VEYE CS Camera on AVNET Maaxboard/zh

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English

如何在AVNET Maaxboard(mini)主板使用VEYE系列和CS系列摄像头模组

1 概述

Maaxboard的MIPI-CSI2的接口与树莓派一致，VEYE-MIPI-327S、CS-MIPI-IMX307、CS-MIPI-SC132等MIPI模组可以直接接入使用，而无需使用转接板。
在Maaxboard官方资料基础上，增加了我们的摄像头模组驱动，并提供了一些应用层的例程。

一般情况下，只需使用我们已编译好的Image和dtb。当然，你也可以根据我们开源的代码修改或重新编译驱动。

1.1 支持的模组：

模组型号支持表
系列 型号 状态
VEYE系列 VEYE-MIPI-IMX327S 完成
VEYE系列 VEYE-MIPI-IMX385 完成
VEYE系列 VEYE-MIPI-IMX462 完成
CS系列 CS-MIPI-IMX307 完成
CS系列 CS-MIPI-SC132 完成

VEYE系列和CS系列MIPI摄像头模组是内置ISP的，输出为MIPI-CSI2接口。

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。

特殊的，在这个i.MX平台上，摄像头采用了YUYV格式。

2 硬件准备及安装

MaaxBoard连接整体图
MaaxBoard连接整体图
MaaxBoard 连接细节图
MaaxBoard 连接细节图


3 更新Maaxboard系统

3.1 概述

本章节描述怎样更新MaaxBoard系统以支持我们的摄像头模组。要支持我们的摄像头模组，需要更新系统两个部分，Image和DTB。

Image部分，我们增加了摄像头驱动，DTB部分则指明了使用的摄像头型号。一般情况下，只需使用我们已编译好的Image和DTB，非必要情况下，无需根据代码进行编译。

3.2 BSP包介绍：

3.2.1 i.MX平台bsp

https://github.com/veyeimaging/nxp_i.mx_veye_bsp

包括以下主要内容：

  • driver源码
  • i2c通信工具集
  • 应用层demo
3.2.2 Maaxboard i.MX平台bsp

https://github.com/veyeimaging/avnet_maaxboard

包括以下主要内容：

  • 预编译好的linux kernel：Image
  • 预编译好的不同平台下的dtb
  • dts源码

3.3 烧写Maaxboard标准系统

Maaxboard支持Linux Debain、Linux Yocto、Android系统。Linux系统下，Image和dtb是一样的，我们采用Debain系统作为例子。

参考《MaaXBoard-Linux-Debian-UserManual-V1.3-CN.pdf》或《MaaXBoard_Mini-Linux-Debian-UserManual-V1.1-CN.pdf》文档，烧写标准版本。

3.4 使用编译好的Image和dtb

Maaxboard的Image和dtb，存放在TF卡的FAT分区，在maaxboard板载系统上挂载到/boot/目录。可以直接进行替换文件进行更新。

在HostPC：

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

解压kernel Image，将Image和em-sbc-imx8m-[camname].dtb放到TF卡的FAT分区。

修改uEnv.txt文件fdt_file的值来指定摄像头型号。

然后将TF卡插到Maaxboard板子上，重新上电启动即可。

4 应用和测试

在Maaxboard板卡上：

git clone https://github.com/veyeimaging/nxp_i.mx_veye_bsp.git

4.1 系统状态检测

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

  • VEYE-MIPI-IMX327S

dmesg | grep veye327  

应当有类似如下提示：

camera veye327_mipi is found

Registered sensor subdevice: veye327_mipi 0-003b

此外，检查/dev/video0设备节点，应当是存在的。

  • CS-MIPI-IMX307

dmesg | grep csimx307  

应当有类似如下提示：

camera csimx307_mipi is found

Registered sensor subdevice: csimx307_mipi 0-003b

此外，检查/dev/video0设备节点，应当是存在的。

  • CS-MIPI-SC132

dmesg | grep cssc132  

应当有类似如下提示：

camera cssc132_mipi is found

Registered sensor subdevice: cssc132_mipi 0-003b

此外，检查/dev/video0设备节点，应当是存在的。

4.2 列出摄像头支持的模式

v4l2-ctl --list-formats-ext

4.3 视频流测试

export DISPLAY=:0

  • 视频预览(VEYE-MIPI-IMX327S,CS-MIPI-IMX307 @1080p mode)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,width=1920,height=1080,framerate=(fraction)30/1' ! waylandsink

  • 帧率显示(VEYE-MIPI-IMX327S,CS-MIPI-IMX307 @1080p mode)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,width=1920,height=1080,framerate=(fraction)30/1' ! fpsdisplaysink video-sink=fakesink -v

  • 视频预览(CS-MIPI-IMX307 @1080p mode 10fps)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,width=1920,height=1080,framerate=(fraction)10/1' ! waylandsink

  • 视频预览(CS-MIPI-IMX307 @720p mode 60fps)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,width=1280,height=720,framerate=(fraction)60/1' ! waylandsink

  • 视频预览 (CS-MIPI-SC132 @1280*1080 mode 45fps)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,width=1280,height=1080,framerate=(fraction)45/1' ! waylandsink

  • 视频预览 (CS-MIPI-SC132 @1080*1280 mode 45fps)

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! 'video/x-raw,width=1080,height=1280,framerate=(fraction)45/1' ! waylandsink

  • 抓拍一张图片(VEYE-MIPI-327S,CS-MIPI-IMX307 @1080p mode)

gst-launch-1.0 v4l2src num-buffers=1 device=/dev/video0 ! 'video/x-raw, width=1920,height=1080' ! jpegenc ! filesink location=test_image.jpg

  • 抓拍一张图片 (CS-MIPI-IMX307 @720p mode)

gst-launch-1.0 v4l2src num-buffers=1 device=/dev/video0 ! 'video/x-raw, width=1280,height=720' ! jpegenc ! filesink location=720p.jpg

  • 抓拍一张图片 (CS-MIPI-SC132 @1280*1080 mode)

gst-launch-1.0 v4l2src num-buffers=1 device=/dev/video0 ! 'video/x-raw, width=1280,height=1080' ! jpegenc ! filesink location=test_image.jpg

  • v4l2grab抓拍一张图片(VEYE-MIPI-327S,CS-MIPI-IMX307 @1080p mode)

./v4l2grab -d /dev/video0 -W 1920 -H 1080 -I 30 -o picture.jpg

4.4 I2C脚本

由于我们的摄像头参数自由度比较高，并没有采用V4L2参数进行控制，而是使用脚本进行参数配置。

https://github.com/veyeimaging/nxp_i.mx_veye_bsp/tree/main/i2c_cmd

VEYE系列参数控制软件包使用说明

CS系列参数控制软件包使用说明

5 驱动的源代码编译

以下操作均在ubuntu Host PC上进行。

5.1 编译标准版本

参考官方文档《MaaXBoard-Linux-Development_Guide-V1.1-CN.pdf》

5.1.1 编译准备

export PATH=$PATH:[REPLACE with your path]/toolchain/gcc-linaro-7.3.1-2018.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/

export CC=aarch64-linux-gnu-gcc

export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

export ARCH=arm64

  • Maaxboard

make bcm2711_defconfig

make -j4

5.2 patch我们的代码

  • Driver source code

git clone https://github.com/veyeimaging/nxp_i.mx_veye_bsp.git

camera驱动源码路径为： linux/drivers/media/platform/mxc/capture，将camera驱动的源码放到对应目录。

  • Modify the the Makefile and Kconfig files

修改同路径下的Config和Makefile，增加对应camera驱动。

  • dts file

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

dts文件路径为：linux/arch/arm64/boot/dts/freescale，将dts文件放到此路径。

  • Modify dts Makefile

修改同路径下的Makefile，增加对应dts编译选项。

5.3 增加编译选项

make menuconfig

增加对应camera模块驱动的编译选项，路径为 Device Drivers > Multimedia support > V4L platform devices > MXC Camera/V4L2 PRP Features support 。

5.4 编译输出

make Image dtbs -j4

6 参考资料

Maaxboard 厂家 ：https://www.avnet.com/wps/portal/us/products/new-product-introductions/npi/avnet-maaxboard/

Maaxboard 官方资料：http://Avnet.com/MAAXBOARD


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