前言安全監(jiān)控已進入網(wǎng)絡(luò)高清時代。在這種趨勢下，高清機芯的應(yīng)用將變得越來越廣泛。
由于高清機芯的技術(shù)門檻很高，因此國內(nèi)很少有制造商可以開發(fā)它們，并且大多數(shù)使用外國品牌。近年來，由于ISP（圖像信號處理）處理芯片的SOC化，出現(xiàn)了更多的攝像機集，可以用作攝像機和集成機芯，但這些攝像機集不足夠靈活，無法滿足復(fù)雜場景的監(jiān)視要求。
。集成機芯的發(fā)展朝著高分辨率，網(wǎng)絡(luò)化和高倍率的方向發(fā)展，而SOC不能及時滿足市場的變化。
本文使用自行開發(fā)的ISP和TMPM342電機驅(qū)動的MCU集成芯片來實現(xiàn)5MP高清機芯的開發(fā)。集成運動概述集成運動是指具有內(nèi)置鏡頭，變焦和自動對焦功能的相機。
這是一種集光，機和電于一體的高精度設(shè)備。它被廣泛用于球型攝像機，云臺和其他產(chǎn)品中。
一體機芯的工作原理如下：圖像光通過多合一透鏡進入圖像傳感器（傳感器），圖像傳感器成像并將圖像信號輸出到圖像信號處理系統(tǒng)（ISP） ，圖像信號處理單元對信號進行色彩插值和白平衡，圖像增強等處理，輸出標準圖像信號格式?？刂撇糠郑∕CU）根據(jù)ISP的焦點統(tǒng)計信息判斷圖像是否清晰，然后驅(qū)動馬達驅(qū)動鏡頭變焦并聚焦，以輸出清晰的圖像。
集成機芯的基本框圖如圖1所示。圖1.集成機芯的原理框圖集成機芯系統(tǒng)設(shè)計集成機芯的硬件包括五個部分：鏡頭，鏡頭，圖像傳感器，圖像信號處理系統(tǒng)ISP，控制部分MCU和驅(qū)動程序部分Driver。
鏡頭和圖像傳感器負責(zé)光的收集和成像功能，ISP負責(zé)圖像信號的處理和處理以輸出高質(zhì)量的圖像，控制部分負責(zé)縮放和自動對焦等功能。該項目是設(shè)計超低照度的1 / 1.8＆amp; 5MP集成高清機芯。
多合一鏡頭采用業(yè)界首創(chuàng)的1 / 1.8目標表面的多合一鏡頭，具有較大的透明光圈。圖像傳感器采用行業(yè)領(lǐng)先的超低照度1 / 1.8。
目標表面堆疊了CMOS傳感器IMX178。圖像信號處理單元采用自行設(shè)計的FPGA實現(xiàn)ISP功能，靈活高效，可以實現(xiàn)更復(fù)雜的功能。
控制部分和驅(qū)動部分采用TMPM342，它集成了MCU和電機驅(qū)動器MCD，具有體積小，控制靈活的特點。該系統(tǒng)的關(guān)鍵部分設(shè)計為集成將光，機和電集成在一起的高精度設(shè)備。
它的設(shè)計也是一個相對復(fù)雜的項目。涉及的技術(shù)有：自動對焦技術(shù)，自動曝光技術(shù)，圖像處理技術(shù)和光學(xué)工程。
技術(shù)，嵌入式技術(shù)，視頻編碼技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)。 ISP部分和控制部分是系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵部分。
ISP與輸出圖像質(zhì)量有關(guān)，控制部分與變焦和聚焦性能有關(guān)，以使圖像快速清晰。 ISP設(shè)計和FPGA實現(xiàn)ISP（圖像信號處理）類似于人眼的視覺系統(tǒng)（包括視網(wǎng)膜，大腦皮層視覺區(qū)域等），以處理視網(wǎng)膜上的圖像以產(chǎn)生視覺感知的視覺效果。
人類。 ISP處理器處理傳感器輸出的原始數(shù)據(jù)，以獲得與人類視覺效果一致的圖像。
ISP處理流程大致如下：光線通過鏡頭進入傳感器以形成原始圖像數(shù)據(jù)（拜耳數(shù)據(jù)），拜耳數(shù)據(jù)進入ISP處理單元。通過黑電平校正將信號調(diào)整到合適的范圍，以利于后續(xù)處理。
拜耳數(shù)據(jù)通過顏色插值轉(zhuǎn)換為RGB彩色塊圖像信號。 RGB圖像信號經(jīng)過一系列校正處理，例如白平衡校正，顏色校正和伽瑪校正，以獲得相對正常和清晰的圖像信號。
將RGB信號轉(zhuǎn)換為YUV信號后，它會進行數(shù)字還原。諸如噪聲和圖像增強之類的一系列處理可以獲得更理想的圖像和視頻。
因此，ISP模塊包括黑點級別