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

开发板 · 本主题由 ElecFans小喇叭于 2024-10-24 09:55 审核通过

第二十七章摄像头图像调整实验

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：

图27.2.3.1 ATK-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：

图27.2.3.2 OV2640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

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：

from board import board_info

from fpioa_manager import fm

from maix import GPIO

import time

import lcd

import sensor

# 为IO分配相应的硬件功能

fm.register(board_info.KEY0, fm.fpioa.GPIOHS0)

fm.register(board_info.KEY1, fm.fpioa.GPIOHS1)

fm.register(board_info.KEY2, fm.fpioa.GPIOHS2)

# 构造GPIO对象

key0 = GPIO(GPIO.GPIOHS0, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)

key1 = GPIO(GPIO.GPIOHS1, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)

key2 = GPIO(GPIO.GPIOHS2, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)

contrast = 2

brightness = 2

saturation = 2

# 配置GPIO对象的中断

def key_irq_handler(key):

global key0

global key1

global key2

global contrast

global brightness

global saturation

time.sleep_ms(20)

if key is key0 and key.value() == 0:

if contrast == -2:

contrast = 2

elif contrast == 2:

contrast = -2

# 设置摄像头输出画面的对比度

sensor.set_contrast(contrast)

if key is key1 and key.value() == 0:

if brightness == -2:

brightness = 2

elif brightness == 2:

brightness = -2

# 设置摄像头输出画面的亮度

sensor.set_brightness(brightness)

if key is key2 and key.value() == 0:

if saturation == -2:

saturation = 2

elif saturation == 2:

saturation = -2

# 设置摄像头输出画面的饱和度

sensor.set_saturation(saturation)

key0.irq(key_irq_handler, GPIO.IRQ_FALLING, GPIO.WAKEUP_NOT_SUPPORT, 7)

key1.irq(key_irq_handler, GPIO.IRQ_FALLING, GPIO.WAKEUP_NOT_SUPPORT, 7)

key2.irq(key_irq_handler, GPIO.IRQ_FALLING, GPIO.WAKEUP_NOT_SUPPORT, 7)

# 初始化LCD

lcd.init()

# 初始化摄像头

sensor.reset()

# 设置摄像头输出帧大小

sensor.set_framesize(sensor.QVGA)

# 设置摄像头输出格式

sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)

# 设置摄像头水平镜像

sensor.set_hmirror(False)

# 设置摄像头输出画面的对比度、亮度、饱和度

sensor.set_contrast(contrast)

sensor.set_brightness(brightness)

sensor.set_saturation(saturation)

while True:

# 显示摄像头输出图像至LCD

lcd.display(sensor.snapshot())

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：

图27.4.1 摄像头输出画面对比度为-2

图27.4.2 摄像头输出画面对比度为2

图27.4.3 摄像头输出画面亮度为-2

图27.4.4 摄像头输出画面亮度为2

图27.4.5 摄像头输出画面饱和度为-2

图27.4.6 摄像头输出画面饱和度为2

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