Leírás
Ha egy ESP32-es vagy STM32-es fejlesztéshez képet is szeretnél rögzíteni, előbb-utóbb szükség lesz egy megfelelő kameraérzékelőre. Az OV3660 mini kameramodul egy 3 megapixeles, CMOS érzékelővel szerelt, kisméretű kameraegység, amelyet beágyazott képfeldolgozási feladatokhoz és saját elektronikákba történő beépítéshez lehet felhasználni.
A 2048 × 1536 képpontos felbontás már elegendő képrészletet adhat egyszerű vizuális ellenőrzéshez, tárgyak megfigyeléséhez vagy időszakos fényképezéshez. A 69°-os látószög közepesen széles képkivágást biztosít. Ha például egy munkadarabot figyelsz az asztalon, a kamera távolsága és a megfigyelt terület mérete együtt határozza meg, mennyi fér majd bele a képbe.
A vezérlővel való kapcsolatnál két külön feladatot kell kezelni. A képpontok továbbítására DVP párhuzamos adatkapcsolat szolgál, az érzékelő beállításait pedig SCCB, az I²C-hez hasonló vezérlőbusz kezeli. Ez a különbség programozáskor is számít: a kamerát konfigurálni és a képet fogadni két eltérő művelet.
A csomag kizárólag a kameramodult tartalmazza. A képek feldolgozásához megfelelő vezérlőelektronika, illesztés és szoftver szükséges.
Hogyan építhető be?
Képzelj el egy kisebb elektronikát, amelynek időnként meg kell néznie, mi történik előtte. Lehet ez egy alkatrészpozíció figyelése, egy tárgy jelenlétének képi ellenőrzése vagy egy saját készítésű megfigyelőegység. Az OV3660 mini kameramodul ebben az összeállításban a képet előállító részegység. Az érzékelő a fényt digitális képinformációvá alakítja, a feldolgozás további lépéseit pedig a hozzá kapcsolt vezérlő végzi.
A 3 megapixeles felbontásnál a 2048 × 1536 képpont összesen 3 145 728 képpontot jelent. Ez a részletesség fényképezésnél előny lehet, ugyanakkor a képadatok mozgatása és tárolása a vezérlő számára is nagyobb feladat. A 69°-os optika kiválasztásánál a kamera elhelyezése legalább annyit számít, mint maga a felbontás. Szűk készülékházban, közeli munkadaraboknál vagy fixen felszerelt megfigyelőfejnél már a tervezéskor számolni kell a képkivágással.
Így működik és kapcsolódik a vezérlőhöz
A kamera bekötésének megértéséhez a DVP és az SCCB szerepét kell először szétválasztani.
A DVP (Digital Video Port) párhuzamos képátviteli felület. A képinformáció több adatvezetéken jut át a fogadó elektronikához, a szükséges időzítőjelekkel együtt. A vezérlőnek ezért megfelelő kameraillesztésre és képfogadási megoldásra van szüksége.
Az SCCB (Serial Camera Control Bus) az érzékelő konfigurálására szolgál. Ezen keresztül történhet például a képformátumhoz és a működési módhoz tartozó regiszterek beállítása. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy egy I²C-csatlakozó megléte önmagában kevés. Az SCCB-n keresztül a kamerát be lehet állítani, de a képpontokat továbbra is a DVP oldalon kell átvenni.
Bekötés előtt
A munka első része a csatlakozó és a lábkiosztás pontos azonosítása. Az azonos érzékelőre épülő kamerák fizikai kialakítása és szalagkábel-csatlakozása is eltérhet.
A kamera a standard OV2360, OV5640 és hasonló típusokkal csatlakozószinten csereszabatos!.
Programozáskor mire számíts?
Az Espressif esp32-camera meghajtója támogatja az OV3660 érzékelőt, többek között ESP32, ESP32-S2 és ESP32-S3 platformokon. A működéshez azonban megfelelő kameracsatlakozás és az adott fejlesztőpanelhez tartozó lábkiosztás szükséges.
Egy kamerás alkalmazás elkészítésekor a vezérlőnek inicializálnia kell az érzékelőt, ki kell választania a képformátumot és felbontást, majd gondoskodnia kell a képkockák fogadásáról. A 2048 × 1536 képpontos kép nyers RGB565 formátumban például 6 291 456 bájt, vagyis körülbelül 6 MiB tárhelyet igényelne egyetlen képkockához. Ez számított érték, amely a 16 bites színábrázolásból következik. Tömörített kép esetén a tényleges fájlméret a képtartalomtól és a tömörítéstől függ.
A képpuffer mérete emiatt meghatározhatja, milyen felbontással és képkockasebességgel lehet a rendszert működtetni.
Konkrét felhasználási példák
A kamera többféle fejlesztésben előkerülhet, ha a vezérlő és a szoftver is alkalmas a feladatra.
- Alkatrészpozíció ellenőrzése: Egy rögzített kamerából készített felvételt a vezérlő továbbadhat egy képfeldolgozó programnak, amely megvizsgálja a munkadarab helyzetét.
- 3D nyomtató munkaterének megfigyelése: Megfelelő felfogatással időszakos pillanatképek készíthetők a nyomtatási területről. A 69°-os látószög alapján kell meghatározni a szükséges felszerelési távolságot.
- Egyszerű képi jelenlétvizsgálat: A kamerával képkockák rögzíthetők, amelyekből külső vagy helyi szoftver következtethet egy tárgy megjelenésére.
- Oktatási célú képfeldolgozás: Az érzékelő segítségével megismerhető a kamerák inicializálása, a különböző képfelbontások kezelése és a képpuffer használata.
- Készülékbe épített megfigyelőfej: Saját elektronikában a kamera egy meghatározott belső terület megfigyeléséhez alkalmazható, amennyiben az optika és a csatlakoztatás megfelel az elhelyezési feltételeknek.
- Időszakos képrögzítés: Egy megfelelő tárolóval vagy adatátviteli kapcsolattal kiegészített vezérlő előre megadott időpontokban fényképeket készíthet.
Ezeknél a feladatoknál a kameramodul végzi a képrögzítést. A tárgyfelismerés, az időzítés, a mentés és a hálózati továbbítás már a teljes rendszer feladata.
Kompatibilitás és beüzemelés
| Mire figyelj? | Mit okoz? |
|---|---|
| ESP32-vel használható? | Az OV3660 érzékelőt támogatja az Espressif kamerameghajtója. A konkrét hardveres csatlakozás megfelelősége !!!. |
| ESP32-S3 fejlesztésbe beépíthető? | A támogatott vezérlőcsalád része. A kamera és a fejlesztőpanel csatlakozóinak egyezése !!!. |
| STM32 vezérlővel összeköthető? | Megfelelő párhuzamos kamerafogadó periféria és szoftveres támogatás szükséges. A konkrét STM32 típushoz tartozó kompatibilitás !!!. |
| Egyszerű I²C csatlakozóhoz köthető? | Az SCCB a kamera beállítására szolgál. A képadatokat külön DVP kapcsolaton kell fogadni. |
| Milyen tápfeszültséget igényel? | A konkrét kameraegység csatlakozóján elvárt tápfeszültség !!!. |
| Mire kell figyelni a szalagkábelnél? | A csatlakozó érintkezőinek száma, kiosztása és tájolása határozza meg a fizikai illeszkedést. A pontos kivitel !!!. |
| Elfér a teljes felbontású kép a vezérlő memóriájában? | A szükséges puffer a képformátumtól függ. A maximális felbontás önmagában nem igazolja a választott vezérlő elegendő memóriakapacitását. |
| Működik USB-s webkameraként? | A DVP interfészhez külön fogadó elektronika szükséges. Közvetlen USB/UVC csatlakozás nincs igazolva. |
Választás előtt ezekre figyelj
Az első választási szempont a meglévő fejlesztőpanel kameracsatlakozója. ESP32-es rendszer esetén különösen lényeges, hogy az alkalmazott panel melyik érzékelőt támogatja, és hogyan van bekötve a kamera adat- és vezérlőfelülete.
A második kérdés a felbontás. Ha csak egy LED állapotát, egy nyílás foglaltságát vagy egy nagyobb tárgy jelenlétét kell felismerni, kisebb képméret is elegendő lehet. Ilyenkor a feldolgozás erőforrásigénye csökkenthető.
A 69°-os látószög akkor jó kiindulási pont, ha egy meghatározott területet szeretnél látni. Nagyobb helyiség vagy széles munkaterület egyetlen kamerával történő megfigyeléséhez szélesebb optikára lehet szükség.
A mechanikai adatok szintén dönthetnek a használhatóságról. A kamera NYÁK-lapjának mérete, az objektív kiállása, a szalagkábel hossza és a csatlakozó elhelyezése jelenleg !!!. Ezeket készülékház vagy rögzítőelem végleges méretezéséhez pótolni kell.
Amikor másik kamerát célszerű választani
- USB-s számítógéphez csatlakozó kamerához USB/UVC elektronikával ellátott típust keress.
- Ha a vezérlő csak I²C adatkapcsolatot kínál, olyan kamera- vagy képfeldolgozó egység szükséges, amely önállóan kezeli a képrögzítést és a továbbítást.
- Széles tér egyidejű megfigyeléséhez más látószögű optika lehet megfelelőbb.
- Nagy felbontású, folyamatos képfeldolgozásnál a vezérlő memóriáját és képfogadási képességét is méretezni kell.
- Ha a feladat önálló Wi-Fi-képtovábbítást igényel, a kamerát hálózati kapcsolattal rendelkező vezérlővel kell kiegészíteni.
Műhelytipp – előbb a képkivágást méretezd
Ha a kamera egy munkadarabot figyel, a 69°-os látószögből egyszerű geometriai számítással meg lehet becsülni, mekkora terület fér a képbe.
Amennyiben a megadott 69° az átlós látószög, a látómező átlója egy síkban, az optikai tengelyre merőlegesen elhelyezkedő tárgynál például 20 cm távolságnál ez körülbelül 27,5 cm átlójú képkivágást jelent az egyszerű geometriai modellben. A számítás feltételezi az átlós 69°-os értelmezést és figyelmen kívül hagyja az optikai torzítást.
Ezzel már a mechanikai tervezés elején megbecsülhető a kamera helyigénye és távolsága.
Műszaki jellemzők
| Jellemző | Érték |
|---|---|
| Termék megnevezése: | OV3660 mini kameramodul – 69° |
| Képérzékelő (Sensor): | OV3660 |
| Érzékelőméret (Image Surface): | 1/5″ |
| Látószög (Field of View): | 69° |
| Képpontszám (Pixels): | 300W, kb. 3 megapixel |
| Felbontás (Resolution): | 2048 × 1536 pixel |
| Képpontméret (Pixel Size): | 1,4 × 1,4 µm |
| Érzékelő típusa (Sensor Type): | CMOS |
| Képadat-kimenet (Output Interface): | DVP |
| Vezérlőinterfész (Control Interface): | SCCB (I²C-kompatibilis) |
| Színérzékelés: | Színes |
| Vezérlőoldali szoftveres támogatás: | Espressif esp32-camera támogatja az OV3660 érzékelőt |
Felbukkanó gyakori kérdések
Mekkora felbontású képet lehet készíteni vele?
Az OV3660 mini kameramodul 2048 × 1536 képpontos, körülbelül 3 megapixeles felbontást kínál. A ténylegesen használható képméretet a fogadó vezérlő és a rendelkezésre álló képpuffer is befolyásolja.
ESP32-CAM vagy ESP32-S3 fejlesztőpanellel működik?
Az OV3660 érzékelőhöz elérhető Espressif meghajtótámogatás. A tényleges csatlakoztathatóságot a panel kameracsatlakozója és lábkiosztása határozza meg. A konkrét változat fizikai kompatibilitása a OV2640 és a OV5640 típusokkal csereszabatos.
Elég hozzá az I²C két adatvezetéke?
Nem. Az SCCB a kamera beállításaira szolgál, míg a képinformáció DVP párhuzamos kapcsolaton érkezik a vezérlőhöz. Ehhez megfelelő kamerafogadó hardver szükséges.
Menthetők a felvételek EEPROM-ba vagy SD-kártyára?
Megfelelő vezérlő és program segítségével a képek külső tárolóra menthetők. Az EEPROM jellemzően kisebb mennyiségű konfigurációs információ tárolására alkalmas, míg az SD-kártya képfájlokhoz jóval célszerűbb. A kameramodul önmagában egyik tárolót sem biztosítja.
Mit jelent a 69°-os látószög?
Azt adja meg, mekkora szögben lát rá a kamera a környezetére. A megfigyelt terület mérete a tárgytávolsággal együtt változik, így a felszerelési helyet a kívánt képkivágáshoz kell megválasztani.
Dokumentáció
- OV3660 képérzékelő műszaki adatlapja (PDF) ElectroPi
- ESP32 kamerameghajtó és támogatott képérzékelők Espressif GitHub
Csomag
- 1 db OV3660 mini kameramodul, 69°-os optikával.
Értékelések
Még nincsenek értékelések.