Rhagymadrodd
Wrth ychwanegu amodiwl camerai system fewnosod yn agor gweledigaeth peiriant, diogelwch, roboteg, ac IoT. Yn wahanol i gyfrifiadur pen desg lle rydych chi'n plygio gwe-gamera USB yn unig, mae angen meddwl yn ofalus am integreiddio mewnosodedig am ryngwyneb, gyrwyr, pŵer a maint. Mae'r erthygl hon yn cerdded trwy gamau ymarferol i integreiddio gwahanol fathau o gamerâu - o amodiwl camera bachgyda MIPI CSI-2, i aModiwl Camera CMOSgyda USB, a hyd yn oed sut aModiwl Synhwyrydd Isgoch UARTyn gallu gweithio ochr yn ochr â'r camera.
Cam 1: Dewiswch y Modiwl Camera Cywir
Yn gyntaf, dewis amodiwl camera synhwyryddsy'n cyd-fynd â therfynau eich system wreiddio.
- Rhyngwyneb– Opsiynau cyffredin: MIPI CSI-2 (latency isel, pŵer isel, yn uniongyrchol i'r prosesydd), USB (UVC, plug-and-play, ceblau hirach), neu gyfochrog (mwy o binnau, hŷn). Ar gyfer y rhan fwyaf o systemau gwreiddio, MIPI sydd orau.
- Datrysiad– Mae 720p neu 1080p yn ddigon ar gyfer llawer o dasgau; Mae angen prosesydd pwerus ar 4K.
- Maint corfforol – A modiwl camera bach(ee, 8 mm × 8 mm) yn ffitio dyfeisiau cryno. Ar gyfer lleoedd bach, mae modiwlau lefel bwrdd COB yn bodoli.
- Sensitifrwydd– Ar gyfer golau isel neu isgoch, dewiswch aModiwl Camera CMOSgyda phicseli wedi'u goleuo'n ôl (BSI).
Nodyn: AModiwl Synhwyrydd Isgoch UARTnid yw'n gamera. Mae'n allbynnu data pellter neu bresenoldeb dros UART. Gallwch ychwanegu un i ganfod mudiant a deffro'r camera.
Cam 2: Deall y Rhyngwyneb Caledwedd
- MIPI CSI-2- Mae gan y mwyafrif o broseswyr gwreiddio (Raspberry Pi, i.MX, STM32MP, Jetson) gysylltydd CSI pwrpasol. Mae angen cebl rhuban a chysylltydd cyfatebol arnoch chi. Mae'rmodiwl camera mafon 2yn enghraifft glasurol - mae'n plygio'n uniongyrchol i borthladd CSI Pi.
- USB– Os oes gan eich prosesydd westeiwr USB (ee, Raspberry Pi, BeagleBone), gallwch ddefnyddio modiwl camera USB. Mae gyrrwr UVC cnewyllyn Linux yn ei drin yn awtomatig.
- Cyfochrog / DVP– Mae MCUs hŷn neu bŵer isel (fel rhai STM32F4) yn defnyddio rhyngwyneb cyfochrog. Mae hyn yn cymryd llawer o binnau GPIO ac amseru gofalus.
- Modiwl Synhwyrydd Isgoch UART- Cysylltwch ef ag UART (TX / RX) ar eich prosesydd. Darllenwch ei ddata cyfresol i gael gwerthoedd pellter neu bresenoldeb.
Cam 3: Paratoi OS a Gyrwyr
- Linux– Ar gyfer camerâu MIPI, galluogwch y troshaen coeden ddyfais gywir (ee, ar Raspberry Pi: dtoverlay=imx219). Mae camerâu USB yn defnyddio'r gyrrwr uvcvideo adeiledig. Defnyddiwch Video4Linux (V4L2) i ddal. Gorchymyn: v4l2-ctl --list-devices.
- Android- Cefnogir camerâu MIPI trwy'r Camera HAL. Mae BSPs gwerthwr yn cynnwys gyrwyr.
- RTOS (FreeRTOS, Zephyr)- Efallai y bydd angen i chi ysgrifennu gyrrwr. Mae camerâu cyfochrog symlach yn haws.
- Am aModiwl Synhwyrydd Isgoch UART, darllenwch nodau o'r ddyfais gyfresol a'u dosrannu.
Cam 4: Integreiddio Corfforol
- Mowntio—Diogelwch ymodiwl camera bachgyda sgriwiau neu glud. Alinio'r lens ag unrhyw ffenestr.
- Ceblau– Mae rhubanau MIPI yn fregus; cadwch nhw'n fyr ac osgoi troadau sydyn. Gall ceblau USB fod yn hirach ond mae angen lleddfu straen arnynt.
- Grym– Gwiriwch foltedd y camera (3.3 V neu 5 V fel arfer). Mae angen cyflenwadau lluosog ar rai modiwlau. AModiwl Camera CMOSgyda rheolydd adeiledig efallai mai dim ond 3.3 V sydd ei angen.
- EMI- Gall signalau MIPI achosi ymyrraeth. Defnyddiwch geblau cysgodol ac awyrennau daear.
Cam 5: Ysgrifennu Meddalwedd i Gyrchu'r Camera
- Defnyddio V4L2 (Linux)– Agor /dev/videoX, fformat gosod (ee, V4L2_PIX_FMT_YUYV neu MJPEG), gofyn am glustogau, a dechrau ffrydio. Mae llawer yn defnyddio libcamera neu GStreamer.
- Ar Raspberry Pi gyda modiwl camera mafon 2– Defnyddiwch libcamera-jpeg i ddal delwedd lonydd:
- libcamera-jpeg -o test.jpg
- Camera USB gyda Python– Gall OpenCV gael mynediad i unrhyw gamera UVC: cap=cv2.VideoCapture(0)
- Darllen Modiwl Synhwyrydd Isgoch UART– Agorwch y porth cyfresol (ee, /dev/ttyS0) ar y gyfradd baud gywir a darllenwch fframiau data.
Cam 6: Optimeiddio ar gyfer Cyfyngiadau Planedig
Lleihau cyfradd ffrâm (ee, 5-15 fps) i arbed CPU a phŵer.
Cydraniad is – mae HD llawn yn aml yn orlawn; defnyddio ROI llai.
Defnyddio rhanbarth o ddiddordeb (ROI) – darllenwch ran o'r synhwyrydd yn unig.
Sbardun gyda synhwyrydd arall – aModiwl Synhwyrydd Isgoch UARTyn gallu deffro'r camera dim ond pan ganfyddir symudiad.
Cam 7: Dadfygio Materion Cyffredin
- Na /dev/fideoX– Gwiriwch dmesg|fideo grep. Ar gyfer MIPI, gwiriwch droshaen coeden y ddyfais.
- Delwedd gwyrdd/pinc- Fformat lliw anghywir neu gydbwysedd gwyn heb ei osod.
- cryndod- Addasu amlygiad neu reolaeth ennill awtomatig.
- CPU uchel– Defnyddiwch amgodio caledwedd (H.264) neu gydraniad is.
Enghraifft: Raspberry Pi + modiwl camera mafon 2 + Synhwyrydd Isgoch UART
Cysylltwch y camera i'r porthladd CSI.
Cysylltwch synhwyrydd pellter isgoch UART i'r pinnau GPIO UART.
Ysgrifennwch sgript Python sy'n darllen y synhwyrydd. Pan fydd y pellter o dan drothwy, daliwch ddelwedd JPEG o'r camera.
Mae hyn yn gwneud camera syml wedi'i ysgogi gan symudiadau.
Casgliad
Integreiddio amodiwl camerai mewn i system wreiddiedig mae angen dewis yr hawlmodiwl camera synhwyrydd(rhyngwyneb, maint, cydraniad), ei gysylltu'n gywir (MIPI neu USB), ffurfweddu'r OS/gyrrwr, ac ysgrifennu meddalwedd cipio effeithlon. Amodiwl camera bachyn wych ar gyfer dyluniadau cryno. AModiwl Camera CMOSyn cynnig perfformiad pŵer isel modern. Mae'rmodiwl camera mafon 2yn ddewis prototeipio hawdd. Wrth ychwanegu aModiwl Synhwyrydd Isgoch UARTgalluogi deffro clyfar neu ymasiad data. Gyda chynllunio gofalus, gallwch ychwanegu gweledigaeth ddibynadwy i unrhyw ddyfais sydd wedi'i hymgorffori.
Cysylltwch â Sincere ar gyfer arferiadmodiwl cameracymorth integreiddio.
