01
图像采集系统概述
什么是图像采集系统、系统组成（镜头、传感器、处理器、传输接口）、典型应用场景（工业检测、安防监控、医疗影像）
基础概念
02
光学成像基础
镜头参数（焦距、光圈、景深）、传感器类型（CCD vs CMOS）、分辨率与帧率的关系
光学传感器
03
图像传感器选型
像素尺寸、量子效率、动态范围、信噪比、全局快门与卷帘快门的区别
选型关键参数
04
嵌入式处理器选型
ARM、FPGA、GPU、ASIC在图像处理中的角色与选型依据
处理器架构
05
硬件接口协议
MIPI CSI-2、USB3.0 Vision、GigE Vision、Camera Link协议对比
接口协议
06
电路设计基础
传感器供电设计（LDO vs DCDC）、去耦电容布局、信号完整性基础
硬件电源
07
PCB布局要点
模拟与数字分区、高速信号布线、阻抗匹配、热管理
PCB布局
08
FPGA图像采集逻辑设计
Sensor驱动时序、像素时钟域同步、行场同步信号处理
FPGA时序
09
图像数据预处理
Bayer格式解码、坏点校正、黑电平校正、增益控制
ISP预处理
10
色彩处理管线
白平衡、颜色校正矩阵（CCM）、Gamma校正、色彩空间转换
色彩管线
11
图像缩放与裁剪
双线性插值、双三次插值、ROI裁剪的硬件实现
几何缩放
12
图像增强算法
直方图均衡化、锐化滤波、降噪滤波（均值、中值、高斯）
增强滤波
13
视频编码基础
H.264/H.265编码原理、码率控制、硬件编码器使用
编码视频
14
嵌入式Linux驱动开发
V4L2框架、Sensor驱动移植、DMA传输
驱动Linux
15
图像采集SDK设计
API封装、多线程采集、缓冲区管理（Ring Buffer）
SDK架构
16
实时传输协议
RTSP推流、RTP打包、UDP与TCP的选择
传输流媒体
17
网络摄像头实现
HTTP服务搭建、MJPEG流、WebSocket实时预览
网络摄像头
18
工业相机协议
GenICam标准、XML描述文件、寄存器读写控制
工业协议
19
多相机同步采集
硬件触发（GPIO）、软件时间戳、帧同步策略
同步多相机
20
图像质量评估
MTF测试、信噪比测量、色彩还原度、坏点检测
质量测试
21
系统调试工具
逻辑分析仪抓取Sensor时序、示波器测量时钟、串口日志
调试工具
22
常见问题排查
图像花屏、帧率不足、丢帧、色彩异常、曝光不稳定
故障排查
23
低光照优化
多帧融合、HDR合成、增益与曝光的平衡策略
低光HDR
24
宽动态范围（WDR）技术
多重曝光、局部色调映射、DOL模式
WDR动态
25
AI视觉集成
NPU使用、模型部署（TensorRT/OpenVINO）、推理结果叠加
AINPU
26
边缘计算案例
智能相机实现人脸检测、车牌识别、缺陷检测
边缘案例
27
系统功耗优化
动态电压频率调整（DVFS）、时钟门控、低功耗模式
功耗优化
28
产品可靠性设计
ESD防护、EMC设计、宽温测试、振动测试
可靠性EMC
29
量产与校准
镜头畸变校准、传感器一致性校准、产线测试流程
量产校准
30
项目实战：完整流程复盘
从需求分析到交付，完整图像采集系统开发流程复盘
实战复盘