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手机摄像头工作原理-软件培训_图文

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内容提示: Camera 工作原理黄 平 礼 作者: 黄 平 礼日期: 2011.01.04 一、 camera module 主要组成部分二、 camera 工作原理原理介绍三、 camera 在 MT6229 平台上的工作原理介绍 一、 camera module 主要组成部分Camera module 主要的组成部分由:lens 和Sensor IC,其中有些,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 。 1 、镜头(LENS )镜头是仅次于CMOS芯片影响画质的第二要素,其组成是透镜结构,由几片透镜组成,一般可分为塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。当然,所谓塑胶透镜也非纯粹塑料,而是树脂镜片,当然其透光率感光...

文档格式:PPT| 浏览次数:13| 上传日期:2016-03-23 20:23:01| 文档星级:
Camera 工作原理黄 平 礼 作者: 黄 平 礼日期: 2011.01.04 一、 camera module 主要组成部分二、 camera 工作原理原理介绍三、 camera 在 MT6229 平台上的工作原理介绍 一、 camera module 主要组成部分Camera module 主要的组成部分由:lens 和Sensor IC,其中有些,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 。 1 、镜头(LENS )镜头是仅次于CMOS芯片影响画质的第二要素,其组成是透镜结构,由几片透镜组成,一般可分为塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。当然,所谓塑胶透镜也非纯粹塑料,而是树脂镜片,当然其透光率感光性之类的光学指标是比不上镀膜镜片的。通常摄像头用的镜头构造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、2G3P、4G、5G等。透镜越多,成本越高,相对成像效果会更出色;而玻璃透镜又比树脂贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用多层玻璃镜头!现在市场上的一一一 多数摄像头产品为了降低成本, 般会采用廉价的塑胶镜头或 玻 塑镜头(即:1P、2P、1G1P、1G2P等),对成像质量有很大影响! 2 、Sensor IC在摄像头的主要组件中,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 、数字信号处理芯片DSPDSP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)ISP的性能强大是决定影像流畅的关键,JPEG encoder的性能也是关键指标之一。而JPEG encoder又分为硬件JPEG压缩方式,和软件RGB压缩方式。DSP控制芯片的作用是:将感光芯片获取的数据及时快速地传到baseband中并刷新感光芯片,因此控制芯片的好坏,直接决定画面品质(比如色彩饱和度、清晰度)与流畅度。 二、 camera 工作原理原理介绍1、Sensor内部工作原理2、DVP传输方式介绍3、Camera1、Sensor内部工作原理2、DVP传输方式介绍3、Camera M MT6229 上 上 工 工 理 理 在 平台 的 作原 1 、Sensor 内部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,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。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。 如果集成了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。 2 2 、 DVP 传输方式介绍DVP分为三个部分:1)输出总线;2)输入总线;3)电源总线。如下图: 1) 输入总线介绍a、PWD为camera的使能管脚。当camera处于PWD模式时,一切对camera的操作都是无效的。因此,在RESET之前,一定要将PWD管脚置为normal模式。b、RESET为camera的复位管脚。此方式为硬复位模式,一般管脚置为低,camera处于硬复位状态,camera的各个IO口恢复到出厂默认状态。只有在XCLK开启后,将RESET置为低,硬复位才有效,否则复位无效。c、XCLK为camera工作时钟管脚。此管脚为BB提供camera的工作时钟。d、I2C为camera与BB通信管脚。BB与camera的通信总线。 2) 输出总线介绍a、data为camera的数据管脚。此数据脚可以输出的格式有YUV、RGB、JPEG。b、VSYNC为camera的帧同步信号管脚。一个VYSNC信号结束表示一帧(即一个画面)的数据已经输出完毕。c、HSYNC为camera行同步信号管脚。一个HSYNC信号结束表示一行的数据已经输出完毕。d、PCLK为像素同步信号管脚。一个PCLK信号结束表示一个数据已经输出完毕。 Data 、 PCLK 、 V_sync 、 H_sync 的关系如下: 3)Power 线介绍a、AVDD为camera的模拟电压。b、DOVDD为camera的GPIO口数字电压。c、DVDD为camera的核工作电压。一般来说,要求先提供sensor的GPIO口电压,接着提供模拟电压,最后提供工作电压。时序如下图: 三、 camera 在 MT6229 平台上的工作原理介绍MT6229是支持RAW RGB Camera的一个平台。因此Camera module可以选择不带ISP的Sensor。其主要结构是Camera module+MTK DSP MTK DSP 包括 ISP 、 IMAGE DMA 、 IPP 及 RESIZE ,其中 ISP 分为TG 、 lens/sensor compensation 、 color process 三个单元。TG 为时钟接收器,负责从 camera, 接受数据, lens/sensor compensation 只将 RAW RGB 数据转为 RGB565 ,其他格式不做处, 理, color process 将 RGB565/YUV422 转为 YCbCr888 。 ISP 部分这里不做详述,后面的效果调试将做详细描述,重点对及 R 做 IMAGE DMA 及 RESIZE 做详细的描述。 1 1 ) RESIZE: 分为: DRZ、 、 PRZ 。DRZ 即 drop resize ,负责列与行的压缩,中间格式不变。PRZ 即 post resize ,分为两个部分:粗略压缩与精细压缩。粗略压缩即简单的按照比例压缩,例如1 1 , 1/4 , 1/16 , 1/64 ;精细压缩即对列于行进行压缩,中间先是将 YUV444 转为 YUV420 ,这样提高了压缩速度。 2 2) ) IPP 分为 IPP1,IPP2,IPP3 。 IPP 的作用是将 YUV 转换为 RGB ,如下图 : 3 3 ) IMAGE DMA 包括 JPEG DMA 、 VIDEO DMA 、 IBW1/2/3/4 DMA 、 IBR1/2 DMA JPEG encode DMA 主要负责将 YUV444 数据按照 8X8 模块,压缩为 YUV422/420, 如果数据最后一个模块不是 8X8 ,则用0 0 补齐。然后将 YUV422/420 传送到 JPEG ENCODE.image buffer write 1 主要负责将数据从 IPP2 传输到Thumbnail buffer; image buffer write 2 主要负责将数据从 IPP1 传输到memory 或 LCD buffer 。image buffer write 3 主要负责将 RGB888/YUV444 传送到 DRZ.主 R 传 P image buffer write 4 主要负责将 RGB888/YUV444 传送到 PRZ.image buffer read 1 主要负责将数据RGB565/RGB888/BGR888 从 memory 传输到 IPP3.image buffer read 2 主要负责从 memory 读取 phone frame ,经过压缩、转化后叠加到 CRZ buffer 上。 Camera preview IMAGE DMA path : Camera capture IMAGE DMA path :

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