深圳市银之杰科技股份有限公司 摄像头基础知识培训 一.摄像头种类 (3) 二.USB摄像头工作原理 (3) 三.摄像头零件解构 (4) 1、图像传感器SENSOR (4) 2、数字信号处理芯片DSP (5) 3、镜头（LENS） (5) 4、USB线 (7) 四.摄像头驱动 (9) 五.摄像头的一些名词分辩率 (9) 1、分辨率 (9) 2、感光面积 (10) 3、灯光条纹（属于软件问题） (10) 4、景深 (12) 5、清晰度 (13) 6、坏点（属于硬件问题） (13) 7、色彩还原 (14)
8、FOV (14) 9、帧率 (15) 10、视频格式 (16) 11、失真（畸变） (17) 12、白平衡 (18) 13、曝光 (19) 14、带宽 (20) 15、DPI (21) 16、拍照方式 (22) 17、错误码 (23)
一.摄像头种类 摄像头是一种光电转换设备，种类主要包括USB 摄像头(USB 接口)，手机摄像头(DVP&MIPI 接口)，模拟摄像头(AV 接口，主要用于监控，车载等)，网络摄像头(RJ45&无线接口，主要用于监控)等。 USB 摄像头手机摄像头模拟摄像头网络摄像头 二.USB 摄像头工作原理 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（SENSOR）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。
三.摄像头零件解构 1、图像传感器SENSOR 在摄像头的三大结构组件中，我认为最重要的就是图像传感器了，因为感光器对成像质量起着决定性的作用，如果图像传感器效果不怎么好，无论后端的DSP和电脑端应用软件再强大，也不可能让图像效果有大的提升，而一个效果好的图像传感器采集到的图像甚至可以不需要后端处理。 感光芯片可以分为两类： 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 CCD的价格比较高，多用在网络摄像头，车载摄像头等监控设备上，还有就是数码相机，而CMOS摄像头则是非常主流（性能，包括价格）的大众级产品，从理论上说，CCD 传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。 简单地讲，就是CCD摄像头成像质量会更好，图像明锐通透、细节丰富，色彩还原度好，曝光准确。 之前的CMOS都是属于前照式，但随着科技的发展，现在的CMOS也发展出了背照式CMOS，背照式CMOS的制作工艺和前照式不同，能增大感光量，提高拍摄灵敏度，显著提高低光照条件下的拍摄效果，像现在我们的手机和数码相机800万及以上的摄像头，都已经采用了背照式。
摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头()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(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()中加工处理，再通过接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。 注：图像传感器()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：数字信号处理芯片( )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等接口传到等设备。 结构框架: . ( )(镜像信号处理器) . (图像解码器) . (设备控制器) 摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。摄像头镜头：五玻镜头是主流 这个问题对于大多数人来说已经不算问题了，笔者提出来也只是仅对小白而言。简单的说镜头是由透镜组成，摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有～的光损失，而塑料镜片的光损失高达～。有些镜头还采用了多层光学镀膜技术，有效减少了光的折射并过滤杂波，提高了通光率，从而获得更清晰影像。
然而，现在很多小厂，为了节约成本、追求高利润，往往减少镜片的数量，或者使用廉价的塑料镜头。虽然这些产品在价格上便宜不少，看上去很有吸引力，但实际的成像效果却实在是令人无法恭维。现在市面上大多数摄像头采用的都是五玻镜头，但是不乏少数商家将塑料镜头说成五玻镜头的。因此消费者在选购一些杂牌摄像头时，一定要详细试用一下，谨防上当受骗。 另外，镜头还有一个重要的参数那就是光圈，通过调整光圈可以控制通过镜头到达传感器的光线的多少，除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能，即光圈越大，则景深越小 摄像头感光器件：一定比好吗？ 在选择摄像头时，镜头是很重要的。按感光器件类别来分，现在市场上摄像头使用的镜头大多为和两种，其中（，电荷耦合组件）因为价格较高更多是应用在摄像、图象扫描方面的高端技术组件，（－，附加金属氧化物半导体组件）则大多应用在一些低端视频产品中。
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）
手机拍照内存大学问：摄像头参数解读 随着智能手机的普及和不断升级，用户对于手机拍照画质也就越来越高，好的拍照画质就离不开出色的手机摄像头配置，而目前市面上手机摄像头的规格众多，参数各不相同，怎么去看这些名词和参数来挑选好的拍照手机呢？下面让我们一起来简单学习一下。 2000年11月，夏普联合日本当时第三大移动运营商J-photo推出了全球第一款拍照手机，像素仅有11万。时至今日，手机拍照已经成为手机必不可少的一个功能，手机摄像头历经多年发展，也已经不可同日而语。 随着智能手机的普及和不断升级，用户对于手机拍照画质也就越来越高，好的拍照画质就离不开出色的手机摄像头配置，而目前市面上手机摄像头的规格众多，参数各不相同，怎么去看这些名词和参数来挑选好的拍照手机呢？下面让我们一起来简单学习一下。 手机摄像头的结构和工作原理 拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到手机处理器中进行
处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。 手机摄像头的简单结构 手机摄像头的工作流程 由于手机摄像头的工作原理基本都相同，对于我们选择好的手机摄像头并不产生影响，我们只需要简单了解即可。 影响手机摄像头拍照画质的几个因素 1、传感器的类型 传感器是决定手机摄像头成像品质最为重要的一部份，也经常被手机厂商作为宣传的重点，厂商也习惯采用传感器的分类来对手机摄像头的类型进行分类。 常见的摄像头传感器类型主要有两种，一种是CCD传感器，一种是CMOS传感器。 CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本居高不下，特别是大型CCD价格非常高昂，且耗电高，并不适合在移动设备上使用。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，
摄像头的工作原理说明加电路图 随着中国网络事业的发展（直接的说，电脑的外部环境的变化→宽带网络的普及），大家对电脑摄像头的需求也就慢慢的加强。比如用他来处理一些网络可视电话、视频监控、数码摄影和影音处理等。话说回来，由于其的相对价格比较低廉（数码摄象机、数码照相机），技术含量不是太高，所以生产的厂家也就多了起来，中国市场就是如此，产品的质量和指标也就有比较大的差距。 一、首先来看看感光材料 一般市场上的感光材料可以分为：（电荷耦合）和（金属氧化物）两种。前一种的优点是成像像素高，清晰度高，色彩还原系数高，经常应用在高档次数码摄像机、数码照相机中，缺点是价格比较昂贵，耗功较大。后者缺点正好和前者互普，价格相对低廉，耗功也较小，但是，在成像方面要差一些。如果你是需要效果好点的话，那么你就选购元件的，但是你需要的￥就多一点了！ 二、像素也是一个关键指标 现在市面上主流产品像素一般在万左右，早些时候也出了一些万左右像素的产品，由于技术含量相对较低效果不是很好，不久就退出历史舞台了。这个时候也许有人会问，那是不是像素越高越好呢？从一般角度说是的。但是从另一个方面来看也就不是那么了，对于同一个画面来说，像素高的产品他的解析图象能力就更高，呵呵，那么你所需要的存储器的容量就要很大了。不然……我还是建议如果你选购的时候还是选购市面上比较主流的产品。毕竟将来如果出问题了保修也比较好。 三、分辨率是大家谈的比较多的问题 我想我没有必要到这里说分辨率这个东东了，大家最熟悉的应该就是： ：你的显示器什么什么品牌的。分辨率可以上到多高，刷新率呢？ ：呵呵，还好了，我用在* ，设计的时候就用在*。玩游戏一般就*了。 但是摄像头的分辨率可不完全等同于显示器，切切的说，摄像头分辨率就是摄像头解析图象的能力。现在市面上较多的的一般在*，有是也会在*。但是如果是的一般还要高些。 四、是摄像头，当然也要比较摄像的效果 摄像头的视频捕获能力是用户最关心的了，目前电脑摄像头所能够捕捉都是通过软件来实现的，因此对电脑要求比较高，一般情况下*他的速度可以到达帧，但当分辨率在*的状态下，速度稍微一快点。因而，自己在选购是，可以按照自己的作用选择一个合适自己的。 五、镜头是一个大问题 估计这么东东很多用户在购买的时候会忽视掉，但这却是摄像头对光线的最重要部位。光圈的大小、镜头可调焦的范围等等。一般按照材料分主要有中，有玻璃镜片；塑胶镜片和化合物的，这里最好的要算是玻璃的，他的通光系数大，一般好的镜头他的通光口径也会做的较大，在光线不是很好的时候也可以得到交好的效果，但是价格要高点（一分钱一分货）。塑胶的通光要差点，但是价格便宜，就这点也得到了一些中低端用户的认可。化合物的市面上不是很多，这里就不做详细介绍了。 六、其他数据
一、摄像头结构和工作原理. 拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到电脑中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。 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) 常见的摄像头传感器类型主要有两种， 一种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。 一种是CMOS传感器（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）即互补性金属氧化物半导体。 CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高昂，且耗电高。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。
手机摄像头的简单结构 滤光片有两大功用: 1.滤除红外线。滤除对可见光有干扰的红外光，使成像效果更清晰。 2.修整进来的光线。感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点. 二、相关参数和名词 1、常见图像格式 1.1 RGB格式： 传统的红绿蓝格式，比如RGB565，RGB888，其16-bit数据格式为5-bit R + 6-bit G + 5-bit B。G多一位，原因是人眼对绿色比较敏感。 1.2 YUV格式： luma (Y) + chroma (UV) 格式。YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式，而这样分开的好处就是不但可以避免相互干扰，还可以降低色度的采样率而不会对图像质量影响太大。YUV是一个比较笼统地说法，针对它的具体排列方式，可以分为很多种具体的格式。 色度(UV)定义了颜色的两个方面─色调与饱和度，分别用CB和CR表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。 主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。 1.3 RAW data格式： RAW图像就是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息，同时记录了由相机拍摄所产生的一些元数据（Metadata，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等）的文件。RAW是未经处理、也未经压缩的格式，可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称
手机摄像头参数 1.结构、原理 2.像素， 像素是构成数码影像的基本单位，通常以像素的每英寸的PPI（pixels per inch）为单位来表示影像分辨率的大小。 从硬件方面来讲，如果传感器面积不变，而单纯提高像素，高像素密度的传感器相对对于低像素密度的传感器在拍照时更容易产生大量噪点 像素≠成像质量； 像素密度大→噪点多→影响清晰度 改善方法：增大单个感光像素面积→减小像素密度 3．传感器， CCD（成像好，价格高，功耗大，不适合手机） CMOS（大部分手机摄像头）分为：普通式、背照式、堆栈式。 普通与背照式区别 背照式对换了感光层与基质的位置，使感光层直接与透光面接触，减少了中间环
节光线的损失，并且在透光面上每个对应的像素表面都改为透镜的形式，更集中地汇聚了外界的光线到对应的像素点上，减少了像素之间多余的光线干扰(也简称增加了开口率)。在弱光环境下，提高约30%—50%的感光能力，能够在弱光下拍摄更高的质量的照片。（如下图） 搭载背照式摄像头的手机有 iPhone 4/4S、小米2S、魅族MX2、索尼LT26i等（如下图）
背照式与堆栈式区别 堆栈式实际是背照式的改良,原来传感器里的信号处理电路放到了原来的基板上（如下图） 优点； 1、在较小的芯片尺寸上行成大量的像素点，体积做到更小； 2、加入了RGBW的编码技术，就是是由原来的 R(红)，G(绿)，B(蓝) 三原色像素点中再加入W(白)像素点来提升画质， 3、堆栈式传感器更加支持硬件HDR功能，能够精确地单独控制每一 行像素的曝光时间，从而在传感器层面上就实现原生的高动态范 围渲染，有别于之前的软件HDR技术，照片生成的速度更快，而 且可以实现HDR录像。 使用堆栈式首款OPPO Find 5（如下图） 4、镜头参数 4.1焦距， 焦距是指从镜头的透镜中心到成像面（也就是感光元件）的距离（如下图）。
■Dolumr CCS ￡f f I Analog Processirg //薄i 10oit A2C RESET I MCLK SDA SSL 敷醐ft% YLV RGB拍隹 PCLK VSYhC HSYNC 一、摄像头工作原理 上一篇我们讲了摄像头模组的组成，工作原理，作为一种了解。下面我们析摄像头从寄存器 角度是怎么工作的。如何阅读摄像头规格书（针对驱动调节时用到关键参数，以GT2005为例）。 规格书，也就是一个器件所有的说明，精确到器件每一个细节，软件关心的寄存器、硬件关心的电气特性、封装等等。单单驱动方面，我们只看对我们有用的方面就可以了，没必要全部看完。主要这些资料全都是鸟语，全部看完一方面时间上会用的比较多，找到关键的地方 就行了。 1、camera的总体示意图如下：控制部分为摄像头上电、I2C控制接口，数据输出为摄像头 拍摄的图传到主控芯片，所有要有data、行场同步和时钟信号。GT2005/GT2015是CMOS 接口的图像传感器芯片，可以感知外部的视觉信号并将其转换为数字信号并输出。 我们需要通过MCLK给摄像头提供时钟，RESET是复位线，PWDN在摄像头工作时应 该始终为低。PCLK是像素时钟（这个应该是等同于CSI中的普通差分时钟通道），HREF是行参考信号，VSYNC是场同步信号。一旦给摄像头提供了时钟，并且复位摄像头，摄像头就开始工作了，通过HREF, VSYNC和PCLK同步传输数字图像信号。数据是通过D0~D7 这八根数据线并行送出的。 Pixel Array 161SH x 1215V ilGOOH x 1200V} Timing11 Contra A7-r B 3 C Gamma EJcp enhancs Configuration Registers 1 mage Signal Procking fntH 叩就＜i「C& - noise
USB 摄像头的工作原理
目录 1、简介 2、分类 3、工作原理 4、结构和组件 5、技术指标 6、发展趋势
一、简介 1.0常规介绍 2.0技术介绍
一、简介 1.0常规介绍 摄像头(CAMERA)又称为电脑像机、电脑眼等，它作为一种视频入设备，在过去广泛地应用于视频会议、远程医疗、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日渐成熟并大量用于摄像头的产品制造上，使得它们的价格低到可以令普通老百姓可以接受消费水平。同时这两年CAMERA被广泛应用于MOBILE PHONE，这样一来,更加促进了感光成像技术的进一步提 高，如:30万像素，130万像素，200万像素，300万像素等。
一、简介 2.0技术介绍 ? 2.0 Technology of presentation技术介绍 ?General Description ?简介 The camera module is a sensors on board module designed for mobile application ?where low power consumption and small size are of utmost importance. Proprietary sensor technology utilizes advanced algorithms to cancel Fixed Pattern Noise (FPN),eliminate smearing, and drastically reduce blooming. All required camera functions are programmable through the Serial Camera Control Bus (SCCB ) interface. The device can be programmed to provide image output in various fully processed ?and encoded formats.Application ?PC Camera/ Dual Mode, and Cellular phones ?Video conference equipment, Machine vision, Security camera, ?Biometrics, Digital Still Cameras
JMK MODEL: JK-316 1/4 索尼高清CCD 内置自动变焦、自动光圈镜头 16倍光学变焦镜头 12倍数字变焦 可调视频传输距离（3步骤） 最低照度：0.001 Lux(DSS) RS-485协议and PTZ 控制器接口 监控摄像头的分类 分类包括： 枪形摄像机 半球形摄像机 一体化摄像机 红外摄像机 智能高速球型摄像机 智能中速球型摄像机 数字视频会议摄像机 微型针 从色彩分为：彩色，黑白，彩转黑从外形分为：枪击，半球，球机从原理分为：模拟，数字
摄像头工作原理 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) 摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。 摄像头镜头：五玻镜头是主流 这个问题对于大多数人来说已经不算问题了，笔者提出来也只是仅对小白而言。简单的说镜头是由透镜组成，摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有5%～9%的光损失，而塑料镜片的光损失高达11%～20%。有些镜头还采用了多层光学镀膜技术，有效减少了光的折射并过滤杂波，提高了通光率，从而获得更清晰影像。
摄像头基础知识介绍 二、摄像头市场状况 随着网络的发展，IT产品的日趋普及，摄像头也基本上渐渐成为计算机的标配，更成为新新人类上网不可缺少的一部分。市面上的摄像头品牌非常多，产品良莠不齐，给消费者选购造成一定的困难。 三、摄像头基本知识介绍 摄像头主要由数字信号处理芯片DSP、CMOS传感器、镜头三部分组成，下面的篇幅我们将对摄像头的各组成部分作详细的介绍。 四、摄像头硬件组成 1、数字信号处理芯片DSP 数字信号处理芯片DSP是摄像头的大脑，效果相同于计算机里的CPU，它的功能主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对由CMOS传感器传来的数字图像信号进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备，是摄像头的核心设备。 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) 中星微电子公司的301系列芯片是目前市面上最常见、效果最好的DSP芯片。（上图） 中星微(VIMICRO)301系列拥有影像光源自动增益补强技术，自动曝光、自动白平衡，色彩饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术。动态画面流畅驱动，实时还原真实场景，层次表现力很强，图像变化十分平滑，视觉效果十分舒适。 2、CMOS传感器(SENSOR) CMOS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。在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过数字信号处理芯片DSP处理采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术。市场上的摄像头产品采用的CMOS 品牌主要有MICRON，HYNIX，TASC等这三家的市场占有率接近于100%。 目前主流的CMOS传感器（下图）
目录 1、手机镜头产业链及发展历程 (1) 1.1手机镜头工作原理 (1) 1.2手机镜头产业链 (1) 1.3镜头产业技术演进历程 (3) 1.4手机摄像头发展趋势---注重画质与轻薄化 (5) 2、镜头行业市场规模情况 (7) 2.1近几年镜头市场概况 (7) 2.2近年来市场容量快速增长的因素分析 (10) 2.2.1因素一：搭载率上升与出货量上升 (10) 2.2.2因素二：高像素使用比例的提升 (10) 2.3棱镜市场规模测算 (12) 3、镜头产业链主要厂家与最新动态 (13) 3.1蓝玻璃滤光片市场 (13) 3.1.1 蓝玻璃滤光片的快速发展 (13)
3.1.2 蓝玻璃滤光片的相关公司情况 (14) 3.2棱镜市场 (17) 3.2.1片数增加、工艺难度变高 (17) 3.2.2棱镜厂商情况 (17) 3.3 CMOS传感器市场 (19) 3.3.1 产业集中化，寡头优势明显 (19) 3.3.2 四大厂商垄断市场，其他厂商难以介入 (20) 3.4 镜头模组市场 (21) 3.4.1模组封装发展趋势 (21) 3.4.2模组市场三大阵营技术差距明显 (25) 概要 2012年，手机镜头中棱镜的市场规模约为70亿元，其中5M以上的市场占70%左右，且有持续上升的趋势。算上其他用途的棱镜头（平板电脑、汽车、电视等）市场约100亿。 根据IDC预计，2011-2016全球2011-2016年智能手机的出货量综合增长率约20.5%。中低端的智能手机增长率快于高端手机。如果算上搭载率的提升以及高像素的使用比例提升，手机镜头中棱镜的市场规模预计复合增长率预计在30%以上，2016
网络摄像机的原理与应用 2011-07-11 14:51:15| 分类：默认分类|字号大中小订阅 网络摄像机的定义 网络摄像机，也叫IP摄像机，即IP Camera，简称IPC，在近几年得益于网络带宽、芯片技术、编码算法、存储技术的进步而得到大力发展。IPC的特点主要体现在“IP”上，即支持网络协议的摄像机，IPC可以看成是模拟摄像机与视频编码器的结合体，从图像质量指标讲，又可以实现高于模拟摄像机与视频编码器的效果。IPC是新一代网络视频监控系统中的核心硬件设备，通常采用嵌入式架构，集成了视频音频采集、信号处理、编码压缩、智能分析、缓冲存储及网络传输等多种功能，再结合网络视频存储录像系统及管理平台软件，就可以构建成大规模、分布式的智能网络视频监控系统。 相对于模拟摄像机加DVS的架构，IPC是真正的即插即用纯网络设备，IPC可以部署在局域网，也可以部署在广域网下的任何位置，允许用户通过浏览器在任何地方对摄像机视频进行显示及控制，这种相对独立的工作模式使得IPC既适用于大规模视频监控系统项目中，也可以独立分散应用在如商店、学校、家庭的分布式、需要远程视频监控应用中。
图1 IPC在网络监控系统中角色示意图 IPC的主要功能： 视频编码：采集并编码压缩视频信号 音频功能：采集压缩音频信号，实现音频实时播放或录音 网络功能：编码压缩的视音频信号通过网口传输 云台、镜头控制功能：通过网络控制云台、镜头的各种动作 缓存功能：可以把压缩的视音频信号临时存储在本地存储介质 报警输入输出：能接受、处理报警输入输出信号，即具备报警联动功能移动检测报警：检测场景内移动物体并产生报警，灵敏度可调 视频分析：自动对视频场景进行分析，比对原则并触发报警
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)： ●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(352x288) 又称10万像素 ●SIF/QVGA(320x240) ●QCIF(176x144) ●QSIF/QQVGA(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
摄像头接口分类及基础 知识 Revised as of 23 November 2020
一、Camera 工作原理介绍 1．结构 2．工作原理 外部光线穿过 lens 后，经过 color filter 滤波后照射到 Sensor 面上， S ensor 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 baseban d，此时的数据格式是 RAW DATA。如果集成了 DSP， RAW DATA 数据经过 AW B、则 color matrix、 lens shading、 gamma、 sharpness、 AE 和 de-noi se 处理，后输出 YUV 或者 RGB 格式的数据。 最后会由 CPU 送到 framebuffer 中进行显示，这样我们就看到 camera 拍摄到的景象了。 3． YUV 与 YCbCr ． 一般来说，camera主要是由lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 senso r 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，ca mera 设备由下边几部分构成： 1） 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,4 G 等。 2） sensor（图像传感器） Senor 是一种半导体芯片，有两种类型：CCD（Cha rge Coupled Device）即电荷耦合器件的缩写和 CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）互补金属氧化物半导体。Sensor 将从 lens 上传导过
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) 摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。摄像头镜头：五玻镜头是主流 这个问题对于大多数人来说已经不算问题了，笔者提出来也只是仅对小白而言。简单的说镜头是由透镜组成，摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有5%～9%的光损失，而塑料镜片的光损失高达11%～20%。有些镜头还采用了多层光学镀膜技术，有效减少了光的折射并过滤杂波，提高了通光率，从而获得更清晰影像。
然而，现在很多小厂，为了节约成本、追求高利润，往往减少镜片的数量，或者使用廉价的塑料镜头。虽然这些产品在价格上便宜不少，看上去很有吸引力，但实际的成像效果却实在是令人无法恭维。现在市面上大多数摄像头采用的都是五玻镜头，但是不乏少数商家将塑料镜头说成五玻镜头的。因此消费者在选购一些杂牌摄像头时，一定要详细试用一下，谨防上当受骗。 另外，镜头还有一个重要的参数那就是光圈，通过调整光圈可以控制通过镜头到达传感器的光线的多少，除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能，即光圈越大，则景深越小 摄像头感光器件：CCD一定比CMOS好吗？ 在选择摄像头时，镜头是很重要的。按感光器件类别来分，现在市场上摄像头使用的镜头大多为CCD 和CMOS两种，其中CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合组件）因为价格较高更多是应用在摄像、图象扫描方面的高端技术组件，CMOS（Complementary Metal－Oxide Semiconductor，附加金属氧化物半导体组件）则大多应用在一些低端视频产品中。
摄像头传感器 概述：摄像头主要构件有镜头、图像传感器、预中放、AGC、A/D、同步信号发生器、CCD 驱动器、图像信号形成电路、D/A转换电路和电源的电路构成。其中，图像传感器作为摄像头的核心部件，又分为CCD传感器和CMOS传感器。在当今各个科学领域，摄像头传感器得到越来越广泛的应用，其重要性不言而喻。 一、发展历史 CCD发展历史： 1969年，由美国的贝尔研究室所开发出来的。同年，日本的SONY公司也开始研究CCD。1973年1月，SONY中研所发表第一个以96个图素并以线性感知的二次元影像传感器〝8H*8V (64图素) FT方式三相CCD〞。 1974年6月，彩色影像用的FT方式32H*64V CCD研究成功了。 1976年8月，完成实验室第一支摄影机的开发。 1980年，SONY 发表全世界第一个商品化的CCD摄影机 (编号XC-1) 。 1981年，发表了28万个图素的 CCD (电子式稳定摄影机MABIKA)。 1983年，19万个图素的IT方式CCD量产成功。 1984年，发表了低污点高分辨率的CCD。 1987年，1/2 inch 25万图素的 CCD，在市面上销售。 同年，发表2/3 inch 38万图素的CCD，且在市面上销售。 1990年7月，诞生了全世界第一台 V8。 CMOS发展历史： 1989年，CMOS图像传感开始研制出来。 1990年，CMOS专用的DSP研发成功 2002年，CMOS的C3D 二、摄像头工作原理 摄像头主要有镜头、CCD图像传感器、预中放、AGC、A/D、同步信号发生器、CCD驱动器、图像信号形成电路、D/A转换电路和电源的电路构成。摄像头的主要图像传感部件是CCD （Charge Coupled Device），即电荷耦合器件，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD是电耦合器件（Charge Couple Device）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像元件，是代替摄像管传感器的新型器件。
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手机摄像头参数解析 2000年11月，夏普联合日本当时第三大移动运营商J-photo推出了全球第一款拍照手机，像素仅有11万。时至今日，手机拍照已经成为手机必不可少的一个功能，手机摄像头历经多年发展，也已经不可同日而语。 随着智能手机的普及和不断升级，用户对于手机拍照画质也就越来越高，好的拍照画质就离不开出色的手机摄像头配置，而目前市面上手机摄像头的规格众多，参数各不相同，怎么去看这些名词和参数来挑选好的拍照手机呢下面让我们一起来简单学习一下。 手机摄像头的结构和工作原理 拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到手机处理器中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。
手机摄像头的简单结构 手机摄像头的工作流程 由于手机摄像头的工作原理基本都相同，对于我们选择好的手机摄像头并不产生影响，我们只需要简单了解即可。 影响手机摄像头拍照画质的几个因素 1、传感器的类型 传感器是决定手机摄像头成像品质最为重要的一部份，也经常被手机厂商作为宣传的重点，厂商也习惯采用传感器的分类来对手机摄像头的类型进行分类。 常见的摄像头传感器类型主要有两种，一种是CCD传感器，一种是CMOS传感器。 CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本居高不下，特别是大型CCD价格非常高昂，且耗电高，并不适合在移动设备上使用。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。 CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。
使用MATLAB进行USB摄像头的编程 编程 2009-05-19 08:52:07 阅读475 评论0 字号：大中小订阅 在CSDN上看了一篇“如何使用MATLAB进行USB2.0摄像头的编程”的博文，感觉不错，现转摘如下： 整个过程我们需要做如下几件事情： 1、查询USB2.0Camera 的具体参数(imaqhwinfo) 2、创建视频输入对象(videoinput) 3、图像预览和显示(preview、stoppreview、closepreview和image) 4、获取视频图像(getsnapshot) 5、图像获取设备的获取和设置(get和set) 6、关闭视频对象(delete) 在正式讲解之前，我想说明下几个个在图像获取工具箱中的术语： 图像获取设备：比如摄像头、扫描仪 图像获取适配器：主要的目的是通过驱动在Matlab和图像获取设备之间传递信息 ROI：region-of-interest 感兴趣区域 在说说几个常用的函数，我们这里只是说明它的作用，具体如何使用参考帮助系统 getselectedsource imaqfind isvalid peekdata getdata imaqmontage 给我们一个摄像头我们必须知道他的相关参数，才可能进行我们的编程下。当然我们可以查询商家手册，但是那个累不累人呀。 Matlab的图像获取工具箱为我提供了imaqhwinfo()，来获取PC上以安装的图像获取硬件信息 没有输入参数时，返回一个结构体，它包含了系统中存在的适配器和Matlab相关的版本信息(第一次我们一般使用这个) 代码: >> info=imaqhwinfo