嵌入式 Camera

GC0328C移植指南

摄像头，Ov7670，GalaxyCoreInc

Views:  times Updated on June 13, 2023 Posted by elmagnifico on June 1, 2023

Foreword

Ov7670由于都是拆机货，质量太差了，所以找了个替换，GC0328C，不过GC0328C的资料比较少，很多地方没解释清楚，现成代码注释写的很少，大部分都要自己重新对一遍寄存器

GC0328C

参考仓库

https://github.com/RT-Thread-Studio/sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi/blob/master/libraries/drivers/include/drv_gc0328c.h

https://github.com/fukuen/Maixduino_GC0328/tree/master

https://github.com/Hengbote/RT-Thread_GC0308

可以参考的板子比较多，ART-Pi，MaixPy，K210，MT62xx，MT65xx，SC6531，SP7731

多数资料里都有一个类似的图

image-20230601101313100

寄存器

GC0328C的寄存器比较复杂，比较多，所以他用了一个切页的方式来切换寄存器映射

image-20230601101440403

所以可以看到手册里P0:xxx P1:xxx 就是不同页的寄存器

读取和写入的时候都需要注意当前是哪一页

地址

一般GC0328地址有2种，一个是0x21，一个是0x42，其实都指同一个

21是主地址，42是加了写偏移的，43是读偏移后的地址

时钟

Timing 这里比较复杂，基本都是参考别人的设置

image-20230601155001432

image-20230601155109395

总结一下需要注意P0:05-08和P0:0f-13

image-20230607154828939

输出极性

image-20230601114313171

输出极性，需要和配置的DMA或者DCMI，CSI等匹配上

HSYNC和VSYNC，一般设置的极性都是1有效

{0x46 , 0x03}, // SYNC_mode

在ST中这个极性和DCMI的极性设置是反过来的，需要注意一下

帧率控制

帧率主要是通过曝光时间来控制

image-20230601102705640

const rt_uint8_t gc0328c_10pfs_talbe[][2] =
{
    // all AEC_EXP_LEVEL_X set to 0x51e = 1310
    {0xFE,0x01},  // page p1

    {0x2B,0x05},  // AEC_EXP_LEVEL_0 [11:8]
    {0x2C,0x1e},  // AEC_EXP_LEVEL_0 [7:0]

    {0x2D,0x05},  // AEC_EXP_LEVEL_1
    {0x2E,0x1e},

    {0x2F,0x05},  // AEC_EXP_LEVEL_2
    {0x30,0x1e},

    {0x31,0x05},  // AEC_EXP_LEVEL_3
    {0x32,0x1e},

    //{0x33,0x25},  // // AEC_EXP_MIN
    //{0x34,0x1e},
};

至于为什么1310就是10fps，暂时我也不知道，但是基于此可以调整为20fps或者5fps

目前实测如果这里填的是512，fps大概是29-30

这里就具体计算和原因没有任何说明，只能用现有代码反推了

输出格式

image-20230601111252245

输出格式主要是0x44控制，一般用的多的就是RGB565和YUV422，YUV其实就是Y Cb Y Cr

YUV444,每个分量都一样，所以没啥可说的
YUV422，实际数据返回是YUYV，两个Y分别代表了2个像素，但是他们共用了一组U和V，这种方式减少了数据量，但是会有一点点失真
YUV420，实际数据返回是YYYY...uvuvuvuv，16个Y分别代表了4个像素，但是他们共用了一组U和V，这种方式减少了数据量，失真比较厉害

还有一些其他变体

UYVY 这种等于YUYV422的变体形式
VYUY 这种等于YUYV422的变体形式
YVYU 这种等于YUYV422的变体形式

在这里YUYV 422，他们实际是用了4字节，每个量1字节，如果隔列获取的话，那么最后拿到的就全是YYYYY，直接把UV都去掉了。

如果全取就是YUYV的字节顺序

如果是RGB565，实际上是指5bitR，6bitG,5bitB，一共还是2字节的数据

同时还会选择average neighbor chroma，会取平均色度

下面代码则是使用YUYV进行输出，并且取平均色度

{0x44 , 0x22}, // output format YUYV

输出分辨率

分辨率控制，主要是通过三个东西控制，window、crop、subsample，都会影响到最终的分辨率

Window

image-20230601103505794

前面是设置行列数据的开始是什么

后面就是摄像头采样的窗口大小，下面代码中设置的大小就是0x1E8,0x288转换过来就是488x648，就是GC0328的像素矩阵大小

这个是由于Timing环节规定的，这个宽度一定是目标宽度+8

Crop

image-20230601103255712

0x50控制的是否对窗口进行剪裁，默认0就是不剪裁，1是剪裁

x1和y1是指像素的剪裁起始点，后面的宽高则是剪裁大小，下面代码中的0x78,0xA0对应的就是120x160刚好是qqvga的大小

subsample

image-20230601103341690

下采样模式，0x59控制下采样率，1/x，这个值越大，采样越少，代码中就是0x44，下采样就是1/4，默认值是1/1就是全采，对应的就是分辨率是最大值的几分之几。qqvga就是最大的1/4，如果是qvga则是1/2

0x5a，这个应该是采样方法，只是不知道具体是指什么

static const uint8_t qqvga_regs[][2] = {
    {0xfe , 0x00}, // page 0
    // window
    //windowing mode
    {0x09 , 0x00}, // Row start high
    {0x0a , 0x00}, // Row start low
    {0x0b , 0x00}, // Col start high
    {0x0c , 0x00}, // Col start low
    {0x0d , 0x01}, // Window height high
    {0x0e , 0xe8}, // Window height low
    {0x0f , 0x02}, // Window width high
    {0x10 , 0x88}, // Window width low
    //crop mode 
    {0x50 , 0x01}, // crop window mode enable
    {0x51 , 0x00}, // Crop _win_y1[9:8]
    {0x52 , 0x00}, // Crop _win_y1[7:0]
    {0x53 , 0x00}, // Crop _win_x1[10:8]
    {0x54 , 0x00}, // Crop _win_x1[7:0]
    {0x55 , 0x00}, // Crop _win_height[8]
    {0x56 , 0x78}, // Crop _win_height[7:0]
    {0x57 , 0x00}, // Crop _win_width[9:8]
    {0x58 , 0xA0}, // Crop _win_width[7:0]
    //subsample 1/4
    {0x59 , 0x44}, // subsample
    {0x5a , 0x03}, // Sub mode
    {0x5b , 0x00}, // Sub_row_N1
    {0x5c , 0x00}, // Sub_row_N2
    {0x5d , 0x00}, // Sub_row_N3
    {0x5e , 0x00}, // Sub_row_N4
    {0x5f , 0x00}, // Sub_col_N1
    {0x60 , 0x00}, // Sub_col_N2
    {0x61 , 0x00}, // Sub_col_N3
    {0x62 , 0x00}, // Sub_col_N4
          
    {0x00 , 0x00}
};

摄像头常用参数

翻转、镜像

image-20230607152511747

画面的调整可以通过这里P0:0x17，既能镜像也能上下翻转

饱和度、对比度

image-20230606160316841

一般来说饱和度通过调整d0、d1、d2

对比度通过d3、d4进行调整，唯一的问题是不知道这里的数值含义是什么

Auto Grey

image-20230606152603304

Auto Grey，自动灰度，不知道具体什么意思，起什么作用

ABS AWB

image-20230606152644283

ABS，不知道

AWB，自动白平衡，简单说就是纠正背景的白光可能偏黄或者偏绿

白平衡的白点设置

image-20230607151543752

如果关闭了白平衡，需要通过下面的设置来控制

image-20230607151813817

image-20230606152820268

AEC，自动曝光控制

image-20230607150856223

可以通过P1的2d-32 修改曝光时间，单位是us

ASDE

ASDE，auto saturation de-noise and edge enhancement，自饱和去噪与边缘增强，

image-20230606155637234

DNDD

不明

Gamma

image-20230612101330670

通过这里设置RGB的Gamma值

    // largest gamma curve
    {0xfe , 0x00},
    {0xBF , 0x14},
    {0xc0 , 0x28},
    {0xc1 , 0x44},
    {0xc2 , 0x5D},
    {0xc3 , 0x72},
    {0xc4 , 0x86},
    {0xc5 , 0x95},
    {0xc6 , 0xB1},
    {0xc7 , 0xC6},
    {0xc8 , 0xD5},
    {0xc9 , 0xE1},
    {0xcA , 0xEA},
    {0xcB , 0xF1},
    {0xcC , 0xF5},
    {0xcD , 0xFB},
    {0xcE , 0xFE},
    {0xcF , 0xFF},

image-20230612101720559

这里影响到亮度Y的Gama曲线

    {0xfe , 0x00},
    {0x63 , 0x00},
    {0x64 , 0x10},
    {0x65 , 0x1c},
    {0x66 , 0x30},
    {0x67 , 0x43},
    {0x68 , 0x54},
    {0x69 , 0x65},
    {0x6a , 0x75},
    {0x6b , 0x93},
    {0x6c , 0xb0},
    {0x6d , 0xcb},
    {0x6e , 0xe6},
    {0x6f , 0xff},

意外bug

K210代码里有这么个结构，然后实际上宏定义不能这样用

enum
{
    GC0328_RGB_Gamma_m0 = 0,
    GC0328_RGB_Gamma_m1,
    GC0328_RGB_Gamma_m2,
    GC0328_RGB_Gamma_m3,
    GC0328_RGB_Gamma_m4,
    GC0328_RGB_Gamma_m5,
    GC0328_RGB_Gamma_m6,
    GC0328_RGB_Gamma_night,
	GC0328_RGB_Gamma_cap,
	GC0328_RGB_Gamma_test
};

#define GC0328_RGB_Gamma GC0328_RGB_Gamma_test

这样定义出来的宏，在后续使用的时候无法确定具体宏的数值，所以宏判等等情况都会失败

#if (GC0328_Y_Gamma == GC0328_Y_Gamma_05)
    //0.5
    {0xfe , 0x00}, //select page0
    {0x63 , 0x00}, // Y Gamma 0
    {0x64 , 0x49}, // Y Gamma 1
    {0x65 , 0x68}, // Y Gamma 2
    {0x66 , 0x80}, // ...
#elif (GC0328_Y_Gamma == GC0328_Y_Gamma_06)
    //0.5
    {0xfe , 0x00}, //select page0
    {0x63 , 0x00}, // Y Gamma 0
    {0x64 , 0x49}, // Y Gamma 1
    {0x65 , 0x68}, // Y Gamma 2
    {0x66 , 0x80}, // ...

Summary

移植驱动主要就注意这几点，剩下大量的寄存器配置都是未知的，只能照搬

Quote

https://club.rt-thread.org/ask/question/7e46e3d50a1b6ab5.html

https://github.com/RT-Thread-Studio/sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi/blob/master/libraries/drivers/include/drv_gc0328c.h

https://github.com/fukuen/Maixduino_GC0328/tree/master

https://github.com/Hengbote/RT-Thread_GC0308

https://blog.csdn.net/rjszcb/article/details/118728264

CATALOG
    FEATURED TAGS
    RaspberryPi 嵌入式 Git 脚本 python LeetCode C++ APM FreeRTOS Markdown Embedded Linux Vim Ubuntu Tools STM32 Maya LPWAN Graph Theory Algorithm PathFind OMPL VPS QT Router JS Chrome Tampermonkey API Java Spring MySql Springboot Docker V2ray TTRSS Nintendo Switch Trace Crack BLHeli DSHOT ESC Music C# EasyCon Blog 杂谈 Proxy UAV GuinnessWorldRecords NAS 群晖 ZeroTier Typora Map 旅游 Log JSON Cython Equip Goods Share DMX512 Blender Game AP Network CloudFlare DIY WIFI Camera Diablo Sensor SES QQ Bot Python Vmq Jenkins 米家 ESP32 Software C MT793x NXP CH32 OpenWrt Onion Copilot Investment ChatGPT Debug RouterOS Mikrotik GitLab Drone OpenAI VS Code 管理
    FRIENDS