使用OVM6946和OV426設(shè)計內(nèi)窺鏡吧！

OV6946-OVM6946

OV6948-OVM6948

這四個型號區(qū)別不大，主要是尺寸，不帶M的直接一個CMOS，但是這樣的尺寸對鏡頭要求極高，那么帶M的就是自帶了鏡頭。另外46和48的CMOS價格差一半，然后就是尺寸上面差一些。

所以我這里購買了-OVM6946+OV426專有的輸出方案。

分別為6946

鏡頭正面

CMOS的倆面

也是時鐘和輸出

這里輸出也是模擬的，輸出形式是漸進(jìn)的

帶M的型號自帶鏡頭的超小鏡頭

6948

這個是功能框圖，可以看到系統(tǒng)的控制集成在了時序里面，這也減少了控制腳位。

可以看到輸出是數(shù)字輸出，而是模擬輸出

OVM6948，世界上最小的內(nèi)窺鏡鏡頭

一體封裝

OMNIVISION 的 OVM6948 CameraCubeChip是一款完全封裝的晶圓級相機模塊，尺寸為 0.65 mm x 0.65 mm，z 高度僅為 1.158 mm，非常適合從解剖結(jié)構(gòu)的最小部分操作的一次性設(shè)備。

該攝像頭模塊源自超小型圖像傳感器OV6948 ，該傳感器榮獲吉尼斯世界紀(jì)錄“最小的商用圖像傳感器*”，其尺寸為0.575 mm x 0.575 mm。這個完整的模塊可以集成到直徑小至 1.0 毫米的一次性導(dǎo)絲、導(dǎo)管或內(nèi)窺鏡中。憑借該相機的小尺寸和 200 x 200 或 40 KPixel 背照式分辨率，可以從人體最狹窄的血管內(nèi)捕獲高質(zhì)量圖像，用于神經(jīng)、眼科、耳鼻喉、心臟、脊柱、泌尿科、婦科和關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。

OVM6948 是唯一具有背面照明的超小型“尖端芯片”相機，可提供卓越的圖像質(zhì)量和更好的低光性能，有助于減少 LED 熱量，并提高靈敏度。它為一次性導(dǎo)絲、導(dǎo)管和內(nèi)窺鏡提供了緊湊、高質(zhì)量的解決方案，這些產(chǎn)品的需求不斷增長，因為它們能夠減少交叉污染風(fēng)險、停機效率低下以及與可重復(fù)使用內(nèi)窺鏡的維修、術(shù)前測試和滅菌相關(guān)的成本。受益于傳感器僅 25 mW 的低功耗，產(chǎn)生的熱量更少，從而提高患者舒適度和靈活的手術(shù)持續(xù)時間。

該相機模塊的其他主要功能包括 120 度寬視場和 3 毫米至 30 毫米的擴展對焦范圍。其圖像陣列能夠以高達(dá)每秒 30 幀的速度捕獲 200 x 200 分辨率的圖像和視頻，其模擬輸出可以以最小的噪音傳輸超過 4 米。 但是注意，OVM的型號不在這顆芯片的

還是在愁怎么驅(qū)動這么小的鏡頭？

OV426 是適用于OV6946和OV6948等小型醫(yī)療圖像傳感器的單芯片解決方案。OV426 使用內(nèi)置 A/D 轉(zhuǎn)換器 (ADC)、黑電平校準(zhǔn) (BLC)、AEC/AGC 和最終數(shù)字視頻并行輸出 (DVP) 提供集成模數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

OV426 支持標(biāo)準(zhǔn) SCCB 接口與系統(tǒng)通信并操作上述功能。

在操作期間，OV426 對OV6946 的專有模擬輸出進(jìn)行解碼，并通過 ADC 將其數(shù)字化。生成的數(shù)字信號將由數(shù)字信號處理器（DSP）進(jìn)行處理，最后發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的DVP輸出。



好像是相機的模塊也是使用SPI控制的，一會兒看數(shù)據(jù)手冊

DVP總線PCLK極限約在96M左右，而且走線長度不能過長，所有DVP最大速率最好控制在72M以下，PCB layout較容易畫；MIPI總線速率lvds接口耦合，走線必須差分等長，并且需要保護(hù)，故對PCB走線以及阻抗控制要求高一點（一般來講差分阻抗要求在85歐姆~125歐姆之間）。 DVP是并口，需要PCLK、VSYNC、HSYNC、D[0：11]——可以是8/10/12bit數(shù)據(jù)，具體情況要看ISP或baseband是否支持；MIPI是LVDS低壓差分串口，只需要要CLKP/N、DATAP/N——最大支持4-lane，一般2-lane可以搞定。MIPI接口比DVP的接口信號線少，由于是低壓差分信號，產(chǎn)生的干擾小，抗干擾能力也強。最重要的是DVP接口在信號完整性方面受限制，速率也受限制。500W還可以勉強用DVP，800W及以上都采用MIPI接口。 這里算一下這些相機的數(shù)據(jù)輸出量： RGB 彩色圖像的每個像素有 24 位深度（每個通道 8 位）。

然后，將其轉(zhuǎn)換為字節(jié)，除以 8，以獲得每像素的字節(jié)數(shù)。 最后，將每像素的字節(jié)數(shù)乘以像素數(shù)和每秒的幀數(shù)，就可以得到每秒的總數(shù)據(jù)量。以下是計算過程： 每個像素的字節(jié)數(shù) = 24 位 / 8 = 3 字節(jié) 每秒的總數(shù)據(jù)量 = 每像素的字節(jié)數(shù) × 像素數(shù) × 幀率 每秒的總數(shù)據(jù)量 = 3 字節(jié)/像素 × 160,000 像素 × 30 幀/秒 每秒的總數(shù)據(jù)量 ≈ 14,400,000 字節(jié)/秒 所以，對于一個 160k pixels、30fps 的 RGB 彩色攝像頭，輸出的數(shù)據(jù)量大約是每秒 14.4 MB。

至于為什么是方的攝像頭，感覺內(nèi)窺鏡都是圓形的，所以CMOS也都是方形的，也就是400x400這樣的。

小方塊

有能力的可以把攝像頭設(shè)計成圓形的

更多的是這種加裝了LED的燈光變成圓形的

特別的，在人體內(nèi)是黑暗的，所以LED和CMOS之間互相閉環(huán)來形成這種燈光的控制，LED使用的是LED驅(qū)動器恒流源驅(qū)動，恒流源。

哈哈哈，這個清晰的呀

這里可以看到一些等長的走線，從座子上面引出

接口的樣子

他是兼容了兩種接口

如果你搜索相關(guān)的材料，可能會看到廣東這家企業(yè)做的東西。我感覺挺巧妙的，也就是內(nèi)窺鏡，他使用了一個模擬的電視芯片方案來接收（應(yīng)該是這樣），FPGA來把這個轉(zhuǎn)換到HDMI，注意HDMI輸入轉(zhuǎn)CSI-2接口，大家可能都是使用這個芯片，東芝的。

這里改正一下：

應(yīng)該是NTSC轉(zhuǎn)USB，USB轉(zhuǎn)HDMI，使用了FPGA

第一個是轉(zhuǎn)USB，第二個是HDMI，實時顯示

大多數(shù)都是一個轉(zhuǎn)換芯片+USB

6946的底部的4個引腳

接口

在上面走的信號是這樣

當(dāng)線材太長如1.5m~4m , 或是線材品質(zhì)較差時, 噪聲就容易由4MHz輸入時鐘導(dǎo)出并耦合到模擬視頻（Vout）,導(dǎo)致影像發(fā)生豎條紋(Vertical noise pattern)。

官方數(shù)據(jù)

解決辦法：

1.線材使用依循線阻要求

2. 線材使用依循屏蔽要求

3. 配置修改為32MHz sampling rate ,并測試sampling position 適合位置

更多的等我的板子回來再說吧。

審核編輯：劉清