摄像头镜头参数概念-sensor简介分析知识讲解
摄像头镜头参数概念-sensor简介分析知识讲解
一.Lens基本参数
CRA（主光线入射角）
指从镜头射出的主光线射入sensor的角度。
在光学系统中， Sensor上光能的接受效率不仅与CRA有关，还与Sensor的 Micro Lens开口布局有关。
因此在做Lens设计的时候CRA要尽量符合Sensor厂家提供的CRA参考值，这样才能 和他们的Sensor布局相配合，提高光能接收效率。通常镜头的CRA小于芯片的 CRA,且允许有2°-3°的偏差。因为因为镜头CRA太过小于芯片的CRA,就会出现像 面四角偏暗（受光不足）的情况，此时的光线到达不了pixel的边缘；镜头的CRA 大于芯片的CRA时，光线会折射到临近的pixel上，导致pixel间出现串扰，出现 图像的偏色，且在图像四周表现更明显。
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二.Sensor
灵敏度（摄像头的光电转换能力） 拍摄运动物体或者弱光情况下，灵敏度越高越好，但灵敏度过高时，图像噪 音信号较多, 清晰度可能会下降，影响画质。
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二.Sensor
白平衡（传感器对在光线不断变化环境下的色彩准确重现的能力表示） 人眼所见到的白色或其他颜色同物体本身的固有色、光源的色温、物体的反 射或透射特性、人眼的视觉感应等诸多因素有关
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一.Lens基本参数
景深：指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内， 其影像仍然清晰的范围
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一.Lens基本参数
MTF(光学传递函数)：常常用于光学系统 描述镜头的分辨能力，数值上为像的对比度与物的对比度的
比值 SFR(空间频率响应)：常常用于成像系统 1mm的宽度中所能分辨的线对数
每一个空间频率下对应一个MTF值，MTF介于0-1之间
人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人的大脑可以侦测并且更正像这样的 色彩改变，因此不论在阳光、阴霾的天气、室内或荧光下，人们所看到的白色物体颜 色依旧。
第6课：手机照相模组之Sensor介绍
被處理晶片記錄和解讀成像。 優缺點：成本低，耗電量小，便於製造，可與影響處理電路同處於一个晶片上，但
Normal Image
Noise Image
3 Sensor 特性-SNR
Ⅱ.SNR Methodology
The SNR is defined mathematically as
* Where pixel is the mean value over all pixels and all frames and σi,j is the standard deviation of the value of the pixel at coordinated (i,j) over all frames
Ⅱ. Flicker產生的原因
產生Flicker的根本原因是不同pixel接受到的光能量不同，也就是影像的亮度的不同所 導致。電源的頻率有兩種標準：50Hz（大陸）和60Hz（臺灣、日本）的正弦波形，對應的 能量一個頻率為100Hz和120Hz的波形（如下圖所示） ， 由於能量在時間方向上的波形， 照在 Sensor 上就使每一個 pixel 產生在時間方向上的相應波形，由於 CMOS Sensor 的 曝光方式是一行一行的方式進行的，也就是同一行上的每個pixel 的曝光開始點和曝光的時 間都是一樣的，所以同一行的所有點所接受到的能量是一樣的。而在不同行之間雖然曝光 時間都是一樣的，但是曝光的開始點是不同的，所以不同行之間所接受到的能量是不一定 相同的，由此導致影像出現 Flicker。
监控摄像头参数详解
监控摄像头参数详解一、不可小瞧的镜头镜头是摄像机的眼睛，为了适应不同的监控环境和要求，需要配置不同规格的镜头。
比如在室内的重点监视，要进行清晰且大视场角度的图像捕捉，得配置广角镜头；在室外的停车场，既要看到停车场全貌，又要能看到汽车的细部，这时候需要广角和变焦镜头，在边境线、海防线的监控，需要超远图像拍摄。
1、镜头的主要参数焦距（f）：焦距是镜头和感光元件之间的距离，通过改变镜头的焦距，可以改变镜头的放大倍数，改变拍摄图像的大小。
当物体与镜头的距离很远的时候，我们可用下面公式表达：镜头的放大倍数≈焦距/物距。
增加镜头的焦距，放大倍数增大了，可以将远景拉近，画面的范围小了，远景的细节看得更清楚了；如果减少镜头的焦距，放大倍数减少了，画面的范围扩大了，能看到更大的场景。
视场角：在工程实际中，我们常用水平视场角来反映画面的拍摄范围。
焦距f越大，视场角越小，在感光元件上形成的画面范围越小；反之，焦距f越小，视场角越大，在感光元件上形成的画面范围越大。
光圈：光圈安装在镜头的后部，光圈开得越大，通过镜头的光量就越大，图像的清晰度越高；光圈开得越小，通过镜头的光量就越小，图像的清晰度越低。
通常用F（光通量）来表示。
F=焦距（f）/通光孔径。
在摄像机的技术指标中，我们可以常常看到6mm/F1.4这样的参数，它表示镜头的焦距为6mm，光通量为1.4，这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。
在焦距f相同的情况下，F值越小，光圈越大，到达CCD芯片的光通量就越大，镜头越好。
2、镜头的分类按视角的大小分类按光圈分类二、提高图像清晰的根本在于提高摄像机的感光能力1、感光元件的作用目前，主流监控摄像机的感光元件采用CCD元件，实际上就是光电转换元件。
和以前的CMOS感光元件相比，CCD的感光度是CMOS的3到10倍，因此CCD芯片可以接受到更多的光信号，转换为电信号后，经视频处理电路滤波、放大形成视频信号输出。
接受到的光信号越强，视频信号的幅值就越大。
科普：镜头的参数指标概述
科普：镜头的参数指标概述蓝海光学招募：1名镜头装配主管，1名镜头销售光学人生，你的精彩人生！镜头的参数指标光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。
在机器视觉系统中，镜头的主要作用是将成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。
镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能；合理选择并安装光学镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
1.镜头的相关参数(1)焦距焦距是光学镜头的重要参数，通常用f来表示。
焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小，只要焦距选择合适，即便距离很远的物体也可以看得清清楚楚。
由于焦距和视场角是一一对应的，一个确定的焦距就意味着一个确定的视场角，所以在选择镜头焦距时，应该充分考虑是观测细节重要，还是有一个大的观测范围重要，如果要看细节，就选择长焦距镜头；如果看近距离大场面，就选择小焦距的广角镜头。
(2)光阑系数即光通量，用F表示，以镜头焦距f和通光孔径D的比值来衡量。
每个镜头上都标有最大F值，例如6mm/F1.4代表最大孔径为4.29毫米。
光通量与F值的平方成反比关系，F值越小，光通量越大。
镜头上光圈指数序列的标值为1.4，2，2.8，4，5.6，8，11，16，22等，其规律是前一个标值时的曝光量正好是后一个标值对应曝光量的2倍。
也就是说镜头的通光孔径分别是1/1.4，1/2，1/2.8，1/4，1/5.6，1/8，1/11，1/16，1/22，前一数值是后一数值的根号2倍，因此光圈指数越小，则通光孔径越大，成像靶面上的照度也就越大。
(3)景深摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为全景深，简称景深。
决定景深的三个基本因素：光圈: 光圈大小与景深成反比，光圈越大，景深越小。
焦距: 焦距长短与景深成反比，焦距越大，景深越小。
物距: 物距大小与景深成正比，物距越大，景深越大。
Cmos sensor工作原理知识
2-2-2 感光阵列光学尺寸
感光阵列光学尺寸指感光区的对角线长度 一般有: 1/2 ” 1/3 ” 1/4 ” 1/5 ” 1/7 ” 1/11” 等.
3-1-1 CMOS sensor 架构
3-1-2
3-1-3
3-1-4CMOS Sensor成像过程
4-1 Image Processing（图像处理）
• • • • • • CIF : 352 * 288 (10万) VGA : 640 * 480 (30万) SVGA : 800 * 600 (48万) SXGA : 1280 * 1024 (1.3 Mega) UXGA : 1600 * 1200 ( 2 Mega) QXGA : 2048 * 1536 ( 3 Mega)
CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor
互补金属氧化物半导体 1. CMOS Sensor 成像原理 2. CMOS Sensor 分辨率及尺寸 3. CMOS sensor 架构及工作原理 4. Image Processing 处理数据
2-1. CMOS Sensor 成像原理
3-1 Lens 的光学定 义
F/N：镜头的光圈
F：镜头的有效焦距
D：镜头的透光孔直径
3-2 EFL/BFL/TTL
EFL有效焦距：定义为Lens为等效单片透镜的中心点到sensor表面的距离 BFL 镜头的光学后焦距：定义为镜头的最后一透镜的凸起部分到sensor表面的距离 TTL（Total Track Length）：定义为镜头表面到sensor表面的距离 Note：有的镜头厂有OTTL和MTTL之分 OTTL：Lens中第一片透镜中心到sensor表面的距离 MTTL：定义为镜头表面到sensor表面的距离
摄像头-Camerasensor基本知识
摄像头-Camerasensor基本知识⼀、Camera ⼯作原理介绍1． 结构 ．⼀般来说，camera 主要是由 lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 sensor IC 集成 了 DSP，有的没有集成，但也需要外部 DSP 处理。
细分的来讲，camera 设备由下边⼏部 分构成： b$ w6 [# i& q% p* E1） lens（镜头） ⼀般 camera 的镜头结构是有⼏⽚透镜组成，分有塑胶透镜（Plastic)和玻璃透 镜(Glass) ，通常镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。
2） sensor（图像传感器） Senor 是⼀种半导体芯⽚，有两种类型：CCD 和 CMOS。
Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号， 再通过内部的 AD 转换为数字信号。
由于 Sensor 的每个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 因此每个像素此时存贮的是单⾊的， 我们称之为 RAW DATA 数据。
要想将每个像素的 RAW DATA 数据还原成三基⾊，就需要 ISP 来处理。
3）ISP（图像信号处理） 主要完成数字图像的处理⼯作，把 sensor 采集到的原始数据转换为显⽰⽀持 的格式。
2 {4 w# {. R- z% Y4）CAMIF（camera 控制器） 芯⽚上的 camera 接⼝电路，对设备进⾏控制，接收 sensor 采集的数据交给 CPU，并送⼊ LCD 进⾏显⽰。
2． ⼯作原理 ． & W* e" B3 D6 O) |4 k外部光线穿过 lens 后， 经过 color filter 滤波后照射到 Sensor ⾯上， Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的 AD 转换为数字信号。
如果 Sensor 没有集 成 DSP，则通过 DVP 的⽅式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。
Cmos sensor工作原理知识
Prt Two
Cmos sensor基本 概念
定义和作用
Cmos sensor是一种半导体图像传感器用于捕捉图像信息 Cmos sensor的工作原理是利用光电效应将光信号转换为电信号 Cmos sensor广泛应用于数码相机、手机摄像头、安防监控等领域 Cmos sensor具有高灵敏度、低功耗、低成本等优点
温度和光照条件的影响
温度影响：温度 过高或过低都会 影响传感器的性 能可能导致图像 模糊或失真
光照条件影响： 光照过强或过弱 都会影响传感器 的性能可能导致 图像曝光过度或 曝光不足
温度和光照条件 的综合影响：温 度和光照条件共 同作用可能会导 致传感器的性能 不稳定影响图像 质量
解决方案：通过 调整传感器的工 作环境如安装散 热装置、调整光 照强度等可以改 善传感器的性能 提高图像质量。
信号转换：将预处理后的信号转换为数字 信号
信号传输：将数字信号传输到后端处理设 备
信号处理：在后端处理设备上进行图像处 理如色彩校正、锐化等
信号输出：将处理后的信号输出到显示设 备或存储设备
噪声来源和抑制方法
噪声来源：热噪声、散粒噪声、光子噪声等 抑制方法：采用低噪声放大器、增加信号带宽、采用数字信号处理技术等 信号处理：对信号进行滤波、放大、数字化等处理 读出方法：采用CMOS图像传感器、DC等设备进行信号读出
动态范围：Cmos传感器的动态范围是指其能够捕捉到的最亮和最暗之间的范围通常用dB来表 示。
影响因素：分辨率和动态范围都会受到传感器尺寸、像素大小、感光元件类型等因素的影响。
应用：分辨率和动态范围是Cmos传感器性能的两个重要指标对于图像处理、视频监控等领域 的应用具有重要意义。
速度和功耗
sensor规格书参数的使用
sensor规格书参数的使用(1)分辨率：常见分辨率的感性表述即30万、100万、200万，正确表述应该为0.3M、1M、2M，其中M代表百万，是像素单位。
Sensor分辨率即指在单位面积上，像素的个数，数值越大，则代表像素点越多，捕获的图像细节越多，或者说图像更清晰。
像素阵列如下如所示，其中每一个像素块中均包含有RGB三原色。
(2)有效像素阵列：有效像素阵列是指在sensor的水平H（Horizontal）和垂直V （Virtical）方向上，分别含有的有效像素点的个数，很多时候，并不是所有感应器上的像素都能被运用。
通常其余部分被用来表示黑色，H与V 的乘积一般等于或大于分辨率数值。
(3)像素尺寸：像素尺寸即每个像素点的大小，单位为um（微米）。
(4)灵敏度：灵敏度表示当sensor被光均匀的照射时，当照度是1LUX（勒克斯：照度单位）时，在1s内，光电转换器所能达到的电压幅值的最大值。
单位一般是LUX/s（5)动态范围：(6)信噪比：信噪比即信号和噪声的比例，反映了sensor压制噪声的能力，单位一般是dB，数值越大，说明sensor抑制噪声的能力越强。
（7)镜头光学尺寸：镜头光学尺寸是指sensor感光面积的大小，一般常见有1/3‘’、1/4‘’、1/2.7‘’等等，其单位为英寸，表述的为sensor感光面对角线的长度。
（8)最大输出帧率：（9)数据输出格式：数据输出格式，表示sensor输出的图像数据的格式，一般常见有MONO、YUV、RAW、RGB等。
(10)数据输出接口：数据输出接口表示sensor可以与外界进行通信的接口，常见有DVP、MIPI、SPI等。
(11)工作温度范围：表示sensor能够正常工作的环境温度范围。
(12)封装：指sensor的封装形式，一般常见有CLCC、WLP、PLCC、SM等等。
摄像机sensor介绍
摄像机SENSOR介绍Sensor即传感器，是摄像机的核心部件，作用是将光信号转换成电信号，方便处理和存储。
Sensor的类型有两种，CCD和CMOS。
CCD即电荷耦合器( charge-couled device)，CMOS即互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor），两种传感器原理上都是光敏元件在光照的条件下产生电荷，电荷转移产生电流，电流经过整流放大、模数转换形成数字信号，最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。
CCD和CMOS两者在结构原理上的主要区别有两点：1、感光元件不同，CCD的感光元件除了感光二极管之外，还包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，感光二极管占据了绝大多数面积，即CCD的开口率（有效感光区域与整个感光元件的面积比值）很大。
而CMOS 感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和四个晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，造成的后果是CMOS的开口率很小。
这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，灵敏度较低；体现在输出结果上，就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，图像细节丢失情况严重且噪声明显；2、噪声大小不同，CCD传感器电荷是转移之后统一输出放大，即每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大。
而CMOS 传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换，每个像素点的电信号先单独放大转换成数字信号，再汇聚一起形成二进制数字图像矩阵。
CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，因此产生的噪声较大。
通过以上比较同等条件下CMOS的性能不如CCD，但CMOS的优势在于成本上，CMOS 传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，工艺相对简单，成本低；而CCD的工艺复杂，外围外围芯片的成本高。
监控镜头基本常识分析解析
CCTV LENS 基本常识一：镜头的焦距镜头的焦距以毫米为计量单位,它与镜头所获得的观察视角互为因果,小焦距镜头具有大的观察视角,而长焦距镜头具有望远效果，并具有窄小的观察视角.通常把和人眼的观察视角相似的镜头称作普通标准镜头.二：摄像机规格摄像机映像传感器（CCD）的规格大小也影响着观察视角，在使用相同的条件下，CCD 越小所获取的视角越小。
对镜头的规格参数提出的要求是其所成图像能将映像传感器（CCD）全部覆盖，例如：使用和摄像机同一规格的镜头或比摄像机规格大的镜头。
这也意味着1/3”规格的摄像机可以使用1/3”~1”整个范围内的镜头，该摄像机配接1/3” f=8mm的镜头所得到的观察视角是一样的。
只是由于使用后一种镜头时由于更多地利用了成型更精确镜头中心光路，所以可提供较好的图像质量和较高分辨率。
1.镜头和摄像机的配合单CCD摄像机3CCD摄像机1" 2/3" 1/2" 1/3" 1/4" 1/2" 1/3"1"镜头OK OK OK X X X X2/3"镜头X OK OK OK X X X1/2"镜头X X OK OK OK X X1/3"镜头X X X OK OK X X 3CCD用1/2"镜头X X X X X OK X3CCD用1/3"镜头X X X X X X OK三：光圈值镜头通常以镜头口径值进行计量，当镜头完全打开时定义为最大光圈（最小光圈数值），把镜头的有效口径调至最小时（不完全关闭时）的数值定义为最小光圈（最大光圈数值）。
光圈值对最终图像有着诸多影响，光圈数值小，意味着该镜头在黑暗的环境下能通过更多的光线，使摄像机能够呈现更好的图像，而在高亮度或高反射的环境下，具有高光圈数值的镜头将会避免摄像机成像”白化”，保持稳定的视频电平。
所有自动光圈均配有中性不透明滤光片以增大圈值。
sensor—搜狗百科
sensor—搜狗百科
sensor sensor 即传感器，是用来感应一定的信号。
在一些高智能化的机器中，sensor 有着很重要的作用，通过sensor 来达到机器的自动化控制，机器中常用的sensore 有touch sonsor ,光感sensor以及磁感sensor 等。
下面简单介绍一下常见的几种sensor 的原理和作用以及一些简单的例子。
1、touch sensor 意是是接触性senseor，当两个物体接触时产生的一种信号，将这个信号收集传经计算机，可执行下一步的动作。
这种sensor 主要用来感应两个物体的关系。
2、感光sensor ，通过两个简单的电路来完成，一个电路有发光二极管或LED等发光元件，另一个电路则接有一个感光元件来感就发光体，当装有sensor 的两物体具有对就的关系时，感光元件就会接收到信号，将这个信号传给计算机，通过计算机来完成其它的动作。
这种sensor 主要用来感应是否到达预定的位置，或者用来确定两物体的相对位置关系。
3、磁感sensor ，通过磁性感应物体，当两运动部件运动到一定的区域内时，可以通过磁感来感就到物体的存在及位置。
在一些电子产品的机器中，sensor 可说是无处不在，每个sensor 有具体作用也不同，在遇到sensor时，先看看它到底有什么作用，为什么要一个sensor，原理是什么，然后再分析该如何处理。
摄像头镜头参数概念,sensor简介分析19页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
摄像头镜头参数概念,sensor简介分析
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以
CameraSensor基础知识
CameraSensor基础知识1. 感光原理Camera Sensor是由数百万上千万数量⼩⽅块的CCD或CMOS感光元件（简称像素），以平⾯阵列⽅式排列组成，其感光原理是于感光元件表层上整合RGB（红、绿、蓝）三原⾊的滤镜，通过对⼀个⼀个的感光点对光进⾏采样和量化形成图像。
Sensor中每⼀个感光点只对应⼀个彩⾊滤光⽚，因此只能感光RGB中的⼀种颜⾊。
通常所说的30万像素或130万像素等，指的是有30万或130万个感光点。
如果⼀台拥有⼀千⼆百万像素的数码相机，明显地就是最少12,000,000⼩⽅块的感光元件了Sensor的彩⾊滤镜阵列元件，基本上是采⽤了Bayer图样（RGRG/GBGB排列如上图）的排列⽅式，实现RGB三原⾊滤镜依序，以Striped Array（条状阵列）形式，红、蓝、绿相互交替，各施其职，分别去 "捕捉" 三原⾊的光能量。
以光学的⾓度⽽⾔，应该说成是光线通过镜头的不同镜⽚组，投射抵达⾄整合了Bayer图样的条状阵列RGB滤镜的图像传感器，⽽图像传感器记录了进光量的电荷，转成数字参数，成为了RAW⽂件的图像信息即RAW DATA。
绿⾊滤镜元件，是红、蓝的2倍，只因⼈类眼睛识别颜⾊不是线性的，我们的眼睛对于绿⾊，显然是⽐较敏感。
因此护眼常识都在⿎励⼈们多看绿⾊的缘故。
理论上RGB的3原⾊滤镜数量⽐例是1: 2: 1。
Bayer RGB是属于 RGB RAW data的，但是 RGB RAW data不⼀定是Bayer pattern。
Sensor输出的RAW格式图像⼤⼩取决于⾃⾝特性与配置，例如某款Sensor配置为10-bit RGB RAW并且图像尺⼨为1024*768，那么单帧图像⼤⼩为1024*768*10bit=7680kb。
当然也有些Sensor内置格式转换单元，可以直接输出YUV数据或者RGB数据。
2. 输出接⼝-DVPDVP（Digital Video Port）是传统的sensor输出接⼝，采⽤并⾏输出⽅式，数据位宽有8bit、10bit、12bit、16bit等，是CMOS电平信号（重点是⾮差分信号）。
图像sensor的特性和驱动解析
图像sensor的特性和驱动解析并⼝，LVDS，MIPI，GMSL1、并⼝(1)OV9712和AR0130都是并⼝的(2)并⼝的接⼝定义：参考AR0130的原理图pdf(3)并⼝传输的是CMOS电平信号（重点是⾮差分）(4)并⼝sensor属于较低端⽼旧的，新型⾼像素的都是MIPI/LVDS/HISPI等差分信号的2、LVDS(1)low voltage differential signal，低电压差分信号(2)接⼝由1组差分clock和若⼲组差分信号线组成，输出串⾏数据信号(3)LVDS主要⽤于视频传输的2个领域：camera和主控、LCD和主控(4)LVDS利⽤差分抗⼲扰能⼒，提升clock频率从⽽提升带宽，传输距离也更远(5)LVDS的数据线组数越多带宽越⼤、clock频率越⾼带宽越⼤（牺牲抗⼲扰和距离）(6)并⼝和LVDS之间可以互转，但是需要专门的电平转换芯⽚（类似于232和485）3、MIPI（MIPI-CSI2）CSI -- 相机串⾏接⼝ DSI -- 显⽰串⾏接⼝(1)MIPI: mobile industry processor interface，移动⼯业处理器接⼝(2)MIPI接⼝由1组差分clock和1-4组差分信号线组成(3)MIPI和LVDS虽然都是差分对信号，但是不兼容，不能直接对接(4)MIPI的架构层次更分明，⼴泛应⽤在⼿机平板等领域中，可以认为MIPI是LVDS的升级版(5)MIPI的数据线组数越多带宽越⼤、clock频率越⾼带宽越⼤（牺牲抗⼲扰和距离）(6)MIPI和LVDS和并⼝之间均可以互相转换，但是需要专门的电平转换芯⽚4、GMSLGMSL(Gigabit Multimedia Serial Link)，是串⾏器和解串器构成的传输链路。
串⾏器是为了将ISP处理过的并⾏信号传输到远端（域控制器）。
解串器在接收端（域控制器）。
并⾏传送要求同⼀时序输出与接收信号，⽽过分提升时钟频率会导致时序错乱，信号线间⼲扰。
cis sensor 参数
cis sensor 参数CIS Sensor参数引言：CIS传感器是一种常见的图像传感器，广泛应用于数码相机、手机摄像头等设备中。
本文将介绍CIS传感器的参数和特性，包括像素大小、动态范围、噪声水平等，以帮助读者更好地了解和选择合适的传感器。
一、像素大小CIS传感器的像素大小是指传感器上单个像素的物理尺寸。
像素大小决定了传感器的光电转换效率和图像质量。
一般来说，像素越大，传感器对光的感受能力越强，图像细节表现得更好。
但同时也会增加成本和功耗。
因此，在选择CIS传感器时，需要根据具体应用需求平衡图像质量和成本因素。
二、动态范围动态范围是指传感器能够捕捉和表现的亮度范围。
动态范围越大，传感器能够在高光和阴影细节之间有更好的展现能力，图像的对比度和细节层次感更强。
在拍摄高对比度场景或需要捕捉细节的应用中，较大的动态范围将提供更好的表现力。
三、噪声水平噪声是指图像中非预期的随机信号，会对图像质量造成影响。
CIS传感器的噪声主要来自于光电转换过程中的电子噪声和图像处理过程中的信号处理噪声。
传感器的噪声水平越低，图像的细节清晰度和色彩还原度越高。
在低光条件下或对图像细节要求较高的应用中，选择噪声水平较低的传感器能够获得更好的图像效果。
四、响应速度响应速度是指传感器从接收光信号到输出电信号的时间。
较快的响应速度可以更准确地捕捉瞬间的图像，减少运动模糊和拍摄失真。
在需要捕捉快速运动或动态场景的应用中，选择响应速度较快的CIS传感器能够获得更好的效果。
五、色彩还原度色彩还原度是指传感器对真实场景颜色的还原能力。
CIS传感器的色彩还原度主要取决于图像处理算法和色彩滤波器的设计。
较好的色彩还原度能够让图像更加真实自然，还原物体的真实颜色。
在需要准确还原颜色的应用中，选择色彩还原度较高的传感器能够获得更好的效果。
六、能耗能耗是指传感器在工作过程中消耗的能量。
对于移动设备和便携式设备来说，低能耗是一个重要的考虑因素。
能耗较低的CIS传感器可以延长设备的续航时间，并减少充电频率，提供更好的用户体验。
监控摄像头参数详解
监控摄像头参数详解一、不可小瞧的镜头镜头是摄像机的眼睛，为了适应不同的监控环境和要求，需要配置不同规格的镜头。
比如在室的重点监视，要进行清晰且大视场角度的图像捕捉，得配置广角镜头；在室外的停车场，既要看到停车场全貌，又要能看到汽车的细部，这时候需要广角和变焦镜头，在边境线、海防线的监控，需要超远图像拍摄。
1、镜头的主要参数焦距（f）：焦距是镜头和感光元件之间的距离，通过改变镜头的焦距，可以改变镜头的放大倍数，改变拍摄图像的大小。
当物体与镜头的距离很远的时候，我们可用下面公式表达：镜头的放大倍数≈焦距/物距。
增加镜头的焦距，放大倍数增大了，可以将远景拉近，画面的围小了，远景的细节看得更清楚了；如果减少镜头的焦距，放大倍数减少了，画面的围扩大了，能看到更大的场景。
视场角：在工程实际中，我们常用水平视场角来反映画面的拍摄围。
焦距f越大，视场角越小，在感光元件上形成的画面围越小；反之，焦距f越小，视场角越大，在感光元件上形成的画面围越大。
光圈：光圈安装在镜头的后部，光圈开得越大，通过镜头的光量就越大，图像的清晰度越高；光圈开得越小，通过镜头的光量就越小，图像的清晰度越低。
通常用F（光通量）来表示。
F=焦距（f）/通光孔径。
在摄像机的技术指标中，我们可以常常看到6mm/F1.4这样的参数，它表示镜头的焦距为6mm，光通量为1.4，这时我们可以很容易地计算出通光孔径为4.29mm。
在焦距f相同的情况下，F值越小，光圈越大，到达CCD 芯片的光通量就越大，镜头越好。
2、镜头的分类按视角的大小分类按光圈分类二、提高图像清晰的根本在于提高摄像机的感光能力1、感光元件的作用目前，主流监控摄像机的感光元件采用CCD元件，实际上就是光电转换元件。
和以前的CMOS感光元件相比，CCD的感光度是CMOS的3到10倍，因此CCD芯片可以接受到更多的光信号，转换为电信号后，经视频处理电路滤波、放大形成视频信号输出。
接受到的光信号越强，视频信号的幅值就越大。
摄像头参数解读讲课讲稿
CCD
CCD电荷转移方式原理演示
Siphon pump
Bucket
Rain gauge
CCD
Different buckets hold different
amounts of rain
CCD
电荷储存
因为每个CCD单元都是一个电容器，所以它能储存电荷。但 是，当有电荷包注入时，势阱深度将随之变浅，因为它始终要 保持极板上的正电荷总量恒等于势阱中自由电荷加上负离子的 总和。每个极板下的势阱中所能储存的最大信息电荷量Q为 Q＝CoxUG
摄像头介绍
1 摄像头原理 2 摄像头主要参数解读 3 CCD和CMOS区别 4 徕卡显微镜摄像头介绍
摄像头原理
摄像头原理：
1被摄物体反射光线，传播到镜头，经镜头聚焦到图像传感器芯片上， 传感器 根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号， 经过预中放大电路放大、自动增益控制，于由图像处理芯片处理的是数字信号， 所以经模数转换到图像数字信号处理IC（DSP）。同步信号发生器主要产生同 步时钟信号（由晶体振荡电路来完成），即产生垂直和水平的扫描驱动信号， 到图像处理IC。然后，经数模转换电路通过输出端子输出一个标准的复合视频 信号。
信噪比是衡量一张样图好坏的关键参数，信噪比越大越好。
信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10lg(PS/PN)，其中Ps和Pn分别代表信号 和噪声的有效功率。 信噪比的常用值为45~55db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好； 若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。
我们徕卡MC290HD及以上系列是信噪比是55dB，属于图像质量较好，噪声微弱。
单个像元的尺寸决定了像元到达饱和所需吸收的光子量。显微镜相机的像元尺寸 在2--24um²，我们徕卡摄像头一般在2--4um²之间，是选用比较顶尖的传感器，例如 MC190HD像素面积可以达到1.67×1.67µm²，传感器面积达到1/2.3英寸
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一.Lens基本参数
CRA（主光线入射角）
指从镜头射出的主光线射入sensor的角度。
在光学系统中， Sensor上光能的接受效率不仅与CRA有关，还与Sensor的 Micro Lens开口布局有关。
因此在做Lens设计的时候CRA要尽量符合Sensor厂家提供的CRA参考值，这样才能 和他们的Sensor布局相配合，提高光能接收效率。通常镜头的CRA小于芯片的 CRA,且允许有2°-3°的偏差。因为因为镜头CRA太过小于芯片的CRA,就会出现像 面四角偏暗（受光不足）的情况，此时的光线到达不了pixel的边缘；镜头的CRA 大于芯片的CRA时，光线会折射到临近的pixel上，导致pixel间出现串扰，出现 图像的偏色，且在图像四周表现更明显。
人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人的大脑可以侦测并且更正像这样的 色彩改变，因此不论在阳光、阴霾的天气、室内或荧光下，人们所看到的白色物体颜 色依旧。
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其他
色温
光的颜色通常用“色温”来表示：红色的光（暖色调）具有较低的温度，蓝色的光（冷色调）具有较高的 温度。
注意，色温越高，颜色越偏冷；色温越低，颜色越偏暖。尽管这似乎和直觉相悖（温度高了反而会冷）， 这和我们通常对颜色的冷暖感觉是一致的。
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一.Lens基本参数
景深：指在被摄物体聚焦清楚后，在物体前后一定距离内， 其影像仍然清晰的范围
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一.Lens基本参数
MTF(光学传递函数)：常常用于光学系统 描述镜头的分辨能力，数值上为像的对比度与物的对比度的
比值 SFR(空间频率响应)：常常用于成像系统 1mm的宽度中所能分辨的线对数
每一个空间频率下对应一个MTF值，MTF介于0-1之间
色温是人类对颜色的感知，是一种心理作用，跟气温是完全不同的概念。
色温不同，仅仅是光线中所含 光谱成分不同
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Lens＆sensor
ALens 结构
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一.Lens基本参数
光圈数F
光通量与光圈数的平方成反比，F越大，光通量越小
例:F/2.0 (指光学系统直径=焦距f/2.0)
当类似2.0这个数值越大，焦距一定时，光学系统直径越小，通过该系统的光 就越少。
半导体材料上，工作原理没有本质的区别
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二.Sensor
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二.Sensor
像素：图像由一个个点组成，这个点叫做像素 像素尺寸（pixel size）：每个像素的长和宽
分辨率（ Resolution ）：描述光学系统分清物体细节的能力。如，
640*480
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二.Sensor
动态范围（DR）:图像的最亮和最暗部分之间的相对比值
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一.Lens基本参数
MTF与SFR
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一.Lens基本参数
畸变(Distortion) 物体通过光学系统后实际像高与理想像高的差值
若物点离开光轴越远，放 大率越大，就产生正畸变， 如果物点离开光轴越远， 放大率越小则产生负畸变
畸变只影响图形的变形，并不影响画面清晰度，但却影响像的真实度
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一.Lens基本参数
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二.Sensor
信噪比（SNR）:反映摄像机成像的抗干扰能力；反应在画质上就是画面是否 干净无噪点。 上电过程中机体升温效应，CCD或COMS上的残留能量以致于机身零部件本身 等，甚至来自外界的电磁波干扰都有可能引起画面噪声增大 （规格书上SNR的数据仅供参考：与测试环境，方法，解析软件，人为等均有 一定关系）
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二.Sensor
灵敏度（摄像头的光电转换能力） 拍摄运动物体或者弱光情况下，灵敏度越高越好，但灵敏度过高时，图像噪 音信号较多, 清晰度可能会下降，影响画质。
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二.Sensor
白平衡（传感器对在光线不断变化环境下的色彩准确重现的能力表示） 人眼所见到的白色或其他颜色同物体本身的固有色、光源的色温、物体的反 射或透射特性、人眼的视觉感应等诸多因素有关
RI(相对照度，亮度均匀性) 描述光学系统成像相面的均匀性
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一.Lens基本参数
规格书举例
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二.Sensor
图像传感器(将不同强度的光线转换为不同幅度的图像信号)
• 图像传感器上的一个光敏单元叫做一个像点；像点越多，图像分辨率越高。 • 最常用的图像传感器为：CCD和CMOS。 注： • CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制方面都优于CMOS; • CMOS传感器具有低成本、低功耗以及高整合度的特点； • CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的