Mv series camera appnotes 4 rpi/zh

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1 概述

MV系列MIPI相机是为工业领域的AI应用推出的专用相机。其使用MIPI CSI-2接口，尤其适合嵌入式运算平台使用。它具备丰富的数据格式和触发特性，极低的延时，极高的带宽和可靠的稳定性。

1.1 支持的模组

系列	型号	状态
MV系列	MV-MIPI-IMX178M	完成

2 硬件准备及安装

MV系列相机需要ADP-MV1配合即可接入树莓派。下面以MV-MIPI-IMX178M为例，介绍硬件的安装方法。

2.1 MV-MIPI-IMX178M与ADP-MV1的连接

二者使用0.5mm间距*30P的FFC异面线连接，注意接触面向外。

（插入图片，注意FFC排线规格及方向）

2.2 ADP-MV1与树莓派的连接

2.2.1 供电

ADP-MV1需要独立的5V供电，可以使用杜邦线直接从树莓派主板取电。

（插入图片，突出5V供电杜邦线线序）

2.2.2 树莓派Model B和Model B+

二者使用1mm间距*15P的FFC异面线连接，注意接触面安装方向。

（插入图片，注意接触面方向）

2.2.3 树莓派Zero,Zero W和Computer Module

二者使用15P转22P的FFC同面线连接，注意接触面安装方向。

（插入图片，注意接触面方向）

3 piOS的配置

具体安装树莓派系统方法请参考官方文档，详见：Install raspberrypi guide。

接通电源后，树莓派系统启动，初始树莓派系统中Camera 和 I2C都处于未启用状态。开机后我们需要将其手动打开，执行命令

sudo raspi-config

raspi-config bullseye

进入Interface Options，启用I2C，然后重启树莓派。

建议启用树莓派系统的ssh服务及samba服务，这里不再赘述树莓派系统如何开启ssh和samba服务。

4 Legacy模式和V4L2模式介绍

4.1 Legacy模式

传统模式，依赖博通的GPU进行图像处理。传统的raspicam软件集即采用此模式。此模式缺点是封闭，GPU端是闭源的，无法自由接入sensor。树莓派组织已经全面转向libcamera camera stack。

但是此模式依然有存在的价值：

1. 更多的使用GPU资源，降低CPU负载。这点对于性能比较差的早期版本树莓派很有用。
2. libcamera现在还缺乏一些功能支持。
3. 可以简单直接的获取图像数据到应用层，无需驱动层的支持。这点对于不依赖树莓派做isp的相机尤其有用。

有两种方法可以使用Legacy模式：

1. 使用Legacy版本的piOS。
2. 对于bullseye版本piOS，raspi-config中打开Legacy Camera选项。

4.2 libcamera以及V4L2模式

现在piOS已全面切换为libcamera-stack模式。这个模式有很多的优点，在树莓派网站上有详细的介绍。

libcamera-stack本质上以实现isp功能为核心，这点是MV系列相机不需要的。因此，我们采用了V4L2模式，而不是使用libcamera-stack。

与libcamera-stack相同，我们的V4L2模式，也实现了linux驱动层标准的V4L2驱动。基于此驱动，应用层可以直接开发程序获取图像并进行进一步处理。

5 V4L2模式用法

5.1 下载驱动包

git clone https://github.com/veyeimaging/raspberrypi_v4l2.git

5.2 安装驱动

cd raspberrypi_v4l2/release/

chmod +x *

sudo ./install_driver.sh veye_mvcam

然后重启树莓派。

备注：如果提示无法找到对应版本的驱动，说明我们没有提供对应您的piOS版本编译后的驱动程序。请尝试从源码编译。

5.3 卸载驱动

如需更换为Legacy模式，或者想要更换成其他摄像头模组型号的驱动，必须要先卸载现在的驱动。

sudo ./uninstall_driver.sh veye_mvcam

5.4 摄像头状态验证

以VEYE_MIPI_IMX178M为例：

dmesg | grep mvcam

可以看到linux启动阶段probe到的相机型号和版本号：

camera is: VEYE_MIPI_IMX178M

firmware version: 0x1080102

并且/dev/video0 节点存在，证明摄像头状态正常。

5.5 v4l2-ctl 应用范例

5.5.1 安装v4l2-utils

sudo apt-get install v4l-utils

5.5.2 v4l2-ctl配置参数

5.5.2.1 列出相机支持的数据格式

v4l2-ctl --list-formats-ext

ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT

        Type: Video Capture

        [0]: 'GREY' (8-bit Greyscale)

                Size: Discrete 3088x2064

        [1]: 'Y10P' (10-bit Greyscale (MIPI Packed))

                Size: Discrete 3088x2064

        [2]: 'Y10 ' (10-bit Greyscale)

                Size: Discrete 3088x2064

        [3]: 'Y12P' (12-bit Greyscale (MIPI Packed))

                Size: Discrete 3088x2064

        [4]: 'Y12 ' (12-bit Greyscale)

                Size: Discrete 3088x2064

        [5]: 'UYVY' (UYVY 4:2:2)

                Size: Discrete 3088x2064

需要特别说明的是，MV系列相机提供的UYVY模式仅作方便调试使用。

5.5.2.2 列出相机支持的可配置参数

v4l2-ctl -L

User Controls

                horizontal_flip 0x00980914 (bool)   : default=0 value=0

                  vertical_flip 0x00980915 (bool)   : default=0 value=0

                   trigger_mode 0x00981901 (int)    : min=0 max=2 step=1 default=0 value=0 flags=volatile

                    trigger_src 0x00981902 (int)    : min=0 max=1 step=1 default=1 value=1 flags=volatile

                    soft_trgone 0x00981903 (button) : flags=write-only, execute-on-write

                     frame_rate 0x00981904 (int)    : min=0 max=22 step=1 default=22 value=22 flags=volatile

可以使用下面的方法设置和获取参数。

v4l2-ctl --set-ctrl [ctrl_type]=[val]

v4l2-ctl --get-ctrl [ctrl_type]

需要指出的是，以上参数在开始取图的状态均不可修改。下面进行逐个说明：

5.5.2.3 配置翻转

• 水平翻转

v4l2-ctl --set-ctrl horizontal_flip=1

• 垂直翻转

v4l2-ctl --set-ctrl vertical_flip=1

5.5.2.4 配置触发模式

v4l2-ctl --set-ctrl trigger_mode=[0-2]

0：流模式

1：普通触发模式

2：快速连续触发模式

5.5.2.5 配置触发源

v4l2-ctl --set-ctrl trigger_src=[0-2]

0: 软触发

1: 硬触发

5.5.2.6 软触发一次

v4l2-ctl --set-ctrl soft_trgone

5.5.2.7 设置帧率

v4l2-ctl --set-ctrl frame_rate=[1-max]

随分辨率的调整，最大帧率会自动更新。

• 抓拍一张UYVY原始数据图片 (1080p mode)

v4l2-ctl --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=UYVY --stream-mmap --stream-count=1 --stream-to=uyvy-1920x1080.yuv

• 抓拍10张UYVY原始数据图片 (1080p mode)

v4l2-ctl --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=UYVY --stream-mmap --stream-count=10 --stream-to=uyvy-1920x1080_stream.yuv

6 yavta 应用范例

6.1 下载并编译yavta

git clone git://git.ideasonboard.org/yavta.git

cd yavta;make

6.2 yavta 例程

./yavta -c8 -Fuyvy_1920X1080.yuv --skip 0 -f UYVY -s 1920x1080 /dev/video0

PS. UYVY文件可以用这个播放器： YUV Displayer Deluxe.

9 从源代码编译驱动方法

请参考：树莓派平台上摄像头驱动源码编译指南。

10 参考资料

• 树莓派系统的安装
• 树莓派legacy camera stack和libcamera模式的区别

11 问题反馈

我们致力于为嵌入式平台的图像应用提供更丰富的可能性。因此，我们在嵌入式平台的软件基于开源的原则而进行。

如对我们现有软件有任何的问题、建议，欢迎提交到论坛:,或者给我们的技术人员发邮件xumm#csoneplus.com。

12 本文修改记录

• 2022-04-12

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