嵌入式攝像頭的核心硬件架構(gòu)由光學(xué)模組、圖像傳感器、ISP芯片、控制與接口模塊、電源管理模塊五大核心部分組成，各模塊的性能與選型直接決定攝像頭的整體表現(xiàn)。

光學(xué)模組是嵌入式攝像頭的“眼睛”，由鏡頭、濾光片、鏡座組成，其核心作用是將光線聚焦到圖像傳感器上。鏡頭的選型需重點(diǎn)關(guān)注焦距、視場(chǎng)角（FOV）、光圈（F值）三個(gè)參數(shù)：焦距決定拍攝距離，短焦距鏡頭（2-4mm）適用于近距離廣角拍攝，長(zhǎng)焦距鏡頭（8mm以上）適用于遠(yuǎn)距離長(zhǎng)焦拍攝；視場(chǎng)角與焦距負(fù)相關(guān)，廣角鏡頭（FOV＞120°）常用于全景監(jiān)控、車載環(huán)視，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭（FOV 60°-90°）適用于日常成像；光圈F值越小，進(jìn)光量越大，弱光成像效果越好，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品常用F1.8-F2.2，工業(yè)級(jí)產(chǎn)品可達(dá)到F1.2。濾光片的作用是過(guò)濾雜光，紅外截止濾光片（IR-CUT）是主流選擇，可根據(jù)光線強(qiáng)度自動(dòng)切換，兼顧白天彩色成像與夜間紅外成像。

圖像傳感器是嵌入式攝像頭的核心感知部件，分為CCD和CMOS兩大類，目前CMOS傳感器占據(jù)絕對(duì)主流。CMOS傳感器的選型需關(guān)注分辨率、像素尺寸、感光技術(shù)三個(gè)核心指標(biāo)：分辨率決定圖像清晰度，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品常用1080P（200萬(wàn)像素）、4K（800萬(wàn)像素），工業(yè)級(jí)產(chǎn)品可達(dá)到12K以上；像素尺寸直接影響感光能力，大像素尺寸（1.4μm以上）的傳感器在弱光環(huán)境下信噪比更高，成像質(zhì)量更優(yōu)；感光技術(shù)方面，背照式（BSI）傳感器將感光二極管置于電路層上方，減少光線遮擋，感光效率提升30%以上，堆棧式（Stacked）傳感器將感光層與電路層分離堆疊，進(jìn)一步提升集成度與性能，是中高端產(chǎn)品的首選。

ISP芯片是嵌入式攝像頭的“大腦”，負(fù)責(zé)對(duì)傳感器輸出的原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括黑電平校正、白平衡、曝光控制、降噪、銳化、HDR等功能。ISP芯片的選型需匹配應(yīng)用場(chǎng)景的算力需求：消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品可選擇集成于主控芯片的ISP單元，如高通驍龍、聯(lián)發(fā)科天璣系列芯片，滿足基礎(chǔ)圖像處理需求；工業(yè)級(jí)、車載級(jí)產(chǎn)品需選擇獨(dú)立ISP芯片，如安霸（Ambarella）、思特威（SmartSens）的專用ISP，其具備更強(qiáng)的算力與更豐富的算法，支持多幀HDR、實(shí)時(shí)降噪等復(fù)雜處理。此外，ISP芯片的兼容性也需重點(diǎn)考慮，需與圖像傳感器的接口（如MIPI CSI-2）匹配，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

控制與接口模塊負(fù)責(zé)攝像頭的指令控制與數(shù)據(jù)傳輸，核心包括MCU（微控制單元）與通信接口。MCU用于執(zhí)行拍攝指令、調(diào)整參數(shù)，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品可選擇低成本的8位MCU，工業(yè)級(jí)產(chǎn)品需選擇32位MCU（如STM32系列），確保實(shí)時(shí)性與可靠性。通信接口的選型需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景確定：MIPI CSI-2接口傳輸速率高、功耗低，是智能手機(jī)、嵌入式設(shè)備的主流選擇；USB接口即插即用，適用于攝像頭模組、外接設(shè)備；GMSL接口抗干擾能力強(qiáng)，支持長(zhǎng)距離傳輸，專為車載場(chǎng)景設(shè)計(jì)；以太網(wǎng)接口適用于工業(yè)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)攝像頭，支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

電源管理模塊的作用是為各模塊提供穩(wěn)定的供電，其性能直接影響攝像頭的功耗與穩(wěn)定性。消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品常用鋰電池供電，需選擇低功耗的電源管理芯片（PMIC），實(shí)現(xiàn)休眠、喚醒的智能功耗控制；工業(yè)級(jí)、車載級(jí)產(chǎn)品需支持寬電壓輸入（如9-36V），具備過(guò)壓、過(guò)流、短路保護(hù)功能，適應(yīng)復(fù)雜的供電環(huán)境。

硬件選型的核心原則是場(chǎng)景適配、性能平衡、成本可控：消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品需優(yōu)先考慮成本與功耗，選擇集成度高的方案；工業(yè)級(jí)產(chǎn)品需注重可靠性與精度，選擇高規(guī)格的傳感器與ISP芯片；車載級(jí)產(chǎn)品需滿足車規(guī)級(jí)認(rèn)證（如AEC-Q100），確保在高溫、振動(dòng)等極端環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。