Модуль камеры OV7725 (0,3 Мп)
Описание
Модуль камеры построен на сенсоре OmniVision OV7725 — низковольтном КМОП-сенсоре, который объединяет в одном кристалле полноценную камеру VGA и процессор обработки изображения. Сенсор отличается очень высокой частотой кадров и хорошей чувствительностью при слабом освещении. OV7725 выдаёт полнокадровые, прореженные или оконные 8- и 10-битные изображения в разных форматах; управление — через последовательную шину управления камерой (SCCB). Матрица работает с частотой до 60 кадров в секунду (к/с) в режиме VGA, а качество изображения, форматирование и передачу данных пользователь настраивает полностью. Все нужные функции обработки — управление экспозицией, гамма, баланс белого, насыщенность, оттенок и другие — тоже программируются через SCCB. Кроме того, собственные технологии OmniVision повышают качество изображения: снижают или устраняют типичные световые и электрические помехи — фиксированный шум, размытие, блюминг и т. п., — и камера выдаёт чистое стабильное цветное изображение.
Особенности
- Высокая чувствительность при слабом освещении
- Стандартный интерфейс SCCB
- Форматы вывода: Raw RGB, RGB (GRB 4:2:2, RGB565/555/444) и YCbCr (4:2:2)
- Размеры изображения: VGA, QVGA и любой размер с уменьшением от CIF до 40 × 30
- Субдискретизация по методу VarioPixel®
- Автоматическое управление изображением: автоэкспозиция (AEC), автоматическая регулировка усиления (AGC), автобаланс белого (AWB), автоматический полосовой фильтр (ABF) и автоматическая калибровка уровня чёрного (ABLC)
- Настройки качества изображения: насыщенность, оттенок, гамма, резкость (подчёркивание контуров), защита от блюминга
- ISP с шумоподавлением и коррекцией дефектов
- Коррекция виньетирования
- Автоматическая регулировка насыщенности (UV)
- Автоматическая регулировка подчёркивания контуров
- Автоматическая регулировка шумоподавления
- Синхронизация кадров
Основные характеристики
- Оптический формат: 1/4″
- Разрешение: 640 × 480
- Размер пикселя: 6,0 × 6,0 мкм
- Затвор: электронный скользящий
- Максимальная частота кадров: 60 к/с в режиме VGA
- Чувствительность: 3,8 В/(лк·с)
- Формат вывода: YUV, RGB, RAW
- Фокусное расстояние: 3,96 мм
- Диафрагма: F2.6
- Угол обзора: 56,8°
- Минимальная дистанция фокусировки: 10 см
- ИК-фильтр: 650 нм
Применение
- Мобильные телефоны
- КПК
- Игрушки
- Другие устройства с батарейным питанием
- Работает с платформами Arduino, Maple, ChipKit, STM32, ARM, DSP, FPGA
Модуль камеры OV7725 с ИК-фильтром и объективом на креплении M12 (снят с производства)
Для сенсоров вроде OV7725 есть также плата USB 3.0 для быстрой разработки и оценки.
На схеме ниже — базовая система с камерой. Модуль камеры питается от одного источника +3,3 В. Внешний генератор подаёт тактовый сигнал на вывод XCLK модуля. После настройки внутренних регистров камеры по шине I2C камера передаёт хосту пиксельный тактовый сигнал (PCLK) и данные (Data[9:0]) вместе с сигналами синхронизации HREF и VSYNC.
Интерфейс камеры может быть встроен в сам хост: например, в микроконтроллеры серий STM32F2 и STM32F4, процессоры ARM9/11 с отдельным портом камеры или сигнальные процессоры (DSP) серии TI TMS320DM. Подойдут и ПЛИС (FPGA), в которых можно реализовать собственную логику для работы с камерой. Типичная схема подключения модуля камеры к таким системам показана ниже.
Если у хоста нет отдельного интерфейса камеры, нужно дополнительное оборудование: медленный микроконтроллер должен сначала буферизовать весь кадр и только потом считывать его. Например, шилд ArduCAM — дополнительная плата, которая подключается к Arduino UNO/Mega и позволяет легко делать снимки. На схеме ниже — система без отдельного интерфейса камеры.
Назначение выводов
Каталожный номер разъёма — SFV24R-1STE1HLF: угловой разъём FFC на 24 контакта с шагом 0,5 мм и нижним расположением контактов. Чтобы вынести камеру к плате контроллера, нужен дополнительный шлейф FPC с шагом 0,5 мм.
| № вывода | Название | Тип | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | RSV | NC | Зарезервирован |
| 2 | AGND | Земля | Аналоговая земля |
| 3 | SDATA | Двунаправленный | Данные двухпроводного последовательного интерфейса (ввод-вывод) |
| 4 | AVDD | Питание | Питание аналоговой части |
| 5 | SCL | Вход | Тактовый сигнал двухпроводного последовательного интерфейса |
| 6 | RESET | Вход | Сброс сенсора, активный низкий уровень |
| 7 | VSYNC | Выход | Активный высокий уровень: кадр действителен (идёт активный кадр) |
| 8 | PWDN | Вход | Отключение питания, активный высокий уровень |
| 9 | HREF | Выход | Активный высокий уровень: строка/данные действительны (идут активные пиксели) |
| 10 | DVDD | Питание | Питание цифрового ядра |
| 11 | DOVDD | Питание | Питание цифрового ввода-вывода |
| 12 | DOUT9 | Выход | Выход пиксельных данных 9 (старший бит в 8-битном режиме) |
| 13 | XCLK | Вход | Основной тактовый сигнал на сенсор |
| 14 | DOUT8 | Выход | Выход пиксельных данных 8 |
| 15 | DGND | Земля | Цифровая земля |
| 16 | DOUT7 | Выход | Выход пиксельных данных 7 |
| 17 | PCLK | Выход | Пиксельный тактовый сигнал с сенсора |
| 18 | DOUT6 | Выход | Выход пиксельных данных 6 |
| 19 | DOUT2 | Выход | Выход пиксельных данных 2 (младший бит в 8-битном режиме) |
| 20 | DOUT5 | Выход | Выход пиксельных данных 5 |
| 21 | DOUT3 | Выход | Выход пиксельных данных 3 |
| 22 | DOUT4 | Выход | Выход пиксельных данных 4 |
| 23 | RSV | NC | Зарезервирован |
| 24 | RSV | NC | Зарезервирован |
Габаритные размеры
Демонстрация
Arducam предлагает полный демонстрационный пример для модуля камеры OV7725 на платформе Arduino. Скачайте скетч ArduCAM_Shield_V2_Camera_Playback.ino с GitHub.
Скетч превращает ArduCAM в полноценный цифровой фотоаппарат с функциями съёмки и просмотра:
- Просмотр видео в реальном времени на ЖК-экране.
- При коротком нажатии кнопки спуска — захват кадра и буферизация в FIFO.
- Сохранение снимка на карту microSD/TF в формате BMP.
- При удержании кнопки спуска 3 секунды — поочерёдный просмотр снятых фотографий.
Для работы нужны последняя версия библиотеки ArduCAM, шилд ArduCAM Shield_V2 и Arduino IDE 1.6.8 или новее.
