VEYE CS Camera for Jetson TX2/zh

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如何在英伟达Jetsno TX2平台使用VEYE系列和CS系列摄像头模组

1 概述

本文讲述怎样将VEYE系列和CS系列模组接入到英伟达公司的Jetson TX2开发板以及我们兼容的其他TX2主板上。采用的JetPack软件版本为r32.2.1，我们提供了编译好的固件和源代码两种方式来方便用户的使用。

VEYE-MIPI-327/CS-MIPI-IMX307是星光级内置ISP的摄像头模组，输出为MIPI-CSI2接口UYVY流模式。对于图像效果参数，我们并没有采用V4L2接口实现，而是采用了DRA(Directly Register Access)模式，我们提供了一组Shell脚本直接控制摄像头模组。

2 硬件准备及安装

2.1 英伟达TX2 Developer Kit

我们设计了专用的转接板，连接方式如图（TODO）。

2.2 瑞泰RTSO-9001

CS-MIPI-IMX307 与瑞泰RTSO-9001（TX2）


与瑞泰RTSO-9001配套，需使用树莓派相机扩展板RTST-RPI转接板。

备注：当前版本的RTSO-9001的MIPI CSI-2接口供电能力不足以支撑我们摄像头的功率需求，需要额外5V供电给摄像头。上图中并未提现。

3 更新Jetson TX2系统

3.1 参考资料

Jetson start up： https://developer.nvidia.com/embedded/learn/getting-started-jetson

TX2 development kit： https://developer.nvidia.com/embedded/jetson-tx2-developer-kit

SDK Manager: https://docs.nvidia.com/sdk-manager/index.html
TX2 user guide: link

3.2 开发环境准备

  • 编译工具链

请参考这个链接安装编译工具链。

  • L4T源码和Rootfs

可以通过SDK Manager或者直接下载两种方式来获得源码。具体参考官方文档，此处不再赘述。

  • 配置开发环境

以下步骤假设SDK安装目录为<TOPDIR>，源代码在$L4T_DIR/sources目录。

export TOP_DIR=/home/xumm/nvidia/nvidia_sdk/JetPack_4.2.2_Linux_GA_P3310/

export L4T_DIR=$TOP_DIR/Linux_for_Tegra

export LOCALVERSION=-tegra

export LDK_ROOTFS_DIR=$TOP_DIR/Linux_for_Tegra/rootfs

export ARCH=arm64

export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

export CROSS32CC=arm-linux-gnueabihf-gcc

export TEGRA_KERNEL_OUT=$L4T_DIR/sources/kernel/out_kernel

export KERNEL_PATH=$L4T_DIR/sources/kernel/out_kernel

export NVIDIA_PATH=$L4T_DIR/sources/kernel/nvidia

cd $L4T_DIR/sources/kernel/kernel-4.9/

  • 生成默认版本烧写镜像,烧写默认镜像到TX2，准备好L4T环境

cd $L4T_DIR

sudo ./apply_binaries.sh  

sudo ./flash.sh jetson-tx2 mmcblk0p1

3.3 下载我们的bsp包

cd $L4T_DIR

git clone https://github.com/veyeimaging/nvidia_jetson_veye_bsp.git

export RELEASE_PACK_DIR=$L4T_DIR/nvidia_jetson_veye_bsp

3.4 使用预编译好Image和DTB

  • 升级Image文件

无论是使用预编译好的程序还是使用自行编译出的Image，只需在Jetson TX2板子上执行：

sudo cp <path to your Image dir>/Image /boot/Image -f

  • 烧写DTS分区，进入烧写模式，在Host PC执行

cp <path to your dtb dir>/dtbfilename $L4T_DIR/kernel/dtb/ -f

cd $L4T_DIR

sudo ./flash.sh -r -k kernel-dtb jetson-tx2 mmcblk0p1

烧写完成后，断电重启。

3.5 使用源码进行编译

3.5.1 编译kernel
  • patch代码

cp $RELEASE_PACK_DIR/drivers_source/cs_imx307 veye327/* $NVIDIA_PATH/drivers/media/i2c/

cp $RELEASE_PACK_DIR/drivers_source/kernel_csimx307veye327_config $L4T_DIR/sources/kernel/kernel-4.9/arch/arm64/configs/kernel_csimx307veye327_config

  • 编译

cd $L4T_DIR/sources/kernel/kernel-4.9/

make ARCH=arm64 O=$TEGRA_KERNEL_OUT kernel_csimx307veye327_config

make ARCH=arm64 O=$TEGRA_KERNEL_OUT Image -j4

编译完成的Image文件在 $TEGRA_KERNEL_OUT/arch/arm64/boot/Image，可以用于整体烧写，也可以用于动态升级。

以下用于整体烧写

sudo cp $TEGRA_KERNEL_OUT/arch/arm64/boot/Image $L4T_DIR/kernel/ -f

3.5.2 编译DTS
  • patch代码

TODO

  • 编译

TODO

kernel和DTS编译完成后，可以按照上面的步骤升级Image和DTB。

4 应用和测试

4.1 系统状态检测

完成系统安装后，在Jetson TX2板端执行以下命令来检测是否正确连接摄像头。

  • VEYE-MIPI-327型号

dmesg | grep veye327  

应当有类似如下提示：

Detected VEYE327 sensor

subdev veye327 3X-003b bound

此外，检查/dev/videoX设备节点，应当是存在的。

  • CS-MIPI-IMX307型号

dmesg | grep csimx307  

应当有类似如下提示：

Detected CS307 sensor

subdev csimx307 3X-003b bound

此外，检查/dev/videoX设备节点，应当是存在的。

4.2 视频流软件包和测试

我们的摄像头模组，在TX2系统中映射为/dev/videoX设备节点。X值是按照detect的逻辑顺序[0-5]递增的。举例说，如果只接入一个摄像头，则X为0。如果接入5个，则X提现为[0-4]。

gstreamer中，v4l2src可以通过指明device=/dev/videoX来访问不同的摄像头。

4.2.1 Gstreamer Usage
  • 视频预览1080p HD(硬件加速)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! "video/x-raw,format=(string)UYVY, width=(int)1920, height=(int)1080" ! nvvidconv ! "video/x-raw(memory:NVMM),format=(string)I420" ! nvoverlaysink sync=false

  • 视频预览720p@60 HD(模组支持此分辨率时，硬件加速)

gst-launch-1.0 v4l2src ! "video/x-raw,format=(string)UYVY, width=(int)1280, height=(int)720, framerate=(fraction)60/1" ! nvvidconv ! "video/x-raw(memory:NVMM),format=(string)I420" ! nvoverlaysink sync=false

  • 视频录像1080p HD（硬件加速）

gst-launch-1.0 v4l2src num-buffers=300 ! "video/x-raw,format=(string)UYVY, width=(int)1920, height=(int)1080" ! nvvidconv ! "video/x-raw(memory:NVMM),format=(string)I420" ! omxh264enc qp-range=20,20:20,20:-1,-1 ! matroskamux ! queue ! filesink location=videoname.mkv

  • 录像回放（硬件加速）

gst-launch-1.0 filesrc location=videoname.mkv ! matroskademux ! h264parse ! omxh264dec ! nvoverlaysink

  • 抓拍图片

gst-launch-1.0 v4l2src num-buffers=1 ! "video/x-raw,format=(string)UYVY, width=(int)1920, height=(int)1080" ! jpegenc ! filesink location=jpgname.jpg

4.3 视频控制软件包的使用

  • i2c bus说明：

ADP-TX2-6CAMA-F共6个MIPI接口，对应的i2c地址为[30-35]。

dmesg 显示的3X部分一致。

subdev veye327 3X-003b bound

subdev csimx307 3X-003b bound

执行i2c控制脚本时，需使用-b选项来指明控制的对应摄像头。

  • VEYE-MIPI-327

具体使用说明请见：I2C脚本使用说明。

  • CS-MIPI-IMX307


5 参考资料

1. 北京瑞泰新时代公司网址：http://www.realtimes.cn/。


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