通过CAM_MCLK给摄像头提供时钟,RST是复位线,PWDN在摄像头工作时应该始终为低。HREF是行参考信号,PCLK是像素时钟,VSYNC是场同步信号。一旦给摄像头提供了时钟,并且复位摄像头,摄像头就开始工作了,通过HREF,PCLK和VSYNC同步传输数字图像信号。数据是通过DATA0~DATA7这八根数据线并行送出的。
不同接口模式的工作时序
ITU-R BT 656输入时序图,这种方式下同步信号已经内嵌到视频数据中了,因此不需要额外的行和帧同步信号。; R5 ]+ o! c4 _" A5 I0 g
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ITU-R BT 601输入时序图,这种方式下行和帧同步信号立于视频数据,因此需要同步信号。) s n% d" {' r; |. N
(1)、摄像头接口的主要属性:
a、支持多种输入接口:(就是上面我们看到的四模式)
DMA (AXI 64-bitinterface) 模式;
MIPI () 模式;
ITU-R BT 601/ 656/ 709模式;
Direct FIFO (PlayBack)模式;
b、支持多种输出模式:
DMA (AXI 64-bitinterface) 模式;
Direct FIFO 模式;
c、支持数码变焦Digital Zoom In (DZI) capability;
d、支持多摄像头输入;
e、 支持视频同步信号极性可编程控制;
f、支持输入分辨率为8192X8192;
g、支持图像翻转(X轴、Y轴镜相,90、180、270翻转);
h、支持多种图片格式;
i、支持捕获帧控制;
j、支持的图像。
MIPI 、ITU、AMX
(1)、ITU国际电信联盟无线电通信部门ITU-RRadiocommunication Sector of ITU 简称ITU-RITU-R BT.601 16位数据传输;Y、U、号同时传输,是并行数据,行场同步单输出。. U4 O* n* G+ ], g ITU-R BT.6568/10位数据传输;不需要同步信号;串行数据传输;传输速率是601的2倍;先传Y,后传UV。行场同步信号嵌入在数据流中。
(2)、MIPI(移动行业处理器接口)是MobileIndustry Processor Interface的缩写 MIPI 规范:Camera工作组:MIPI Camera Serial Interface 1.0specification .Camera Serial Interface 2 v1.0 (-2)
(3)、AMX(Advanced eXtensible Interface)是一种总线协议,该协议是ARM公司提出的AMBA(Advanced Microcontroller BusArchitecture)3.0协议中重要的部分,是一种面向高性能、高带宽、低延迟的片内总线。
Bayer阵列滤镜与像
感光元件上的每个方块代表一个像素块,上方附着一层彩色滤光片(CF),CF拆分完反射光中的 RGB成分后,通过感光元件形成拜尔阵列滤镜。经典的Bayer阵列是以2x2共四格分散RGB的方式成像, Quad Bayer阵列扩大到了4x4,并且以2x2的方式 将RGB相邻排列。
像素,即亮光或暗光条件下的像素点数量,是数码显示的基本单位,其实质是一个抽象 的取样,我们用彩色方块来表示。
图示像素用R(红)G(绿)B(蓝)三原色 填充,每个小像素块的长度指的是像素尺寸, 图示尺寸为0.8μm。
滤镜上每个小方块与感光元件的像素块对应,也就是在每个像素前覆盖了一个特定的颜色滤镜。比如红色滤镜块,只允许红色光线投到感光元件上,那么对应的这个像素块就只反映红色光线的信息。
随后还需要后期色彩还原去猜色,后形成一张完整的彩色照片。感光元件→Bayer滤镜→色彩还原, 这一整套流程,就叫做 Bayer阵列。
前照式(FSI)与背照式(BSI)
早期的CIS采用的是前面照度技术FSI(FRONT-SIDE ILLUMINATED),拜尔阵列滤镜与光电二极管(PD)间夹杂着金属(铝,铜)区,大量金属连线的存在对进入传感器表面的光线存在较大的干扰,阻碍了相当一部分光线进入到下一层的光电二极管(PD),信噪比较低。
技术改进后,在背面照 度技术BSI(FRONT-SIDE ILLUMINATED)的结构下,金属(铝,铜)区转移到光电二极管(PD) 的背面,意味着经拜尔阵列滤镜收集的光线不再众多金属连线阻挡,光线得以直接进入光电二极管;BSI不仅可大幅度提高信噪比,且可配合更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度。
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