NBCamera基本原理资料.ppt

人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * NB Camera基本原理 制作:左正权 NB Camera基本架构 电源(5伏3.3伏) Lens(镜头) Sensor(彩色滤光片感光元件) DSP(数字信息处理器) FlashEEPROM(存储芯片) USB Communication port(通信端口) NB Camera实物图 lens Connector DSP Flash crystal power sensor 典型NB Camera架构 Serial Flash/EEPROM DSP Lens/Sensor Lens Sensor NB USB Camera circuit 电源(Power) 作用：主要将电脑USB端5伏转换成3.3伏2.8伏1.8伏（内核），也有电脑USB端直接提供3.3伏，然后转换成2.8伏1.8伏（内核），滤除杂讯，从而为感光元件(Sensor)，数字信息处理器 (DSP)及存储芯片(Flash，EEPROM)提供工作电压。 Camera Lens(镜头) 镜头是相机中最重要的部件，它质量好坏直接影响到拍摄成像的质量。 镜头是由Lens and Holder等组成，Lens由多层凸透镜,凹透镜等组成，IR-Cut可安装在Lens或Holder内。 作用 ： 接收被摄物体的反射光线，滤除不必要的光线(如：红外线， 紫外线会影响色偏) ， 经透镜聚焦至感光器件表面。 Lens(镜筒)组成 感光器件(Sensor) 感光元件是相机的核心元件，也是最关键的技术， 它利用光电二极管感受入射光的强弱转化为相应强弱的模拟电信号。 感光元件分两类：一、电荷耦合器件(CCD) ；二、互补金属氧化物半导件器件(CMOS) 。 感光器件实物图 CCD CMOS CMOS感光器件实物图解 CCD与CMOS区别 CCD(Charge Coupled Deivce)由许多感光二极管及控制电荷存储单元和最终输出放大器构成。 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)由许多感光二极管及周边放大器，模数转换器和输出缓冲器构成。 一、结构差异: 二、数据传输差异: CCD数据传输以行为单位，即每个感光元件将经自身光电转换来模拟电信号直接输送至下一个感光元件的存储单元中，结合该感光元件的模拟电信号后,再输送给下一个感光元件的存储单元中，依次类推，直至结合最后一个感光元件的模拟电信号才能统一输出放大。 CMOS数据传输以一个像素为单位，即每个感光元件将经自身光电转换来模拟电信号直接放大并作模数转换后输出。 通过CCD与CMOS数据传输方式的差异，可以发现CCD传输速度比CMOS传输速度要慢。 结构及传输方式图 CMOS感光元件电路模块 CCD的每个像素由一个感光二极管和控制电荷存储单元构成，而CMOS的每个像素由三或四个晶体管和一个感光二极管构成， CCD每个像素的感光区域的面积远大于CMOS每个像素的感光区域的面积。因此，在相同尺寸的情况下，CCD的灵敏度要高于CMOS的灵敏度，同时CCD的分辨率也高。 三、灵敏度差异: CCD和CMOS制作工艺不同， CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，可以轻易将周边电路(如 AGC ， CDS ， Timing Generator或DSP等)集成到传感器内部，可以节省外围芯片成本,除此之外，由于CCD传输方式的缺陷，同一排中只要有一个像素不能传送数据,造成整排无法使用，因此， CCD成品率远低于CMOS成品率，故CCD成本高。 四、成本差异: 由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器，而放大器属于模拟电路，目前技术很难让每个放大器所得到的结果保持一致，因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比，CMOS传感器的电路之间很近，相互之间光，电，磁干扰严重，噪声增大很多，影响图像品质。 五、噪声差异: CCD传感器大多需要三组电源供电耗电量大。 CMOS传感器只需一组电源供电,耗电量小，仅为CCD传感器的1/8~1/10 ，CMOS传感器在节能方面具有很大优势。 CMOS传感器为主动式采集，感光二极管