文档介绍：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:,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