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高清机器人摄像头VC-2022

•采用6045镜头，像素高达1000万

•外观***,全金属外壳.设计新颖,外形千机变.强大超人功能!

•免驱方案,即插即用；

 •USB2.0接口，兼容1.1高速流畅；

 •三玻镜头，彩色CMOS传感器；

 •精工编织线控线，抗干扰高清图像；

 •***佳分辨1024*768  1152*864

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购买使用本产品时，请仔细查看下列说明：

摄像头选购指南

　　从摄像头的组成来看决定一个摄像头的品质从硬件上来说主要是：镜头、主控芯片与感光芯片。

镜头(LENS)

五层“全玻”，也算目前***的摄像头镜头了。镜头的组成是透镜结构，

由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即：1P、2P、1G1P、1G2P等)。

　　摄像头的核心就是镜头，现在市面上的分别有两种感光元器件的镜头，一种是CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器），一般是用于摄影摄像方面的***技术元件，应用技术成熟，成像效果较好，但是价格相对而言较贵。另外一种是比较新型的感光器件CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体），它相对于CCD来说价格低，功耗小。较早期的CMOS对光源的要求比较高，现在在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等***的影像控制技术，可以接近CCD摄像头的效果。现在的***摄像头，比如Logitech,Creative的产品基本都采用的是CCD感光元器件,主***品则基本是CCD和CMOS平分秋色,总的来说还是CCD的效果好一点，目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为好。用户可以根据自己的喜好来选购。

感光芯片

　　(SENSOR) 是组成数码摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为

　　CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）应用在摄影摄像方面的***技术元件。

　　CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）应用于较低影像品质的产品中。

　　目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为好。

　　CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。

　　CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好，色彩还原、***可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，***也都不太好。

　　所以我们在使用摄像头，尤其是采用CMOS芯片的产品时就更应该注重技巧：

　　首先不要在逆光环境下使用(这点CCD同)，尤其不要直接指向太阳，否则“放大镜烧蚂蚁”的惨剧就会发生在您的摄像头上。其次环境光线不要太弱，否则直接影响成像质量。克服这种困难有两种办法，一是加强周围亮度，二是选择要求***小照明度小的产品，现在有些摄像头已经可以达到5lux。

　　***后要注意的是合理使用镜头变焦，不要小瞧这点，通过正确的调整，摄像头也同样可以拥有拍摄芯片的功能。目前，市场销售的数码摄像头中，基本是CCD和CMOS平分秋色。在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等***的影像控制技术，完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。受市场情况及市场发展等情况的限制，摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多，主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响。

主控芯片

　　(DSP)中星微(VIMICRO)301Plus主控芯片，是目前摄像头中***好的核心IC之一

　　在DSP的选择上，是根据摄像头成本、市场接受程度来进行确定。现在DSP厂商在设计、生产DSP的技术已经逐渐成熟，在各项技术指标上相差不是很大，只是有些DSP在细微的环节及驱动程序要进行进一步改进。

图像解析度

　　(Resolution)即传感器像素，也就是我们常说的多少像素的摄像头，是衡量摄像头的一个重要指标之一，一些产品都会在包装盒标着30万像素或35万像素。在实际应用中，摄像头的像素越高，拍摄出来的图像品质就越好，但另一方面也并不是像素越高越好，对于同一画面，像素越高的产品它的解析图像的能力也越强，但相对它记录的数据量也会大得多，所以对存储设备的要求也就高得多，因而在选择时宜采用当前的主***品。由于受到摄像头价格、电脑硬件、成像效果等因素的影响，现在市面上的摄像头基本在30万像素这个档次上进行销售。还有就是由于CMOS成像效果在高像素上并不理想，因此统治高像素摄像头的市场仍然是CCD摄像头。值得注意的一点：有些分辨率的标识是指这些产品利用软件所能达到的插值分辨率，虽然说也能适当提高所得图像的精度，但和硬件分辨率相比还是有着一定的差距的。

视频捕获速度

　　视频捕获能力是用户***为关心的功能之一，很多厂家都声称***大30帧/秒的视频捕获能力，但实际使用时并不能尽如人意。目前摄像头的视频捕获都是通过软件来实现的，因而对电脑的要求非常高，即CPU的处理能力要足够的快，其次对画面要求的不同，捕获能力也不尽相同。现在摄像头捕获画面的***大分辨率为640×480，在这种分辨下没有任何数字摄像头能达到30帧/秒的捕获效果，因而画面会产生跳动现象。比较现实的是在320×240分辨率下依靠硬件与软件的结合有可能达到标准速率的捕获指标，所以对于完全的视频捕获速度，只是一种理论指标。用户应根据自己的切实需要，选择合适的产品以达到预期的效果

　　除了上述说的这些之外，用户购买时还可以考虑的因素包括附带软件，摄像头外型，镜头的灵敏性，是否内置麦克风等等，另外比如Logitech和网站合作，可以使用户设置网上摄像机或进行网络实况转播。这些***的服务也可以在考虑范围之内。

摄像头***技巧

　　1、尽量避免将摄像头直接指向阳光，以免损害摄像头的图像感应器件。

　　2、避免摄像头和油、蒸气、水气、湿气和灰尘等物质接触，避免和水直接接触。

　　3、不要使用刺激的清洁剂或***擦拭摄像头。

　　4、不要拉扯和扭转连接线，类摄像头***有以下6条小秘诀，包括电脑摄像头和监控摄像头：

　　5、非必要情况下，自己不要随意拆卸摄像头，试图碰触其内部零件，这容易对摄像头造成损伤，一旦损坏经销商估计也不会给予保修。

　　6、仓储时，应当将摄像头存放在干净、干燥的地方。似动作可能会对摄像头造成损伤

摄像头调试方法

　　在图像处理的嵌入式系统中，由于涉及机器视觉的处理分析，使得对图像生成工具摄像头的调试变得比较麻烦。

一、机器视觉简介

机器视觉就是用机器代替人眼来对外部环境进行感知并做出测量和判断。通过成像器件（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。在一些对系统实时动作要求比较高的系统中，人的反应速度和信息处理能力是无法满足要求的，而机器视觉易于实现信息集成，和计算机控制系统相结合，可以提高系统的自动化程度。

二、摄像头调试目的

在嵌入式系统中摄像头调试的目的是使摄像头的机械和电气参数在满足系统要求下能产生质量***高的图像数据。一个涉及硬件和软件的成像系统，成像的质量好坏往往受到来自外界干扰和自身限制的很多因素的影响，这些影响会产生噪声和成像不均匀。来自软件层面的因素往往是算法的问题，这个层面的问题可以通过理论分析的数学计算解决，来自硬件层面的因素则而要用仪器进行调试，通过实验测量分析才能解决，由于硬件处理系统底层，所以硬件的质量会直接影响软件的质量，从而影响***终成像质量。对摄像头进行调试就是要从硬件层面上尽量消除干扰。

三、摄像头调试方法

　　由于嵌入式系统是一个比较广的概念，所以本文以HCS12作为主控芯片的摄像头组小车调试为例对调试方法进行介绍。

　　（一）外部搭设电路连线CRT显示器

　　从模拟摄像头上引出电源、地、信号三根引线，对摄像头供电，再将视频信号线接到电视盒视频输入接口。电视盒的VGA-OUT接至CRT显示器，从而实现CRT对经数字化的摄像头视觉进行显示。此种方法为完全硬件层面显示，提供和人眼视觉完全一样的显示效果，对摄像头安装和自身物理参数校正具有显著帮助。

　　（二）片外扩展LCD液晶

　　HCS12系列MCU中含有串行外设接口SPI（Serial Peripheral Interface），能实现MCU之间的数据传输，且其速度比通过串行异步通信（SCI）方式快。SPI模块也支持MCU也外围设备间的双向、同步、串行通信，实现MCU的外设扩展。

　　市场上诺基亚3310液晶价格低廉，成像基于二值点阵，显示模块为48*84个点列，对相关信息显示表现为对相应点写入数据使其呈现不同颜色。

　　1．显示字符在系统运行时以字符形式提示系统相关运行参数。每个字符占用点列8*6，需要6字节数据，完成字符显示只需在编程对指***写入相应数据。由于该液晶模块本身不带有字库，所以在程序开始时要先定义ASCⅡ表字符的液晶显示点阵数据，即一个大小为N*6字节的二维数组。

　　2．显示图片模拟摄像头采集的视频信号经过MCU的A/D数字化后，信息存储在一个40*70的二维数组中，再将数组二值化，便能在48*84分辨率的液晶模块中显示，使开发者实时对摄像头机器视觉进行观测。

　　此种方法为硬件和软件相结合的显示方法，能实时跟踪显示摄像头相关信息，显示时不会打断系统运行流程。

　　（三）自写串口通讯上位机软件

　　利用MCU的SCI模块发送图片数据至PC机，上位机利用MSCOMM控件编程对通讯数据进行读取。读取数据后，便能利用windows程序强大的数据处理能力和图片显示能力对图片数据处理，如：根据数据对图片进行重绘，对数组滤波分析并显示滤波效果，将接收数组以文件形式导出为计算机仿真提供数据来源。

　　此种方法为完全软件显示法，只而要从MCU收到数据，便能在PC机上实现一系列处理，对检验图形变换效果、滤波分析优劣以及数据仿真思想都有着其它方法无法比拟的优势。

三种方法进行摄像头的优劣比较

　　1．CRT调视法。通过接入摄像头视频信号，CRT能高保真显示机器视觉。但只能局限于对摄像头参数测试和摄像头机械位置调整，对***点的数字信号就无能为力了。

　　2．LCD调试法。直接接在单片机SPI口上进行数据传输，能实时刷新显示图片，此模块可以直接搭载在系统上，实时显示系统相关信息。但由于模块分辨率限制，只能显示黑白二值，造成数字图片失真。

　　3．串口调试法。能充分利用PC机强大的数据处理和图片显示功能，能实现数字图片高精度像素点显示，并导出灰度数值表，为VC，MATLAB仿真提供现场数据。但PC和MCU间数据传输速度太慢，缺乏实时性，缺乏动态跟踪的优点。