引言
随着市场对更高图像质量的需求不断增加，成像技术持续发展，各种技术（例如，3D、计算、运动和红外线）不断涌现。
如今的成像应用对高质量、易用性、功率效率、高度集成、快速上市和成本效益提出了全面要求。
为了满足这些要求，STM32 MCU内置数字照相机接口（DCMI），能够连接高效的并行照相机模块。
此外，STM32 MCU还提供许多性能等级（CPU、MCU子系统、DSP和FPU）。它们还提供各种功耗模式、丰富的外设和接口组合（SPI、UART、I2C、SDIO、USB、ETHERNET、I2S...）、丰富的图形产品组合（LTDC、QSPI、DMA2D...）和业界领先的开发环境，为复杂应用和连接解决方案（IOT）提供保障。
本应用笔记将向STM32用户介绍一系列基本概念，并为DCMI的功能、架构和配置提供通俗易懂的说明。此外，还提供了各种具体示例作为支持。





1概述：照相机模块和基本概念
本节提供照相机模块及其主要元件的概述， 并介绍了并行照相机模块的外部接口。
1.1成像的基本概念
本节提供像场的简介以及基本概念和原理（例如像素、分辨率、色深和消隐）的概述。
•像素：图像的每个点均体现了彩色图像的颜色或黑白照片的灰度。通过数值逼近重建最终图像。该数字图像是由物理点组成的二维数组。每个点称为一个像素（源自图像元素）。换句话说，像素是图像的最小可控元素。每个像素均可寻址。
图 1显示了原始图像与数值逼近之间的差异。






•分辨率：图像中像素的数量。像素越多，图像尺寸越大。当图像尺寸相同时，像素的数量越多，图像包含的细节越丰富。
•色深（位深）：用于指示像素颜色的位数。它也被称为每像素位数（bpp）。
示例：
–对于二值图像，每个像素包含一位。每个像素为黑色或白色（0或1）。
–对于灰度图，图像通常为2 bpp（每个像素可以有4级灰阶中的1级）至8 bbp（每个像素可以有256级灰阶中的1级）。
–对于彩色图像，每个像素的位数为8至24不等（每个像素最多可以有16777216种可能的颜色）。
•帧率（视频）：每秒传输的帧（或图像）数，表示为帧每秒（FPS）。
•水平消隐：一行末尾与下一行开头之间被忽略的行。




•垂直消隐：帧最后一行末尾与下一帧第一行开头之间被忽略的行。






•逐行扫描：一种处理移动图像的方式。它可以按顺序逐一扫描行，无需像隔行扫描一样将奇数行与偶数行分开。构建图像：
–在逐行扫描时，先绘制第一行，然后是第二行，再到第三行。
–在隔行扫描时，每一帧分为两个场，即奇数行和偶数行。两个场交替显示。


1.2照相机模块
照相机模块由四部分组成：图像传感器、镜头、印刷电路板（PCB）和接口。
图 4所示为一些常用照相机模块的示例。






1.2.1照相机模块的组件
下文描述了照相机模块的四个组件：
图像传感器
它是一种模拟设备，能够将接收到的光转换为电子信号。这些信号传输构成数字图像的信息。
数字照相机中可以使用两种类型的传感器：
•CCD（电荷耦合器件）传感器
•CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器。
二者都将光转换为电子信号，但是有各自的转换方法。由于性能持续改进且成本不断下降，CMOS成像装置已在数字摄影领域占据主导地位。


镜头
镜头是一种光学镜片，能够严格复制图像传感器捕获的实际图像。挑选合适的镜头是用户创造力的一部分，并会显著影响图像质量。


印刷电路板 (PCB)
PCB是一种由电子元件组成的板，用于确保良好的极化并保护图像传感器。PCB还为照相机模块的所有其他部分提供支持。


照相机模块的互联
照相机接口是一种桥接器，能够将图像传感器连接到嵌入式系统并发送或接收信号。照相机与嵌入式系统之间传输的信号主要是：
•控制信号
•图像数据信号
•电源信号
•照相机配置信号。
根据数据信号的传输方式，可将照相机接口分为两种类型：并行和串行接口。




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