Модуль камеры Arducam на сенсоре Sony IMX477 предназначен для получения изображений и видеопотока в проектах на Raspberry Pi. Камера оснащена объективом с моторизированной фокусировкой и позволяет реализовать программный автофокус средствами Python и OpenCV. Такое сочетание подходит для разработки систем компьютерного зрения, в которых настройку резкости требуется включить в программный процесс обработки изображения.
Разрешение сенсора составляет 12,3 МП, активная область содержит 4056 × 3040 пикселей. Эти параметры определяют детализацию исходного изображения при работе с полным кадром. Модуль можно использовать для съёмки предметов, подготовки изображений для последующего анализа и исследования отдельных участков сцены. При разработке приложения разрешение сенсора задаёт исходную пространственную сетку, с которой работает алгоритм обработки.
Оптический формат Sony IMX477 составляет 1/2,3 дюйма при диагонали 7,857 мм. Размер отдельного пикселя равен 1,55 × 1,55 мкм. Сенсор работает со скользящим затвором. Эти характеристики описывают устройство светочувствительной части камеры и позволяют сопоставить модуль с требованиями проекта ещё на этапе выбора оборудования, до разработки механического крепления и программной части.
Моторизированный объектив позволяет менять положение фокусировки программно. Для реализации автоматической настройки резкости используется анализ изображения в OpenCV: программа оценивает контраст и управляет приводом объектива. Такой автофокус можно встроить в последовательность получения кадров, предусмотрев настройку перед съёмкой объекта. Производитель также описывает программное управление фокусом, при котором оператор меняет настройку через приложение без непосредственного доступа к объективу.
Объектив M23390H08 имеет фокусное расстояние 3,9 мм и относительное отверстие F/2,8. Горизонтальный угол обзора составляет 75°, поэтому при размещении камеры можно заранее связать направление оптической оси с областью наблюдения. Для лабораторного стенда или предметной съёмки эти параметры помогают выбрать положение модуля относительно объекта и определить, какая часть сцены должна попадать в кадр.
Диапазон фокусировки камеры указан от 80 мм до бесконечности. В параметрах объектива отдельно приведена минимальная дистанция до объекта MOD 0,3 м. При проектировании установки оба значения относятся к организации съёмки на выбранном расстоянии. Возможность программной перестройки фокуса полезна в экспериментальных стендах, где положение объекта меняется, а доступ к установленному модулю ограничен конструкцией крепления.
Видеорежимы включают 1080p при 30 кадрах/с, 720p при 60 кадрах/с и 640 × 480 при 60 или 90 кадрах/с. Выбор режима позволяет согласовать разрешение кадра с частотой получения изображений. Например, при наблюдении за изменяющейся сценой можно использовать режим с частотой 60 кадров/с, а для обработки видеопотока 1080p доступна частота 30 кадров/с.
Передача изображения осуществляется через двухполосный интерфейс MIPI CSI-2. При интеграции в вычислительную систему этот интерфейс определяет способ подключения камеры и требования к принимающей стороне. В проектах компьютерного зрения модуль служит источником кадров, а обработка изображения и логика программной фокусировки выполняются средствами приложения. Такой подход позволяет связать получение изображения с конкретным сценарием работы стенда.
Встроенный ИК-фильтр ограничивает применение камеры съёмкой в видимом свете. Модуль подходит для наблюдения за предметами и процессами при освещении, соответствующем этому спектральному диапазону. При подготовке системы съёмки наличие фильтра задаёт условия выбора освещения: использование инфракрасной подсветки как рабочего источника для этой камеры в предоставленных характеристиках не предусмотрено.
Плата модуля имеет размеры 38 × 38 мм, объектив устанавливается в крепление M12. Габариты объектива составляют 14 мм по диаметру и 18,67 мм по длине, заднее фокусное расстояние равно 4,49 мм. Эти размеры нужны при компоновке корпуса и размещении камеры на стенде. Пиковый ток 300 мА задаёт требование к питанию при интеграции модуля.
Технические характеристики
- Тип оборудования: модуль камеры для Raspberry Pi
- Сенсор: Sony IMX477
- Оптический формат сенсора: 1/2,3 дюйма
- Диагональ сенсора: 7,857 мм
- Разрешение сенсора: 12,3 МП
- Количество активных пикселей (Г×В): 4056 × 3040
- Размер пикселя: 1,55 × 1,55 мкм
- Видеорежимы и частота кадров: 1080p при 30 кадрах/с, 720p при 60 кадрах/с, 640 × 480 при 60 или 90 кадрах/с
- Тип затвора: скользящий
- Интерфейс передачи изображения: двухполосный MIPI CSI-2
- Крепление объектива: M12
- Модель объектива: M23390H08
- Относительное отверстие объектива: F/2,8
- Фокусное расстояние объектива: 3,9 мм
- Минимальная дистанция до объекта по спецификации объектива (MOD): 0,3 м
- Заднее фокусное расстояние объектива: 4,49 мм
- Габариты объектива (диаметр × длина): 14 × 18,67 мм
- Тип фокусировки: моторизированная, с программным управлением
- Программная реализация автофокуса: Python и OpenCV
- Диапазон дистанций фокусировки камеры: от 80 мм до бесконечности
- Горизонтальный угол обзора: 75°
- ИК-фильтр: встроенный
- Спектральный диапазон съёмки: видимый свет
- Размер платы модуля: 38 × 38 мм
- Пиковый ток потребления: 300 мА
