Introducción
El consumo de energía es fundamental para las cámaras con batería.módulo de cámara de endoscopio, unModulo de cámara de drones 4K, o un dispositivo portátilMódulo de cámara USBEste artículo explica maneras prácticas de reducir el consumo de energía eléctrica.Consumo de energíasin sacrificar la calidad de la imagen.
Por qué es importante el consumo de energía
Causas de alta potencia:
La duración de la batería es más corta.
El calor en un endoscopio, el calor puede causar molestias al paciente.
Las baterías más grandes son malas para los drones donde cada gramo cuenta.
Un ejemplo típicoModulo de cámara de la CMOConsume 100 mW a 1 W. Aquí hay métodos probados para cortar eso.
1. Seleccione un sensor de baja potencia (módulo de cámara de sensor)
Elmódulo de cámara del sensorConsume la mayor cantidad de energía.
Módulos de espera de baja potencia: algunos sensores utilizan < 1 μW en estado de inactividad.
Una resolución más baja 1080p consume menos energía que 4K. Para la inspección de drones, 720p puede ser suficiente.
Los sensores BSI son más eficientes y requieren menos ganancia y potencia.
Por unun módulo de cámara, elige sensores con IA integrada que sólo despiertan en movimiento.
2. Reducir la velocidad de fotogramas y la resolución
Escala de potencia aproximadamente con el reloj de píxeles.
A. NoModulo de cámara de drones 4Ka 30 fps utiliza el doble de la potencia de 15 fps.
Bajar de 4K a 1080p reduce la energía en un 50~70%.
Pregunte: ¿realmente necesita 4K a 60 fps? Para muchas tareas, 1080p a 15 ̊30 fps está bien.
3. Utilice una interfaz más eficiente
Módulo de cámara USBUSB 2.0 toma 200-500 mA del host; USB 3.0 toma más. Utilice USB 2.0 si es posible.
MIPI CSI‐2Para los sistemas integrados, el MIPI consume menos energía que el USB (sin chip puente).Modulo de cámara de drones 4Kdebe utilizar MIPI.
4. Optimiza la iluminación
Los LED pueden absorber cientos de miliamperios.
Iluminación pulsada LEDs encendidos sólo durante la exposición.
Baja corriente de LED en escenas brillantes.
LED más eficientes (por ejemplo, InGaN).
En unamódulo de cámara de endoscopio, los LED de punta son una importante fuente de calor; reducir el ciclo de trabajo mejora la seguridad.
5. Utilice modos de baja potencia
La mayor parteModulo de cámara de la CMOlos sensores tienen:
En espera, el sensor apagado, despierta en el gatillo.
Snapshot capturar un fotograma, y luego dormir.
Región de interés (ROI) ¢ sólo lee una pequeña parte del sensor, reduciendo los datos y la potencia.
Unun módulo de cámarapuede correr a 1 fps y cambiar a alta velocidad sólo en movimiento.
6Baja el voltaje.
Muchos sensores funcionan a 1,8 V de entrada/salida y 2,8 V analógicos.módulo de cámara del sensorlos diseños funcionan hasta 1,2 V.
7. Elige el procesador correcto
Por unun módulo de cámara(edge AI), utilizan un SoC de baja potencia (ARM Cortex-M) o un acelerador de IA (Google Coral).
8. Utilice la velocidad de fotogramas adaptativa
En el caso de los microcontroladores de baja potencia, la detección de movimiento se realiza a una velocidad de 30 fps.módulo de cámara de endoscopioutilizado en la inspección estacionaria.
9. Evite el procesamiento innecesario de imágenes
Si el host tiene CPU de repuesto, haga corrección de color, demosaicing o compresión allí.
10Prueba y medición
Utilice un analizador de potencia para registrar la corriente.Consumo de energíapara una 1080pModulo de cámara de la CMOa 30 fps debe ser < 150 mW solo para el sensor; el módulo total (incluido el puente) < 400 mW para USB 2.0.
Ejemplos de casos
Modulo de cámara de drones 4KUn fabricante de drones redujo el consumo de batería en un 35% al cambiar de 4K @ 60 fps a 4K @ 30 fps y usar MIPI en lugar de USB. También habilitaron el modo de espera entre puntos de acceso.
Modulo de cámara para endoscopioUn dispositivo médico ha aumentado la duración de la batería de 2 a 5 horas mediante el uso de una batería de menor potenciamódulo de cámara del sensor(IMX307 en lugar de IMX415) y LEDs pulsantes durante la exposición.
Modulo de cámara de inteligencia artificialUna cámara de seguridad doméstica utiliza la lectura de ROI, reduciendo la potencia a 1/5 de la captura de fotograma completo.
Módulos de cámaras de bajo consumo de Sincere
En Sincere, diseñamosmódulo de cámara de endoscopioyMódulo de cámara USBproductos con eficiencia energética:
SeleccionamosModulo de cámara de la CMOsensores con corrientes activas y de espera más bajas.
Ofrecemos firmware personalizado que pone el sensor en reposo entre capturas.
Paraun módulo de cámaraEn el caso de los proyectos, integramos SoCs de bajo consumo y optimizamos la velocidad de fotogramas.
El nuestroModulo de cámara de drones 4Klos diseños utilizan MIPI CSI‐2 para una potencia mínima.
Resumen de las actividades
ReducciónConsumo de energíacomienza con la derechamódulo de cámara del sensor. Resolución más baja, menor velocidad de fotogramas, interfaces eficientes (MIPI sobre USB), modos de espera, LEDs pulsados y velocidades de fotogramas adaptables, todo ayuda.Módulo de cámara USBpara un dispositivo portátil omódulo de cámara de endoscopiopara uso médico, ahorrar milivatios prolonga la vida de la batería y mejora la confiabilidad.
