分,已经成为人们日常生活中
的常见物品。而UVC摄像头作为其中一种类型,其原理才能让我们清
晰地看到世界的各个细节。下面就让我们一起来揭开UVC摄像头的神
秘面纱吧!
一、UVC摄像头的定义
UVC摄像头是指采用UVC(USB Video Class)技术的摄像头设备。它与常见的USB摄像头有所不同,UVC摄像头不需要安装驱动程序,直
接通过USB接口与计算机连接即可使用。这意味着几乎所有支持USB
接口的设备都可以与UVC摄像头进行通信,无需专门的驱动程序兼容
性也更好。因此,UVC摄像头被广泛应用于视频通话、网络会议、监
控等领域。
二、UVC摄像头的工作原理
1. 光敏元件
UVC摄像头的核心部分是光敏元件,通常是CMOS或CCD图像传感器。当光线射入摄像头镜头时,光线通过透镜系统聚焦到光敏元件上,光敏元件将光信号转换为电信号,并输出。
2. 录制和传输
UVC摄像头所采集到的图像数据由图像处理芯片进行处理和编码。通过USB接口,摄像头将编码后的图像数据传输到计算机上。在计算机中,用户可以使用不同的软件对图像进行编辑和处理。
3. 控制功能
UVC摄像头还提供了一些额外的功能和控制选项。例如,摄像头可以根据环境光线自动调整曝光度和对比度,或者手动进行调节。此外,一些摄像头还具有人脸识别、自动对焦等高级功能,以提升用户体验和图像质量。
三、UVC摄像头的优势
相比于其他类型的摄像头,UVC摄像头具有以下优势:
1. 兼容性强:由于UVC摄像头采用了统一的USB Video Class标准,因此几乎所有支持USB接口的设备都可以与之兼容,无需额外的驱动程序。
USB摄像机快速使用指南 USB红外摄像机 店铺监控 家庭监控(“监控”相关文档)共3张
源自文库
本文对宁泰安防USB监控摄像机使用进行了简单介绍,
如需了解更多详细情况,请通过以下方式:
宁泰安防公司官方
宁泰店铺王远程监控平台:
宁泰公司客服 :
其它一切不能提供公司官网,不能提供远程监控平台
的USB摄像机产品宣传,与本公司均无任何关联,请大家
认准正规品牌厂家!
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USB基本概念介绍
USB基本概念介绍
1、什么是USB
USB是Universal Serial Bus的缩写,翻译为中⽂就是通⽤串⾏总线。在USB出现之前,计算机领域已经存在很多的接⼝,这些接⼝互相都有⾃⼰的应⽤领域,并且之间互不兼容,⽤户为了使⽤不同的应⽤,需要配置不同的硬件接⼝。USB的出现就是为了解决这些问题,通过单个的USB接⼝,同时⽀持不同的应⽤,⽅便不同设备的互联。说⽩了,USB就相当于在众多接⼝之上,设计出⼀个万能的USB接⼝,以后各种外设都可以使⽤这种接⼝。
2、USB相关的硬件
2.1 USB主机控制器
USB设备,从物理上的结构来看,包含了主机Host端和设备Device端。其中,主机端有对应的USB的主机控制器Host Controller,⽽设备端,对应的是USB设备。例如,我们⽇常使⽤的台式电脑的机箱上的USB接⼝就属于主机控制器⼀种,⽤以存储资料的U盘属于USB设备⼀种。
由于历史原因,USB的主机控制器有多种不同的类型,分为OHCI和UHCI、EHCI和XHCI。尽管不同的USB主控类型有着不同的特点,但他们都符合对应的USB规范,都实现了USB规范中所规定的USB主控所要实现的内容。不同类型USB控制器之间简要概括可以如下表所⽰:
USB主机
控制器类
型共同点
区别
对应的USB的协
议和⽀持的速率
创⽴者功能划分常⽤于
OHCI
都实现了对应的USB
的规范中所要求的功
能USB 1.1=Low
Speed和Full
Speed
Compaq,Microsoft和
National
Semiconductor
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一、摄像头简介
摄像头(CAMERA)又称为电脑相机、电脑眼等,它作为一种视频输入设备,在过去被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。近年以来,随着互联网技术的发展,网络速度的不断提高,再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上,这使得它的价格降到普通人可以承受的水平。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通,另外,人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理。
二、摄像头的分类
摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。模拟摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号,进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式,并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像,然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像头为主,而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB 数字摄像头为主,目前市场上可见的大部分都是这种产品。除此之外还有一种与视频采集卡配合使用的产品,但目前还不是主流。
由于个人电脑的迅速普及,模拟摄像头的整体成本较高等原因,USB接口的传输速度远远高于串口、并口的速度,因此现在市场热点主要是USB接口的数字摄像头。以下主要是指USB接口的数字摄像头。
三、摄像头的工作原理
摄像头的工作原理大致为:景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可以看到图像了。
注1:图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时,就会产生电荷。
注2:数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能:主要是通过一系列复杂的数学算法运算,对数字图像信号参数进行优化处理,并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。
DSP结构框架:
1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)
2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)
3. USB device controller(USB设备控制器)
四、摄像头的主要结构和组件
从摄像头的工作原理就可以列出摄像头的主要结构和组件:
1、镜头(LENS)
透镜结构,由几片透镜组成,有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。
2、图像传感器(SENSOR)
可以分为两类:
CCD(charge couple device):电荷耦合器件
CMOS(complementary metal oxide semiconductor):互补金属氧化物半导体
3、数字信号处理芯片(DSP)
DSP生产厂商较多,市面上较为流行的有:(松翰)SONIX、VIMICRO(中星微)等
4、电源
摄像头内部需要两种工作电压:3.3V和2.5V,因此好的摄像头内部电源也是保证摄像头稳定工作的一个因素。
五、摄像头的一些技术指标
1、图像解析度/分辨率(Resolution):
●SXGA(1280 x1024)又称130万像素
●XGA(1024 x768)又称80万像素
●SVGA(800 x600)又称50万像素
●VGA(640x480)又称30万像素(35万是指648X488)
●CIF(352x28又称10万像素
●SIF/QVGA(320x240)
●QCIF(176x144)
●QSIF/QQ VGA(160x120)
2、图像格式(Image Format/ Color space)
RGB24,I420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,这就是白平衡调节的实际。
4、图像压缩方式
JPEG:(joint photographic expert group)
静态图像压缩方式。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
六、摄像头的进一步认识
从摄像头的组成来看决定一个摄像头的品质从硬件上来说主要是:
1、镜头(LENS)
镜头的组成是透镜结构,由几片透镜组成,一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多,成本越高;玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头,成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本,一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即:1P、2P、1G1P、1G2P等)。
2、图像传感器(SENSOR)
图像传感器分为两类:CCD(charge couple device):电荷耦合器件
CMOS(complementary metal oxide semiconductor):互补金属氧化物半导体
CCD的优点是灵敏度高,噪音小,信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。