目录
camera bringup需要做什么
camera硬件包括
camera硬件连接关系
camera使用的通信接口
camera sensor
cmos sensor
色彩滤镜
sensor输出的分辨率
曝光控制-快门
曝光控制-曝光时间
曝光时间如何控制
曝光控制-帧率
曝光控制-增益
手动曝光
手动设置曝光-长曝光
手动设置感光度
remosaic
PDAF
actuator
校准
马达异响
OIS
OIS-4轴补偿
OIS-drift补偿
OIS常见问题
EEPROM
EEPROM常见问题
ToF
闪光灯
让camera相关的硬件正常工作(供电正常,通信正常,硬件设置正常,软件运行正常)。
其中,camera sensor是核心器件,是必不可少的。其他器件根据模组的不同是可选择的。
I2C总线:是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。
I2C地址: 每个slave都有一个7位地址,最后一位补0代表写,补1代表读
I2C速率: 我们目前使用的三种速率 100kbit/s, 400kbit/s, 1Mbit/s
MIPI联盟:即移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI)联盟。MIPI(移动产业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。
目前有两套mipi协议
The C-PHY is based on 3-Phase symbol encoding technology delivering 2.28 bits per symbol over three-wire trios, and is targeting 2.5Gsymbols/s.比较新的协议,传输速率高,目前项目中的主摄像头大多支持C-phy,F1的主摄,F4,J1,J2的主摄使用的都是C-phy。
D-PHY的最初版本的设计目标是500Mbits/s,而D是罗马数字(拉丁文数字)中500。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1~4对差分数据线来进行数据传输。比较旧一点的sensor采用的是 D-PHY,最新的 sensor采用的是 C-PHY。
camera sensor的作用是把光转换成电信号 如下图所示,光子进入光电二极管激发出电子 不同数量的光子积累的电荷不同,我们就可以 通过积累的电荷来反映光强度的不同。
图像传感器按照工艺可以分为
CCD:是电荷耦合器件(charge coupled device)的简称。它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移,也可将存储之电荷取出使电压发生变化。
CMOS:是Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体)的缩写。目前我们在手机上使用的camera sensor都是采用cmos。
目前我们常用的主摄camera包括如下分辨率
sensor如何得到要输出的各种分辨率?
两种方式的差别?
手机使用的摄像头都是电子快门,又可以细分为两种
sensor有专门的寄存器用来控制曝光时间,写入的寄存器值我们一般称为linecount,linecount的单位为Tline,曝光时间可以通过如下的公式计算出来:
vt clock = lineLengthPixelClock x frameLenthlines x frameRate
虽然vt clock可以用过上述公式计算,实际上vt clock在sensor工作时是一个定值
Tline = lineLengthPixelClock / vt clock (一般来说Tline大概在10us这个量级)
曝光时间 = Tline x linecount
软件控制曝光的时候,实际上是这样计算linecount的
linecount = 曝光时间 / Tline
一般的linecount寄存器为16bit,那么最大的曝光时间约等于多少?
sensor也同样提供了控制帧率的寄存器,寄存器值一般称为frame length lines,正是上面我们计算Tline使用的值。
vt clock = lineLengthPixelClock x frameLenthlines x frameRate
通过这个公式可以推出
frameRate = vt clock / (lineLengthPixelClock x frameLenthlines)
frameLengthLines还需要满足一个如下的额外的条件,其中vertialOffset和具体sensor关
frameLengthLines > linecount + vertialOffset
sensor可以提供两个增益
模拟增益 - analog gain
数字增益 - digital gain
平台的ISP还提供了ISP gain
gain的总和 = analog gain x digital gain x isp gain
由于曝光时间和增益对图像亮度的影响都是线性(几乎)的,那么如果有两组曝光时间和增益的乘积相同,即:
linecount_A x gain_A = linecount_B x gain_B
那么这两组曝光参数对应的图片亮度也是一样的
目前我们最新的项目,长曝光都支持到了32s,但是曝光寄存器只有16位,一般情况下Tline是10us,最长曝光只有655.32ms,超出的范围怎么实现?
超出此范围的曝光时间都需要sensor硬件支持,目前支持长曝光的sensor都有一个shift寄存器,可以把Tline的时间成倍的提高
Tline_new = Tline x 2^shift (大部分sensor的shift都可以到7)
PDAF简介_pdaf类型_repinkply的博客-CSDN博客
是一颗控制VCM马达的驱动IC,软件通过I2C写入DAC code来控制马达的位置
从控制方式上可以分为:
open loop
DAC code对应的是actuator输出的电流值,低端模组常用,精度不高,需要补偿重力影响。
close loop
DAC code对应的是actuator的hall位置,高端模组常用,精度高,性能好,通常不需要补偿重力影响。
VCM结构