嵌入式攝像頭的核心硬件架構由光學模組、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。鏡頭的選型需重點關注焦距、視場角（FOV）、光圈（F值）三個參數(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，長焦距鏡頭（8mm以上）適用于遠距離長焦拍攝；視場角與焦距負相關，廣角鏡頭（FOV＞120°）常用于全景監(jiān)控、車載環(huán)視，標準鏡頭（FOV 60°-90°）適用于日常成像；光圈F值越小，進光量越大，弱光成像效果越好，消費級產(chǎn)品常用F1.8-F2.2，工業(yè)級產(chǎn)品可達到F1.2。濾光片的作用是過濾雜光，紅外截止濾光片（IR-CUT）是主流選擇，可根據(jù)光線強度自動切換，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)絕對主流。CMOS傳感器的選型需關注分辨率、像素尺寸、感光技術三個核心指標：分辨率決定圖像清晰度，消費級產(chǎn)品常用1080P（200萬像素）、4K（800萬像素），工業(yè)級產(chǎn)品可達到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”，負責對傳感器輸出的原始圖像數(shù)據(jù)進行處理，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用場景的算力需求：消費級產(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，滿足基礎圖像處理需求；工業(yè)級、車載級產(chǎn)品需選擇獨立ISP芯片，如安霸（Ambarella）、思特威（SmartSens）的專用ISP，其具備更強的算力與更豐富的算法，支持多幀HDR、實時降噪等復雜處理。此外，ISP芯片的兼容性也需重點考慮，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。

控制與接口模塊負責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)，消費級產(chǎn)品可選擇低成本的8位MCU，工業(yè)級產(chǎn)品需選擇32位MCU（如STM32系列），確保實時性與可靠性。通信接口的選型需根據(jù)應用場景確定：MIPI CSI-2接口傳輸速率高、功耗低，是智能手機、嵌入式設備的主流選擇；USB接口即插即用，適用于攝像頭模組、外接設備；GMSL接口抗干擾能力強，支持長距離傳輸，專為車載場景設計；以太網(wǎng)接口適用于工業(yè)監(jiān)控、網(wǎng)絡攝像頭，支持遠程數(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。消費級產(chǎn)品常用鋰電池供電，需選擇低功耗的電源管理芯片（PMIC），實現(xiàn)休眠、喚醒的智能功耗控制；工業(yè)級、車載級產(chǎn)品需支持寬電壓輸入（如9-36V），具備過壓、過流、短路保護功能，適應復雜的供電環(huán)境。

硬件選型的核心原則是場景適配、性能平衡、成本可控：消費級產(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；車載級產(chǎn)品需滿足車規(guī)級認證（如AEC-Q100），確保在高溫、振動等極端環(huán)境下穩(wěn)定運行。