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《DNK210使用指南 -CanMV版 V1.0》第二十七章 摄像头图像调整实验

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本帖最后由 正点原子运营 于 2024-9-27 17:56 编辑

第二十七章 摄像头图像调整实验

1)实验平台:正点原子DNK210开发板

2)章节摘自【正点原子】DNK210使用指南 - CanMV版 V1.0


4)全套实验源码+手册+视频下载地址:http://www.openedv.com/docs/boards/k210/ATK-DNK210.html

5)正点原子官方B站:https://space.bilibili.com/394620890

6)正点原子K210技术交流企鹅群:605557868

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在上一章中,介绍了如何在CanMV下配置摄像头输出特定大小和格式的画面,并获取摄像头输出的图像数据将其在LCD上进行显示,。通过本章的学习,读者将学习到在CanMV下驱动配置摄像头调整输出图像的对比度、亮度和饱和度等画面参数。
本章分为如下几个小节:
27.1 sensor模块介绍
27.2 硬件设计
27.3 程序设计
27.4 运行验证

27.1 sensor模块介绍
有关sensor模块的介绍,请见第26.1小节《sensor模块介绍》。

27.2 硬件设计
27.2.1 例程功能
1. 实时捕获摄像头输出的图像数据,并在LCD上进行显示
2. 当KEY0按键被按下时,配置摄像头输出画面的对比度,对比度的值在2和-2之间切换
3. 当KEY1按键被按下时,配置摄像头输出画面的亮度,亮度的值在2和-2之间切换
4. 当KEY2按键被按下时,配置摄像头输出画面的饱和度,饱和度的值在2和-2之间切换
27.2.2 硬件资源
1. 摄像头
       SCCB_SDA- IO40
       SCCB_SCL- IO41
       DVP_RESET- IO42
       DVP_VSYNC- IO43
       DVP_PWDN- IO44
       DVP_HREF- IO45
       DVP_XCLK- IO46
       DVP_PCLK- IO47
       D0~D7- DVP_D0~DVP_D7
2. LCD
       LCD_RD- IO34
       LCD_BL- IO35
       LCD_CS- IO36
       LCD_RST- IO37
       LCD_RS- IO38
       LCD_WR- IO39
       LCD_D0~LCD_D7- SPI0_D0~SPI0_D7
27.2.3 原理图
本章实验内容,需要使用到板载的摄像头接口,在正点原子DNK210开发板上有两处摄像头接口分别为位于正点原子DNK210开发板底板上的ATK-MC2640摄像头模块接口,该接口用于连接正点原子的ATK-MC2640模块,另一个摄像头接口位于正点原子CNK210F核心板,该接口同于直接连接OV2640等摄像头模组,但需要特别注意的是,这两个摄像头接口不能同时使用,否则可能导致硬件损坏。
正点原子DNK210开发板上的ATK-MC2640摄像头模块接口的连接原理图,如下图所示:                                 
image001.png
图27.2.3.1ATK-MC2640摄像头模块接口原理图
正点原子CNK210F核心板上的OV2640等摄像头模组接口的连接原理图,如下图所示:
image004.jpg
图27.2.3.2OV2640等摄像头模组接口原理图
27.3 程序设计
27.3.1 sensor模块
有关sensor模块的介绍,请见第27.1小节《sensor模块介绍》。

27.3.2 程序流程图
image006.png
图27.3.2.1 摄像头图像调整实验流程图
27.3.3 main.py代码
main.py中的脚本代码如下所示:
  1. from board import board_info
  2. from fpioa_manager import fm
  3. from maix import GPIO
  4. import time
  5. import lcd
  6. import sensor
  7. # 为IO分配相应的硬件功能
  8. fm.register(board_info.KEY0, fm.fpioa.GPIOHS0)
  9. fm.register(board_info.KEY1, fm.fpioa.GPIOHS1)
  10. fm.register(board_info.KEY2, fm.fpioa.GPIOHS2)
  11. # 构造GPIO对象
  12. key0 = GPIO(GPIO.GPIOHS0, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
  13. key1 = GPIO(GPIO.GPIOHS1, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
  14. key2 = GPIO(GPIO.GPIOHS2, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
  15. contrast = 2
  16. brightness = 2
  17. saturation = 2
  18. # 配置GPIO对象的中断
  19. def key_irq_handler(key):
  20.     global key0
  21.     global key1
  22.     global key2
  23.     global contrast
  24.     global brightness
  25.     global saturation
  26.    time.sleep_ms(20)
  27.     if key is key0 and key.value() == 0:
  28.        if contrast == -2:
  29.            contrast = 2
  30.        elif contrast == 2:
  31.            contrast = -2
  32.        # 设置摄像头输出画面的对比度
  33.        sensor.set_contrast(contrast)
  34.     if key is key1 and key.value() == 0:
  35.        if brightness == -2:
  36.            brightness = 2
  37.        elif brightness == 2:
  38.            brightness = -2
  39.        # 设置摄像头输出画面的亮度
  40.        sensor.set_brightness(brightness)
  41.     if key is key2 and key.value() == 0:
  42.        if saturation == -2:
  43.            saturation = 2
  44.        elif saturation == 2:
  45.            saturation = -2
  46.        # 设置摄像头输出画面的饱和度
  47.        sensor.set_saturation(saturation)
  48. key0.irq(key_irq_handler, GPIO.IRQ_FALLING, GPIO.WAKEUP_NOT_SUPPORT, 7)
  49. key1.irq(key_irq_handler, GPIO.IRQ_FALLING, GPIO.WAKEUP_NOT_SUPPORT, 7)
  50. key2.irq(key_irq_handler, GPIO.IRQ_FALLING, GPIO.WAKEUP_NOT_SUPPORT, 7)
  51. # 初始化LCD
  52. lcd.init()
  53. # 初始化摄像头
  54. sensor.reset()
  55. # 设置摄像头输出帧大小
  56. sensor.set_framesize(sensor.QVGA)
  57. # 设置摄像头输出格式
  58. sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)
  59. # 设置摄像头水平镜像
  60. sensor.set_hmirror(False)
  61. # 设置摄像头输出画面的对比度、亮度、饱和度
  62. sensor.set_contrast(contrast)
  63. sensor.set_brightness(brightness)
  64. sensor.set_saturation(saturation)
  65. while True:
  66.     # 显示摄像头输出图像至LCD
  67.     lcd.display(sensor.snapshot())
复制代码
可以看到首先对中断按键、LCD和摄像头进行了初始化。
接着是配置摄像头输出的帧大小以及输出格式。
然后是针对摄像头的摆放方向配置摄像头进行水平镜像,水平镜像后后续才能在LCD和CanMV IDE软件的“帧缓冲区”窗口中看到“较为正常”的图像画面。
最后就是在一个循环中不断地获取摄像头输出的图像数据,然后将图像在LCD显示屏上进行显示。
当KEY0按键触发中断的时候,调整摄像头输出画面的对比度;当KEY1按键触发中断的时候,调整摄像头输出画面的亮度;当KEY2按键触发中断的时候,调整摄像头输出画面的饱和度。

27.4 运行验证
将DNK210开发板连接CanMV IDE后,点击CanMV IDE上的“开始(运行脚本)”按钮后,可以看到LCD上实时地显示这摄像头采集到的画面。接下来分别按下KEY0按键、KEY1按键和KEY2按键,可以看到LCD上显示的摄像头画面的对比度、亮度和饱和度发生了变化,分别如下图所示:     
image007.jpg
图27.4.1 摄像头输出画面对比度为-2     

image009.jpg
图27.4.2 摄像头输出画面对比度为2     

image011.jpg
图27.4.3 摄像头输出画面亮度为-2     

image013.jpg
图27.4.4 摄像头输出画面亮度为2     

image015.jpg
图27.4.5 摄像头输出画面饱和度为-2     


image017.jpg

27.4.6 摄像头输出画面饱和度为2

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