Mv mipi camera manual/zh
MV系列和RAW系列MIPI摄像机模组功能手册
1 概述
MV 系列和RAW系列是专为机器视觉应用设计的相机模组系列。该系列产品具有性能稳定、结构紧凑和成本优势,适用于多种工业和嵌入式视觉应用场景。除标准的视频流模式外,还支持触发模式(Trigger Mode)以及一系列与触发相关的功能,以满足机器视觉系统对同步采集和精准控制的需求。
RAW 系列相机仅包含一个 辅助控制单元,不集成 ISP(Image Signal Processor)模块。因此,其功能为 MV 系列功能的子集。在后续各功能章节中,将明确标注该功能是否适用于 RAW 系列相机。
为方便用户快速开展开发工作,我们提供了完整的开发资料,包括:
- 软件与硬件说明文档
- 寄存器手册
- 嵌入式平台驱动
- 示例程序(Demo)
本文档重点介绍 MV 系列和RAW系列产品的功能及其工作原理。关于以下内容,请参考对应的专项文档:
- 硬件接口手册
- 寄存器参考手册
- 配置脚本说明文档
- 各嵌入式平台驱动及使用指南
在本文档中,每个功能章节均包含 [相关命令] 一栏,用于列出 mv_mipi_i2c.sh 脚本中与该功能相关的控制命令,方便用户进行配置与调试。
1.1 产品系列
1.1.1 MV 系列
MV 系列摄像机模组集成了 ISP(Image Signal Processor) 和 辅助控制单元。其中 ISP 负责完成图像处理相关功能,例如曝光控制、增益调节以及多种图像优化算法,从而输出经过处理的图像数据。
MV 系列支持两种主要的图像采集模式:
- 视频流模式(Video Streaming Mode)
- 触发模式(Trigger Mode)
在视频流模式下,相机按照设定的帧率持续输出图像数据。
在触发模式下,相机根据外部触发信号进行图像采集。这种工作方式广泛应用于机器视觉系统,例如自动检测、工业测量和机器人视觉等场景。
此外,MV 系列还支持多种与触发相关的功能,用于实现更灵活的图像采集控制。
1.1.2 RAW 系列
RAW 系列摄像机模组不包含 ISP 模块,仅包含一个辅助控制单元,用于完成传感器配置、基本控制功能以及触发信号处理。
与 MV 系列相比,其触发相关功能相对简化。
由于没有 ISP,RAW 系列摄像机直接输出 图像传感器的原始数据(RAW Data),所有图像处理工作需要在主机端完成。
因此,RAW 系列的功能是 MV 系列功能的一个子集。
1.1.3 功能对比
下表列出了 MV 系列与 RAW 系列摄像机模组的主要区别:
| 功能 | MV 系列 | RAW 系列 |
|---|---|---|
| ISP 图像处理 | 支持 | 不支持 |
| 图像输出 | ISP 处理后的图像 | 传感器原始数据 |
| 触发模式 | 支持 | 支持(功能有所简化) |
| 图像处理方式 | 相机内部处理 | 主机端处理 |
| 驱动、寄存器、控制脚本 | 相互兼容 | 相互兼容 |
1.2 摄像机型号列表
| Series | Model | Max Resolution | Shutter Mode |
|---|---|---|---|
| MV series | MV-MIPI-IMX178M | 3088×2064@22.3 fps | Rolling |
| MV-MIPI-IMX287M | 720×544 @ 530fps RAW8
720×544 @ 437fps RAW10 720×544 @ 320fps RAW12 |
Global | |
| MV-MIPI-SC130M | 1280×1024@214fps RAW8
1280×1024@177fps RAW10 |
Global | |
| MV-MIPI-IMX296M | 1456×1088@60.3fps | Global | |
| MV-MIPI-IMX265M | 2064×1544@55fps | Global | |
| MV-MIPI-IMX264M | 2464×2056@35fps | Global | |
| MV-MIPI-GMAX4002M | 4lane@8bit mode:2048 x 1200 @213fps
4lane@10bit mode:2048 x 1200 @185fps 4lane@12bit mode:2048 x 1200 @158fps 2lane@8bit mode:2048 x 1200 @112fps 2lane@10bit mode:2048 x 1200 @99fps 2lane@12bit mode:2048 x 1200 @84fps |
Global | |
| RAW series | RAW-MIPI-SC132M | 1080×1280@120fps | Global |
| RAW-MIPI-IMX462M | 4lane mode@RAW10:1944 x 1096 @120fps
2lane mode@RAW10/RAW12:1944 x 1096 @60fps |
Rolling | |
| RAW-MIPI-AR0234M | 4lane mode:1920 x 1200 @120fps
2lane mode:1920 x 1200 @60fps |
Global | |
| RAW-MIPI-SC535M | 4lane@8bit mode:2448 x 2048 @83fps
4lane@10bit mode:2448 x 2048 @80fps 4lane@12bit mode:2448 x 2048 @70fps 2lane@8bit mode:2448 x 2048 @54fps 2lane@10bit mode:2448 x 2048 @42fps 2lane@12bit mode:2448 x 2048 @35fps |
Global |
2 图像采集(Image Acquisition)
本章节介绍 MV 系列和 RAW 系列摄像机的图像采集相关机制,包括传感器曝光方式、采集控制、视频流模式以及触发模式等内容。
不同型号的摄像机所使用的图像传感器类型不同,因此在触发模式下的工作机制和性能表现也可能有所差异。
2.1 卷帘式曝光和全局曝光
图像传感器按照曝光方式可以分为 卷帘式曝光(Rolling Shutter) 和 全局曝光(Global Shutter) 两种类型。
不同曝光方式在运动物体拍摄和触发模式下的行为有所不同。
2.1.1 卷帘式曝光
卷帘式曝光传感器的工作过程如下图所示。
在该模式下,图像各行按照顺序依次开始曝光:
- 第一行首先开始曝光
- 经过一个行周期后,第二行开始曝光
- 依次类推,第 N 行在第 N−1 行之后开始曝光
当第一行曝光结束后,开始进行数据读出。每读取一行数据需要一个行周期时间(包含行消隐时间)。
当第一行数据读取完成时,第二行刚好开始读取。随后各行依次读取,直到整幅图像全部输出完成。
卷帘式曝光传感器具有以下特点:
- 结构相对简单
- 成本较低
- 可以实现较高分辨率
因此,卷帘式曝光适用于 静态场景或低速运动目标的成像应用。
2.1.2 全局曝光
全局曝光传感器的工作方式如下图所示。
在全局曝光模式下:
- 传感器所有像素 同时开始曝光
- 所有像素 同时结束曝光
曝光结束后,传感器会将感光区域中的电荷转移到存储区域,然后再按行读取像素数据。
这种方式可以保证:
- 所有像素在同一时间采样
- 图像不会产生运动畸变
因此,全局曝光特别适用于 高速运动目标的图像采集,例如:
- 工业检测
- 机器人视觉
- 运动目标跟踪
2.2 开始/停止采集
用户可以在任意时刻向摄像机发送 开始采集 或 停止采集 命令。
当摄像机收到开始采集命令时:
- 如果当前工作在 视频流模式,摄像机会立即开始曝光并连续输出图像。
- 如果当前工作在 触发模式,摄像机会进入 等待触发信号状态。
此时摄像机状态进入 Running。
当摄像机收到停止采集命令时:
- 摄像机会先完成当前正在传输的图像帧,以保证帧数据完整
- 然后停止输出图像
- 摄像机进入 Standby 状态
需要注意:
如果当前配置为 触发多帧模式,且触发序列尚未完成,则停止采集命令会中断当前触发过程。因此,停止采集仅保证 当前帧完整性,但不保证 整个触发序列完整性。
相关命令:imgacq。
2.3 视频流模式
在视频流模式下,摄像机会按照设定的 ROI 区域 和 帧率(FPS) 连续进行曝光并输出图像数据。
对于同一款传感器,不同 ROI 配置下支持的 最大帧率(Max FPS) 可能不同。具体数值请参考对应产品的数据手册。
建议在修改 ROI 参数后,通过 maxfps 命令 查询当前配置下支持的最大帧率。
相关命令 :trgmode,roi,fps,maxfps。
2.4 普通触发模式
在普通触发模式下,建议将 fps 参数设置为 maxfps,以获得最大的触发响应能力。
不同类型传感器在触发模式下的行为存在差异,下面分别进行说明。
2.4.1 Rolling shutter(卷帘式曝光)
本节适用型号:MV-MIPI-IMX178M。
对于 Rolling Shutter 传感器(例如 IMX178),一帧图像从 开始曝光到完成输出 需要经历 两个帧周期。
因此,在触发模式下,其最大帧率约为视频流模式的一半。
在普通触发模式中,我们将 两个连续帧周期 定义为一个 触发周期(Trigger Cycle)。
当配置为 一次触发多帧 时:
- 触发延迟作用于当前触发信号之后
- 触发间隔和曝光延迟在每一个触发周期之前生效
下图以触发触发帧数设置为2为例:
2.4.2 Smartsens's Global shutter(全局曝光)
本节适用于: MV-MIPI-SC130M,RAW-MIPI-SC132M,RAW-MIPI-SC535M,RAW-MIPI-AR0234M。
对于 Smartsens 的 Global Shutter 传感器(例如 SC130GS),一帧图像的采集过程包括两个阶段:
- 曝光阶段(Exposure Time)
- 读出阶段(Readout)
只有在读出完成后,下一帧曝光才能开始。
因此在触发模式下,一个 曝光周期 + 读出周期 构成一个 触发周期。
由于曝光时间会影响整个触发周期长度,因此触发模式下的最大帧率通常 低于视频流模式。
下图以触发触发帧数设置为2为例:
需要注意:
RAW 系列模组 不支持 Exposure Delay 参数。
2.4.3 Sony's Global shutter(全局曝光)
本节适用于: MV-MIPI-IMX296M,MV-MIPI-IMX265M,MV-MIPI-IMX264M,MV-MIPI-IMX287M,MV-MIPI-GMAX4002M。
对于 Sony 的 Global Shutter 传感器,在外触发模式下:
- 上一帧的 读出过程
- 下一帧的 曝光过程
可以 并行进行。
因此,在触发模式下可以达到 接近视频流模式的最大帧率。
下图以触发触发帧数设置为2为例:
2.5 电平触发模式
本节适用型号:MV-MIPI-IMX296M,MV-MIPI-IMX265M,MV-MIPI-IMX264M,MV-MIPI-IMX287M,MV-MIPI-SC130M,MV-MIPI-GMAX4002M,RAW-MIPI-SC535M。
在电平触发模式下,触发信号的 电平宽度 用于控制曝光时间。
该模式具有以下特点:
- 不支持触发延迟
- 不支持触发间隔
- 不支持触发帧数配置
但支持:
- 触发信号滤波
- 曝光延迟参数
2.6 滚动快门多帧触发模式
本节适用型号:MV-MIPI-IMX178M。
在该模式下,如果一次触发配置为 N 帧,则:
- 第 1 帧由触发信号启动
- 第 2 到 N 帧会连续输出
- 不再存在触发间隔
因此可以达到与视频流模式相同的 最高帧率。
下图以触发触发帧数设置为3为例:
2.7 工作模式的切换
在摄像机运行过程中,工作模式不能直接切换。
必须按照以下顺序进行操作:
- 发送停止采集命令
- 等待摄像机进入 Standby 状态
- 修改工作模式配置
- 再次启动采集
2.8 触发源
摄像机支持两种触发源:
- 软件触发(Soft Trigger)
- 硬件触发(Hardware Trigger)
两种方式仅在 触发信号来源 上不同,其余功能完全一致,包括:
- 触发延迟
- 曝光延迟
- 触发帧数
- 触发间隔
需要注意:
触发源设置仅对以下模式有效:
- 普通触发模式
- 滚动快门多帧触发模式
相关命令:trgsrc。
2.8.1 软触发
通过i2c总线,向摄像机对应寄存器写入1,则进行了一次软触发。
需要注意的是,由于软件处理和 I²C 总线传输存在一定延时,软触发的响应时效性通常 低于硬触发。因此,对于对触发及时性要求较高的应用场景,建议优先使用硬触发模式。
相关命令:trgone。
2.8.2 硬触发
在硬触发模式下,摄像机通过采集 TrigIN IO 的电平变化获取触发信号。
硬触发模式能够提供更高的触发响应精度,适用于对同步和实时性要求严格的机器视觉应用。
触发信号的输入与具体 IO 控制方式请参考 IO 控制章节。
2.9 触发统计
触发统计功能用于记录摄像机在运行过程中触发事件的数量,并统计触发丢失情况。
- 总触发数量
- 硬触发模式下:经过触发滤波后有效触发次数
- 软触发模式下:所有触发次数
- 触发丢失数量 当摄像机处于触发周期时,如果收到新的硬触发或软触发信号,由于正在处理前一次触发,将无法立即响应新的触发,从而造成触发信号丢失。
需要注意:切换工作模式或触发源 不会自动清空触发统计数据。
相关命令:trgcount,trgclr。
3 图像属性
3.1 像素格式
MV系列相机输出格式符合MIPI CSI-2标准,不同型号支持的像素格式可能有所不同。见下表:
| 型号 | 像素格式 | 备注 |
|---|---|---|
| MV-MIPI-IMX178M | Mono8,Mono10,Mono12 | sensor的AD是12bit-depth |
| MV-MIPI-SC130M | Mono8,Mono10 | sensor的AD是10bit-depth |
| MV-MIPI-IMX287M | Mono8,Mono10,Mono12 | sensor的AD是8,10,12bit-depth |
| MV-MIPI-IMX296M | Mono8,Mono10 | sensor的AD是10bit-depth |
| MV-MIPI-IMX265M | Mono8,Mono10,Mono12 | sensor的AD是12bit-depth |
| MV-MIPI-IMX264M | Mono8,Mono10,Mono12 | sensor的AD是12bit-depth |
| MV-MIPI-GMAX4002M | Mono8,Mono10,Mono12 | sensor的AD是10,12bit-depth |
| RAW-MIPI-SC132M | Mono8,Mono10 | sensor的AD是10bit-depth |
| RAW-MIPI-IMX462M | Mono10,Mono12 | sensor的AD是10,12bit-depth |
| RAW-MIPI-AR0234M | Mono8,Mono10 | sensor的AD是10bit-depth |
| RAW-MIPI-SC535M | Mono8,Mono10,Mono12 | sensor的AD是12bit-depth |
相关命令:fmtcap,pixelformat。
3.2 图像尺寸和最大帧率
图像尺寸取决于传感器。不同型号有所不同。
图像最高帧率取决于传感器和相机处理能力,不同的图像尺寸下,最大帧率不同。
设置完成图像尺寸(ROI区域)后,摄像机会自动计算出最高帧率,提供给用户参考。
典型尺寸的最大帧率见下表:
| 型号 | 尺寸 | 最高帧率 | 备注 |
|---|---|---|---|
| MV-MIPI-IMX178M | 3088 × 2064 | 22.3 | 最大尺寸 |
| 2592 x 1944 | 28.15 | ||
| 2560 x 2048 | 27 | ||
| 1920 x 1080 | 67 | ||
| MV-MIPI-SC130M | 1280 × 1024 | 214 | 最大尺寸,RAW8 |
| 1280 x 720 | 249 | RAW8 | |
| 640 x 480 | 367 | RAW8 | |
| MV-MIPI-IMX296M | 1456×1088 | 60.3 | 最大尺寸 |
| 1280 x 720 | 90 | ||
| MV-MIPI-IMX287M | 720x544 | 530 | RAW8 |
| 437 | RAW10 | ||
| 320 | RAW12 | ||
| MV-MIPI-IMX265M | 2064×1544 | 55 | 最大尺寸 |
| MV-MIPI-IMX264M | 2464×2056 | 35 | 最大尺寸 |
| 1920 x 1080 | 67 | ||
| MV-MIPI-GMAX4002M | 2048 x 1200@4lane RAW8 | 213 | |
| 2048 x 1200@4lane RAW10 | 185 | ||
| 2048 x 1200@4lane RAW12 | 158 | ||
| 2048 x 1200@2lane RAW8 | 112 | ||
| 2048 x 1200@2lane RAW10 | 99 | ||
| 2048 x 1200@2lane RAW12 | 84 | ||
| RAW-MIPI-SC132M | 1080×1280 | 120 | 最大尺寸 |
| RAW-MIPI-IMX462M | 1920x1088@4lane RAW10 | 120 | |
| 1920x1088@2lane RAW10/12 | 60 | ||
| RAW-MIPI-AR0234M | 1920x1200@4lane | 120 | |
| 1920x1200@2lane | 60 | ||
| RAW-MIPI-SC535M | 2448 x 2048@4lane RAW8 | 84 | |
| 2448 x 2048@4lane RAW10 | 82 | ||
| 2448 x 2048@4lane RAW12 | 70 | ||
| 2448 x 2048@2lane RAW8 | 53 | ||
| 2448 x 2048@2lane RAW10 | 43 | ||
| 2448 x 2048@2lane RAW12 | 36 |
实际帧率可以小于最高帧率,而且可以设置为小数。为了保证相机帧率,我们规定了最大曝光时间不能大于[1/fps]秒。
相关命令:maxwh,maxfps,fps。
3.3 ROI区域
通过设置相机的图像感兴趣区域(ROI)可以只传输图像的特定区域,输出区域的参数包括输出区域的水平偏移(x)、垂直偏移(y)、宽度(w)和高度(h)。
全画幅输出的情况下,图像左上角坐标为(0,0)。
默认情况下,相机的图像感兴趣区域为传感器的全分辨率区域。
3.3.1 ROI参数要求
[x] [y] [height] 的步长为 4,[width] 的步长为 8。
此外不同型号的相机,有不同的最小ROI区域。
| 型号 | 最小ROI area | 备注 |
|---|---|---|
| MV-MIPI-IMX178M | 376 x 320 | |
| MV-MIPI-SC130M | 64 x 64 | |
| MV-MIPI-IMX296M | 80x4 | |
| MV-MIPI-IMX287M | 264x4 | |
| MV-MIPI-IMX265M | 264x4 | |
| MV-MIPI-IMX264M | 264x4 | |
| MV-MIPI-GMAX4002M | 64x64 | |
| RAW-MIPI-SC132M | 64x64 | |
| RAW-MIPI-IMX462M | 368x304 | |
| RAW-MIPI-AR0234M | 64x64 | |
| RAW-MIPI-SC535M | 64x64 |
摄像机将对用户参数进行必要的调整以满足参数要求。所以建议写完ROI参数之后,重新读出以确认真正生效的ROI区域。
相关命令:roi。
3.4 镜像翻转
此功能比较容易理解。需要特别说明的是,同时开启ROI和镜像翻转功能,图像首先ROI裁剪,然后镜像或者翻转。
相关命令:imgdir。
3.5 黑电平
目前黑电平值应用范围只能选择为全部像素,不支持像素选择。 黑电平值越低,对应图像越暗;黑电平值越高,对应图像越亮。
相关命令:blacklevel。
3.6 测试图
3.6.1 MV-MIPI-IMX178M
以下以12bit数据格式为例,说明测试图模式。
3.6.1.1 模式1:灰度渐变测试图
第一列值为0,每向右一列灰度值增加4。
3.6.1.2 模式2:竖条纹测试图
每列像素依次为FFEh/555h/AAAh/001h。
3.6.2 MV-MIPI-SC130M,RAW-MIPI-SC132M,RAW-MIPI-SC535M
3.6.2.1 模式1:灰度渐变测试图
3.6.3 RAW-MIPI-AR0234M
模式1:固定亮度灰度图
固定亮度为最大亮度的一半。
模式2:color bar
相关命令:testimg。
4 ISP功能
通常情况下,RAW系列相机在这个部分仅支持手动曝光和手动增益。然而,RAW-MIPI-AR0234M支持AEC控制。
RAW-MIPI-AR0234M支持的功能包括:
AAROI、手动曝光、自动曝光、手动增益、自动增益。
4.1 曝光和增益控制
4.1.1 AAROI
相机根据AAROI区域统计出当前的图像亮度,并用于自动曝光、自动增益的计算。默认情况下,AAROI不使能,真正生效的统计区域为输出图像全部区域,即ROI区域。
AAROI坐标是ROI区域内的相对坐标,所以该区域必须小于图像的ROI。
相关命令:aaroi,aaroienable。
4.1.2 曝光
相机曝光时间范围是(0,1000000/fps) us。曝光时间的所有参数都是以微秒为单位。但是,由于传感器的特性,传感器的实际曝光时间单位是1行,不能精确到1us。
在任何模式下,都可以通过exptime命令读取当前的实际曝光时间。
曝光控制模式:手动曝光、自动曝光、单次自动曝光。
相关命令:expmode,exptime。
4.1.2.1 手动曝光
使用固定的曝光时间。
相关命令:expmode,metime。
4.1.2.2 自动曝光
自动调节相机的曝光时间,使 AAROI 中的平均亮度达到期望亮度值。这个过程会一直持续,因此可以迅速适应环境亮度的变化。
目标亮度值范围时0-255,与pixelformat无关。
相关命令:expmode,aatarget, aemaxtime。
4.1.2.3 单次自动曝光
通过expmode命令设置相机进入单次自动曝光模式,则相机会进行一次自动曝光调节,完成调节后关闭自动调节。如果由于环境亮度与最大曝光时间不匹配,无法将调节到目标亮度,超时后也会停止调节。
相关命令:expmode,aatarget, aemaxtime。
4.1.3 增益
相机的增益范围,取决于使用的sensor。增益的提高会导致噪声提高,建议不要使用过大的增益。
| model | Range | Step |
|---|---|---|
| MV-MIPI-IMX178M | 0-48dB | 0.1dB |
| MV-MIPI-SC130M | 0-40dB | 0.1dB |
| MV-MIPI-IMX287M | 0-48dB | 0.1dB |
| MV-MIPI-IMX296M | 0-48dB | 0.1dB |
| MV-MIPI-IMX265M | 0-48dB | 0.1dB |
| MV-MIPI-IMX264M | 0-48dB | 0.1dB |
| MV-MIPI-GMAX4002M | Analog Gain:0 dB to 11.6 dB
Digital Gain: 6 dB to 23.8 dB |
0.1dB |
| RAW-MIPI-SC132M | 0-40dB | 0.1dB |
| RAW-MIPI-SC535M | 0-69dB | 0.1dB |
4.1.3.1 手动增益
使用固定的增益。
相关命令:gainmode,mgain。
4.1.3.2 自动增益
自动调节相机的增益,使 AAROI 中的平均亮度达到期望亮度值。这个过程会一直持续,因此可以迅速适应环境亮度的变化。
目标亮度值范围时0-255,与pixelformat无关。
相关命令:gainmode,aatarget, agmaxgain。
4.1.3.3 单次自动增益
通过gainmode命令设置相机进入单次自动增益模式,则相机会进行一次自动增益调节,完成调节后关闭自动调节。如果由于环境亮度与最大增益不匹配,无法将调节到目标亮度,超时后也会停止调节。
相关命令:gainmode,aatarget, agmaxgain。
4.1.4 其他说明
1. 同时使能自动曝光和自动增益时,相机优先使用曝光时间,尽量降低增益的使用。尽量避免由于过大的增益而引起的噪声。
2. aeag_run_once_save命令,执行AE once和AG once并将结果保存为手动值。有助于安装调试。
4.2 gamma
用户可以使用 Gamma 功能来优化采集图像的亮度,以便在显示器上显示出用户想要的图像亮度。
相机根据以下公式将Gamma 校正值(γ)应用于每个像素,来改变每个像素的亮度值。
对于 8 位像素格式,最大像素值(Ymax)等于 255;
对于 10 位像素格式,最大像素值(Ymax)等于 1023;
对于 12 位像素格式,最大像素值(Ymax)等于 4095;
gamma值范围是 0 到 4.00。
a) 当设置 Gamma = 1.0 时,整体亮度保持不变。
b) 当设置 Gamma < 1.0 时,整体亮度增加。
c) 当设置 Gamma > 1.0 时,整体亮度降低。
在所有情况下,黑色的像素(亮度值= 0)和白色的像素(亮度值=最大值)将不调整其亮度。
现阶段,只有8位深度数据支持gamma功能。
相关命令:gammaenable,gamma。
4.3 查找表
摄像机可以根据用户自定义查找表,逐个将摄像机输出值替换为目标值。
相关命令:lutenable,lut。
4.4 OSD叠加
部分摄像机模组ISP后进行OSD叠加功能。
- mode1:
在图像中心叠加一个宽高均为150个像素的正方形十字,笔画宽度为2个像素。用于进行坐标校准。
相关命令:osdmode
5 IO控制
对于RAW系列摄像头,输入IO支持触发边沿和触发延迟,不支持触发滤波功能。输出IO是直接引出的sensor的strobe out接口。
5.1 输入引脚配置
现在只有一个输入引脚:TriggerIN_IO。功能为:硬触发的输入信号。
可以通过Trigger Edge功能配置触发信号的有效沿。
相关命令:trgedge。
5.1.1 触发滤波
为了抑制外触发信号中的干扰,MV系列相机具有外触发滤波功能,包括低电平滤波和高电平滤波。
低电平滤波的作用是滤除低电平上的毛刺信号,高电平滤波的作用是滤除高电平上的毛刺信号。
滤波窗口的范围可以设置为[1,1000000]us。
下图以同时使能低电平滤波和高电平滤波,滤波时间为1ms为例:
相关命令:trgfilter_enable,trgfilter_time。
RAW系列摄像机模组不支持触发滤波功能。
5.1.2 触发延迟
MV系列摄像机和RAW系列摄像机具有触发延迟功能。触发延迟时间可以设置为[1,1000000]us。在硬触发和软触发都是生效的。
相关命令:trgdelay。
5.2 输出引脚配置
MV系列摄像机现在有2路输出信号,OUT_IO1和OUT_IO2。
OUT_IO1可以配置为Strobe和Userout两种功能。
OUT_IO2可以配置为Strobe、Userout、TriggerWait、XVS和XHS五种功能。
相关命令:outio1_mode,outio2_mode。
5.2.1 Strobe
在此模式下相机发送触发信号来激活闪光灯。strobe 信号高电平有效,接收到触发信号后,strobe 信号电平拉高,拉高时间为曝光延迟和触发周期之和。
RAW系列相机的strobe信号直接由sensor输出,是准确的曝光时间段。
5.2.2 UserOut
在此模式下用户可以自己设定相机恒定的输出电平来做特别处理,比如控制常亮光源或报警装置。不同的OUT_IO可以单独设置输出电平。
5.2.3 TriggerWait
触发等待信号表示摄像机现在可以随时响应触发信号。
可以使用相机的触发等待信号来优化触发图像采集,并可以有效避免过度触发的问题。
5.2.4 Strobe和TriggerWait信号的图示
5.2.4.1 Smartsens's 普通触发模式(global shutter)
本节适用于: MV-MIPI-SC130M,RAW-MIPI-SC132M,RAW-MIPI-SC535M。
下图以触发触发帧数设置为2为例,列出Strobe信号和TriggerWait信号:
5.2.4.2 Sony's 普通触发模式(Global shutter)
本节适用于: MV-MIPI-IMX296M,MV-MIPI-IMX265M,MV-MIPI-IMX264M,MV-MIPI-IMX287M,MV-MIPI-GMAX4002M。
下图以触发触发帧数设置为2为例,列出Strobe信号和TriggerWait信号:
5.2.4.3 Sony and Smartsens's 电平触发模式(global shutter)
本节适用于: MV-MIPI-IMX296M,MV-MIPI-IMX265M,MV-MIPI-IMX264M,MV-MIPI-IMX287M,MV-MIPI-SC130M,MV-MIPI-GMAX4002M.
5.2.4.4 Sony's 普通触发模式(Rolling shutter)
本节适用于: MV-MIPI-IMX178M。
下图以触发触发帧数设置为2为例,列出Strobe信号和TriggerWait信号:
5.2.4.5 Sony's 滚动快门多帧触发模式
本节适用于: MV-MIPI-IMX178M。
下图以触发触发帧数设置为3为例,列出Strobe信号和TriggerWait信号:
5.2.5 XVS
输出sensor的XVS信号。
5.2.6 XHS
输出sensor的XHS信号。
5.2.7 输出引脚翻转
为了方便相机 IO 配置与连接,MV 系列相机具有输出引脚电平反转功能。
相关命令 :outio1_rvs,outio2_rvs.
5.3 读取引脚状态
所有的输入和输出IO引脚都可以通过i2c协议读取其当前状态。
相关命令 :gpios_status.
6 RAW series camera的特别说明
6.1 触发延迟
对于RAW系列摄像头,触发信号需要经过MCU的转发而传递给sensor。这个转发有一个固定的950ns左右的延迟。
7 本文修改记录
- 2025-03-14
增加GMAX4002型号的描述。
- 2025-01-07
- 去掉RAW系列产品的SDA模式的描述。
- 根据RAW系列升级成果,增加关于RAW系列外触发模式的说明。
- 2024-08-27
增加关于pulse trigger mode的描述。注意与trgmodecap寄存器的值相印证。