CMOS Sensor 成像原理以及设计和调试介绍(之三影像调试简介)

            前2节介绍了CMOS Sensor 成像原理以及硬件设计的简要介绍,这里介绍的是CMOS摄像头的一些调试经验。CMOS Sensor把景物还原成影像还有一个很重要的器件——镜头,集成封装好的模组,一般由三个部分组成:镜头、感应器和图像信号处理器构成。一般情况下,集成好的模组我们只看到外面的镜头、接口和封装壳,这种一般是固定焦距的。有些厂商只提供芯片,需要自己安装镜头,如果没有夜视要求的话,最好选择带有红外滤光的镜头,因为一般的sensor都能感应到红外光线,如果不滤掉,会对图像色彩产生影响,另外要注意在PCB设计时要保证镜头的聚焦中心点要设计在sensor的感光矩阵中心上。并且要防止有光线从PCB板透射到CMOS Sensor上造成图像叠影。我们今天所要介绍的,主要是调试因电路上的差别所造成图像失真。

   一、 没有图像的问题解决:
CMOS Sensor的电源一般有VDD28A (模拟电路供电)/VDDIO(IO口供电)/EVDD(CORE电压)  , 没有图像,首先从电源检查开始,还有I2C信号,信号是否正常。以及帧同步/场同步(Frame synchronizing)、行同步(Horizontal synchronizing)和像素时钟(pixel clock),如果以上这几项其中只要有一项不正确,就不会影像。另外,如果I2C的数据写的不正确也不会有影像出现。

         

二、以下这种现象,通常是MCLK和PCLK时钟信号受到干扰造成,可以在这2个信号上增加电容滤波解决。在PCB布局的时候,时钟信号要包地屏蔽,Hsync和高速线距离太近太长, 产生了耦合, 导致HSYNC不能迅速拉升,造成相位不同步,最终数据采集有错位。然后因为YUV算法的作用,引起绿线和紫色的闪线。解决办法:绝对禁止将HSYNC,PCLK,MCLK这三根线挤在一起走线;



三、CMOS Sensor芯片的像素信号通常有8位数据连接到DSP进行处理,sensor的8根数据线D[0]~D[7]造成了数据位的错位与丢失,造成了以上图像的状况如果有出现其中数据线短路,或者是缺少的话,就会出现以下现象:



四、影像竖条纹现象,是由于 CMOS Sensor的 AVDD电源电压不正确(过高或过低)造成的,请检查。


五、影像横条纹现象,是由于 CMOS Sensor的 AVDD电源电压受到干扰造成的,请检查。解决方法可以在电源上增加电容滤波:



六、 CMOS Sensor是很敏感的电子器件,对温度的变化很敏感,过高的温度会造成影像出现热噪声,以及对电磁感应也会出现图像噪点。


七、CMOS Sensor出现影像不正常的问题还有很多,其中还有涉及到寄存器的调整,和光学镜头造成的问题,在这里就不一一列举。如有这方面的问题,欢迎大家留言,再一起讨论。

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