一种易于集成的200万像素手机相机完整解决方案

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1、一种易于集成的200万像素手机相机完整解决方案

2、第1内容加载中...图1：美光MT9D111传感器单芯片系统的结构图。高速的处理能力使得视频帧率非常高，可以达到30fps(800×600)、15fps(最大分辨率1,600×1,200)、15fpsM-JPEG(使用SoC时)；帧面大小可调整，同时确保视野完整－此传感器支持复合像素(有时也称为重新分级)，以提供更高的灵敏度和更高的帧率，同时它也在显示屏上支持预览模式；先进的传感图像纠错系统，可以避免遮蔽现象，这在某些其他的传感器中，该问题往往显示为在很亮的拍摄对象中存在黑点。2.SoC特性此SoC相机

3、解决方案具备更多技术优势，以确保拍摄出高质量的图像，同时使模块和之间易于集成。它包括以下特性：图像处理器特性此图像处理器可以为用户提供“傻瓜型”的自动图像拍摄功能，而无需手工执行任何图像处理过程。所有的图像处理过程，从图像捕捉到输出为YUV或RGB都在单芯片上独立完成：新型先进的色彩插值使色彩更逼真，细节更清晰；新型高速自动白平衡同时带有灰度检测功能，这样可以在各种光照条件下实现高品质的色彩平衡；多组件设计、可评估测量和带背光补偿的自动曝光控制可以在拍摄背景对比很强(某些区域很亮，而某些区域很暗)的情况下获得更好的性能；自动的防闪烁特性，可以消除来自

4、荧光照明的干扰。镜头-处理器集成特性微型镜头对设计产生的限制以及研发费用的限制，都可能影响到性能，并导致新型设计投放市场的周期被延长。MT9D111图像处理器包括以下镜头功能，可以缓解上述存在的问题：镜头明暗校正，以补偿透过镜头的光照梯度；3通道的镜头明暗校正，以确保可以在紧凑的镜头设计中使用高效的、低成本的IR过滤器(在很多非常紧凑的镜头中，反射型IR过滤器可能在图像的外部形成错误的色彩，而内置的图像处理器可以调整这些不尽如人意的拍摄效果)。镜头光斑补偿－即使是精密设计的透镜，也会产生光斑现象。单芯片系统的处理器可以校正镜头光斑。自动聚焦测量和使用

5、传感信息进行控制，以及通用输入输出(GPIO)接口。机械快门控制－一种通用的复位功能，以电子启动曝光时间。处理器/手持终端集成特性此传感器是专门针对几个手持终端集成问题而设计的，从而减少了终端的设计时间，并使集成测试时间最小化。集成特性还包括：内置的闪光测速器控制(Xenon或LED闪光)；内置的JPEG压缩FIFO算法(压缩率完全可调)；可获得更高帧率的PLL设计－PLL与普通的无线系统一同使用，PLL可以将输入时钟频率调高，从而使MT9D111可以在任何所需的分辨率和帧率条件下运行；内部存储器使自动拍摄操作变为可能－无需对手持终端处理器提出任何控

6、制要求，只需要在上电过程中加载模式设置，并让其运行；内置的降低EMI功能－转换速度可调节，以降低数据传输时的谐波干扰。典型的电路配置图2显示了MT9D111的一种典型配置。双线串口是相机的配置端口和控制端口，所有用于配置此传感器和处理器的寄存器都可以通过此双线串行总线进行存取操作。一旦主控制器开始对传感器进行配置，数据通讯量非常小。主控制器向MT9D111发送一个单一指令，使其进入预览模式。SoC/传感器然后就执行所有的处理和接口控制过程，以便向控制器反馈连续、高帧率、低能耗的视频数据。在拍摄快照的时候，主控制器将通过双线串行总线发送另一类单一指令。

7、然后相机将执行预先配置的步骤，包括控制闪光灯、自动控制曝光、色彩平衡、自动聚焦、拍摄画面、发送信号以关闭机械快门，然后执行JPEG图像压缩过程。最后，YUV或RGB输出将可以在并行数据输出端口获得。此时，主控制器将返回到预览模式，或者切换到简单的视频拍摄模式。存贮在MT9D111中的默认值可以为其提供卓越的性能。然而，如果要求性能做出某些特定变化，可以通过串行端口调整各种寄存器的设定值。相机设计所面临的挑战和解决方案小尺寸的模块化设计将带来严峻的技术挑战：如何将镜头、传感器和处理器集成在一个低成本而高效的设计模块中去，并满足用户对拍摄质量的预期值。下

8、文描述了几个最重要的挑战，以及针对它们的解决方案。1.相机镜头与传感器的集成500)this.style.ouseg(this)">图2：MT9D111的典型接线图。拍摄镜头和传感器之间的接口是整个可拍照系统中最重要的接口之一。随着镜头的长度变得越来越短，光线到达传感器像素位置的角度也就会变得越来越大。每个像素上都有一个微镜头。微镜头的主要功能就是将来自不同角度的光线聚焦在此像素上。然而，随着像素位置的角度越来越大，某些光线将无法聚焦在像素上，从而导致光线损失和像素响应降低。从镜头的传感器一侧，可以聚焦到像素上的光线的最大角度被定义为一个参数，称为主

9、光角(CRA)。对于主光角的一般性定义是：此角度处的像素响应降低为零度角像素响应(此时，此像素是垂直于光线的