CMOS Sensor的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)分享
來源:深圳市凱茉銳電子科技有限公司2020-08-08
目前,包括移動(dòng)設(shè)備在內(nèi)的很多多媒體設(shè)備上都使用了攝像頭,而且還在以很快的速度更新?lián)Q代。目前使用的攝像頭分為兩種:CCD(Charge Couple Device電荷偶合器件)和 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)。這兩種各有優(yōu)劣:目前CCD主要使用高質(zhì)量的DC、DV和高檔手機(jī)上,其圖像質(zhì)量較好,但是整個(gè)驅(qū)動(dòng)模組相對(duì)比較復(fù)雜,而且目前只有曰本一些企業(yè)掌握其生產(chǎn)技術(shù),對(duì)于選用的廠商來說成本會(huì)比較高昂,而且一些設(shè)備對(duì)與圖像質(zhì)量沒有很苛刻的要求,對(duì)體積要求會(huì)高一些;而CMOS正好滿足這樣的要求,CMOS模組則比較簡(jiǎn)單,目前很多廠商已經(jīng)把驅(qū)動(dòng)和信號(hào)處理的ISP(Image Signal Processor)集成在模組內(nèi)部,這樣體積就更小,而且其生產(chǎn)技術(shù)要求相對(duì)簡(jiǎn)單、工藝比較成熟、成本較低、外圍電路簡(jiǎn)單、圖像質(zhì)量也可以滿足一般的要求,所以在嵌入式市場(chǎng)中占有很大份額,目前一些高端的CMOS Sensor的質(zhì)量已經(jīng)可以和CCD 的質(zhì)量相媲美。
凱茉銳要介紹的就是CMOS攝像頭的一些調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
首先,要認(rèn)識(shí)CMOS攝像頭的結(jié)構(gòu)。我們通常拿到的是集成封裝好的模組,一般由三個(gè)部分組成:鏡頭、感應(yīng)器和圖像信號(hào)處理器構(gòu)成。一般情況下,集成好的模組我們只看到外面的鏡頭、接口和封裝殼,這種一般是固定焦距的。有些廠商只提供芯片,需要自己安裝鏡頭,鏡頭要選擇合適大小的鏡頭,如果沒有夜視要求的話,最好選擇帶有紅外濾光的鏡頭,因?yàn)橐话愕膕ensor都能感應(yīng)到紅外光線,如果不濾掉,會(huì)對(duì)圖像色彩產(chǎn)生影響,另外要注意在PCB設(shè)計(jì)時(shí)要保證鏡頭的聚焦中心點(diǎn)要設(shè)計(jì)在sensor的感光矩陣中心上。除了這點(diǎn) CMOS Sensor硬件上就和普通的IC差不多了,注意不要弄臟或者磨花表面的玻璃。
其次,CMOS模組輸出信號(hào)可以是模擬信號(hào)輸出和數(shù)字信號(hào)輸出。模擬信號(hào)一般是電視信號(hào)輸出,PAL和NTSC都有,直接連到電視看的;數(shù)字輸出一般會(huì)有并行和串行兩種形式,由于圖像尺寸大小不同,所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不同,數(shù)據(jù)的頻率差異也很大,但是串行接口的pixel clock頻率都要比并行方式高(同樣的數(shù)據(jù)量下這不難理解),較高的頻率對(duì)外圍電路也有較高的要求;并行方式的頻率就會(huì)相對(duì)低很多,但是它需要更多引腳連線;所以這應(yīng)該是各有裨益。(筆者測(cè)試使用的系統(tǒng)是8bit并行接口)另外輸出信號(hào)的格式有很多種,視頻輸出的主要格式有:RGB、YUV、BAYER PATTERN等。一般CMOS Sensor模組會(huì)集成ISP在模組內(nèi)部,其輸出格式可以選擇,這樣可以根據(jù)自己使用的芯片的接口做出較適合自己系統(tǒng)的選擇。其中,部分sensor為了降低成本或者技術(shù)問題,sensor部分不帶ISP或者功能很簡(jiǎn)單,輸出的是BAYER PATTERN,這種格式是sensor的原始圖像,因此需要后期做處理,這需要有專門的圖像處理器或者連接的通用處理器有較強(qiáng)的運(yùn)算能力(需要運(yùn)行圖像處理算法)。
不管sensor模組使用何種數(shù)據(jù)格式,一般都有三個(gè)同步信號(hào)輸出:幀同步/場(chǎng)同步(Frame synchronizing)、行同步(Horizontal synchronizing)和像素時(shí)鐘(pixel clock)。要保證信號(hào)的有效狀態(tài)與自己系統(tǒng)一致,如都是場(chǎng)同步上升(下降)沿觸發(fā)、行同步高(低)電平有效等。
通過以上介紹,我們就可以根據(jù)自己的使用的系統(tǒng)選擇適合的sensor模組。要選擇接口對(duì)應(yīng)(如果并行接口,sensor模組輸出數(shù)據(jù)bit位多于接受端,可以用丟棄低位的數(shù)據(jù)的方法連接)、數(shù)據(jù)格式可以接受或處理、pixel clock沒有超過可接受的最高頻率(有的是可調(diào)的,但幀率會(huì)受影響)、場(chǎng)同步和行同步可以調(diào)節(jié)到一致的sensor模組,這樣才可以保證可以使用。
保證這些條件的正確性下,還要符合它的硬件電路要求,首要的是確定它的電源、時(shí)鐘、RESET等信號(hào)是否符合芯片要求,其次要看所有的引腳是否連接正確,這樣保證外圍的電路沒有錯(cuò)誤情況下才可能正確顯示圖像。各個(gè)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品各不相同,一些廠商的sensor模組在默認(rèn)狀態(tài)下就可以輸出圖像,而有些廠商的sensor模組必須要設(shè)置一些寄存器以后才可以得到圖像。區(qū)別是否可以直接輸出圖像,可以通過檢測(cè)sensor 的輸出腳,如果三個(gè)同步信號(hào)都有,數(shù)據(jù)線上也有數(shù)據(jù),那一般就會(huì)有默認(rèn)圖像輸出,另外也可以跟廠商聯(lián)系獲得有關(guān)信息。如果沒有默認(rèn)輸出就需要設(shè)置寄存器了,一般都是通過兩線串行方式(IIC總線使用頻率很高)設(shè)置寄存器。
攝像頭問題及解決辦法匯總
一、名詞解釋
1. 白平衡
白平衡指的是傳感器對(duì)在光線不斷變化環(huán)境下的色彩準(zhǔn)確重現(xiàn)的能力表示。大多數(shù)拍照系統(tǒng)具有自動(dòng)白平衡的功能,從而能在光線條件變化下自動(dòng)改變白平衡值。設(shè)計(jì)工程師尋找的圖像傳感器應(yīng)該配備了一個(gè)很好的自動(dòng)白平衡(AWB)控制,從而提供正確的色彩重現(xiàn)。
2. 動(dòng)態(tài)范圍
動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量了 圖像傳感器在同一張照片中同時(shí)捕獲光明和黑暗物體的能力,通常定義為最亮信號(hào)與最暗信號(hào)(噪聲門檻級(jí)別)比值的對(duì)數(shù),通常用54dB來作為商業(yè) 圖像傳感器的通用指標(biāo)。具有較寬動(dòng)態(tài)范圍的 圖像傳感器可以在明光環(huán)境下提供更好的性能(例如,使用較窄動(dòng)態(tài)范圍傳感器在明光環(huán)境下拍出的照片會(huì)出現(xiàn)“水洗”或模糊的現(xiàn)象。)
3. 工頻干擾 (Banding)
Sensor在日光燈作為光源下獲取圖像數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生flicker,其根本原因是照在不同pixel上光能量不同產(chǎn)生的,所接受的光能量的 不同也就是圖像的亮度的不同。
由于CMOS sensor的曝光方式是一行一行的方式進(jìn)行的,任何一個(gè)pixel的曝光時(shí)間是一樣的,也就是同一行上的每個(gè)pixel的曝光開始點(diǎn)和曝光的時(shí)間都是一模一樣的,所以同一行的所有點(diǎn)所接收到的能量是一樣的,而在不同行之間雖然曝光時(shí)間都是一樣的,但是曝光的開始點(diǎn)是不同的,所以不同行之間所接受到的能量是不一定相同的。 為了使不同行之間所接受的能量相同,就必須找一個(gè)特定的條件,使得每一行即使曝光開始點(diǎn)不同,但是所接受的光能量是相同的,這樣就避開了flicker,這個(gè)特定的條件就是曝光時(shí)間必須是光能量周期的整數(shù)倍時(shí)間。
Banding由工頻干擾引起,交流電光源都有光強(qiáng)的波動(dòng),在中國(guó)交流電頻率是50Hz,光強(qiáng)的波動(dòng)就是100Hz,周期10ms。如果camera曝光時(shí)間不是10ms的整數(shù)倍,那么在不同的感光面接收到的光能量一定不一樣,體現(xiàn)在圖像上就是有明暗條紋。 消除banding就得想辦讓曝光時(shí)間是10ms的整數(shù)倍!60Hz的交流電需要控制曝光時(shí)間為8.33ms的整數(shù)倍。
以50Hz為例說明,實(shí)現(xiàn)這個(gè)有兩種辦法:
1、設(shè)置曝光控制,強(qiáng)制為10ms整數(shù)倍變化,但是這樣會(huì)浪費(fèi)一部分曝光時(shí)間,導(dǎo)致曝光無法用滿,在室內(nèi)自然就會(huì)損失性能。
2、修改楨率,使每楨圖像分到的時(shí)間是10ms的整數(shù)倍,則可以用滿每楨曝光時(shí)間在,室內(nèi)效果更好。修改楨率可以插入Dummy Line或者Dummy Pixel。這需要一點(diǎn)點(diǎn)計(jì)算,具體計(jì)算需要看sensor輸出Timing。
例如把楨率設(shè)置為7.14fps,則每楨曝光時(shí)間是140ms。如果是15fps,則每楨曝光時(shí)間是66.66ms,如果強(qiáng)制曝光為10ms整數(shù)倍,最大即60ms,則有6.66ms無法參與曝光,損失性能。
具體調(diào)整楨率方法得和sensor的FAE溝通,每個(gè)sensor都可能不一樣,不能一概而論。調(diào)整楨率還有個(gè)原則要注意,預(yù)覽一般不能低于 10fps,再低就很卡,常用14.3fps和12.5fps;抓拍不能低于5fps,否則用手就很難拍出清晰的照片,常用7.14fps。楨率是一個(gè)權(quán) 衡折中
的選擇,高了曝光時(shí)間不夠,暗光效果太差,低了沒法拍照,容易虛。
4. Lens Shading (color shading)
5. Chief Ray Angle
拍攝鏡頭和傳感器之間的接口是整個(gè)可拍照手機(jī)系統(tǒng)中最重要 的接口之一。隨著鏡頭的長(zhǎng)度變得越來越短,光線到達(dá)傳感器像素位置的角度也就會(huì)變得越來越大。每個(gè)像素上都有一個(gè)微鏡頭。微鏡頭的主要功能就是將來自不同 角度的光線聚焦在此像素上。然而,隨著像素位置的角度越來越大,某些光線將無法聚焦在像素上,從而導(dǎo)致光線損失和像素響應(yīng)降低。
從鏡頭的傳感器一側(cè),可以聚焦到像素上的光線的最大角度被定義為一個(gè)參數(shù),稱為主光角(CRA)。對(duì)于主光角的一般性定義是:此角度處的像素響應(yīng)降低為零度角像素響應(yīng)(此時(shí),此像素是垂直于光線的)的80%。
光 線進(jìn)入每個(gè)像素的角度將依賴于該像素所處的位置。鏡頭軸心線附近的光線將以接近零度的角度進(jìn)入像素中。隨著它與軸心線的距離增大,角度也將隨之增大。 CRA與像素在傳感器中的位置是相關(guān)的,它們之間的關(guān)系與鏡頭的設(shè)計(jì)有關(guān)。很緊湊的鏡頭都具有很復(fù)雜的CRA模式。如果鏡頭的CRA與傳感器的微鏡頭設(shè)計(jì) 不匹配,將會(huì)出現(xiàn)不理想的透過傳感器的光線強(qiáng)度(也就是“陰影”)。通過改變微鏡頭設(shè)計(jì),并對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行適當(dāng)處理,就可以大大降低這種現(xiàn)象。
改 變微鏡頭設(shè)計(jì)可以大大降低陰影現(xiàn)象。然而,在改變微鏡頭設(shè)計(jì)時(shí),必須與鏡頭設(shè)計(jì)者密切配合,以便為各種拍攝鏡頭找到適合的CRA模式。相機(jī)的設(shè)計(jì)工程師應(yīng) 該確保這種技術(shù)合作得以實(shí)現(xiàn),并確保傳感器與鏡頭CRA特性可以很好地匹配。為確保成功實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),美光開發(fā)了相關(guān)的仿真工具和評(píng)價(jià)工具。
由于光 線是沿著不同的角度入射到傳感器上的,因此對(duì)于各種鏡頭設(shè)計(jì)而言,陰影現(xiàn)象都是固有的。“cos4定律”說明,減少的光線與增大角度余弦值的四次方是成比 例關(guān)系的。另外,在某些鏡頭設(shè)計(jì)中,鏡頭可能本身就會(huì)阻擋一部分光線(稱為“暈光”),這也會(huì)引起陰影現(xiàn)象。所以,即使微鏡頭設(shè)計(jì)可以最小化短鏡頭的陰影 現(xiàn)象,此種現(xiàn)象還是會(huì)多多少少地存在。為了給相機(jī)設(shè)計(jì)者提供額外的校正陰影現(xiàn)象的方法,MT9D111中內(nèi)嵌的圖像處理器包含了陰影校正功能,它是為某些 特定鏡頭而定制的。 為了幫助設(shè)計(jì)工程師將傳感器集成在他們的產(chǎn)品中,美光為其生產(chǎn)的所有傳感器產(chǎn)品提供了各種開發(fā)軟件。通過使用這些軟件,相機(jī)設(shè) 計(jì)工程師可以簡(jiǎn)化對(duì)各種芯片特性默認(rèn)值的修改過程。每種變化的結(jié)果都可以顯示在一個(gè)PC監(jiān)視器上。對(duì)于很多相機(jī)中用到的新型鏡頭,通過使用這個(gè)開發(fā)系統(tǒng), 可以對(duì)校正鏡頭陰影和空間色彩失真進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。通過使用一個(gè)均勻點(diǎn)亮的白色目標(biāo),可以對(duì)設(shè)置響應(yīng)過程進(jìn)行簡(jiǎn)單的試驗(yàn)。軟件開發(fā)工具可顯示對(duì)陰影現(xiàn)象的分 析結(jié)果。之后,工程師就可以使用區(qū)域方法來應(yīng)用校正值。關(guān)于校正過程的寄存器設(shè)置將保存在開發(fā)系統(tǒng)中,以用于相機(jī)設(shè)計(jì)。
6. Binning
Binning是將相鄰的像元中感應(yīng)的電荷被加在一起,以一個(gè)像素的模式讀出。Binning分為水平方向Binning和垂直方向 Binning,水平方向Binning是將相鄰的行的電荷加在一起讀出,而垂直方向Binning是將相鄰的列的電荷加在一起讀出,Binning這一 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能將幾個(gè)像素聯(lián)合起來作為一個(gè)像素使用,提高靈敏度,輸出速度,降低分辨率,當(dāng)行和列
同時(shí)采用Binning時(shí),圖像的縱橫比并不改變,當(dāng)采 用2:2Binning,圖像的解析度將減少75%。在手機(jī)小屏幕上Preview時(shí)建議用這種方式 而不是通過DSP來做抽點(diǎn)的動(dòng)作。
7. IR cut (濾除紅外光)
sensor不僅對(duì)可見光譜感光,而且對(duì)紅外光譜感光. IR就是infrared紅外光, 如果沒有IR-Cut Filter,圖象就會(huì)明顯偏紅,這種色差是沒法來用軟件來調(diào)整的,一般IR-Cut在650+/-10nm,而UV,紫外光的能量很小,一般就忽略了.
未加IR cut 拍攝的照片,可見影響最大的是圖像的色彩.
二、圖像傳感器拍攝問題匯總
1. 出現(xiàn)橫向條紋
比如出現(xiàn)橫向的紫色或綠色條紋。一般情況下是時(shí)序有問題。
實(shí)例圖如下:
硬件改善了MCLK和PCLK線,現(xiàn)在已經(jīng)基本沒有綠線了.
走線的時(shí)候要注意 MCLK、PCLK還有幀同步(vsync)和行同步(hsync),基本上市面上的芯片這些信號(hào)都要分開走線,最好加GND shielding.
總結(jié):
現(xiàn)象: 閃橫的紫色或綠色干擾線
原因: Hsync和高速線距離太近太長(zhǎng), 產(chǎn)生了耦合(10cm的高速線產(chǎn)生約5pF左右的耦合電容), 導(dǎo)致HSYNC不能迅速拉升至90%的區(qū)域,相位不同步,最終數(shù)據(jù)采集有錯(cuò)位。然后因?yàn)閅UV算法的作用,引起綠線和紫色的閃線。
解決辦法:絕對(duì)禁止將HSYNC,PCLK,MCLK這三根線擠在一起走線。 1)HSYNC夾在低速線SDA和SCL之間
2)PCLK和MCLK如果一定要貼著走線,最好拉開一點(diǎn)距離,當(dāng)中夾一根地線。
2. 顏色和亮度不連續(xù)
一般是數(shù)據(jù)線存在短路、斷路和連錯(cuò)的問題。圖像會(huì)出現(xiàn)類似于水波紋的等高線或大面積色偏. D信號(hào)丟失畫面整體也會(huì)色偏,比如RGB565,D0~D4均斷路圖像會(huì)因藍(lán)色和綠色信號(hào)丟失過多而呈現(xiàn)紅色。
1)一根數(shù)據(jù)線虛焊導(dǎo)致的等高線及顏色失真例子
等高線
正常的圖像
2)兩根數(shù)據(jù)線和其他設(shè)備復(fù)用導(dǎo)致的偏綠問題
8根數(shù)據(jù)線中有兩根被其它設(shè)備復(fù)用了,所以這兩跟線沒出數(shù)據(jù)。
3)數(shù)據(jù)線接反的情況:
4)數(shù)據(jù)線錯(cuò)位
例1. 好不容易把OV2640初始化了,但是預(yù)覽的圖像卻不對(duì),附件是我capture的一張圖(我的一根手指頭-_-|||)。 我用Photoshop分析了一下上面的圖片,發(fā)現(xiàn)只有G通道有信號(hào),RB通道全黑。
我測(cè)了一下2640的10根數(shù)據(jù)線與CSI的16根數(shù)據(jù)線的連接關(guān)系,發(fā)現(xiàn)硬件工程師布板時(shí)弄錯(cuò)了將sensor的10根數(shù)據(jù)線D[0]~D[9]連到了CSI的D[4]~D[15],而CSI取得的是D[8]~D[15]的8bit數(shù)據(jù),結(jié)果造成了數(shù)據(jù)位的錯(cuò)位與丟失,造成了以上圖像的狀況。
5) 數(shù)據(jù)線問題例圖匯總
第一張是亮度很低的情況下抓到的原始數(shù)據(jù)圖像
第二張是將光圈調(diào)大以后出現(xiàn)的現(xiàn)象
3. 圖像中只有紅或綠顏色
Y和U/V的順序不對(duì)。將攝像頭的采樣格式由CbYCrY改為YCbYCr后,顏色就對(duì)了。 示例圖片如下所示:
4. 橫向無規(guī)則條紋
5. 豎向無規(guī)則條紋
6. 偏紅
7. 熱噪聲.
過一段時(shí)間噪點(diǎn)逐漸增多.
開始工作時(shí)正常的,,沒有色點(diǎn),工作過一段時(shí)間后,模組開始出現(xiàn)色點(diǎn),而且色點(diǎn)越來越多. 如上圖所示. 原因:
工作一段時(shí)間sensor溫度會(huì)提升,溫度升高會(huì)加劇半導(dǎo)體材料的本征激發(fā)。這會(huì)導(dǎo)致sensor S/N降低,noise加劇。此狀況與sensor材料關(guān)系較大,后端或軟件處理可以減緩此狀況但不能根除。這種叫hot pixel,是芯片過熱造成的。
8. 模擬電壓過低或不穩(wěn)定
模擬電壓過低導(dǎo)致很強(qiáng)的光才能感應(yīng)圖像,并且偏色。
例1如下圖所示,只有天花板上的燈管才感應(yīng)成像,其他部分很模糊。
例2, 模擬電壓過低導(dǎo)致豎向條紋。提高AVDD后問題解決。
例3,在調(diào)試 OV7725時(shí)發(fā)現(xiàn),剛打開攝像頭時(shí)圖像有條紋,開了一段時(shí)間后圖像就正常了,有沒有哪位知道是什么原因;不正常的圖像如下。查出問題了,是模擬電壓不穩(wěn)導(dǎo)致的。
9. 背部材料太薄導(dǎo)致“鬼影”
補(bǔ)強(qiáng)的表面要用亞光黑油,防止漏光。
例1. OV2715異常圖像,感測(cè)到了背面電路板的漏光,圖像如下:
例2,GC0307 圖像異常,如下圖。 中間有條線,像分層那樣的線,正常情況是沒有。格科微的叫我們四周都補(bǔ)膠,就解決啦。
10. 由噪聲導(dǎo)致的圖像橫紋
在新版的電路板中,將CMOS移到離主IC較遠(yuǎn)的地方現(xiàn)象就消失了,之前是放在主IC的背面,猜測(cè)是主IC對(duì)CMOS造成的影響,比如在模擬電壓上引入噪聲。 示例1 如下圖所示。
示例2:
cmos為ov的30w像素,型號(hào)為ov7141。使用時(shí)出項(xiàng)很明顯的水平方向的橫波紋。 采用3.3v和2.5v供電,其中VDD_C和VDD_A是由2.5v供電,pcb上直接將他們連在一起接2.5v。直接鋪地,沒有劃分模擬地和數(shù)字地。
使用外接電源對(duì)AVDD供電,沒有出現(xiàn)上述現(xiàn)象。可以確定是由主板的電源噪聲引起的
改板后效果還可以,主要改動(dòng)有:
1) 原來是兩層板,現(xiàn)在用的是4層板,有專門的電源層
2) LDO輸出改用大容量的鉭電容濾波。示波器測(cè)量電源紋波 比以前小了。
11. 工頻干擾
在室外自然光下如果不會(huì)出現(xiàn),那一定是50/60Hz引起的flicker;
12. Lens校準(zhǔn)參數(shù)未調(diào)好導(dǎo)致的中間較亮的情況
用OV9650攝像頭模組拍的圖片,像素是800 X 600;中間較亮
從硬件來說,可能是lens set與sensor不匹配,特別是CRA,你得看看datasheet兩者是否差距太大。
軟件上,可能是lens correction沒調(diào)好(個(gè)人感覺樓主狀況屬此列),設(shè)定好correction區(qū)域然后將gain值拉高讓中心與周邊亮度差異減少,如果此時(shí)整個(gè)畫面過曝,可以將整體gain值再往下調(diào)(也可以設(shè)定曝光參數(shù)來減少畫面亮度)。
按以上方法調(diào)整OV9650的幾個(gè)與lens correction有關(guān)的寄存器的值,使中心和四周的亮度均勻!
13. 通過自動(dòng)增益控制降低噪點(diǎn)
在調(diào)試OV7675時(shí),圖像有左邊是模糊的,右邊正常,圖片如下:
將 AGC 調(diào)小之后不會(huì)出現(xiàn)了,但是沒之前亮了.效果如下:
14. 自動(dòng)曝光計(jì)算出現(xiàn)的偏綠現(xiàn)象
OV7670:
在室外光線較亮拍攝時(shí),畫面顏色任何時(shí)候都正常。
在室內(nèi)光線較暗拍攝時(shí),剛打開攝像時(shí)拍攝的畫面偏綠,幾秒鐘之后就會(huì)恢復(fù)正常。
屬于正常現(xiàn)象。
OV7670 30W 計(jì)算AE時(shí)間比較長(zhǎng)。在計(jì)算AE的過程中容易出現(xiàn)偏色現(xiàn)象。 可以丟幀或者延時(shí)解決這個(gè)問題
15. 時(shí)序不對(duì)導(dǎo)致的圖像上部或下部出現(xiàn)條紋 因Vsync偏移出現(xiàn)問題的例子如下圖所示。
問題解決方法:
camera 模組的timing調(diào)整不了。修改AP的camera控制,使垂直同步偏移12 rows. 圖像輸出正確。
16. lens鏡間反射導(dǎo)致的眩光
這是一顆5M的模組拍攝的圖片,天花板的燈在視場(chǎng)外邊緣,圖中為何出現(xiàn)紫紅色的光?是什么原因造成的?
屬眩光現(xiàn)象,一般是由于多片lens鏡間反射造成。通過改善鍍膜制程,增加鏡片透射率可以緩解次問題。
另外,這張照片光心偏到左邊去了,holder偏移?lens set circle夠大啊,這種偏移都能cover掉。
多謝各位關(guān)注,問題已經(jīng)解決,此現(xiàn)象是lens組裝到模組上面的機(jī)構(gòu)問題產(chǎn)生。
17. pclk與vsync布線干擾
在調(diào)試一款手機(jī)攝像頭(OV7675)時(shí),發(fā)現(xiàn)畫面垂直不同步,主要是畫面的下半部分跳動(dòng)很厲害,上半部分是好的.
問題已經(jīng)找到了,幀同步VSYNC和PCLK布線有干擾
18. PCLK采樣邊沿選擇不對(duì)導(dǎo)致的噪點(diǎn)
例1,圖中有噪點(diǎn)
轉(zhuǎn)換了一下Pclk的極性,這個(gè)躁點(diǎn)的問題得到了很好的解決。
例2. ov7675拍出來的照片發(fā)綠。可能是PCLK采樣邊緣不對(duì),可以試試將pclk反向。也可能是數(shù)據(jù)線缺失問題。
例3, 如下圖所示。通過修改pclk的上升沿和下降沿就解決了。
主要有兩點(diǎn):
1.修改PCLK的上升沿的斜率。 2.或者修改I/O的上升沿的斜率。
原因是不同廠家的模組layout的走線的長(zhǎng)短,F(xiàn)PC的厚薄,都可能影響到PCLK的獲取, FPC的公差過大,或者頭板的制作是否有什么問題,都可能引起這個(gè)問題。 如果可以通過硬件的方式改變PCLK上升沿的斜率,也可以解決這個(gè)問題。
來結(jié)案了,通過修改pclk的上升沿和下降沿就解決了
19. FPN問題
白天或亮一點(diǎn)的地方是沒有這個(gè)問題,就只有在低照度下使用閃光燈拍照會(huì)有這樣的情形。
FPN( fixed pattern noise), 無解。
20. 臺(tái)階效應(yīng)
gain過大,把digitalize的量化步距,乘大了,就出現(xiàn)臺(tái)階效應(yīng)。還與內(nèi)部的量化精度不夠,有關(guān)系。
另外,若不同的顏色通道的gain不同(白平衡計(jì)算出的R/G/B_gain不同),會(huì)出現(xiàn)color phase error。
示意圖,如下,只畫了B、G兩個(gè)通道,B_gain比G_gain大,會(huì)造成灰階的景物,有的地方B大,有的地方G大,就會(huì)出現(xiàn)顏色不斷交替。
結(jié)合上臺(tái)階效應(yīng),可能就會(huì)表現(xiàn)成的這幅圖
21. 因電源問題產(chǎn)生的豎向條紋
現(xiàn)在已經(jīng)確定是電源的問題了,我在每個(gè)電源都并上了一個(gè)大電容,條紋消失了。現(xiàn)在我是用CPU的I/O采集的,效果很好。
22. Lens與攝像頭不匹配導(dǎo)致的部分偏紅現(xiàn)象
圖中下方居中的地方偏紅。ov工程師將LENS CORRECTION調(diào)到了極限問題還存在,確認(rèn)是LENS與SENSOR不匹配造成的,模組廠家更換了鏡頭后問題基本解決。
我下載了你的圖片發(fā)現(xiàn)有以下問題:
1.首先你的照片awb就不對(duì),本身這張照片就沒有達(dá)到白平衡. 2.照片邊界鋸齒現(xiàn)象很嚴(yán)重.
3. 色偏問題,你首先要了解一下你的sensor的Lenschief ray angle角度是多少,還有l(wèi)ens的CRA是多少.如果lens的CRA小于sensor的.一定會(huì)有偏色的現(xiàn)象.要么換lens.如果市場(chǎng)上找不合適 的Lens,就說明sensor 本身品質(zhì)不是很好.
4.理論上lens shading是解決lens的通透率不一樣的問題.但也許各家回加自己的算法,可以一試.
5.如果Lens 和sensor都已經(jīng)固定,可以人為想一些辦法來減少色差. a.可以將顏色調(diào)淡點(diǎn),這樣就不太明顯
b.做AWB校正,排除不同sensor對(duì)RGB感應(yīng)的不同,引起AWB曲線走的不準(zhǔn).
CRA通俗的講是lens的主軸光線和對(duì)成像有貢獻(xiàn)的最大的如射光線的夾角,一般Lens廠商會(huì)提供CRA曲線,因?yàn)長(zhǎng)ens從中心到四周的CRA是不一樣的.
偏紅除了SHADING外可能還是要調(diào)AWB,因?yàn)閳D片的下方其實(shí)就是一片白色,sensor在照白色的地方出現(xiàn)了偏紅,再試試調(diào)整一下AWB,或者在燈箱里看看R,G,B的三條線是
否重合!
如果是AWB的問題,那為什么圖像還有白色區(qū)域呢?AWB是不會(huì)調(diào)的有的偏色,有的不偏,不知道的就不要亂說。
如果是CRA不比配,那出現(xiàn)的偏色應(yīng)該是對(duì)稱的,下面偏紅則上面一定會(huì)偏紅。 個(gè)人覺得應(yīng)該是漏光造成的,不是barrel就是通光孔那里引入了雜光。
23. DOVDD28走線過細(xì)過長(zhǎng)以及地線不合理 現(xiàn)象:花屏
原因:2.8V電壓因?yàn)閷?dǎo)線上的電阻吸收了電壓,導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)能力不夠。地線被拉高并產(chǎn)生毛刺現(xiàn)象,影響信號(hào)完整性和數(shù)據(jù)采集。
24. DVDD電壓有問題
圖中的高光部分是辦公室窗戶。其它部分全黑,沒有任何細(xì)節(jié)? 是什么原因?AWB?AGC?還是對(duì)比度啊?
問題解決了,是DVDD電壓不對(duì)。
datasheet寫的1.8V,問了FAE結(jié)果是1.2V。
25. 增益小導(dǎo)致的白色條紋問題
當(dāng)對(duì)著白色的物體時(shí),剛進(jìn)入預(yù)覽時(shí),會(huì)出現(xiàn)下圖中顯示的條紋,當(dāng)移動(dòng)手機(jī)時(shí),則這種條紋消失,以后也不會(huì)出現(xiàn),只有再次進(jìn)入預(yù)覽時(shí)可能會(huì)出現(xiàn),請(qǐng)教各位大蝦到底是什么原因?
這個(gè)問題,現(xiàn)在已經(jīng)解決了,加大了初始化代碼中的增益之后,就可以了。
26. 幀率問題導(dǎo)致的圖像錯(cuò)位
Sensor為0v9655 在拍sxga 130萬圖像有時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖像錯(cuò)位的問題(如圖),vga的則不會(huì)出現(xiàn),幫忙分析。謝謝!
幀率太高了,暴光時(shí)間短了.可以調(diào)整VBLANK,HBLANK來解決 再降低FPS到5,試試,你的buffer速度呢?? 謝謝大家!在我這里降低幀速率比較有效。
27. 電源噪聲
OV9653出現(xiàn)如圖所示的橫向紋路。
問題已經(jīng)解決,電源問題,AVDD加鉭電容就好了。估計(jì)是電源紋波比較嚴(yán)重導(dǎo)致的。
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