Mv series camera appnotes 4 rpi/zh
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
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：
- 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。
- libcamera现在还缺乏一些功能支持。
- 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：
- 使用Legacy版本的piOS。
- 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
v4l2-ctl抓拍图片
- 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.
7 Legacy模式用法
8 i2c参数配置方法
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
11 问题反馈
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12 本文修改记录
- 2022-04-12
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