车载摄像头模组的成像原理及构造

一、成像原理
车载摄像头模组成像基于凸透镜成像原理,通过镜头(Lens)将景物反射的光线投射至图像传感器(Sensor)的像平面,经光电转换、模数转换及信号处理后生成图像。

完整的成像系统包含:

  • 被摄目标(环境)
  • 观察者(环境)
  • 成像装置

被摄目标(环境)以及观察者(环境)影响成像系统的

  • 设计
  • 软硬件实现
  • 评价
  • 使用

二、核心组件
车载类摄像头模组(CCM)的核心组件包括光学镜头组(Lens)图像传感器(Sensor)图像处理器(ISP)串行器(Serializer)等。

  • 光学镜头组:由多片光学镜片组合而成,集成红外截止滤光片(IR-Filter),负责光线聚焦,将视野内景物光线投射至传感器像面;其中红外滤光片可有效过滤红外光、保留可见光。部分中高端模组搭载 VCM 音圈马达与光学防抖(OIS)结构,可实现精准自动调焦(AF)与振动补偿,提升复杂场景下的成像稳定性。

  • 图像传感器:主流为 CMOS 型,其感光阵列(Pixel Array)负责将接收的光信号转换为模拟电信号,再通过内部集成的 ADC进行模数转换,将电信号转换为数字信号(即 Bayer Raw Data),并传输至 ISP 进行后续处理。

  • 图像处理器:负责将传感器输出的 RAW 原始信号,经过ISP pipeline一系列算法处理,转化为彩色图像。

  • 串行器:将ISP处理后的数据进行传输,需根据串行器的传输协议(如 GMSL2 或 FPD-Link III)选择对应的解串器(Deserializer),从而实现多路图像数据的聚合传输、长距离信号的低时延补偿。