电脑摄像头的组成与工作原理1073.pdf

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 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（ DSP） ： 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，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  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  。