摄像头模组（CCM）介绍——摄像头模组（CCM) 检测方案（一）

摄像头模组（CCM）介绍——摄像头模组（CCM) 检测方案（一）

 

 摄像头模组(CCM)介绍  

摄像头(Camera)作为电脑、手机、汽车辅助驾驶、可视电话、安全监控等智能终端必备的功能部件，已经与我们的日常生活息息相关。

 

  1：什么是CCM？  

紧凑摄像模组：Compact Camera Module

CMOS摄像模组：CMOS Camera Module

手机摄像模组：Cellphone Camera Module

 

  2：CCM主要组成部分  

镜头（Lens）、红外滤光片（IR Filter）、图像传感器（Sensor IC）、数字信号处理（DSP）及软板（FPC）。

  3：CCM分类  

按图像传感器类型分为：

CCD(Charge Couple Device)，称为电荷藕荷器件；

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，即互补金属氧化物半导体。

 

CCD与CMOS比较：

 

按制造工艺分为：

CSP(Chip Scale Package)

特点：工艺简单，Partical易控制，良率高；成像区表面有Cover Class层，增加了成本。

 

COB(Chip On Board)

特点：透光性较好，模组厚度较小，对Lens后要求小；设备投入大，制程复杂，良率难控制；

 

按镜头类型分为：

FF(Fixed Focus) —定焦；

MF(Manual Focus) —两档变焦；

AZ(Auto Zoom) —自动光学变焦。

AF(Auto Focus) —自动对焦；

 

  4：CCM相关技术与术语  

 

  4.1焦距f  

焦距是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离，以f表示。

 

  4.2视场角  

  4.3自动对焦(Auto Focus, AF)  

摄像头模组的自动聚焦方法大致分为：

 

4.3.1对比度检测法  

传统的手机摄像头，其对焦采用的是反差式对焦系统，其原理是根据焦点处画面的对比度变化，寻找对比度最大时的镜头位置，也就是准确对焦的位置。

 

即:

a.未合焦状态下，因为整个焦点的画面处于虚焦状态； 

b.开始对焦，镜头开始移动，画面逐渐清晰，对比度开始上升； 

c.合焦状态，画面最清晰，对比度最高，但手机并不知道，所以会继续移动镜头； 

d.继续移动镜头发现对比度开始下降。进一步移动镜头，发现对比度进一步下降，手机知道已经错过焦点； 

e.镜头回退至对比度最高的位置，完成对焦。

 

4.3.2相位检测法(PDAF)  

相位检测式对焦系统是单反相机上非常普及的一种对焦方式，其特点是对焦速度快，抓拍或拍摄移动物体时不易失焦，缺点是在光线较暗的情况下容易对焦失败。

 

相位检测对焦系统所采用的图像传感器有点不一样，感光区域中的部分像素点被牺牲掉，这些像素被称为掩蔽像素（Masked Pixels），是成对使用的。像素之间的距离、结合它们的相对变化，就可以帮助系统决定镜头到底需要为准确对焦而移动多远。

 

掩蔽像素（Masked Pixels），由两个像素组成，左边像素只拍摄左边图像，右边像素只拍摄右边像素。左边图像和右边图像的值进行对比可以判断出镜头应该往前移动或往后移动，当这两个值一致时表示镜头跑到合焦位置。

 

PDAF通常是采用透镜分离器系统，通俗点说，就是将光分为两束，分别照射到两边对应的像素中，通过检测信号及算法配合，确定准确度对焦位置。相比对比度对焦，在1-2帧就可以确定位置，对焦速度不言而喻。

 

  4.4光学图像稳定系统(Image Optical Stabilization, OIS)  

OIS是光学图像稳定系统的简称。它首先应包括一个可感测手抖的陀螺仪，该陀螺仪将手抖导致的相机倾斜角度测出，系统再根据该角度预测出倾斜导致的图像偏移量，然后系统控制镜头相对于图像传感器平移而产生相同大小但方向相反的图像偏移，由此将手抖造成的图像偏移抵消掉，保证相机在手抖环境中依然可保持成像稳定。