視覺系統在許多應用中日益普及，並提高了人們的整體生活品質。無論是檢查食品缺陷的幕後工作、拍攝華麗的電影、在當地雜貨店掃描條碼，還是透過視訊會議連接全球各地的家人、朋友和同事，這些系統都已成為我們日常生活的一部分。優化相機設計是一項極具挑戰性的任務，它涉及許多元件，所有這些元件都需要無縫協作才能完成任務。因此，能夠優化開發工作的工具和流程是確保這些設計快速發展、進一步改進的關鍵步驟。
在許多工業和消費應用領域，安森美（onsemi）都以成為感知領域的領導者而自豪，並不斷努力提高我們的合作夥伴和客戶的效率。我們致力於製造世界一流的感測器，但設計開發工具和建造生態系統同樣重要。為了顯著改善開發階段，開發人員急需一個預先優化的成像子系統。安森美開發了一個高級影像感測器模組參考設計 (Premier Reference Image Sensor Module，PRISM) 生態系統，大大縮短了原型開發週期，進一步減輕了工程負擔，提高了相機質量，並最終幫助我們的客戶實現產品快速上市。它適用於早期感測器評估、生態系統開發、系統原型構建、系統概念驗證程序以及快速轉換到大規模量產。本文為第一部分，將介紹相機的基本構成要素與傳統相機的開發階段。
相機的基本構成要素
在開始開發之前，選擇適合應用的完美感測器對於開發階段的成功至關重要。以下是評估和開發相機所需的五個基本構成要素：
1. 鏡頭：將光線聚焦到感光元件上，必須與感光元件的光學格式完美匹配，以實現所需的視野、景深和感光元件的有效解析度。
2. 感光元件：將光波聚焦到像素陣列中，對特定顏色進行多次最佳化，可讀出數百萬個像素供後續處理。
3. 介面：影像感測器與處理器之間的連接。經常被忽略的是速度和實體介面必須能夠與影像訊號處理（ISP）和/或系統晶片（SoC）進行通訊。
4. ISP/處理器：影像訊號處理器處理從影像感測器獲得的原始數據，透過視覺影像或特定目的的機器視覺來產生期望的結果。
5. 應用軟體：影像處理完成後，根據最終應用的預期目標使用該影像。
相機的基本構成要素及開發時間範例 出處:安森美
安森美的 PRISM 系統以模組化形式提供優化鏡頭、感測器和介面的預先調試好的解決方案。借助 PRISM 的擴展生態系統，系統開發人員可以輕鬆地將 PRISM 整合到 ISP/處理器和應用軟體中。
傳統相機開發階段
傳統的相機設計分為五個主要開發階段。本節將簡要介紹這些階段以及相機開發工程師面臨的一些主要挑戰。
1. 評估：在此階段，設計人員使用評估工具對影像感測器進行評估，分析其性能和合格性。主要挑戰包括獲取評估所需的硬體和軟體，以及具備足夠的影像感測器知識和經驗，以正確地對影像感測器進行合格性認證。此外，用於實際測試的外形開發也會延長此階段的時間。
2. 原型開發：在原型開發階段，需要收集回饋訊息，以優化系統設計。為此，開發人員需要了解所選影像感測器的主要功能、優勢和優點，以及實現和與後端處理器的整合。
3. 感測器/SoC 驅動器和調優：此階段的重點是為系統晶片 (SoC) 開發感測器驅動程序，以連接、控制和操作影像感測器。透過調優影像感測器，可使其具有最佳特性，並在 SoC 中具有適當的參數、影像訊號處理器和其他功能。調優需要對感測器和影像訊號處理器有深入的了解，通常是設計中耗時較長的部分之一，需要針對應用程式完善影像。
4. 應用開發：應用程式開發階段可使具有 SoC 的影像感測器在實際使用案例和場景中實現理想的影像效能。應用可能要求影像裝置在特定或有時苛刻的光照條件下發揮極限性能。
5. 生產就緒：此階段將工程版本轉化為生產就緒設計。要易於在裝配線上生產，對長期相機系統壽命以及所有相機元件的精密工具具有可靠的品質保證。
根據不同的應用，這個過程可能需要 20 週到 2 年的時間才能完成。正因為如此，不難理解為什麼改進這一階段如此重要。安森美發展的PRISM生態系統正是考慮到這一點
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