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2024年6月7日发(作者:)

一、摄像头结构和工作原理.

拍摄景物通过镜头,将生成的光学图像投射到传感器上,然后光学图像被转换成电信号,

电信号再经过模数转换变为数字信号,数字信号经过DSP加工处理,再被送到电脑中进行处

理,最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。

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)

常见的摄像头传感器类型主要有两种,

一种是CCD传感器(Chagre Couled Device),即电荷耦合器。

一种是CMOS传感器(Complementary Metal­Oxide Semiconductor)即互补性金属

氧化物半导体。

CCD的优势在于成像质量好,但是制造工艺复杂,成本高昂,且耗电高。在相同分辨率

下,CMOS价格比CCD便宜,但图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器相对

CCD具有耗电低的优势,加上随着工艺技术的进步,CMOS的画质水平也不断地在提高,

所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。

手机摄像头的简单结构

滤光片有两大功用:

  1.滤除红外线。滤除对可见光有干扰的红外光,使成像效果更清晰。

2.修整进来的光线。感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干

扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物

理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.

二、相关参数和名词

1、常见图像格式

1.1 RGB格式:

传统的红绿蓝格式,比如RGB565,RGB888,其16­bit数据格式为5­bit R + 6­bit G + 5­

bit B。G多一位,原因是人眼对绿色比较敏感。

1.2 YUV格式:

luma (Y) + chroma (UV) 格式

。YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式,而这样分开

的好处就是不但可以避免相互干扰,还可以降低色度的采样率而不会对图像质量影响太大。YUV是一个比

较笼统地说法,针对它的具体排列方式,可以分为很多种具体的格式。

色度(UV)定义了颜色的两个方面─色调与饱和度,分别用CB和CR表示。其中,Cr反映了

RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部

分与RGB信号亮度值之间的差异。

主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。

1.3 RAW data格式:

RAW图像就是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数

据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息,同时记录了由相机拍摄所产生的

一些元数据(Metadata,如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等)的文件。RAW是

未经处理、也未经压缩的格式,可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称


本文标签: 信号传感器光线摄像头图像