摄像头模组知识介绍..

白平衡处理技术（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。 如中午时分拍照，到了夕阳时候拍照的两种色调是不一样的，此时便需 要利用白平衡功能来做修正 使得在任何光源下拍摄一块白色物体都是白色， 其他的颜色也要求准确的还原。
图像格式(image Format/ Color space)
RGB格式: 采用这种编码方法，每种颜色都可用三个变量来表示红色、绿色以 及蓝色的强度。每一个像素有三原色 R红色、G绿色、B蓝色组成。常用格式： RGB24，RGB444，RGB565等。 YUV格式: 是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法，属于PAL。其中 “Y”表示明亮度 (Luminance 或 Luma) ，就是灰阶值；而“U”和“V”表 示色度 (Chrominance 或 Chroma) ，是描述影像色彩及饱和度，用于指定像 素的颜色。常用格式：YUV422，YUV420等。 RAW DATA格式: 是CCD或CMOS在将光信号转换为电信号时的电平高低的 原始记录，单纯地将没有进行任何处理的图像数据，即摄像元件直接得到的电 信号进行数字化处理而得到的。
常见的连接方式
金手指(ZIF)连接 连接器(Connector)连接
插座(Socket)连接
四
技术指标及相关术语
分辨率（Resolution） 分辨率是用于度量位图图像内数据量多少的一个参数，通常用像素来表 示。简单地说，摄像头的分辨率是指摄像头解析图象的能力，也即摄像头的 影像传感器的像素数。最高分辨率就是指摄像头能最高分辨图像能力的大小， 即摄像头的最高像素数。 500W像素：QSXGA（2592 x1944） 300W像素：QXGA（2048 x1536） 130W像素：SXGA (1280 x1024) 80W像素： XGA (1024 x768) 50W像素： SVGA (800 x600) 30W像素： VGA (640x480) 10W像素： CIF(352x288)
彩色深度（色彩位数，Bit Depth）
反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力，即用多少位的二进制数 字来记录三种原色； 非专业相机的Sensor一般是24位，专业型相机的Sensor至少是36位的； 24位的Sensor，感光单元能记录的光亮度值最多有 2^8=256级，每一种原 色用一个8位的二进制数字来记录，最多记录的色彩是256×256×256约1677 万种；
发展及应用
全球第一款内置摄像头的手机 —
2000年9月 夏普J-SH04
分辨率: 90×130 像素： 10W Sensor：CCD
发展及应用
全球第一款内置1000摄像头的手机 —
2006年 三星SCH-B600
像素： 1000W Sensor：CCD 变焦：3X光学和5X数字
发展及应用
公司采用摄像头模组的产品 —PDA
数字摄像头是直接将摄像单元和视频捕捉单元集成在一起，然后 通过串、并口或者 USB 接口连接到HOST SYSTEM上。现在CAMERA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（独立），在手机上主要是直接通过 IO(BTB, USB, MINI USB…) 与 HOST SYSTEM 连接，经过 HOST SYSTEM 的编辑后以数 字信号输出到 DISPLAY 上显示。目前 CAMERA 市场上主流的 CAMERA 全部是 DIGITAL CAMERA。
镜头厂家主要集中在台湾、日本和韩国，镜头这种光学技术含量最高 的产业具备非常高的产业门槛，极少有新企业进入此领域，台湾企业更是成 本优势明显，市场占有率超过65%。
红外滤光片（IR Filter）
红外滤光片：消除投射到Sensor上不必要的光线，防止Sensor产生伪色/波
纹，以提高其有效分辨率和彩色还原性。 RGB 原色分色法 : 就是三原色分色 法，几乎所有的人类眼睛可以识别 的颜色都可以通过 R.G.B 来组成， RGB 就是通过这三个通道的颜色调 节而成。 CMYK 补色分色法 : 由四个通道的颜 色配合而成，分别是青（ C ）、洋 红（ M ）、黄（ Y ）、黑（ K ），但 是调节出来的颜色不如 RGB 的颜色 多。
Sensor内部工作原理
外部光线穿过 Lens 后，经过 IR 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 A/D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 RGB。
摄像头模组（CCM）知识介绍
目录
一、 摄像头模组简介
二、结构及工作原理 三、关键组件介绍 四、技术指标及相关术语
五、技术发展
一 摄像头模组简介
概念
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。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。现在，CAMERA被广 泛应用于mobile phone、PDA及Tablet PC，这样也促进感光 成像技术的进一步提高，例如500万像素、800万像素、1000万 等。
种类：
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
Sensor IC
CCD、CMOS 比较
Sony ICX452：1/1.8英寸、513万像素
OV3610：1/4英寸、300万像素
• Simulant camera 模拟式
模拟摄像头是将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号 ，进而将其储存到 SYSTEM MEMORY 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 HOST SYSTEM 上 运 用 ， 经 过 HOST SYSTEM 的 编 辑 ， 通 过 DISPLAY显示和输出。
Lens （镜头）
作用：将影像捕捉后呈现在图像感光器上
焦距： EFL (Effective Focal Length) 一般用 f 表示。 定义：在光学系统中，主平面到焦点的距离。 视场角： View Angle (Field Of View) 一般用ω表示半视角。 定义：入瞳中心对物的张角或出瞳中心对像的张角。 光圈（相对孔径） 定义：焦距与入瞳直径之比，一般用F或F/NO表示。 畸变：Distortion 定义：实际像高与理想像高的差异，分桶形和枕形畸 变，在光学设计中，通常用q’来表示，一般采用百分 比形式。 相对照度：Relative Illuminance 定义：边缘亮度与中心亮度之比，一般要大于55%， 否则容易出现黑角现象。
应用： 场景模式
变焦（ZOOM）
变焦分两种，一种是数字变焦（ Digital Zoom ）；一种是光学变焦 （ Optical Zoom）。手机上，多数都采用数码变焦。 数码变焦是通过摄像头模组内部的处理器，原来sensor上的一部份像素 使用“插值”处理手段将画面放大到整个画面，从而达到放大目的。这种手法 如同用图像处理软件把图片的面积改大。由于焦距没有变化，图像质量是相 对于正常情况下较差。因此，数字变焦并没有太大的实际意义 光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当 成像面在水平方向运动的时候，视角和焦距就会发生变化，更远的景物变得 更清晰，让人感觉像物体递进的感觉。
Sensor IC
在摄像头模组的主要组件中，最重要的个人认为就是图像传感器了，因为 感光器件对成像质量的重要性不言而喻。 Sensor将从lens上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的 DA转换为 数字信号。由于Sensor的每个pixel只能感光R光、B光或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。
OV3640结构图
OV3640 集 成 了 DSP ， 则 RAW DATA 数 据 经 过 AWB 、 Color Matrix、Lens Shading、Gamma、Sharpness、AE和De-noise处理，后 输出YUV或者RGB格式的数据。
DVP传输方式介绍
DVP(Digital Video Port)分为三个部分： 1）输出总线； 2）输入总线； 3）电源总线。
Sensor IC
目前国内及全球Sensor的使用情况
CCD传感器模块日本厂商主导、CMOS传感器模组美国、韩国厂商主导。 全球CCD模组市场有超过90％的市场份额由日本厂商垄断而且多用于 数码相机和日本本土的手机摄像头，且索尼、松下、夏普为市场龙头。 CMOS 传感器模组由美商OmniVision（豪威）、Agilent（安捷伦）、 Micron（美光）为龙头，韩国三星、现代、台湾原相、锐相为中坚，掌握 着全球CMOS传感器模组市场。 目前在国内还是OmniVision（简称OV）一统天下，其余Sensor相互 并存的局面，OV目前占了国内整个市场的85%以上。
数字信号处理芯片DSP
DSP（Digital Signal Processing） 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 （ RGB/YUV→JPEG），并把处理后的信号传到存储或显示部件。
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）
分辨率以乘法形式表示，如1024x768，“1024”表示屏幕上水平方向显示的 点数，“768”表示垂直方向的点数。
像素（Pixels）
“像素”是相机感光器件上的感光最小单位。就像是光学相机的感光胶片的银 粒一样，记忆在数码相机的“胶片”（存储卡）上的感光点就是像素；要想得到 分辨率高（也就是细腻的照片），就必须保证有一定的像素数； 照片的清晰度不是取决于像素数，而是取决于像素的“点密度”（就是图片的 分辨率）（用ppi表示，单位是“像素/英寸”），“像素数”和“点密度”是两 个概念，“像素数”（点数）是感光点的总量，而“点密度”是单位面积上的点 数（像素点），只有单位面积上的感光点数越多，拍出的照片才越细腻。所以， 反映照片清晰程度的参数是“点密度”（图片分辨率），而非总的点数。
Data Path of Images in OMAP ISP
ISP
三 关键组件介绍
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CAMERA用的镜头结构有：1P。 2P， 1G1P， 1G3P， 2G2P， 4G等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜比 塑胶透镜贵，但是玻璃透镜的成像效果比塑胶透镜的成像效果要好。目 前市场上针对Mobile Phone配置的CAMERA以1G3P（1片玻璃透镜和3 片塑胶透镜组成）为主，目的是降低成本。
二
结构及工作原理
CCM主要组成部分
CCM主要的组成部分由: 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是集成了DSP，有些是没有集成DSP，没有集成DSP的module 需要外部外挂DSP。
分辨率: 2048×1536 像素： 300W Sensor：CMOS
CCM 定义
1、紧凑摄像模组(Compact Camara Module)
2、CMOS 摄像模组(Cmos Camara Module)
3、手机摄像模组(Cellphone Camara Module)
Ccamera 数字式