Mv mipi camera manual/zh

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MV系列MIPI图像模组功能手册

1 概述

MV系列是专门为机器视觉设计的系列相机模块。它性能优异，结构紧凑，价格实惠。除了视频流模式外，还提供了触发模式和一系列与触发相关的功能。

为方便客户快速开发，我们提供了软硬件说明，寄存器手册以及嵌入式平台下的驱动，demo。

本文侧重于详细介绍MV系列产品的功能原理。关于硬件手册、寄存器、配置脚本、不同嵌入式平台的驱动及使用，请参考对应文档。

本文中，每个功能后[相关命令]一栏列出了mv_mipi_i2c.sh脚本中于此功能有关的命令。

2 图像采集

2.1 卷帘式曝光和全局曝光

2.1.1 卷帘式曝光

卷帘式曝光 sensor 实现如下图所示。逐行曝光从第一行开始曝光，一个行周期之后第二行才开始曝光。依次类推，经过 N-1 行后第 N 行开始曝光。第一行曝光结束后开始读出数据，读出一行需要一行周期时间（含行消隐时间）。至第一行完全读出后，第二行刚好开始读出，依次类推，当第 N-1行读完后，第 N行开始读出，直到整幅图像完全读出。

逐行曝光的 sensor 技术难度较全局曝光sensor 低，价格便宜，且分辨率较大，对于一些静态或者慢速物体拍摄是不错的选择。

Rolling shutter mode

2.1.2 全局曝光

全局曝光sensor实现如下图所示，sensor的所有行同时开始曝光，并同时结束曝光，在曝光结束后，sensor将所有电子从感光区转到存储区，之后逐行的读出像素数据。这样曝光的好处是拍摄运动物体时图像不会出现偏移和歪斜。

Global shutter mode

2.2 开始/停止采集

可以在任意时刻向相机发送开始采集和停止采集命令。摄像机收到开始采集命令后，如工作在视频流模式，则立刻开始曝光并输出图像；如工作在触发模式，则进入等待触发信号状态。同时，摄像机进入running状态。

摄像机收到停止采集命令后，会完成当前正在传输的帧以确保帧完整性，然后停止输出图像并进入standby状态。注意，如果设置了触发多帧，并且还没有完成所有图像帧输出，则会打断触发过程。

2.3 视频流模式

视频流模式下，摄像机会按照配置的ROI区域和帧率，连续曝光并输出图像。同一个传感器，在不同的ROI配置下，支持的最大帧率不同，请参考对应产品的datasheet。建议更改ROI之后，通过maxfps功能获取支持的最大帧率。
相关命令：trgmode,roi,fps,maxfps

2.4 普通触发模式

2.4.1 Rolling shutter（卷帘式曝光）

对于rolling shutter的sensor，如IMX178,一个完整的图像帧需要两帧图像周期才可以完成从曝光到输出的过程。所以最大帧率为视频流模式的一半。

在普通触发模式下，针对rolling shutter的sensor，我们将两个连续帧周期称为一个触发周期。

普通触发模式下，如一次触发多帧，触发延迟作用在本次触发信号后，触发间隔和曝光延迟都在每一个触发周期前有效。

下图以触发触发帧数设置为2为例：

Normal trigger mode( Rolling shutter)

2.4.2 Global shutter（全局曝光）

todo

2.5 高速触发模式

2.5.1 Rolling shutter（卷帘式曝光）

在高速触发模式下，假设一次触发帧数设置为N，那么第2到N帧都紧跟着前一帧输出，不再有触发间隔。这样可以达到与视频流模式一样的最高帧率。
todo: 画一个连续触发模式的图

2.6 工作模式的切换

在运行中工作模式不可以随意切换，必须要先停止采集，然后才能切换为新的工作模式。

2.7 触发源

摄像机支持软触发和硬触发两种触发源，这两种方式只是触发信号来源不同，触发延迟、曝光延迟、触发帧数、触发模式、触发间隔等等配置和功能完全一致。

2.7.1 软触发

通过i2c总线，向摄像机寄存器写入1，则进行了一次软触发。由于软件处理和i2c传输均存在一定的延时，因此软触发的及时性比硬触发要差，对及时性要求高的场合，建议采用硬触发。

2.7.2 硬触发

硬触发模式下，摄像机通过采集TrigIN IO的电平变化获得触发信号。详情见IO控制章节。