Что такое модуль камеры?

Что такое модуль камеры?

Модуль камеры — это промышленное устройство, по своей структуре похожее на потребительскую однообъективную зеркальную камеру.

Модуль камеры можно разделить на объектив и камеру. Деталь, называемая креплением, соединяет объектив с камерой, и объективы можно заменять, если стандарт крепления одинаков. В камере есть два фотографических элемента: CMOS и CCD. Также есть два метода кадрирования изображения: глобальный затвор и скользящий затвор.

Применение модулей камеры

Небольшие модули камеры используются в качестве камер в смартфонах и ПК, банкоматах, а также для распознавания лиц в торговых автоматах и ​​билетных автоматах. Большие камеры используются в качестве охранного, автомобильного и промышленного оборудования для целей проверки и измерения.

Принцип работы модулей камеры

В модулях камеры свет, проходящий через объектив, формируется в изображение на фотографическом элементе и преобразуется в электрический сигнал для получения изображения.

Существует два основных типа фотографических элементов: CMOS и CCD. CMOS может работать с низким энергопотреблением, в то время как CCD имеет глобальный затвор, как описано ниже. Оба типа датчиков преобразуют свет, попадающий на фотодиод, в электрические сигналы, которые затем преобразуются в стабильные цифровые сигналы с подавлением шума с помощью CDS, AGC и ADS, установленных за фотодиодом. Цифровой сигнал выводится в виде данных изображения процессором обработки изображений.

Разница между глобальным затвором и скользящим затвором объясняется ниже.

С глобальным затвором свет, попадающий на многочисленные фотодиоды, одновременно преобразуется в электрический сигнал. Роллинг-затвор преобразует свет в электрические сигналы в спиральной последовательности. В принципе, роллинг-затвор сделает искаженное изображение объекта, наклоненного под углом, при съемке объекта, который быстро движется по изображению. Изображения, которые могут быть получены модулями камеры, могут быть цветными или монохромными.

В датчике цвета фотодиоды, способные различать один цвет среди трех цветов: синего, красного и зеленого, расположены во вложенном массиве, называемом датчиком Байера. Один фотодиод может получать цветовую информацию только одного цвета, но, получая информацию от окружающих фотодиодов, отвечающих за другие цвета, один фотодиод может псевдополучить информацию обо всех трех цветах.

Рынок модулей камер

Глобальный рынок модулей камер силен по состоянию на 2020 год и, как ожидается, продолжит расти высокими темпами.

Камеры в смартфонах и других мобильных устройствах начали переходить на многокамерные примерно в 2015 году, эволюционируя от одиночных к двойным, тройным и четверным камерам.

Помимо более высокого качества изображения, функций автофокусировки, масштабирования и широкоугольной съемки, ожидается дальнейшее расширение использования модулей сенсорных камер, таких как ToF и LiDAR, включая улучшенную производительность автофокусировки в темных областях, повышенную точность распознавания лиц и использование функций виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR).

На автомобильном рынке растет количество камер, устанавливаемых на транспортное средство для усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS).

В сфере бытовой электроники и промышленности также ожидается рост спроса на установку интеллектуальных продуктов, роботов-помощников и дронов для удовлетворения потребностей в экономии рабочей силы, безопасности и дистанционном управлении.

Эволюция линз, из которых состоят модули камер, использование новых материалов и разработка таких технологий, как МЭМС (микроэлектромеханические системы), повышают ценность модулей камер.

Модули камер для автомобильных применений

Спрос на автомобильные модули камер быстро смещается с акцента на приложениях для мониторинга периферических слепых зон, которые заменяют обычные зеркала, на сенсорные приложения, что обусловлено растущим спросом на передовые системы помощи безопасности (ADAS) и автоматизированное вождение.

Вместе с передовой оптикой, обработкой изображений и коммуникационными технологиями они играют важную роль в создании «безопасного и надежного» автомобильного общества.

Существуют различные типы модулей камер для автомобилей, а именно:

• Модули камер переднего наблюдения
  Отслеживают автомобиль в направлении движения и помогают в безопасном вождении.
• Модули камер для регистраторов движения
  Используются для записи видео ситуации спереди и внутри автомобиля в любое время, пока автомобиль движется или стоит.
• Модули камер наблюдения за водителем
  Используются для наблюдения за водителем во время вождения и прогнозирования опасностей, таких как бездельничать или засыпать за рулем.
• Модули камер кругового обзора
  Этот модуль используется для устранения слепых зон вокруг автомобиля и обеспечения безопасности.