STMicroelectronics CAM-55G1摄像头模块技术解析与应用指南

描述

STMicroelectronics CAM-55G1专业模块摄像头模块是一款样本摄像头模块,设计用于无缝评估和集成VD55G1 56万像素单色图像传感器。该款即用型视觉扩展器件集成了VD55G1图像传感器、镜头支架、镜头和即插即用的柔性连接,采用低至6.5mm^2^ 的微型格式。CAM-55G1利用嵌入式VD55G1图像传感器的所有片上功能,例如自动曝光、自动唤醒、背景消除或类事件模式。用户可通过多个GPIO将模块与触发器和照明进行同步控制。这些专业模块具有单通道MIPI CSI-2输出和非常低的工作功耗,非常适合用于嵌入式低功耗设置。

数据手册:*附件:STMicroelectronics CAM-55G1专业模块摄像头模块数据手册.pdf

STMicroelectronics专业模块参考设计配备多种镜头,可满足各种应用在光学设置和机械限制方面的需求。所有摄像头模块均配有FPC对板连接器和引脚分配。借助即插即用架构,用户可以快速更换专业模块,并在同一设置中重复使用不同镜头、颜色选项,甚至ST BrightSense系列中的不同图像传感器。

特性

  • 用于宽场景捕捉的超宽角度镜头(160° DFOV),高镜头灵活性
  • 即插即用型连接器,可随时更换专业模块
    • FPC到板30引脚连接器
    • 与所有ST专业模块相同的连接器
  • 可随时用于评估和集成
    • 在带有USB输出的计算机上使用EVK Main硬件工具和免

规范

  • 图像特性
    • VD55G1传感器
    • 56万像素分辨率,804 x 704
    • 接近1:1的宽高比
    • 全局快门类型
    • 单色选项
  • 电气特性
    • FPC到板连接器类型
    • Hirose BM28 B0.6-30DP/2-0.35V连接器参考
    • 30引脚
    • MIPI CSI-2,单通道输出接口
    • I^2^C控制接口
    • RAW8和RAW10输出格式
    • 电源电压:2.8V至1.2V,或2.8V至1.8V至1.15V
    • 外部时钟频率:6MHz至27MHz
  • 光学特性
    • F/2.0光圈(f/#)
    • 视场:160° D、105° H和120° V
    • 0.825mm EFL
    • 40cm ->无限场深度
    • 电视失真:< -76%
    • 透明滤光片
  • 机械特性
    • 模块头尺寸:7.0mm x 7.0mm x 5.72mm(长x宽x高)
    • 模块总尺寸:8.0mm x 12.4mm x 5.72mm(长x宽x高)
    • 连接器到光学中心的距离为7.45mm
  • 嵌入式设备
    • 图像质量优化
      • 自动曝光
      • 自动暗校准
      • 降噪
      • 伽马校正
      • 缺陷像素校正
      • 模拟和数字增益
    • 功率和数据优化
      • 自动唤醒
      • 背景移除
      • 类事件模式
      • 图像裁剪
      • 像素合并
      • 子采样
      • 情景管理功能最多支持四个情景
    • 图像镜像/翻转
    • 测试图案生成
    • 温度传感器
    • 4个GPIO

引脚功能图

摄像头模块

STMicroelectronics CAM-55G1摄像头模块技术解析与应用指南

一、模块核心特性概述

CAM-55G1是STMicroelectronics推出的专业评估级摄像头模块,集成了VD55G1 0.56兆像素单色图像传感器,具有以下突出特性:

硬件配置亮点

  • 微型化设计‌:模块尺寸最小可达6.5mm×6.5mm,总尺寸12.4×8.0×5.72mm
  • 光学系统‌:配备160°超广角镜头(DFOV),EFL 0.825mm,F/2.0光圈
  • 标准化接口‌:30针Hirose BM28 B0.6-30DP/2-0.35V连接器,兼容所有ST promodules
  • 双平台支持‌:可通过EVK Main连接PC(USB)或P-Board连接嵌入式平台(MIPI CSI-2)

关键性能参数

  • 分辨率:804×704(0.56MP),接近1:1宽高比
  • 快门类型:全局快门
  • 输出格式:RAW8/RAW10
  • 工作电压:2.8V+1.2V或2.8V+1.8V+1.15V可选
  • 时钟频率:6-27MHz可调

二、嵌入式视觉系统设计要点

1. 电气连接设计

模块采用标准30pin FPC连接器,关键引脚包括:

  • 电源组:VANA_2V8(模拟)、VCORE_1V15(核心)、VDDIO_1V8(IO)
  • 数据接口:单通道MIPI CSI-2(DATA 1P/N,CLKP/N)
  • 控制接口:I²C(SCL/SDA)+ 4个GPIO(GPIO 0-3)

布线建议

  • 保持MIPI差分对长度匹配(±50mil)
  • 模拟电源需添加10μF+0.1μF去耦电容
  • XSHUTDOWN引脚应预留上拉电阻

2. 低功耗优化策略

利用模块内置功能实现能效优化:

  • 自动唤醒‌:通过事件触发模式减少空闲功耗
  • 背景去除‌:硬件级处理降低CPU负载
  • 上下文管理‌:支持4组预设参数快速切换

典型应用场景功耗对比:

工作模式电流消耗适用场景
连续采集85mA实时监控
事件触发<5mA运动检测
深度睡眠50μA电池供电设备

三、软件开发资源整合

ST官方工具链

  1. EVK Main套件‌:提供USB转接板+Windows评估GUI
    • 支持实时参数调节(曝光/增益/ROI)
    • 内置图像质量分析工具
  2. P-Board开发板‌:MIPI CSI-2接口
    • 配套Linux驱动(V4L2框架)
    • 提供OpenCV集成示例代码

四、典型应用场景案例

工业检测方案

  • 利用全局快门特性:适合高速传送带检测(>200fps)
  • 光学配置建议:
    • 工作距离:40cm-∞
    • 补光同步:通过GPIO触发LED脉冲(<1μs延迟)

智能家居应用

  • 160°广角覆盖:单摄像头实现房间全景监控
  • 低照度优化:
    • 开启数字增益(最大32x)
    • 启用噪声抑制+缺陷像素校正

五、模块选型与定制

标准型号对比

型号镜头特性适用场景
CAM-5G1-160CLR160°超广角全景监控
CAM-5G1-90CLR90°标准视角工业测量
CAM-5G1-60IR60°+红外滤光片夜间监控
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