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CMOS摄像头.doc

CMOS摄像头

蒋山奇
2017-10-17 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《CMOS摄像头doc》,可适用于IT/计算机领域

CMOS摄像头解决方案:解析思比科系列CMOS图图图图图图图图像感器用方案图图图子芯片用  近年来,拍照手机、像图图图图图(PCCAM)、控等域速展,需求图图图图图图图图图图图图量日增,图图图图CMOS图图图图像感器(CIS)作些用的核心元件,其市图图图图图图图图图图图图图图需求也越来越大。CIS芯片集光、模路和数字路于一体,其、图图图图图图图图图图图图图图图图图图生、、封装以及极用与图图图图图图图图图图图图图图图图IC相比,都有其特的地方,因此行图图图图图图图图图图图也相高。图图图图  北京思比科作中国本土企,是唯一基于自主利技成功高端图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图CMOS图图像感器芯片并模化生的企,近几年成功了一系列高图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图品像感器芯片。以下拍照手机,图图图图图图图图图图图图图图图图图图PCCAM和控三个域的用,图图图图图图图图图图具体先容思比科的系列品。图图图  ,拍照手机  拍照手机可以、拍照、回、像和回放的全部功能。图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图从感器用的角度,拍照手机可以分以下两:第一是图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图YUV型,即感器出图图图图图图准的YUV图图图图图图图图图图图图图图图图图图像数据,多媒体理器接收后完成像的解等后理,感器和多媒体理器相独立,图图图图图图图图图图图图图图图SP(inchVGA)和SP(inchM)就是用的。第二是图图图图图图图图图图图图图图RawData型,感器只出原始数据,图图图图图图图图图图图所有的像理和自控制都由多媒体理器来主完成,图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图SP(inchVGA)和SP(inchM)符合用。以下分先容两方案。图图图图图图图图图图图图图图图图  ,YUV型  YUV型的方案是目前中低端拍照手机普遍采用的一方案,主要集中在图图图图图图图图图VGA,M和M的拍照手机,要求感器出准的图图图图图图图图YUV数据。感器除了完成像图图图图图图图图图采集的功能外,要完成像理和像的功能。图图图图图图图图图图图图图图图图图图是SP和SP的构图图框以及图图图YUV手机的构。其中感器核图图图图图图图图图图(SensorCore)部分包含有感光列、曝图图图图光控制和出路、可增益放大器图图图图图图图图图图图图(PGA)和模数器图图图(ADC),主要完成像采集图图图图功能。感器核出的原始像数据送到像理器图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图(ISP),ISP完成一系列像理和图图图图图图像功能,主要包含以下理:灰度、数字增益和白平衡、图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图影修正、坏点和修正、彩色插、平滑理和廓增、强GAMMA校正、色彩校正、亮度、和度和比度、像尺寸、色彩空、像数图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图据打包出。控制模完成自曝光控制,自白平衡,图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图HzHz图图图图图图等功能,感器核和ISP图图图图图图图行控制,以及和多媒体理器的通(多媒体理器通串行接图图图图图图图图图图口感器内部寄存器,感器的控制。图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图)  图:YUV图感器SP和SP的构框及用。图图图图图图图图  固然尽大多数主流的感器公司都是按照以上功能来自图图图图图图图图图图图图图图图图图图图己的品,但由于能力和所采用的工性能的不同,图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图市面上品的性价比仍然会存在大的差距。图图图图图图图图图图图图图图图图图  思比科在些品之前,已做了大量的基研究,从图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图工,算法到路原理都有了很多的突破,形成了以图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图SuperPix和SuperImage图图核心的技特点,相利已达到数十件以上,图图图图图图图图图图图图图SuperPix技具体体在高性能的像素元图图图图图图图图图图图图图图(Pixel)图图,高精度、高速度和超低功耗的CDS图路,PGA图路和ADC图图图图路,SuperImage技图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图主要包含一系列效果良、的算法,如自白平衡,自曝光控制,彩色插,平滑往噪,廓增图图图图图图图等。强  YUV方案的点在于照相模的独立性和灵活性。工程图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图很易完成不同的感器和多媒体理器之的接,而图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图繁的像工作已照相模的供商完成,工程只需图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图要将多媒体理器中感器的配置参数更新就可以得到理想的像效果。图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图  然而,随着手机市的争加,客感器的性价比要求越图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图来越高,方案的缺点也越来越明。由于感器工的特图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图殊性决定了在和制图图图图图图图图图图图图图图图造程中,不能使用超图图图图图图图图图图图的金属源,将大大增加系的像理路的面,从而增加感器的本。图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图而另一方面,了图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图降低本,感器的感光元尺寸越来越小,图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图了得到更好的像量,需要越来越的算法像行理。基于以上原因,ISP的功能已始从感器图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图移到多媒体理器。于模大的多媒体理器来,ISP的集成其本不会有明增加,而感器的本有大图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图幅度下降。因此RawData方案也越来越被注图图图。  ,RawData型  RawData型方案是最有争的一个方案,系只要求感器出图图图图图图图图图图图图图图图图图原始数据,后端多媒体理器完成所有图图图图图图图ISP和像解等功能,和普通图图图图图图图图图图图图的数相机的解决方案一,而多媒体理器图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图似于数相机中的核心理器。图图图图SP和SP就是基于用方案的,其构框图图图图图图图图图图图图图图图图图。  图:RawData图感器SP和SP的构框。图图图图图  从构上图图图图图看,RawData型感器是图图图图图图YUV图感器往掉ISP和部分感器控制图图图图图功能之后的化品。图图图图图  方案在图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图最低端手机和最高端手机中都有用。如科的MTK和展图D图邦,就属于一方案在低端手机上的用。而图图图图图图图图图图图图图图图MTK可以支持到MRawData图感器,Broadcom的BCM甚至可以支持M像素的RawData图感器,很多高端手机采用了些方案。图图图图图  于图图M以上的高像素拍照手机,RawData方案从系的角度是公图图图图图图图图图图图道的。高像素的拍照手机了图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图取代数相机,像量的要求已达到图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图的要求。在模前端像采集性能的同,后端的像步理技也是图图图图图图图图图图图图图图图图图图必不可少的。要把些功能的ISP集成到感器中,几图图图图图图图图图图乎很图图图图图图图图图图图图图图图图图,比如的彩色插算法要求保存一的RawData,需要很大的图图图图图图冲,感器中不可能做到,而性能越来越高的多媒体理器,图图图图图图图图图图图图图图无是理能力,是配的图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图冲,都非常适合来完成个功能。从整个系的图图图图图图图图图图图图图图构和性价比来看,方案也是最有争力的。  于低图图图图图真个VGA拍照手机,感器的本力越来越大。图图图图图图图图图图图图图RawData型的感器图图图是降低本图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图最有效的方案。科推出的一系列平台方案就恰好集成了像理的功能,图图图图图图图图MTK就是最典型的代表。  RawData型方案目前也存在缺点,它需要感器图图图图图图图图图图图厂商和多媒体芯片或是平台厂商图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图密配合,才能很利的完成系集成。尤其是方案图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图段,不同的感器,甚至相同的感器搭配不同的,都需要基于多媒体芯片图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图重新像效果。感器厂商只有得到些平图图图图图图图图图图图图图图台厂商的配合,才能完成designin。  目前手机市的图图图图图情况是YUV型和RawData型两方案并存。思比科也图图图图图图图图图图有性的出了不同的品,来图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图足客多元化的需求。其中SP和SP图足YUV型手机客的需求,而图图图图图图SP和SP图符合RawData型手机客的要求。图图图图图  ,PC图图像  相手机而图图图图图图言,PC图图像(PCCAM)是一个的用。由于图图图图图图图图图图图图图英特网的普及以及越来越流行的网图图图图图图用,PCCAM的需求量也非常图图图大。SP在图图足手机用的同,也由于高性价比的上而图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图被大量使用在PCCAM上。  PCCAM的方案非常图图图图图,一DSP搭配一感器,就成了一个图图图图图图图图图图图PCCAM方案。图是一个典型的PCCAM的构。图图图图  图:典型的PCCAM方案。  SP采用了思比科最新的像素技,感光度高达图图图图图图图V,足以图图足PCCAM图低照度的图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图格要求,色彩原性好,原始数据理就可以达到理想的效果,而像素尺寸图图图小到umxum,可以大图图图图图图图图图图图图幅度降低感器本。同内图图图图图图图图图图图图图了嵌思比科特有的曝光控制算法,很大程度上范,在各光照步条件的图图图图图图图图图图图图图图图图图图境下,都能达到理想的曝光效果。  PCCAM也有很多。从感器的分图图图图图图图图图图图图图图图辨率来分,有万像素,万像素和万像素的PCCAM,早期甚至图图有万像素的品。由于图图图图图图图受到USB图图的限制,PCCAM很少有万像素以上的品。从感器的型来分,有图图图图图图图图图图图图图图图图使用RawData图感器的PCCAM,也有使用YUV图图图图图图图图感器的品,尽大多数DSP都集成了ISP的功能,但多数的ISP只支持到VGA,所以大多数万像素的PCCAM都采用RawData的感器,图图图图图图图图或是采用YUV图感器的RawData图出,而万像素和万像素的品多图图图图图图使用YUV图感器。  从DSP的功能来分,PCCAM又可以分图USB和USB两,由于图图图图USB的图图款很窄,在到图图图图图PC之前需要,所以图图图图图USB的DSP都集成了JPEG图图图图图的模,而USB图图图图图图图图图能未的VGA图图流,因此USB的PCCAM图图图图图量于USB的品。有些图图图图图USB的DSP也集成了JPEG模,图图图图图图向下兼容USB的用,以图图图图图保图图图图图图图图图图品能用在非常低真个PC上。  随着市的多元化展,图图图图图图图图PCCAM图图图图图图图图图图图图图图图图图图图品的也越来越多。如有音功能的、有自图图图图“图图图”图免的聚焦和跟踪功能的。而最近出的PCCAM,有可能成图图图图图图未来的主流品。图图图  ,控系图图图图  的控系几图图图图图图图图图图图图乎都采用CCD。随着CMOS图图图图图图感器技的展,CMOS的品已图图图达到CCD相当的水平。而控系用的普及,也面着图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图降低本的力。低本的CMOS取代CCD在控系上用的已图图图图图图图图图图图图图图图图图图非常明。是采用CMOS图图图感器的控系的图图图图图图图典型构。  图:IPcamera解决方案。  感器将采集到的高品像数据成准图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图YUV格式,后的理器,图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图理器完成的,并通有或无网,将后的流送出往。由于控系的用图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图境差比大,而且都是于全天候工作状图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图,因此感器的要求非常高,比如感器的范图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图,灵敏度,温度特性等,都比普通的感器高出很多。思比科目前正在极品,在年内图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图推出新一代范,高灵敏度的感器,图图图图图图图图图图图图图图图图足控域的用需求。  思比科的品完全图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图根据客的需求,具有性价比高,用方便的特点。表图图了思比科系列品的技图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图指,些品适用于各解决方案,可以图图图图图图图图图图图图足尽大多数客的需求。  表:思比科系列品图图图图图指。

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