使用OVM6946和OV426设计内窥镜吧！

原创云深之无迹 2024-03-13 10:52

【50份好礼】首发直播：解密Keysight最新模拟信号源 精密双向电流感应放大器设计方案

OV6946-OVM6946

OV6948-OVM6948

这四个型号区别不大，主要是尺寸，不带M的直接一个CMOS，但是这样的尺寸对镜头要求极高，那么带M的就是自带了镜头。另外46和48的CMOS价格差一半，然后就是尺寸上面差一些。

所以我这里购买了-OVM6946+OV426专有的输出方案。

分别为6946

镜头正面

CMOS的俩面

也是时钟和输出

这里输出也是模拟的，输出形式是渐进的

带M的型号自带镜头的超小镜头

6948

这个是功能框图，可以看到系统的控制集成在了时序里面，这也减少了控制脚位。

可以看到输出是数字输出，而是模拟输出

OVM6948，世界上最小的内窥镜镜头

一体封装

OMNIVISION 的 OVM6948 CameraCubeChip®是一款完全封装的晶圆级相机模块，尺寸为 0.65 mm x 0.65 mm，z 高度仅为 1.158 mm，非常适合从解剖结构的最小部分操作的一次性设备。

该摄像头模块源自超小型图像传感器OV6948 ，该传感器荣获吉尼斯世界纪录“最小的商用图像传感器*”，其尺寸为0.575 mm x 0.575 mm。这个完整的模块可以集成到直径小至 1.0 毫米的一次性导丝、导管或内窥镜中。凭借该相机的小尺寸和 200 x 200 或 40 KPixel 背照式分辨率，可以从人体最狭窄的血管内捕获高质量图像，用于神经、眼科、耳鼻喉、心脏、脊柱、泌尿科、妇科和关节镜手术。

OVM6948 是唯一具有背面照明的超小型“尖端芯片”相机，可提供卓越的图像质量和更好的低光性能，有助于减少 LED 热量，并提高灵敏度。它为一次性导丝、导管和内窥镜提供了紧凑、高质量的解决方案，这些产品的需求不断增长，因为它们能够减少交叉污染风险、停机效率低下以及与可重复使用内窥镜的维修、术前测试和灭菌相关的成本。受益于传感器仅 25 mW 的低功耗，产生的热量更少，从而提高患者舒适度和灵活的手术持续时间。

该相机模块的其他主要功能包括 120 度宽视场和 3 毫米至 30 毫米的扩展对焦范围。其图像阵列能够以高达每秒 30 帧的速度捕获 200 x 200 分辨率的图像和视频，其模拟输出可以以最小的噪音传输超过 4 米。

但是注意，OVM的型号不在这颗芯片的

还是在愁怎么驱动这么小的镜头？

OV426 是适用于OV6946和OV6948等小型医疗图像传感器的单芯片解决方案。OV426 使用内置 A/D 转换器 (ADC)、黑电平校准 (BLC)、AEC/AGC 和最终数字视频并行输出 (DVP) 提供集成模数数据转换。OV426 支持标准 SCCB 接口与系统通信并操作上述功能。

在操作期间，OV426 对OV6946 的专有模拟输出进行解码，并通过 ADC 将其数字化。生成的数字信号将由数字信号处理器（DSP）进行处理，最后发出标准的DVP输出。

好像是相机的模块也是使用SPI控制的，一会儿看数据手册

DVP总线PCLK极限约在96M左右，而且走线长度不能过长，所有DVP最大速率最好控制在72M以下，PCB layout较容易画；MIPI总线速率lvds接口耦合，走线必须差分等长，并且需要保护，故对PCB走线以及阻抗控制要求高一点（一般来讲差分阻抗要求在85欧姆~125欧姆之间）。

DVP是并口，需要PCLK、VSYNC、HSYNC、D[0：11]——可以是8/10/12bit数据，具体情况要看ISP或baseband是否支持；MIPI是LVDS低压差分串口，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的接口信号线少，由于是低压差分信号，产生的干扰小，抗干扰能力也强。最重要的是DVP接口在信号完整性方面受限制，速率也受限制。500W还可以勉强用DVP，800W及以上都采用MIPI接口。

这里算一下这些相机的数据输出量：

RGB 彩色图像的每个像素有 24 位深度（每个通道 8 位）。然后，将其转换为字节，除以 8，以获得每像素的字节数。

最后，将每像素的字节数乘以像素数和每秒的帧数，就可以得到每秒的总数据量。以下是计算过程：

每个像素的字节数 = 24 位 / 8 = 3 字节

每秒的总数据量 = 每像素的字节数 × 像素数 × 帧率

每秒的总数据量 = 3 字节/像素 × 160,000 像素 × 30 帧/秒

每秒的总数据量 ≈ 14,400,000 字节/秒

所以，对于一个 160k pixels、30fps 的 RGB 彩色摄像头，输出的数据量大约是每秒 14.4 MB。

至于为什么是方的摄像头，感觉内窥镜都是圆形的，所以CMOS也都是方形的，也就是400x400这样的。