phyCAM-M VM-117 1/2.5“ 5,1 MPixel MINI Kameramodule

Übersicht

Charakteristische Daten

• 5,1 MPixel – Sensor (5.038.848 Pixel)
• monochrom (VM-117-BW-M) oder color (VM-117-COL-M)
• phyCAM-M – Schnittstelle
• Minimale Baugröße
• Framerate: 60 fps (volle Auflösung)
• Feature Pins
• Low-light Performance
• Line Interleaved HDR
• Integrated Color and Lens Shading

VM-117-xxx-M (phyCAM-M, PL1550.0) (Rückseite / Vorderseite)

Bestelloptionen

Das Kameramodul kann mit M12-Halter bestellt werden. Ebenfalls eine Objektivmontage ist möglich.

Abmessungen der Halter entnehmen Sie bitte L-867Bd.A4 phyCAM Basis-Spezifikation und Design-In Guide.

Bestelloptionen

Das Kameramodul kann mit einem M12-Mounthalter bestellt werden. Ebenfalls eine Objektivmontage ist möglich.

phyCAM Konzept

Die Kameramodule der phyCAM – Serien ermöglichen eine einfache und effiziente Ausstattung von Microcontrollerdesigns mit Bildverarbeitungstechnologie.

Kameramodule mit phyCAM - Interface können direkt mit dem digitalen Kamerainterface ausgewählter PHYTEC- Microcontrollermodule ver­bun­den werden. Dies ermöglicht die einfache Integration von Kamera­technologie in kompakte, projektspezifisch gestaltete Produkte. Viele BSPs (Board-Support-Packages) von PHYTEC-Microcontrollermodulen beinhalten bereits die entsprechenden Softwaretreiber für die phyCAM – Module.

Durch die offene Schnittstellendefinition können phyCAM-Module auch zusammen mit anderen Microcontrollern bzw. Hardware-Designs eingesetzt werden, die eine entsprechende Kameraschnittstelle besitzen.

Die Schnittstellen der phyCAM – Produkte sind innerhalb der jeweiligen Produktserien identisch. Dies ermöglicht es, verschiedene Kameramodule mit der gleichen Applikationsschaltung zu verbinden. Damit ist eine Skalierbarkeit während der Designphase und in zukünftigen Designvarianten möglich.

Für die Entwicklungsphase stehen Evaluierungskits zur Verfügung.

Funktionsübersicht VM-117 Kameramodule

On-Board Clockgenerierung

Der Masterclock (MCLK) für den Kamerasensor wird mit einem 27 MHz Oszillator auf dem Kameramodul erzeugt. Mit der internen PLL des Kamerasensors wird die benötigte Betriebsfrequenz des Sensors erzeugt.

Damit ist es nicht erforderlich, den Masterclock extern zu erzeugen und auf das Kameramodul zu führen.

Weitere Informationen finden Sie im Datenblatt des Sensors.

On-Board EEPROM

Auf den Kameramodulen ist ein 2 kB EEPROM (M24C02-R oder kompatibel) bestückt. Es kann beispielsweise verwendet werden um individuelle Konfigurationen oder eine Identifikationsnummer zu speichern.

Die Adressierung des EEPROM kann durch Lötjumper individuell vorgenommen werden. Die Adressierung ist in den entsprechenden Abschnitten „I²C Adressen“ der einzelnen Interfacevarianten näher beschrieben.

Weitere Informationen finden Sie im Datenblatt des EEPROMs

Bildsensor AR0521

Das Kameramodul ist mit einem Bildsensor AR0521 von ON Semicoductor bestückt. Der Sensor besitzt eine Auflösung von 2592 (H) x 1944 (V) = 5,038848 MPixeln bei einem Sensorformat von 1/2.5“.

Der Bildsensor ist mit einem Rolling Shutter (Global Reset Mode wird ebenfalls unterstützt) ausgestattet und in einer monochromen Version oder mit Bayer-Pattern Farbmaske erhältlich. Weitergehende Informationen zu den einzelnen Funktionen des Sensors können dem Datenblatt des Herstellers entnommen werden.

Spektrale Empfindlichkeit

Variable Auflösung

Der Kamerasensor der VM-117 ermöglicht – wie andere phyCAM-Module auch – die Verringerung der effektiven Bildauflösung durch verschiedene Verfahren. Dadurch lassen sich Bildausschnitt und die erzeugte Datenmenge optimal an die Anforderungen der Anwendung anpassen. Durch die Reduzierung der Auflösung kann außerdem die Bildwiederholrate erhöht werden.

Je nach gewünschter Auflösung und Anforderungen der Applikation können verschiedene Verfahren zur Reduzierung der Auflösung benutzt werden:

• windowing/cropping/ROI:
  Das Bild wird nur von einem Teilbereich des Sensors ausgelesen (Region of Interest – ROI). Pixel außerhalb dieses Feldes werden übersprungen. Dieses Verfahren verringert die effektive Größe des Bildfensters auf dem Sensor, was bei der Berechnung der Optik berücksichtigt werden muss. Der Beginn des Bildfensters kann auf dem physikalischen Sensor verschoben werden, wodurch elektronisches Schwenken möglich ist.

• binning:
  Beim Binning werden benachbarte Pixel zusammengefasst. Dadurch steigt die effektive Größe eines Pixels und die Lichtempfindlichkeit nimmt zu. Bei Farbsensoren ist zu beachten, dass nicht direkt benachbarte Pixel zusammengefasst werden, sondern die nächsten Pixel der gleichen Farbe (siehe Sensordatenblatt).

• skipping:
  Beim Auslesen werden Pixel übersprungen. Die effektive Sensorfläche wird daher bei der Reduzierung der Auflösung nicht oder nur geringer verkleinert. Dies ist ggf. bei der Berechnung der Optik oder beim Umschalten zwischen verschiedenen Modi nützlich (elektronischer Zoom).

Lens and Color Shading Correction

Im Sensor ist ein Algorithmus zur Korrektur der Linsenschattierung integriert.

Weitere Informationen finden Sie im Datenblatt des Sensors.

Entwicklungskits

Zur Inbetriebnahme der Kamera und Unterstützung der Entwicklung sind Single-Board-Computer (SBC-Kits) für verschiedene Controller-Plattformen erhältlich. Das Sortiment an passenden Kits wird ständig erweitert. Bitte informieren Sie sich auf unserer Webseite über aktuell erhältliche Kits. Der PHYTEC-Vertrieb berät Sie gerne bei der Zusammenstellung von Kits und Komponenten.

phyCAM-M VM-117-xxx-M

Technische Daten

Charakteristische Merkmale

• 5,1 MPixel – Sensor (5.038.848 Pixel)
• monochrom (VM-117-BW-M) oder color (VM-117-COL-M)
• phyCAM-M – Schnittstelle
• Minimale Baugröße
• Framerate: 60 fps (volle Auflösung)
• Feature Pins
• Low-light Performance
• Line Interleaved HDR
• Integrated Color and Lens Shading

VM-117-xxx-M (phyCAM-M, PL1550.0) (Rückseite / Vorderseite)

Spezifikation

Interface-Charakteristik

Datenformate

monochrom (VM-117-BW-M):

• Y8 (8 Bit Graustufenauflösung)
• Y10 (10 Bit Graustufenauflösung)
• Y12 (12 Bit Graustufenauflösung)

color (VM-117-COL-M):

• RGGB8 (8 Bit Bayer-Pattern)
• RGGB10 (10 Bit Bayer-Pattern)
• RGGB12 (12 Bit Bayer-Pattern)

I²C Adressen

Weitere I²C-Adressen können softwaremäßig innerhalb des Kamerasensors konfiguriert werden.

Die Adressfunktionalität muss vor deren Verwendung im Kamerasensor freigeschaltet und einem GPIO zugewiesen werden. Details hierzu entnehmen Sie bitte dem Sensordatenblatt. 

Die I²C-Adressen sind hexadezimal in 8 Bit – Darstellung angegeben. In Linux wird ggf. mit 7 Bit – Darstellung gearbeitet. In diesem Fall ist der Adresswert eine Stelle nach rechts zu shiften. Die Angabe bezieht sich auf die Schreibadresse (Bit 0 = 0), die Leseadresse ist entsprechend Bit 1 = 1 um 1 erhöht.

Feature Pins

Jumpermap

Maßzeichnungen

Sonderfunktionen

Trigger

Der Trigger-Eingang stellt folgende Funktion zur Verfügung:

• Wird der an den Trigger angeschlossene GPIO2 des Kamerasensors als Standby konfiguriert, kann z.B. eine Triggerfunktionalität erzeugt werden.  Ein Low-Level am Trigger-Eingang stoppt hierbei die Bildaufnahme.

Einzelheiten zur Triggerung finden Sie im Datenblatt des Kamerasensors.

Der Trigger-Eingang ist an CTRL2 (Pin 12) des phyCAM-M Steckers verfügbar.

Strobe

Der Strobe-Ausgang stellt folgende Funktion zur Verfügung:

• LED Flash: Während der Belichtungszeit des Bildsensors wird ein High-Level ausgegeben. Hierbei muss GPIO0 auf flash konfiguriert sein.
  
• Xenon Flash: Der Strobeimpulse ist konfiguriererbar. Hierbei muss GPIO0 auf flash konfiguriert sein.

Einzelheiten zum Strobe-Signal finden Sie im Datenblatt des Kamerasensors.

Das Strobe-Signal ist an an CTRL1 (Pin 11) des phyCAM-M Steckers verfügbar.

Reset

SieheL-867Bd.A4 phyCAM Basis-Spezifikation und Design-In Guide.

Revisionshistorie