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编程问答

瑞芯微 | 摄像头ov13850移植笔记

發(fā)布時間：2024/3/12 编程问答 54 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了瑞芯微 | 摄像头ov13850移植笔记小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

《1.瑞芯微rk356x板子快速上手》

《2.Linux驅(qū)動|瑞芯微rtc-hym8563移植筆記》

《3.Linux驅(qū)動 | Linux內(nèi)核 RTC時間架構(gòu)-基于瑞芯微》

0、環(huán)境

soc : rk3568 board: EVB1-DDR4-V10 軟件：Android 11 Linux：4.19.232

一、ov13850簡介

1. 產(chǎn)品參數(shù)

品牌：Omnivision
型號：CMK-OV13850
接口：MIPI
像素：1320W

OV13850彩色圖像傳感器是一款低電壓、高性能1/3.06英寸1320萬像素CMOS圖像傳感器，使用OmniBSI+?技術(shù)提供了單-1320萬像素（4224×3136)攝像頭的功能。通過串行攝像頭控制總線（SCCB)接口的控制，它提供了全幀、下采樣、開窗的10位MIPI圖像。

OV13850擁有一個能夠在10位1320萬像素分辨率下以每秒24幀（fps)的速度運行的圖像陣列，用戶可以完全控制圖像質(zhì)量、格式和輸出數(shù)據(jù)傳輸。所有需要的圖像處理功能，包括曝光控制、白平衡、缺陷像素消除等，都可以通過SCCB接口進行編程。

此外，OmniBSI圖像傳感器使用專有的傳感器技術(shù)，通過減少或消除固定圖案噪聲、污跡等常見的圖像污染光源來提高圖像質(zhì)量，從而產(chǎn)生干凈、完全穩(wěn)定的彩色圖像。

為了提供定制信息，OV13850包括一個單編程（OPT)存儲器。OV13850擁有最多4車道的MIPI接口。

OV13850適用于低功耗相機模塊。

以下是測試用的攝像頭&擴展板：

2. 特性

●鏡頭尺寸：1/3.06英寸
●像素大小：1.12毫米×1.12毫米
●31.2°CRA為6mm z高度
●可編程控制幀速率，鏡像和翻轉(zhuǎn)，裁剪和窗口
●1320萬像素AT30fps
●雙線串行總線控制（SCCB)
●閃光燈輸出控制閃光
●支持輸出格式：10位RAW RGB
●支持圖像大小：13.2MP(4224×3136)、10MP(4224×2376)、4K2K(3840×2160)、EIS 1080P(2112×1188)、EIS 720P(1408×792)、more3
●支持2×2 Binning
●可達4車道MIPI串行輸出接口
●標準系列SCCB接口
●8k bit的嵌入式一次性可編程（OTP)存儲器（見側(cè)注）
●兩個片上鎖相環(huán)（PLLs)
●可編程控制：增益、曝光、幀率、圖像大水、水平反射鏡、垂直翻轉(zhuǎn)裁剪和平移
●內(nèi)置溫度傳感器
●圖像質(zhì)量控制：缺陷校正，自動黑電平校準，鏡頭陰影校正，和高度計行HDR。
●保證傳感器結(jié)溫：-300C到+850C
●電源核心：1.14V-1.26V;模擬：2.6-3.0V輸入/輸出：1.7-3.0V
●封裝：PLCC40

3. ov13850引腳圖

4. ov13850功能模塊

定時脈沖發(fā)生器輸出時鐘來訪問成像陣列的行,預先填充電荷并且按順序?qū)?shù)組的行進行采樣。

在預先填充電荷和采樣的時間間隔內(nèi)，每個像素點的電荷曝光時減少入射光。

這是在滾動快門的體系結(jié)構(gòu)的曝光時間。

曝光時間通過調(diào)整預先填充電荷和采樣之間的時間間隔控制。

在每一行的像素數(shù)據(jù)采樣后,通過模擬電路(AMP)進一步處理:糾正偏移量和將數(shù)據(jù)乘以相應(yīng)的增益。

模擬處理后通過10位ADC的輸出數(shù)組中的每個像素的數(shù)據(jù)。

ISP(image sensor processor)通過圖像輸出接口單元，經(jīng)過mipi接口（MCP/MDP）將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

5. 像素數(shù)組

OV13850傳感器的圖像數(shù)組4256列3152行(13414912像素)

顏色過濾器是安排在Bayer模式

Binning mode 2x2 binning

Binning mode 通常用于低分辨率

6. mirror 和 flip

OV13850提供圖像mirror（左右翻轉(zhuǎn)）和 flip（上下翻轉(zhuǎn)）模式

二、驅(qū)動移植

瑞芯微支持的攝像頭，有個support list，

此次從該list中選擇了ov13850

1. 驅(qū)動源文件及對應(yīng)腳本

默認sdk里面已經(jīng)將支持的所有攝像頭驅(qū)動都添加到了內(nèi)核，所以不需要移植該驅(qū)動了，

但是還是要確認下移植驅(qū)動對應(yīng)的一些信息

源程序

rk_android11.0_sdk_220718\kernel\drivers\media\i2c\ov13850.c rk_android11.0_sdk_220718\kernel\include\config\video\ov13850.h

kernel/drivers/media/i2c/Makefile

115 obj-$(CONFIG_VIDEO_OV13850) += ov13850.o

kernel/drivers/media/i2c/Kconfig

1282 config VIDEO_OV13850 1283 tristate "OmniVision OV13850 sensor support" 1284 depends on I2C && VIDEO_V4L2 && VIDEO_V4L2_SUBDEV_API 1285 depends on MEDIA_CAMERA_SUPPORT 1286 select V4L2_FWNODE 1287 ---help--- 1288 This is a Video4Linux2 sensor driver for the OmniVision 1289 OV13850 camera.

驅(qū)動對應(yīng)的宏開關(guān)

kernel/arch/arm64/configs/rockchip_defconfig

581 CONFIG_VIDEO_OV13850=y

2. 設(shè)備樹

1）典型ov系列攝像頭鏈接示意圖

ov系列攝像頭與SOC連接的主要的引腳有：
i2c、rst、pwdn、mclk、MIPI Clk、MIPI DATA

這幾根線是驅(qū)動工程師必須捋清楚的

2）電路圖

本次我們直接將攝像頭插在公版的視頻接口，用的是通道0，使用了4個lane【不知道具體硬件信息就問硬件工程師】

由電路圖可知，幾個關(guān)鍵引腳關(guān)系：

reset信號：GPIO3 B6
power down信號：GPIO4 B4
I2C通道：4
clock：cif

3）設(shè)備樹節(jié)點

參考sdk中其他平臺的ov13850節(jié)點來填寫

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsiov13850: ov13850@10 {status = "okay";compatible = "ovti,ov13850";reg = <0x10>;clocks = <&cru CLK_CIF_OUT>;clock-names = "xvclk";power-domains = <&power RK3568_PD_VI>;pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&cif_clk>;reset-gpios = <&gpio3 RK_PB6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;pwdn-gpios = <&gpio4 RK_PB4 GPIO_ACTIVE_HIGH>;rockchip,camera-module-index = <0>;rockchip,camera-module-facing = "back"; rockchip,camera-module-name = "ZC-OV13850R2A-V1";rockchip,camera-module-lens-name = "Largan-50064B31";port {ov13850_out: endpoint {remote-endpoint = <&mipi_in_ucam0>;data-lanes = <1 2 3 4>;};};};114 &csi2_dphy0 { 115 status = "okay"; 116 117 ports { 118 #address-cells = <1>; 119 #size-cells = <0>; 120 port@0 { 121 reg = <0>; 122 #address-cells = <1>; 123 #size-cells = <0>; 124 125 mipi_in_ucam0: endpoint@1 { 126 reg = <1>; 127 remote-endpoint = <&ov13850_out>; 128 data-lanes = <1 2 3 4>; 129 }; …… 152 }；

設(shè)備樹的信息最終轉(zhuǎn)換成i2c_client,并傳遞給ov13850驅(qū)動ov13850_probe()
compatible = “ovti,ov13850”;與驅(qū)動的of_match_table 保持一致

@rk_android11.0_sdk\kernel\drivers\media\i2c\ov13850.c #if IS_ENABLED(CONFIG_OF) static const struct of_device_id ov13850_of_match[] = {{ .compatible = "ovti,ov13850" },{}, }; MODULE_DEVICE_TABLE(of, ov13850_of_match); #endifstatic const struct i2c_device_id ov13850_match_id[] = {{ "ovti,ov13850", 0 },{ }, };static struct i2c_driver ov13850_i2c_driver = {.driver = {.name = OV13850_NAME,.pm = &ov13850_pm_ops,.of_match_table = of_match_ptr(ov13850_of_match),},.probe = &ov13850_probe,.remove = &ov13850_remove,.id_table = ov13850_match_id, };

關(guān)于攝像頭驅(qū)動，

彭老師后面會繼續(xù)更一篇文章講解。

3. 安卓配置文件

在以下兩個文件增加對應(yīng)攝像頭信息，

hardware/rockchip/camera/etc/camera/camera3_profiles_rk356x.xml hardware/rockchip/camera/etc/camera/camera3_profiles.xml

一口君直接參考的其他文件，

然后找一個相近型號的攝像頭修改的

三、查看攝像頭相關(guān)信息

1. 開機log

移植成功后，確認下對應(yīng)的驅(qū)動log

10-26 17:58:54.659 0 0 I ov13850 4-0010: driver version: 00.01.05 10-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: Failed to get power-gpios, maybe no use 10-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: 4-0010 supply avdd not found, using dummy regulator 10-26 17:58:54.659 0 0 I ov13850 4-0010: Linked as a consumer to regulator.0 10-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: 4-0010 supply dovdd not found, using dummy regulator 10-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: 4-0010 supply dvdd not found, using dummy regulator 10-26 17:58:54.660 0 0 E ov13850 4-0010: could not get default pinstate 10-26 17:58:54.660 0 0 E ov13850 4-0010: could not get sleep pinstate 10-26 17:58:54.665 0 0 I ov13850 4-0010: Detected OV00d850 sensor, REVISION 0xb2 10-26 17:58:54.665 0 0 I rockchip-csi2-dphy csi2-dphy0: dphy0 matches m00_b_ov13850 4-0010:bus type 4

2. 查看ov13850設(shè)備

驅(qū)動加載成功后，會有以下信息

查看攝像頭設(shè)備節(jié)點：

rk3568_r:/ # ls /dev/video* -l ls /dev/video* -l crw-rw---- 1 media camera 81, 0 2022-10-31 06:56 /dev/video0 crw-rw---- 1 media camera 81, 1 2022-10-31 06:56 /dev/video1 crw-rw---- 1 media camera 81, 2 2022-10-31 06:56 /dev/video2 crw-rw---- 1 media camera 81, 3 2022-10-31 06:56 /dev/video3 crw-rw---- 1 media camera 81, 4 2022-10-31 06:56 /dev/video4 crw-rw---- 1 media camera 81, 5 2022-10-31 06:56 /dev/video5 crw-rw---- 1 media camera 81, 6 2022-10-31 06:56 /dev/video6 crw-rw---- 1 media camera 81, 7 2022-10-31 06:56 /dev/video7 crw-rw---- 1 media camera 81, 8 2022-10-31 06:56 /dev/video8

3. 查看sys文件系統(tǒng)中文件信息

內(nèi)核會為攝像頭在目錄/sys/class/video4linux下分配設(shè)備信息描述文件

rk3568_r:/ # grep ov13850 /sys/class/video4linux/v*/name grep ov13850 /sys/class/video4linux/v*/name /sys/class/video4linux/v4l-subdev3/name:m00_b_ov13850 4-0010 rk3568_r:/ # grep "" /sys/class/video4linux/v*/name | grep mainpath grep "" /sys/class/video4linux/v*/name | grep mainpath /sys/class/video4linux/video0/name:rkisp_mainpath

4. 查看拓撲 media-ctl -d /dev/media0 -p

rk3568_r:/ # media-ctl -d /dev/media0 -p media-ctl -d /dev/media0 -p Opening media device /dev/media0 Enumerating entities Found 13 entities Enumerating pads and links Media controller API version 0.0.255 Media device information ------------------------ driver rkisp-vir0 model rkisp0 serial bus info hw revision 0x0 driver version 0.0.255 Device topology - entity 1: rkisp-isp-subdev (4 pads, 7 links) type V4L2 subdev subtype Unknown device node name /dev/v4l-subdev0 pad0: Sink [fmt:SBGGR10/4224x3136 crop.bounds:(0,0)/4096x3072 crop:(0,0)/4096x3072] <- "rkisp-csi-subdev":1 [] <- "rkisp_rawrd0_m":0 [] <- "rkisp_rawrd2_s":0 [] pad1: Sink <- "rkisp-input-params":0 [] pad2: Source [fmt:YUYV2X8/4096x3072 crop.bounds:(0,0)/4096x3072 crop:(0,0)/4096x3072] -> "rkisp_mainpath":0 [] -> "rkisp_selfpath":0 [] pad3: Source -> "rkisp-statistics":0 [] - entity 6: rkisp-csi-subdev (6 pads, 5 links) type V4L2 subdev subtype Unknown device node name /dev/v4l-subdev1 pad0: Sink <- "rockchip-csi2-dphy0":1 [] pad1: Source -> "rkisp-isp-subdev":0 [] pad2: Source -> "rkisp_rawwr0":0 [] pad3: Source pad4: Source -> "rkisp_rawwr2":0 [] pad5: Source -> "rkisp_rawwr3":0 [] - entity 13: rkisp_mainpath (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video0 pad0: Sink <- "rkisp-isp-subdev":2 [] - entity 19: rkisp_selfpath (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video1 pad0: Sink <- "rkisp-isp-subdev":2 [] - entity 25: rkisp_rawwr0 (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video2 pad0: Sink <- "rkisp-csi-subdev":2 [] - entity 31: rkisp_rawwr2 (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video3 pad0: Sink <- "rkisp-csi-subdev":4 [] - entity 37: rkisp_rawwr3 (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video4 pad0: Sink <- "rkisp-csi-subdev":5 [] - entity 43: rkisp_rawrd0_m (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video5 pad0: Source -> "rkisp-isp-subdev":0 [] - entity 49: rkisp_rawrd2_s (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video6 pad0: Source -> "rkisp-isp-subdev":0 [] - entity 55: rkisp-statistics (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video7 pad0: Sink <- "rkisp-isp-subdev":3 [] - entity 61: rkisp-input-params (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video8 pad0: Source -> "rkisp-isp-subdev":1 [] - entity 67: rockchip-csi2-dphy0 (2 pads, 2 links) type V4L2 subdev subtype Unknown device node name /dev/v4l-subdev2 pad0: Sink <- "m00_b_ov13850 4-0010":0 [] pad1: Source -> "rkisp-csi-subdev":0 [] - entity 70: m00_b_ov13850 4-0010 (1 pad, 1 link) type V4L2 subdev subtype Sensor device node name /dev/v4l-subdev3 pad0: Source [fmt:SBGGR10/4224x3136] -> "rockchip-csi2-dphy0":0 []

從entity70信息中可以看到：

該Entity完整的名稱是：m00_b_ov13850 4-0010
它是一個V4L2 subdev(Sub-Device) Sensor
它對應(yīng)的節(jié)點是/dev/v4l-subdev3，應(yīng)用程序（如v4l2-ctl）可以打開它，并進行配置
它僅有一個輸出（Source）節(jié)點，記為pad0
它的輸出格式是[fmt:SBGGR10/4224x3136]，其中SBGGR10是一種mbus-code的簡稱
它的Source pad0 鏈接到"rockchip-csi2-dphy0"的pad0，并且當前的狀態(tài)是 ENABLED。

三、拍照測試

1. 抓幀

rk3568_r:/ # v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=800,height=600,pixelformat=NV12 --stream-mmap=3 --stream-to=/sdcard/out.yuv --stream-skip=9 --stream-count=1 m-mmap=3 --stream-to=/sdcard/out.yuv --stream-skip=9 --stream-count=1 < <<<<<<<<< 7.51 fps <

【看到<<<<<<<<< 7.51 fps 說明成功】

參數(shù)說明

-d：攝像頭對應(yīng)設(shè)備文件 --set-fmt-video：指定了寬高及pxielformat(用FourCC表示)。NV12即用FourCC表示的pixelformat --stream-mmap：指定buffer的類型為mmap，即由kernel分配的物理連續(xù)的或經(jīng)過iommu映射的buffer --stream-to：指定幀數(shù)據(jù)保存的文件路徑 --stream-skip：指定丟棄(不保存到文件)前3幀 --stream-count：指定抓取的幀數(shù)，不包括--stream-skip丟棄的數(shù)量其他參數(shù) --set-selection，指定對輸入圖像進行裁剪。特別是當RKISP1的前級大小發(fā)生變化時要保證selection不大于前級輸出大小。RKCIF的裁剪則是通過--set-crop參數(shù)設(shè)置的 --stream-poll，該選項指示v4l2-ctl采用異步IO，即在dqbuf前先用select等等幀數(shù)據(jù)完成，從而保證dqbuf不阻塞。否則dqbuf將會阻塞直到有數(shù)據(jù)幀到來

2. 顯示圖片：

將文件**/sdcard/out.yuv從板子通過adb pull**命令拷貝出來，

運行于windows下： adb pull /sdcard/out.yuv

再拷貝到ubuntu中，執(zhí)行以下命令顯示圖片【用其他可以打開yuv格式圖片的工具也可以】

ffplay out.yuv -f rawvideo -pixel_format nv12 -video_size 800x600

【拍照時選擇其他較高分辨率會出錯，暫時還沒解決這個問題，有知道的可以聯(lián)系我：yikoupeng】

四、參數(shù)設(shè)置

1. 顯示攝像頭參數(shù)

顯示攝像頭參數(shù)

rk3568_r:/ # v4l2-ctl -d /dev/video0 -l v4l2-ctl -d /dev/video0 -l User Controls exposure 0x00980911 (int) : min=4 max=3324 step=1 default=1536 value=1536 Image Source Controls vertical_blanking 0x009e0901 (int) : min=192 max=29631 step=1 default=192 value=192 horizontal_blanking 0x009e0902 (int) : min=576 max=576 step=1 default=576 value=576 flags=read-only analogue_gain 0x009e0903 (int) : min=16 max=248 step=1 default=16 value=16 Image Processing Controls link_frequency 0x009f0901 (intmenu): min=0 max=0 default=0 value=0 flags=read-only pixel_rate 0x009f0902 (int64) : min=0 max=120000000 step=1 default=120000000 value=120000000 flags=read-only test_pattern 0x009f0903 (menu) : min=0 max=4 default=0 value=0

2. 增加曝光exposure

exposure值區(qū)間為: 4-3324
命令實例：

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-ctrl exposure=3324

3. 增加圖片亮度analogue_gain

analogue_gain用于設(shè)置顯示的圖像的亮度

analogue_gain值區(qū)間：16-248

命令實例：

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-ctrl analogue_gain=240

analogue_gain=16現(xiàn)象

analogue_gain=244現(xiàn)象【效果非常明顯】

4. 測試顯示信息test_pattern

參數(shù)test_pattern，可以用于測試顯示圖像

0：攝像頭
1-3 測試圖片
命令實例：

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-ctrl test_pattern=0

test_pattern = 1

test_pattern = 2

test_pattern = 3

5. 修改Entity的format、size

舉例一，GC2053攝像頭支持多個分辨率的輸出，默認為1920x1080?，F(xiàn)將輸出分辨率改為640x480：

media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2' "m00_b_ov13850 4-0010":0[fmt:SBGGR10//640x480]'

修改GC2053輸出后，rkisp-isp-subdev的大小及video device crop也相應(yīng)要修改。因為后級的大小不能大于前級的大小。

~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":0[fmt:SBGGR10/640x480]' ~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":0[crop: (0, 0)/640x480]' ~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":2[crop: (0, 0)/640x480]' ~/>$ v4l2-ctl -d/dev/video0\ --set-selection=target=crop, top=0, left=0, width=640, height=480

五、遇到問題解決

1. 解決閃退

主要是camera3_profiles_rk356x.xml和camera3_profiles.xml這兩個文件中沒有ov13850的信息

所以找到這兩個文件，增加相對應(yīng)的攝像頭信息
改文件位于sdk的目錄如下：

hardware/rockchip/camera/etc/camera/

內(nèi)容比較多，只貼出我修改那一段
【我將其他攝像頭都刪除了】

文件camera3_profiles.xml參數(shù)的說明，瑞芯微官方有相應(yīng)的說明文檔

2. app 提示沒有權(quán)限連接&打開設(shè)備失敗

10-24 15:20:15.535 1668 1668 D CAM_Camera2OneCamMgr: Getting First BACK Camera 10-24 15:20:15.535 1668 1668 I CameraManagerGlobal: Connecting to camera service 10-24 15:20:15.539 346 346 W ServiceManager: Permission failure: android.permission.CAMERA_OPEN_CLOSE_LISTENER from uid=10090 pid=1668 10-24 15:20:15.542 1668 1668 D CAM_Camera2OneCamMgr: Getting First FRONT Camera 10-24 15:20:15.543 1668 1668 W CAM_Camera2OneCamMgr: No front-facing camera found,try to find external facing camera. 10-24 15:20:15.544 1668 1668 W CAM_Camera2OneCamMgr: No external camera found.

該log位于以下文件

./packages/apps/Camera2/src/com/android/camera/one/v2/Camera2OneCameraManagerImpl.java:172

修改文件

packages/apps/Camera2/AndroidManifest.xml

增加下面兩處，會解決連接ManagerService 錯誤問題

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA_OPEN_CLOSE_LISTENER"/> android:sharedUserId="android.uid.system"

同時將設(shè)備樹文件
將mipi_in_ucam0里的reg修改為1，如果有其他攝像頭信息，一次往后填寫或者刪除。

114 &csi2_dphy0 { 115 status = "okay"; 116 117 ports { 118 #address-cells = <1>; 119 #size-cells = <0>; 120 port@0 { 121 reg = <0>; 122 #address-cells = <1>; 123 #size-cells = <0>; 124 125 mipi_in_ucam0: endpoint@1 { 126 reg = <1>; 127 remote-endpoint = <&ov13850_out>; 128 data-lanes = <1 2 3 4>; 129 }; ……

【這個reg是什么意思，有知道的老鐵可以給我留言】

3. APP打開設(shè)備失敗

從log看，沒有任何permission問題，攝像頭也打開了，但是就是連接失敗，主要是xml文件的sensorType 設(shè)置不對