Въведение
Когато амодул на камератазаснема изображение, необработените данни отcmos модул за камерасензорът все още не е видима картина. Трябва да се обработи – да се премахне мозайката, да се балансира бялото, да се намали шума и да се изостри. Това се прави от anПроцесор на сигнала за изображения (ISP). ISP може да бъде специален чип (хардуерен ISP) или софтуерна библиотека, работеща на главния процесор (софтуерен ISP). Тази статия сравнявахардуерен интернет доставчик срещу софтуерен интернет доставчик, техните плюсове и минуси и кое е подходящо за вашето приложение.
Какво е ISP?
Интернет доставчик превръща необработените данни на Bayer в крайно изображение. Ключови работни места:
Демозайка – интерполиращ цвят.
Баланс на бялото – неутрализиране на цветови оттенъци.
Намаляване на шума – премахване на зърното.
Заточване – подобряване на ръбовете.
Гама корекция – регулиране на яркостта.
Добрият интернет доставчик може да направи един скромен сензор да изглежда страхотно; лошият интернет доставчик може да съсипе висок клас4K камера модул.
Хардуерен ISP – Специален чип
Хардуерният ISP е отделен чип или блок в сензора или процесора. Работи в реално време, като използва много малко мощност на процесора.
Предимства
- Ниска латентност– обработва мигновено всеки кадър; идеален за видео на живо (ендоскопия, дронове).
- Ниска мощност– специалните схеми използват много по-малко енергия от процесора.
- Последователен– фиксиран алгоритъм, без променливост.
- Разтоварва процесора– оставя основния процесор свободен за други задачи.
Недостатъци
- Фиксиран– не може да се актуализира или настройва след производство.
- Добавя разходи– изисква допълнителен чип или по-сложен сензор.
- По-малко гъвкав– може да не поддържа персонализирани цветови криви или разширено премахване на шума.
Хардуерният ISP е често срещан в смартфони, екшън камери и много другиhd камера модулпродукти.
- Софтуер ISP – Обработка на главния процесор
Софтуерният ISP е библиотека (OpenCV, libraw или потребителски код), работеща на хост CPU, GPU или DSP.
Предимства
- Гъвкав– алгоритмите могат да се актуализират, за да се подобри качеството или да се добавят функции.
- Без допълнителен хардуер– намалява цената на компонентите.
- Възможност за персонализиране– можете да приложите собствена цветна наука или специфична за задача обработка (медицинско, машинно зрение).
- Потенциално по-мощен– на силен CPU можете да стартирате базирано на AI намаляване на шума или усъвършенстван HDR.
Недостатъци
- Високо натоварване на процесора– може да повлияе на други задачи, особено на вградени системи.
- По-висока мощност– обработката на изображения на CPU с общо предназначение консумира повече енергия.
- По-висока латентност– зависи от скоростта на процесора; може да причини падане на рамката.
Софтуерният ISP е често срещан при базирани на компютър камери,4K камера модулсистеми с мощни процесори и прототипиране.
Сравнителна таблица
| Аспект | Хардуерен интернет доставчик | Софтуерен интернет доставчик |
|---|---|---|
| Латентност | Много ниско (µs) | По-високо (ms) |
| Мощност | ниско | високо |
| натоварване на процесора | Няма | Значително |
| Гъвкавост | Фиксиран | Напълно гъвкав |
| цена | Добавя чип | Няма чип, но може да се нуждае от по-бърз процесор |
| Най-доброто за | В реално време, захранван от батерия | PC-базирана, персонализирана обработка |
Примери
- Модул HD камера с хардуерен ISP– Типиченhd камера модул(1080p) за USB уеб камера или ендоскоп често интегрира хардуерен ISP. Той извежда обработен YUV или MJPEG, а хостът показва само изображението. Това е просто, с ниска мощност и работи на всеки компютър.
- 4K камера модул със софтуер ISP – A 4K камера модулкойто извежда необработени данни на Bayer, се нуждае от софтуерен ISP на хоста. Това е често срещано при машинно зрение от висок клас или персонализирани вградени системи, където разработчикът иска пълен контрол. Хостът трябва да има бърз процесор (напр. NVIDIA Jetson, настолен компютър).
- CMOS модул на камерата – и двете опции – A cmos модул за камераможе да се поръча със или без хардуерен ISP. Суровият изход дава гъвкавост; хардуер ISP дава простота.
Кое да изберете?
| Вашият приоритет | Препоръка |
|---|---|
| Ниска мощност, дълъг живот на батерията | Хардуерен интернет доставчик |
| Най-ниска латентност | Хардуерен интернет доставчик |
| Максимална гъвкавост, персонализирани алгоритми | Софтуерен интернет доставчик |
| Проста интеграция с компютър | Хардуерен интернет доставчик |
| Малък размер на продукта (без допълнителен процесор) | Хардуерен интернет доставчик |
| 4K видео на евтин процесор | Хардуерен ISP (в противен случай процесорът ще се затрудни) |
Камерни модули на Sincere
В Sincere предлагамемодул на камератарешения с хардуерен и софтуерен ISP:
- Хардуерен интернет доставчик– Интегриран за работа с ниска мощност, plug-and-play.
- Софтуерен интернет доставчик– Сурови изходни модули за персонализирана обработка на вашия хост (ARM, FPGA, PC).
- Модул за HD камера– Предлага се с хардуерен ISP или необработен изход.
- 4K камера модул– Хардуерен ISP, препоръчан за повечето потребители; сурово за експерти.
Резюме
Изборът междухардуерен интернет доставчик срещу софтуерен интернет доставчиксе свежда до мощност, латентност, гъвкавост и ресурси на процесора. Хардуерният ISP е бърз, ефективен и прост – страхотен за захранване от батерииhd камера модулустройства. Софтуерният ISP ви дава пълен контрол и възможност за надграждане, но се нуждае от мощен процесор и използва повече енергия. За а4K камера модулхардуерният ISP често е практичен избор за избягване на претоварването на хоста. Разбирането на това ви помага да изберете правилнотоcmos модул за камераза вашия проект.
