Camera 使用

简介

Firefly-RK3399 开发板分别带有两个MIPI,一个DVP摄像头接口,MIPI支持最高4K拍照,并支持 1080P 30fps以上视频录制。此外,开发板还支持 USB 摄像头。

本文以 OV13850/OV5640 摄像头为例,讲解在该开发板上的配置过程。

接口效果图

_images/camera1.jpg

DTS配置

 isp0: isp@ff910000 {
	 …
	 status = "okay";
 }
 isp1: isp@ff920000 {
	 …
	 status = "okay";
 }

驱动说明

与摄像头相关的代码目录如下:

Android:
 `- hardware/rockchip/camera/
    |- CameraHal             // 摄像头的 HAL 源码
    `- SiliconImage          // ISP 库,包括所有支持模组的驱动源码
       `- isi/drv/OV13850    // OV13850 模组的驱动源码
          `- calib/OV13850.xml // OV13850 模组的调校参数
 `- device/rockchip/rk3399/   
    |- rk3399_firefly_aio_box
    |  `- cam_board.xml      // 摄像头的参数设置

 Kernel:
 |- kernel/drivers/media/video/rk_camsys  // CamSys 驱动源码
 `- kernel/include/media/camsys_head.h

配置原理

设置摄像头相关的引脚和时钟,即可完成配置过程。

从以下摄像头接口原理图可知,需要配置的引脚有:AF_VDD28、DOVDD18、AVDD28、DVDD12、PWDN1、RST 和 MCLK。

  • mipi接口 _images/camera2.jpg
  • dvp接口 _images/camera3.jpg
  • AF_VDD28 可不做配置。
  • DOVDD18、AVDD28 由 DVP_PWR 控制,DVP_PWR 对应 RK3399 的 GPIO1_C7: _images/camera4.jpg
  • DVDD12 由 CIF_POWER 引脚控制,CIF_POWER 对应 RK3399 上的 GPIO1_C6 引脚:

_images/camera5.jpg

  • MIPI CIF:PWDN0(共用)、PWDN1、RST 对应 GPIO2_B4、GPIO2_D4、GPIO0_B0 引脚:

_images/camera6.jpg

在开发板中,除了 DVDD12 (CIF_POWER) 要在 DTS中设置以外,其它引脚都是在 cam_board.xml 中设置。

配置步骤

配置 Android

修改device/rockchip/rk3399/$(TARGET_PRODUCT)/cam_board.xml 来注册摄像头:

<BoardFile>
<BoardXmlVersion version="v0.0xf.0"></BoardXmlVersion>
<CamDevie>
<HardWareInfo>
<Sensor>
<SensorName name="OV13850"/>
<SensorLens name="50013A1"/>
<SensorDevID IDname="CAMSYS_DEVID_SENSOR_1B"/>
<SensorHostDevID busnum="CAMSYS_DEVID_MARVIN"/>
<SensorI2cBusNum busnum="1"/>
<SensorI2cAddrByte byte="2"/>
<SensorI2cRate rate="100000"/>
<SensorAvdd name="NC" min="28000000" max="28000000" delay="0"/>
<SensorDvdd name="NC" min="12000000" max="12000000" delay="0"/>
<SensorDovdd name="NC" min="18000000" max="18000000" delay="5000"/>
<SensorMclk mclk="24000000" delay="1000"/>
<SensorGpioPwen ioname="RK30_PIN1_PC7" active="1" delay="1000"/>
<SensorGpioRst ioname="RK30_PIN0_PB0" active="0" delay="1000"/>
<SensorGpioPwdn ioname="RK30_PIN2_PD4" active="0" delay="0"/>
<SensorFacing facing="back"/>
<SensorInterface interface="MIPI"/>
<SensorMirrorFlip mirror="0"/>
<SensorOrientation orientation="180"/>
<SensorPowerupSequence seq="1234"/>
<SensorFovParemeter h="60.0" v="60.0"/>
<SensorAWB_Frame_Skip fps="15"/>
<SensorPhy phyMode="CamSys_Phy_Mipi" lane="2" phyIndex="1" sensorFmt="CamSys_Fmt_Raw_10b"/>
</Sensor>
<VCM>
<VCMDrvName name="DW9714"/>
<VCMName name="HuaYong6505"/>
<VCMI2cBusNum busnum="1"/>
<VCMI2cAddrByte byte="0"/>
<VCMI2cRate rate="0"/>
<VCMVdd name="NC" min="0" max="0" delay="0"/>
<VCMGpioPower ioname="NC" active="0" delay="1000"/>
<VCMGpioPwdn ioname="NC" active="0" delay="0"/>
<VCMCurrent start="20" rated="80" vcmmax="100" stepmode="13" drivermax="100"/>
</VCM>
<Flash>
<FlashName name="Internal"/>
<FlashI2cBusNum busnum="0"/>
<FlashI2cAddrByte byte="0"/>
<FlashI2cRate rate="0"/>
<FlashTrigger ioname="NC" active="0"/>
<FlashEn ioname="NC" active="0"/>
<FlashModeType mode="1"/>
<FlashLuminance luminance="0"/>
<FlashColorTemp colortemp="0"/>
</Flash>
</HardWareInfo>
<SoftWareInfo>
<AWB>
<AWB_Auto support="1"/>
<AWB_Incandescent support="1"/>
<AWB_Fluorescent support="1"/>
<AWB_Warm_Fluorescent support="1"/>
<AWB_Daylight support="1"/>
<AWB_Cloudy_Daylight support="1"/>
<AWB_Twilight support="1"/>
<AWB_Shade support="1"/>
</AWB>
<Sence>
<Sence_Mode_Auto support="1"/>
<Sence_Mode_Action support="1"/>
<Sence_Mode_Portrait support="1"/>
<Sence_Mode_Landscape support="1"/>
<Sence_Mode_Night support="1"/>
<Sence_Mode_Night_Portrait support="1"/>
<Sence_Mode_Theatre support="1"/>
<Sence_Mode_Beach support="1"/>
<Sence_Mode_Snow support="1"/>
<Sence_Mode_Sunset support="1"/>
<Sence_Mode_Steayphoto support="1"/>
<Sence_Mode_Pireworks support="1"/>
<Sence_Mode_Sports support="1"/>
<Sence_Mode_Party support="1"/>
<Sence_Mode_Candlelight support="1"/>
<Sence_Mode_Barcode support="1"/>
<Sence_Mode_HDR support="1"/>
</Sence>
<Effect>
<Effect_None support="1"/>
<Effect_Mono support="1"/>
<Effect_Solarize support="1"/>
<Effect_Negative support="1"/>
<Effect_Sepia support="1"/>
<Effect_Posterize support="1"/>
<Effect_Whiteboard support="1"/>
<Effect_Blackboard support="1"/>
<Effect_Aqua support="1"/>
</Effect>
<FocusMode>
<Focus_Mode_Auto support="1"/>
<Focus_Mode_Infinity support="1"/>
<Focus_Mode_Marco support="1"/>
<Focus_Mode_Fixed support="1"/>
<Focus_Mode_Edof support="1"/>
<Focus_Mode_Continuous_Video support="0"/>
<Focus_Mode_Continuous_Picture support="1"/>
</FocusMode>
<FlashMode>
<Flash_Mode_Off support="1"/>
<Flash_Mode_On support="1"/>
<Flash_Mode_Torch support="1"/>
<Flash_Mode_Auto support="1"/>
<Flash_Mode_Red_Eye support="1"/>
</FlashMode>
<AntiBanding>
<Anti_Banding_Auto support="1"/>
<Anti_Banding_50HZ support="1"/>
<Anti_Banding_60HZ support="1"/>
<Anti_Banding_Off support="1"/>
</AntiBanding>
<HDR support="1"/>
<ZSL support="1"/>
<DigitalZoom support="1"/>
<Continue_SnapShot support="1"/>
<InterpolationRes resolution="0"/>
<PreviewSize width="1920" height="1080"/>
<FaceDetect support="0" MaxNum="1"/>
<DV>
<DV_QCIF name="qcif" width="176" height="144" fps="10" support="1"/>
<DV_QVGA name="qvga" width="320" height="240" fps="10" support="1"/>
<DV_CIF name="cif" width="352" height="288" fps="10" support="1"/>
<DV_VGA name="480p" width="640" height="480" fps="10" support="0"/>
<DV_480P name="480p" width="720" height="480" fps="10" support="0"/>
<DV_720P name="720p" width="1280" height="720" fps="10" support="1"/>
<DV_1080P name="1080p" width="1920" height="1080" fps="10" support="1"/>
</DV>
</SoftWareInfo>
</CamDevie>
</BoardFile>

主要修改的内容如下:

  • Sensor 名称
<SensorName name="OV13850" ></SensorName>

该名字必须与 Sensor 驱动的名字一致,目前提供的 Sensor 驱动格式如下:

libisp_isi_drv_OV13850.so
  • Sensor 软件标识
<SensorDevID IDname="CAMSYS_DEVID_SENSOR_1A"></SensorDevID>

注册标识不一致即可,可填写以下值:

CAMSYS_DEVID_SENSOR_1A
CAMSYS_DEVID_SENSOR_1B
CAMSYS_DEVID_SENSOR_2
  • 采集控制器名称
<SensorHostDevID busnum="CAMSYS_DEVID_MARVIN" ></SensorHostDevID>

目前只支持:

CAMSYS_DEVID_MARVIN
  • Sensor 所连接的主控 I2C 通道号
<SensorI2cBusNum busnum="3"></SensorI2cBusNum>  

具体通道号请参考摄像头原理图连接主控的 I2C 通道号。

  • Sensor 寄存器地址长度,单位:字节
<SensorI2cAddrByte byte="2"></SensorI2cAddrByte>
  • Sensor 的 I2C 频率,单位:Hz,用于设置 I2C 的频率。
<SensorI2cRate rate="100000"></SensorI2cRate>
  • Sensor 输入时钟频率, 单位:Hz,用于设置摄像头的时钟。
<SensorMclk mclk="24000000"></SensorMclk>
  • Sensor AVDD 的 PMU LDO 名称。如果不是连接到 PMU,那么只需填写 NC。
<SensorAvdd name="NC" min="0" max="0"></SensorAvdd>
  • Sensor DOVDD 的 PMU LDO 名称。
<SensorDovdd name="NC" min="18000000" max="18000000"></SensorDovdd>

如果不是连接到 PMU,那么只需填写 NC。注意 min 以及 max 值必须填写,这决定了 Sensor 的 IO 电压。

  • Sensor DVDD 的 PMU LDO 名称。
<SensorDvdd name="NC" min="0" max="0"></SensorDvdd> 

如果不是连接到 PMU,那么只需填写 NC。

  • Sensor PowerDown 引脚。
<SensorGpioPwdn ioname="RK30_PIN2_PB6" active="0"></SensorGpioPwdn>

直接填写名称即可,active 填写休眠的有效电平。

  • Sensor Reset 引脚。
    <SensorGpioRst ioname="RK30_PIN3_PB0" active="0"></SensorGpioRst>

直接填写名称即可,active 填写复位的有效电平。

  • Sensor Power 引脚。
<SensorGpioPwen ioname="RK30_PIN0_PB3" active="1"></SensorGpioPwen>

直接填写名称即可, active 填写电源有效电平。

  • 选择 Sensor 作为前置还是后置。
<SensorFacing facing="front"></SensorFacing>

可填写 “front” 或 “back”。

  • Sensor 的接口方式
<SensorInterface mode="MIPI"></SensorInterface>

可填写如下值:

CCIR601
CCIR656
MIPI
SMIA
  • Sensor 的镜像方式
<SensorMirrorFlip mirror="0"></SensorMirrorFlip>

目前暂不支持。

  • Sensor 的角度信息
<SensorOrientation orientation="0"></SensorOrientation>
  • 物理接口设置

MIPI

<SensorPhy phyMode="CamSys_Phy_Mipi" lane="2" phyIndex="1" sensorFmt="CamSys_Fmt_Raw_10b"></SensorPhy>

hyMode:Sensor 接口硬件连接方式,对 MIPI Sensor 来说,该值取 “CamSys_Phy_Mipi” Lane:Sensor mipi 接口数据通道数 Phyindex:Sensor mipi 连接的主控 mipi phy 编号 sensorFmt:Sensor 输出数据格式,目前仅支持 CamSys_Fmt_Raw_10b

DVP

<SensorPhy phyMode="CamSys_Phy_Cif" sensor_d0_to_cif_d ="0" cif_num="0" sensorFmt="CamSys_Fmt_Yuv422_8b"></SensorPhy>

phyMode: Sensor 接口硬件连接方式,DVP Sensor 接口则为:CamSys_Phy_Cif sensor_d0_to_cif_d:Sensor DVP 输出数据位 D0 对应连接的主控 DVP 接口的数据位号码 cif_num:Sensor DVP 连接到主控 DVP 接口编号 sensorFmt:Sensor 输出的数据格式,目前版本支持填写 CamSys_Fmt_Yuv422_8b

编译内核需将 drivers/media/video/rk_camsys 驱动源码编进内核,其配置方法如下:

在内核源码目录下执行命令:

make menuconfig

然后将以下配置项打开:

Device Drivers  --->
 Multimedia support  --->
        camsys driver
         RockChip camera system driver  --->
                   camsys driver for marvin isp
                   camsys driver for cif

最后执行:

make ARCH=arm64 rk3399-firefly.img

即可完成内核的编译。

调试方法

终端下可以直接修改/system/etc/cam_board.xml调试各参数并重启生效

FAQs

1.无法打开摄像头,首先确定sensor I2C是否通信。若不通则可检查mclk以及供电是否正常(Power/PowerDown/Reset/Mclk/I2cBus)分别排查 2.支持列表ː 13Mː OV13850/IMX214-0AQH5 8Mː OV8825/OV8820/OV8858-Z(R1A)/OV8858-R2A 5Mː OV5648/OV5640 2Mː OV2680 详细资料可查询SDK/RKDocs