برنامج تشغيل الكاميرا الحرارية RS300 لـ Raspberry Pi

هذا التعريف مخصص لـ "وحدة الكاميرا الحرارية "mini2" المشار إليها باسم rs300 في التعريف الأصلي.

بعض المواصفات الأساسية

"mini2" هي كاميرا تصوير حراري تأتي بدقات متعددة. لقياسات درجة الحرارة، يلزم وجود وحدة أو إصدار مختلف.

الدقات المتاحة هي:

1. 256x192 - 25/50 هرتز (25/50 هرتز متاحة عبر USB)
2. 384x288 - 30/60 هرتز (30/60 هرتز متاحة عبر USB)
3. 640x512 - 30/60 هرتز (60 هرتز غير مدعومة عبر USB)

NETD: 40 ملي كلفن

طرق إخراج الفيديو

يمكن لهذه الوحدة إخراج دفقين فيديو متزامنين. أحدهما رقمي والآخر تناظري.

USB 2.0

• وحدة 640 محدودة بـ 30 إطارًا في الثانية عبر USB.
• الكاميرا متوافقة مع UVC وستعمل بنفس طريقة كاميرا الويب، لكن عناصر التحكم في الكاميرا غير مكشوفة. بالنسبة لوحدة 256، يمكنك حتى تبديل معدل الإطارات من 25 إطارًا في الثانية إلى 50 إطارًا في الثانية في تطبيقات الكاميرا القياسية.
• تنسيق البكسل هو YUYV422 ولكن يمكنك تغييره إلى ترتيب مختلف مثل UYVU باستخدام SDK.
• لإرسال أوامر إلى الكاميرا عبر USB، مثل تغييرات السطوع، ومعايرة الغالق، وتغيير خرائط الألوان، ستحتاج إلى استخدام SDK المقدم. SDK مخصص لنظامي التشغيل windows و linux.

MIPI

• يسمح بـ 60 إطارًا في الثانية رقميًا مع وحدة 640.
• تحتوي لوحة الدوائر المطبوعة المخصصة على موصل ذي 15 سنًا متوافقًا مع منفذ كاميرا MIPI CSI-2 في RPi 4B. يمكنك استخدام كابل محول من 15 إلى 22 سنًا لتوصيل RPi 5 و 0 و CM.
• يستخدم تعريف rs300 للاتصال بـ Pi. تنفيذ أوامر الكاميرا عبر I2C دون الحاجة إلى أي SDK أو ملفات ثنائية مجمعة مسبقًا. بقدر ما تستطيع من الأوامر، يمكنك جعلها متوافقة مع V4L2 لسهولة التكامل.

CVBS

• يمكن ضبط الإخراج التناظري على NTSC أو PAL.
• يمكن إخراجه بالتزامن مع USB أو MIPI.
• يتم عرض خرائط الألوان الأبيض الحار والأسود الحار فقط. حتى الآن، يبدو أن جميع المعلمات الأخرى تؤثر بالتساوي على دفق الفيديو التناظري مثل؛ السطوع، والتباين، وتقليل الضوضاء، وتحسين التفاصيل الرقمية (DDE)، والتكبير/التصغير الرقمي.
  

التثبيت

المتطلبات الأساسية

• Raspberry Pi مع نظام Raspbian/Raspberry Pi OS Bookworm (لم يتم اختبار Bullseye)
• تثبيت ترويسات Linux
• دعم DKMS

البناء والتثبيت

تثبيت الترويسات المطلوبة:

sudo apt install linux-headers dkms git

تعديل التعريف قبل البناء. سيتم تحسين هذا قريبًا بحيث يمكن ضبطه دون تعديل كود التعريف

static int mode = 2; //0-640; 1-256; 2-384
static int fps = 60; //256: 25/50fps, 384/640: 30/60fps

تشغيل سكريبت الإعداد:

git clone https://github.com/Kodrea/rs300-v4l2-driver.git
cd /rs300-v4l2-driver
تعديل التعريف لاختيار الوحدة
sudo nano rs300.c
chmod +x setup.sh
./setup.sh

في ملف config.txt الخاص بك، أضف التراكب

• لنظام bookworm
  

sudo nano /boot/firmware/config.txt

ثم أضف

camera_auto_detect=0
dtoverlay=rs300

ثم أعد التشغيل

sudo reboot

الاستخدام

عرض معلومات الجهاز

يجب الآن أن تكون الكاميرا مرتبطة بمشغل Unicam الخاص بـ Raspberry Pi ومتاحة على /dev/video0 احصل على معلومات أساسية حول مشغل جسر Unicam:

v4l2-ctl --list-devices
v4l2-ctl --all -d /dev/video0

تم تسجيل الكاميرا الفعلية كجهاز فرعي في المشغل

v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 --list-ctrls

اختبار التقاط الفيديو

اضبط دقة التنسيق للوحدة المناسبة

Mini2-256

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=256,height=192,pixelformat=YUYV

Mini2-384

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=384,height=288,pixelformat=YUYV

Mini2-640

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=640,height=512,pixelformat=YUYV

gstreamer

gstreamer وكان أسرع بالنسبة لي من ffmpeg، قم أولاً بتثبيت هذا

sudo apt install gstreamer1.0-tools

اضبط test-overlay=false لإزالة عداد الإطارات في الثانية

Mini2-256

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=YUY2,width=256,height=192,framerate=50/1 ! videoconvert ! fpsdisplaysink video-sink=autovideosink text-overlay=true

Mini2-384

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=YUY2,width=384,height=288,framerate=60/1 ! videoconvert ! fpsdisplaysink video-sink=autovideosink text-overlay=true

Mini2-640

gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=YUY2,width=640,height=512,framerate=60/1 ! videoconvert ! fpsdisplaysink video-sink=autovideosink text-overlay=true

عناصر تحكم الكاميرا

استخدم عناصر تحكم v4l2

هذا يشغل معايرة غالق ffc

v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 --set-ctrl=ffc_trigger=0

تغيير خرائط الألوان

v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 --set-ctrl=colormap=3

المشكلات الشائعة والحلول

1. دقة خاطئة: تأكد من ضبط البث على دقة وحدتك. بشكل افتراضي، سيعتبرها مشغل Unicam بدقة 640x480

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

إذا واجهت مشكلات:

1. تحقق من رسائل النواة: dmesg | grep rs300
2. في طرفية منفصلة: dmesg wH
3. تحقق من اتصال I2C: i2c-detect -y 1
4. تحقق من الجهاز: ls -la /dev/video*
5. بدأت أتلقى رسالة بأن postinst لم يكن يعمل، لكنه مطلوب فقط للمرة الأولى أو إذا تم إجراء تغييرات على تراكب شجرة الجهاز

./setup.sh
sudo sh /usr/src/rs300-0.0.1/dkms.postinst

أوامر أخرى متنوعة استخدمتها لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها

TODO: تنظيف هذا القسم

cd rs300-v4l2-driver

• اجعلها قابلة للتنفيذ

chmod +x setup.sh dkms.postinst

تثبيت DKMS إذا لم يكن مثبتًا بالفعل

sudo apt install linux-headers dkms git

تشغيل سكريبت الإعداد

./setup.sh

التحقق من حالة DKMS وما إذا كانت الوحدة محملة

dkms status
lsmod | grep rs300
modinfo rs300

التحقق من أجهزة i2c

ls /dev/i2c*
i2cdetect -l
i2cdetect -y 10 # حاليًا هو الناقل 10 بالنسبة لي
i2cdump -f -y 10 0x3c # i2c 10، 0x3c هو عنوان جهازك

التحقق من أجهزة v4l2

ls /dev/video*
v4l2-ctl --list-devices
v4l2-ctl -d /dev/video0 --all
# عرض الصيغ المدعومة
v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext
# عرض عناصر التحكم المدعومة
v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-ctrls
# عرض الإدخال/الإخراج الحالي
v4l2-ctl -d /dev/video0 --info

تعيين معاملات v4l2 يدويًا؛ الدقة، معدل الإطارات، إلخ

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video width=256,height=192,pixelformat=YUYV
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=640,height=512,pixelformat=YUYV
v4l2-ctl --stream-mmap -d /dev/video0 -o test.yuv

ffplay -f v4l2 -input_format yuyv422 -video_size 256x192 -i /dev/video0

ffplay -f v4l2 -input_format yuyv422 -video_size 640x512 -i /dev/video0

إعادة بناء الوحدة

cd rs300-v4l2-driver
./setup.sh

التحقق بعد إعادة البناء وإعادة التشغيل

• التحقق مما إذا كانت الوحدة على i2c
• التحقق مما إذا كانت عقدة الفيديو قد أُنشئت
  

i2cdetect -l
i2cdetect -y 10
lsmod | grep rs300
dmesg | grep -i rs300
modinfo rs300

media-ctl -p
ls /dev/v4l-subdev*

v4l2-ctl --list-devices
v4l2-ctl -d /dev/video0 --all

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-ctrls
v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 --list-ctrls

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext
vcgencmd get_camera


v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 --all
sudo cat /dev/kmsg | grep rs300
v4l2-ctl -d /dev/video0 --stream-mmap -o test.yuv
sudo dmesg -wH
ffplay -f video4linux2 -input_format yuyv422 -video_size 256x192 -i /dev/video0
ffplay -f video4linux2 -input_format yuyv422 -video_size 640x512 -i /dev/video0