Das USB-Kameramodul ist eine universelle Kamerasteuerplatine, die sowohl für PCs als auch für eingebettete Systeme wie ARM, Raspberry Pi, Odroid und ähnliche Hardware entwickelt wurde. Es unterstützt nahezu alle Bildsensoren mit Parallelschnittstelle sowie viele MIPI-Kamerasensoren, einschließlich Global- und Rolling-Shutter-Sensoren. Die USB-Kameras basieren auf dem USB-Schnittstellenstandard und lassen sich daher einfach erweitern und anpassen. Darüber hinaus können sie durch Einhaltung der USB-Gerätestandards treiberfrei betrieben werden.
Verschiedene Kameraobjektive optional erhältlich
UVC ist eine der USB-Geräteklassen. Die Treiber für UVC-Kameras sind bereits im Betriebssystem vorinstalliert. Diese treiberfreien USB-Kameras sind UVC-Kameras. Computer und andere mobile Geräte werden direkt über die USB-Schnittstelle verbunden – einfach anschließen und sofort nutzen. Diese UVC-kompatiblen Kameramodule sind mit Windows- und Linux-Software kompatibel und benötigen keine Treiber.
Das USB-Kameramodul integriert die Kameraeinheit und die Videoerfassungseinheit und verbindet sich dann über die USB-Schnittstelle mit dem Host-System. Die Kameraeinheit, die das Kameraobjektiv mit dem Bildsensor kombiniert, richtet sich nach unterschiedlichen Bildanforderungen wie Blickwinkel, Auflösung, Sensoreigenschaften usw. Die Videoerfassungseinheit berücksichtigt in der Regel die Bildverarbeitungsanwendung: den benötigten Filter-Wellenlängenbereich, kompatible DSPs oder Mikrocontroller, Unterstützung von Sensorbefehlen, Bildrate usw. IADIY bietet mehrere UVC-Platinenkameras als Ergänzung zu unseren aktuellen eingebetteten MIPI-Kameramodulen an. Diese Kameras verfügen über anwendungsspezifischere Funktionen wie einen großen Dynamikumfang (WDR), Schwachlichtverstärkung sowie optional verschiedene Objektive mit unterschiedlichem Blickwinkel.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Einführung in Kamerasensormodule oder im Ablauf für Anforderungen an individuelle Kameramodule.
Ein elektronischer Verschluss schaltet den Bildsensor elektronisch ein und aus, um die Belichtung zu steuern. Der Sensor beginnt bei Aktivierung mit der Lichterfassung und stoppt diese bei Deaktivierung.
Rolling-Shutter-Kameras erfassen die Szene Zeile für Zeile von oben nach unten, wodurch ein zeitlicher Unterschied zwischen dem oberen und unteren Bereich entsteht. Bewegung oder Kamerabewegung führt zu der als Rolling-Shutter-Effekt bekannten Verzerrung.
Eine Global-Shutter-Kamera hingegen ist so konzipiert, dass alle Pixel ihres Bildsensors gleichzeitig für einen kurzen Zeitraum dem Licht ausgesetzt werden. Im Gegensatz zu einer Rolling-Shutter-Kamera, die den Bildsensor zeilenweise abtastet, erfasst eine Global-Shutter-Kamera das gesamte Bild augenblicklich.
Die Rolling-Shutter-Verzerrung ist ein Effekt, der beim Einsatz von Rolling-Shutter-Kameras zur Erfassung schnell bewegter Objekte auftreten kann. Sie wird durch die Verzögerung zwischen dem Beginn und dem Ende des Sensorauslesens verursacht. Dies kann dazu führen, dass senkrechte oder waagerechte Linien gebogen oder schräg erscheinen, wodurch das Bild verzerrt wirkt.
Weitere Informationen zum Global-Shutter-Kameramodul finden Sie in unserer Einführung in Kamerasensormodule oder im Ablauf für Anforderungen an individuelle Kameramodule.
Da der Rolling Shutter unterschiedliche Bildbereiche zu leicht unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst, kann es zu Bewegungsunschärfe kommen. Bei einem sich sehr schnell bewegenden Objekt kann dieses aufgrund des zeitlichen Unterschieds bei der Erfassung der verschiedenen Bildbereiche verzerrt oder in die Länge gezogen erscheinen. Dies fällt besonders bei Sportfotografie oder bei der Aufnahme fahrender Fahrzeuge auf.
Eine kürzere Verschlusszeit verringert die Belichtungszeit des Sensors und trägt so dazu bei, Bewegungsunschärfe zu minimieren. Selbst bei hohen Verschlusszeiten kann jedoch weiterhin eine Rolling-Shutter-Verzerrung auftreten, wenn sich das Objekt extrem schnell bewegt. In solchen Fällen ist die effektivste Lösung der Einsatz eines Kameramoduls mit Global Shutter. Für die präzise Erfassung von Hochgeschwindigkeitsbewegungen empfehlen wir unser Global-Shutter-Kameramodul.
