導入
コンピュータに接続するほとんどのカメラは USB を使用します。しかし、スマートフォン、ドローン、医療用内視鏡、自動運転車の内部では、カメラは別のインターフェイスを使用します。MIPI CSI‑2. A MIPIカメラモジュールPC ではなく、組み込みプロセッサに直接接続します。非常に低い遅延、高帯域幅、低消費電力を実現し、組み込みビジョンの標準となっています。シンシアでは、cmosモジュールカメラ30 年以上にわたるソリューション。mipiカメラモジュール要求の厳しいアプリケーション向け。
MIPI CSI‑2とは何ですか?
MIPI はモバイル インダストリー プロセッサ インターフェイスの略です。 CSI-2 (カメラ シリアル インターフェイス バージョン 2) は、画像データがカメラ センサーからホスト プロセッサに転送される方法を定義します。あmipi csi-2 カメラモジュール生のビデオまたは処理されたビデオを 1 つ以上の差動データ レーンとクロック レーンを介して送信します。インターフェイスは短距離用に設計されています (通常、<30cm) on a PCB or via a short flexible cable.
MIPI と USB
| 特徴 | MIPI CSI‑2 | USB（UVC） |
|---|---|---|
| レイテンシ | 非常に低い (マイクロ秒) | 中程度 (ミリ秒) |
| 帯域幅 | 最大 ~6 Gbps (4 レーン) | USB 2.0: 480Mbps; USB3.0：5Gbps |
| ケーブル長 | <30 cm | 3～5メートル |
| 力 | 低い | より高い |
| プラグアンドプレイ | いいえ (ドライバーが必要です) | はい |
A MIPIカメラモジュールプラグアンドプレイではありません。 MIPI CSI‑2 レシーバーを備えたプロセッサー (Raspberry Pi、NVIDIA Jetson、STM32 など) とドライバーが必要です。その代わりに、リアルタイム制御やバッテリー駆動のデバイスにとって重要な、遅延と消費電力が大幅に短縮されます。
仕組み
内側mipiカメラモジュール、cmosモジュールカメラセンサーは生のベイヤーまたは処理されたビデオを出力します。このデータは高速差動信号にシリアル化されます。ホスト プロセッサの CSI-2 レシーバーはストリームを逆シリアル化し、メモリに直接書き込みます。遅延は 10 ミリ秒未満になる可能性があり、ドローンの障害物回避やロボット制御には不可欠です。
主な仕様
レーンと帯域幅
A mipi csi-2 カメラモジュール1、2、または 4 レーンを使用できます。各レーンは 500 Mbps ～ 2.5 Gbps で動作します。合計帯域幅=レーン × レーン速度。
1 レーン:最大 2.5 Gbps – 1080p @ 30fps には十分です。
2 レーン:最大 5 Gbps – 1080p @ 60fps または 4K @ 30fps には十分です。
4 レーン:最大 10 Gbps – 4K @ 60fps には十分です。
A カメラモジュール1080p1 Gbps で 2 レーンを使用すると快適に動作します。あ4K mipiカメラモジュール(4K @ 30fps) には 1.5 Gbps で少なくとも 2 レーンが必要ですが、マージンのために 4 レーンが使用されることがよくあります。
解像度とフレームレート
カメラモジュール1080p(2MP): 非常に一般的で、すべてのプロセッサでサポートされています。
4K(8MP): などのハイエンドモジュールで利用可能4K mipiカメラモジュールIMX415センサーを使用。
センサーの種類
すべての MIPI モジュールはcmosモジュールカメラセンサー。一般的なセンサー: Sony IMX219 (8MP、Raspberry Pi)、IMX290/IMX307 (1080p 低照度)、IMX415 (4K)、OmniVision OV5640。
力
MIPI モジュールは低電圧で動作し、USB カメラより消費電力が大幅に少なく、多くの場合 1080p で 200 mW 未満です。
アプリケーション
- スマートフォンとタブレット– すべての携帯電話のカメラはMIPIカメラモジュール.
- エンベデッドビジョン (Raspberry Pi、Jetson)– Raspberry Piカメラモジュールは古典的なものですmipi csi-2 カメラモジュール.
- ドローンとUAV – A 4K mipiカメラモジュール軽量かつ低消費電力なので、航空イメージングや障害物検出に最適です。
- 医療内視鏡検査– ハンドヘルド内視鏡は、MIPI を使用してカメラ先端をハンドル内のプロセッサに接続します。低遅延は重要です。
- 自動車 (ADAS)– 車線逸脱、交通標識認識、およびサラウンドビュー用のカメラは MIPI を使用します (長いケーブル用の同軸およびシリアライザ チップを使用)。
- 産業検査– 生産ラインでの高速かつ低遅延の検査。
MIPI と USB の開発中
プロトタイピングは簡単であるため、USB から開始することがよくあります (UVC)。本番環境では、多くの人がMIPIカメラモジュール遅延、電力、コストを削減します (USB ブリッジ チップは使用しません)。トレードオフ: プロセッサ用のドライバーを作成するか移植する必要があります。
選び方
| 要件 | 推奨モジュール |
|---|---|
| 基本的な組み込み (Raspberry Pi) | カメラモジュール1080p(IMX219)、2 レーン |
| ロボティクス、ドローンによる障害物回避 | グローバル シャッター MIPI、1 ～ 2 レーン |
| 医療内視鏡検査（微光） | MipiカメラモジュールIMX290 搭載、1～2 レーン |
| 高解像度検査 | 4K mipiカメラモジュール、4レーン |
| 高フレームレート (1080p @ 60fps) | 2車線mipi csi-2 カメラモジュールIMX307搭載 |
シンシアのMIPIカメラモジュール
シンシアでは設計・製造を行っております。cmosモジュールカメラMIPI CSI‑2 のソリューション:
- MIPIカメラモジュール– 1、2、または 4 レーンのカスタム設計、最大 4K @ 60fps。
- 4K mipiカメラモジュール– Ultra‑HD、低電力、ドローンおよび医療向け。
- Mipi csi-2 カメラモジュール– 組み込みプロセッサ (Raspberry Pi、Jetson) の標準出力。
- カメラモジュール1080p– 優れた低照度を備えたコスト効率の高い 1080p。
- Mipiカメラモジュール– カスタム レンズとケーブルを備えたフルレンジのセンサー (Sony、OmniVision)。
- Cmosモジュールカメラ– センサーとインターフェースをお客様のアプリケーションに合わせます。
まとめ
A MIPI CSIカメラモジュール組み込みビジョンの標準です。 USB と比較すると、ケーブル長が短く、プラグ アンド プレイが不要になる代わりに、遅延が短く、消費電力が低く、プロセッサーを直接統合できます。必要かどうかカメラモジュール1080pRaspberry Piの場合、4K mipiカメラモジュールドローンの場合、またはmipi csi-2 カメラモジュール医療用内視鏡の場合、mipiカメラモジュールは現代の組み込みイメージングのバックボーンです。すべては高品質を中心に構築されていますcmosモジュールカメラセンサー。
ご相談については、シンシアにお問い合わせくださいMIPIカメラモジュール要件。
