2022年电脑摄像头的组成与工作原理 .pdf

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1、摄像头中成物理组成1、镜头：镜头的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。玻璃对光的透过要远远好于塑料，尤其是是否镀增透膜，这是一个非常重要的指标。正常光线进入玻璃镜片会有10%-15%的光损失，若不镀增透膜会严重影响画面的亮度及流畅性.镀膜后，光线仅仅会损失 3%-5%.市场上常用塑料镜头是没有镀增透膜，它的光损失会达到15%-20%，画面发暗。通常摄像头用的镜头构造有、1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G 等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大

2、多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即、1P、2P、1G1P、1G2P 等)，只有采用 4G 玻璃镜头才是具有较好的光学品质的摄像头。2、图像传感器：传感器主要有CCD 和 CMOS 两种。CCD 是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD 上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块 CCD 上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。CCD 上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。CCD 的成像像素和清

3、晰度，以及色彩的还原度都比较好，但是价格高。而CMOS 成像方面要相对差一些，但价格要便宜不少。CMOS 传感器(SENSOR)、是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。在采用CMOS 为感光元器件的产品中，通过数字信号处理芯片DSP 处理采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术。市场上的摄像头产品采用的CMOS 品牌主要有MICRON，HYNIX，TASC 等这三家。3、数字信号处理芯片（DS

4、P）：DSP 芯片是影响摄像头视频捕获速度的主要因素。DSP 是摄像头的大脑，效果相同于计算机里的CPU，它的功能主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对由CMOS 传感器传来的数字图像信号进行优化处理，并把处理后的信号通过USB 等接口传到 PC 等设备，是摄像头的核心设备。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)4、PCB 板PCB 板是摄像头所有元器件的载体，相当于计算机的主板，它一般会采用 2 层或者 4 层板，

5、它的布线、工艺、元器件的焊接等等对摄像头的稳定性和寿命起着非常关键的作用，同时也决定着摄像头的外观和使用的镜头的材料和尺寸。5、线材名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -我们所能看到的就是USB 的连接线了，给我们的直观印象，他并没有什么可以值得说的地方，但是如果我们从中间剪断，就可能发现区别，有的是4根线，有的是 5 根线，那多出的一条是地线，平时作用不大，但到关键时刻对摄像头和计算机的主板却有着非同小可的作用。6、工艺和模具工艺和模具是最直观的东西，也是影响消费者购买的直接因素，一款造型独特、制作精良的摄像头都会引起人的注意和购买欲，模具的外观取决于设计师

6、的灵感，而制作的工艺却是一家工厂实力的体现。7、附加功能现在市面上出现了带有夜视功能的摄像头，他的实现是在摄像头的外观上安装 4 个或者 6 个红外线发射灯，它的作用就是当实际操作环境周边的光照不足时，摄像头内置的光敏电阻将会自动开启红外线灯，凭借着到位的红外线补光功能，它可将黑暗环境中的物体还原成像，以实现夜视功能，同时它能将环境图像处理成彩色视频或图片真实地呈现出来。工作原理摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB 接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -