嵌入式视觉是将图像处理完美集成到您设备中的关键 — 高效、成本优化且适用于大规模生产。

强大的微控制器配备集成摄像头接口,使得摄像头传感器的实现更加简单和经济。在 PHYTEC,数字图像处理嵌入在多种微控制器模块和开发服务中。

     

     

    phyCAM® - 摄像头模块 _ 系统化集成图像处理** 

    phyCAM®-Concept 使摄像头传感器轻松集成到嵌入式视觉系统中。四种系统接口 phyCAMM、phyCAML、phyCAMP 和 phyCAM-S 确保能够根据不同需求进行最佳适配。由于接口的兼容性,摄像头在硬件方面也可以轻松更换 — 即使在设计阶段也是如此。所有摄像头模块在尺寸上均实现标准化,并具有相同的安装点。

    phyCAM®-接口基于 MIPI CSI-2 标准,并定义了用于专业应用的插头连接器。这意味着不同的摄像头模块之间是兼容的。内部电缆布线可以达到 15 厘米,并且可以灵活规划。phyCAM®-M 插头考虑了不同的供电电压和额外的控制线。

     

     

    MIPI CSI-2 用于工业应用

     

    来自 MIPI 联盟的 CSI-2 标准是将摄像头模块内部连接到设备的一种有趣解决方案。它通过多个捆绑的 LVDS 通道实现高数据传输率。最初源于消费市场,但由于两个原因,它在工业和专业应用中使用起来困难:首先,摄像头传感器几乎仅在消费市场上可用。然而,随着 CSI-2 标准在汽车领域的建立,首批符合专业要求的传感器现在已进入市场 — 同时也考虑了长期可用性。

    另一方面,CSI-2 标准并未包含物理连接器的定义,因此模块化和可互换性并未得到保证。为了解决这个问题,PHYTEC 开发了 phyCAM-M 接口。该接口考虑了诸如可互换性和电缆布线灵活性等工业设计标准。得益于可选的 3.3V / 5V 供电电压,该接口具有平台开放性,在必要时可以轻松适配。

    phyCAML 接口通过单根最长可达 15 米的同轴电缆连接板级摄像头和 MIPI CSI2 接口。灵活的同轴电缆同时作为数据通道和电源供应,无需额外的电缆。超小型连接器和单板结构使得 phyCAM-L 摄像头模块体积小巧且成本低廉。为模块设计师在摄像头放置和电缆布线方面提供新的自由度。

    数据传输有两种选择:可以使用德州仪器为汽车行业开发的 FPDLink III 协议,或者使用 V³Link,这是 FPD-Link III 接口的成本优化版本。这两种变体彼此兼容,并且在需要时也可以组合使用。

    在接收端,信号通过解串器转换回 MIPI CSI-2。

    phyCAM-L 摄像头模块上的扩展插头使得可以连接额外的硬件,如照明或焦点控制,这些设备可以在无需额外电缆的情况下操作。

    用于评估和小批量生产的转换板 VZ-018 可供使用。

    并行 phyCAM® 变体提供了一种经济高效的摄像头集成方式。数据和控制信号通过 33 针 FFC 电缆并行传输。这种设计简化了接口的复杂性,同时仍然能够实现摄像头类型的兼容性。

    基于 LVDS phyCAM®-S接口提供了更大的灵活性。phyCAM®-S电缆仅需八根线,并且长度可达 5 米。这种设计使得相机头和主机单元可以分离,从而为模块设计提供了更多的自由度。

    每个摄像头可以选择为纯 PCB 版本,或配备 C/CS 接口 M12 镜头的镜头支架, 对应用的光学要求的适配也可以简单地进行。

    phyCAM-M 系列
    MIPI CSI-2 数据接口

    型号 图像分辨率(最大) 传感器 快门 图像传感器 光学格式 最大全尺寸帧率 标准视频帧率 触发 闪光 镜头连接
    ohne / M12 / C-CS
    EEPROM 动态范围 HDR""
    VM-024-M-M 8.3 MPixel (3840 x 2160) Mono Rolling AR0830 1/2.9" 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 73 dB
    VM-024-C-M 8.3 MPixel (3840 x 2160) Color Rolling AR0830 1/2.9" 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 73 dB
    VM-020-C-M 2.3 MPixel (1920 x 1200) Color Global AR0234 1/2.6" 120 fps 134 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 71.4 dB -
    VM-020-M-M 2.3 MPixel (1920 x 1200) Mono Global AR0234 1/2.6" 120 fps 134 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 71.4 dB -
    VM-120-C-M (Mini) 2.3 MPixel (1920 x 1200) Color Global AR0234 1/2.6" 120 fps 134 fps (Full HD) ✓ / ✓ / - 71.4 dB -
    VM-120-M-M (Mini) 2.3 MPixel (1920 x 1200) Mono Global AR0234 1/2.6" 120 fps 134 fps (Full HD) ✓ / ✓ / - 71.4 dB -
    VM-017-COL-M 5 MP (2592 x 1944) Color Rolling AR0521 1/2.5“ 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 40 dB
    VM-017-BW-M 5 MP (2592 x 1944) Mono Rolling AR0521 1/2.5“ 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 40 dB
    VM-117-COL-M (Mini) 5 MP (2592 x 1944) Color Rolling AR0521 1/2.5“ 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / - 40 dB
    VM-117-BW-M (Mini) 5 MP (2592 x 1944) Mono Rolling AR0521 1/2.5“ 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / - 40 dB
    VM-016-COL-M 1 MP (1280 x 800) Color Global AR0144 1/4" 60 fps 66 fps (HD) ✓ / ✓ / ✓ 71.4 db -
    VM-016-BW-M 1 MP (1280 x 800) Mono Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps (HD) ✓ / ✓ / ✓ 71.4 db -
    VM-116-COL-M (Mini) 1 MP (1280 x 800) Color Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps ✓ / ✓ / - 71.4 db -
    VM-116-BW-M (Mini) 1 MP (1280 x 800) Mono Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps ✓ / ✓ / - 71.4 db -

    phyCAM-L 系列
    FPD-Link III 数据接口

    型号 图像分辨率(最大) 传感器 快门 图像传感器 光学格式 全尺寸最大帧率 标准视频帧率 触发 闪光 镜头接口
    ohne / M12 / C-CS
    EEPROM 动态范围 HDR
    VM-020-C-L 2.3 MPixel (1920 x 1200) Color Global AR0234 1/2.6“ 120 fps 134 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 71.4 dB -
    VM-020-M-L 2.3 MPixel (1920 x 1200) Mono Global AR0234 1/2.6“ 120 fps 134 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 71.4 dB -
    VM-017-COL-L 5 MP (2592 x 1944) Color Rolling AR0521 1/2.5“ 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 40 dB -
    VM-017-BW-L 5 MP (2592 x 1944) Mono Rolling AR0521 1/2.5“ 60 fps 120 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 40 dB -
    VM-016-COL-L 1 MP (1280 x 800) Color Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps (HD) ✓ / ✓ / ✓ 63.9 dB -
    VM-016-BW-L 1 MP (1280 x 800) Mono Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps (HD) ✓ / ✓ / ✓ 63.9 dB -
    VZ-023 Converter f. PhyCAM mini Backplane - - - - - - / - / - - - -

    phyCAM-P 系列
    paralleles 数据接口

    型号 图像分辨率(最大) 传感器 快门 图像传感器 光学格式 全尺寸最大帧率 标准视频帧率 触发 闪光 镜头接口
    无 / M12 / C-CS
    EEPROM 动态范围 HDR
    VM-012-BW 1.3 MP (1280 x 1024) Mono Global and Rolling Vita1300 1/2“ 37 fps 50 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ opt. 60 dB 90 dB
    VM-016-COL-P 1 MP (1280 x 800) Color Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 63.9 dB -
    VM-016-BW-P 1 MP (1280 x 800) Mono Global AR0144 1/4“ 60 fps 66 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 63.9 dB -
    VM-008 PAL / NTSC (720 x 576) Digitizer - - - 30 fps 25 fps (PAL) - - - opt. - -

    phyCAM-S 系列
    LVDS 数据接口

    型号 图像分辨率(最大) 传感器 快门 图像传感器 光学格式 全尺寸最大帧率 标准视频帧率 触发 闪光 镜头接口
    无 / M12 / C-CS
    EEPROM 动态范围 HDR
    VM-012-BW-LVDS 1.3 MP (1280 x 1024) Mono Global and Rolling Vita1300 1/2" 37 fps 50 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ opt. 60 dB 90 dB
    VM-016-COL-S 1 MP (1280 x 800) Color Global AR0144 1/4" 60 fps 66 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 63.9 dB -
    VM-016-BW-S 1 MP (1280 x 800) Mono Global AR0144 1/4" 60 fps 66 fps (Full HD) ✓ / ✓ / ✓ 63.9 dB -
    VM-008 PAL / NTSC (720 x 576) Digitizer - - - 30 fps 25 fps (PAL) - - - opt. - -

    热成像摄像头模块
    带并行数据接口 (phyCAM-P) 

    型号 图像分辨率(最大) 传感器 物体温度 图像传感器 温度分辨率 最大精度 标准视频帧率 触发 闪光 镜头 光圈 热像素时间常数 ISP
    VM-050-021-0 32 x 32 Thermopile
    Array
    -20…>1000°C HPTA32x32d 0.3 K +/- 2K
    +/- 2%
    8.9 fps - - f=2,1mm / 90°
    Silizium
    0.8 < 4ms ja
    VM-050-050-0 32 x 32 Thermopile
    Array
    -20…>1000°C HPTA32x32d 0.3 K +/- 2K
    +/- 2%
    8.9 fps - - f=5,0mm / 33°
    Germanium
    0.85 < 4ms ja
    VM-051-048-0 80 x 64 Thermopile
    Array
    -20…>1000°C HPTA80x64d 0.3 K +/- 2K
    +/- 2%
    8.9 fps - - f=4,8mm / 88x70°
    Germanium
    0.8 < 4ms ja
    VM-051-105-0 80 x 64 Thermopile
    Array
    -20…>1000°C HPTA80x64d 0.3 K +/- 2K
    +/- 2%
    8.9 fps - - f=10,0mm / 38x31°
    Germanium
    0.95 < 4ms ja

    成像套件 _ 嵌入式系统开发套件,配备数字摄像头

    这些套件中集成了嵌入式系统所需的所有组件,具备图像处理功能,使您能够快速有效地创建个性化的图像处理解决方案。由于标准化的 phyCAM-S 接口具有灵活性,摄像头的属性可以根据需求在设计阶段进行调整。所需的处理器计算能力可以通过在 NXP® i.MX6 或 i.MX8 中调整处理器内核数量来进行扩展。开发套件还可以与其他 phyCAM 摄像头模块组合使用。

    PHYTEC 成像套件包含适当的软件驱动程序,以便从您自己的应用程序访问摄像头板。在嵌入式 Linux 下,通过 V4L2 访问摄像头驱动程序。为了测试摄像头功能并显示摄像头图像,我们提供了访问摄像头驱动程序标准接口的演示应用程序。这允许图像数据流的显示和传输。可以以多种格式保存单个图像或图像序列。在 Linux 上,这些是用于 GStreamer 的脚本和一个用 C 语言创建的演示程序,所有成像套件中都包含其源代码。中间件以库的形式也包括在内或可以安装。这包括图像处理库,如 OpenCV、Halcon Embedded 或 GStreamer。

    phyCAM 模块 _ 在 2020 年德国 Embedded World 上