本帖最后由 WK520077778 于 2023-12-13 22:18 编辑
Raspberry Pi树莓派上安装usb网络摄像头
Raspberry Pi树莓派是为学习计算机编程教育设计的微型电脑，具有体积小，功耗低，兼容性好，接口丰富等优点，具有电脑的所有基本功能，比如：上网，处理文档，听音乐，打游戏，看视频等。大量用户为树莓派提供新的应用场景，在编程教育，科研领域和开发者中有广泛使用。
Raspberry Pi树莓派的系统是基于debian开发的Raspberry Pios（raspbian），用户可以安装windows 10iot，可以运行Linux操作系统。连接鼠标，键盘和显示器。
Raspberry Pi树莓派的硬件，基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有1/2/4个USB接口和一个10/100 以太网接口（A型没有网口），可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用*稍大的主板上，具备所有PC的基本功能只需接通电视机和键盘，连接键盘，鼠标，网线，电视机，外界USB设备。
树莓派 Raspberry Pi 5 是Raspberry Pi系列计算机中的最新产品，与 Raspberry Pi 4 产品相比，它的 CPU 性能提高了 2-3 倍，GPU 性能大幅提升，摄像头、显示屏和 USB 接口也得到了改进。同时为了帮助追踪产品销售供退货情况，在电路板上侧打标记，同时印制电路板和纸箱提供唯一提供追踪的序列号。
Raspberry Pi上安装usb网络摄像头，树莓派一块，32G以上内存卡一张，读卡器（或带sd卡接口的电脑）一个；网络摄像头，公母杜邦线若干，面包板一个，micro USB线一根，电源一个；HDMI接口显示器一台（或HDMI转其它接口）。
集成开发环境： Visual Studio 2017（建议使用社区版）；开发语言：C#；开发平台：UWP；通信协议：MQTT；树莓派操作系统：WIndows 10 IoT Core；数据库：Sqlite.ssh远端控制Raspberry Pi. 配置Raspberry Pi：按照说明书安装Raspberry Pi，在你的操作系统中依次选择Raspberry Pi OS (Other) > Raspberry Pi OS (Legacy) Lite安装。进入你选择的hostname pi-webcam，通过授权认证键入username and password，让Raspberry Pi上网需要配置wireless LAN 自动连接 Wi-Fi，在wifi网络中找到自己网络配置ssid和password,并且打开ssh你能不用键盘和鼠标连接。打开终端连接你的电脑，通过ssh连接Raspberry Pi ，按照这个命令用你选择的成像器取代 <username>。
打开电脑的会话终端，用ssh进入Raspberry Pi <username>处,输入你所选择的用户名指令。
如果是首次运行，系统连接需要弹出提示框，要求你在Raspberry Pi Imager:中配置账户密码。
现在你连接Raspberry Pi, 运行两个指令确保你的安装包升级到最新版本。一但更新指令完成，重启你的Raspberry Pi使得安装配置生效。连接用Raspberry Pi OTG (On-The-Go) USB设备连接电脑，我们用以下命令添加到/boot/firmware/config.txt file.
下一步我们需要安装几个预装程序：
meson是一个开源构架系统，我们用它把各种摄像头软件汇总， Libcamera 和 Libjpeg 可以让Raspberry Pi使用摄像头，键入y确认安装这些程序。
然后我们下载UVC gadget 软件，这可以Raspberry Pi的usb播放视频流。回到下载界面：
可以开始构建和安装软件，通过如下code命令实现：
回到下载界面：
接下来，创建一个脚本，该脚本将在每次Raspberry Pi通电时运行，以便设置所有内容。使用nano文本编辑器创建bash脚本：
在文本编译器中键入如下代码：
#!/bin/bash
# Variables we need to make things easier later on.
CONFIGFS="/sys/kernel/config"
GADGET="$CONFIGFS/usb_gadget"
VID="0x0525"
PID="0xa4a2"
SERIAL="0123456789"
MANUF=$(hostname)
PRODUCT="UVC Gadget"
BOARD=$(strings /proc/device-tree/model)
UDC=`ls /sys/class/udc` # will identify the 'first' UDC
# Later on, this function is used to tell the usb subsystem that we want
# to support a particular format, framesize and frameintervals
create_frame() {
# Example usage:
# create_frame <function name> <width> <height> <format> <name> <intervals>
FUNCTION=$1
WIDTH=$2
HEIGHT=$3
FORMAT=$4
NAME=$5
wdir=functions/$FUNCTION/streaming/$FORMAT/$NAME/${HEIGHT}p
mkdir -p $wdir
echo $WIDTH > $wdir/wWidth
echo $HEIGHT > $wdir/wHeight
echo $(( $WIDTH * $HEIGHT * 2 )) > $wdir/dwMaxVideoFrameBufferSize
cat <<EOF > $wdir/dwFrameInterval
$6
EOF
}
# This function sets up the UVC gadget function in configfs and binds us
# to the UVC gadget driver.
create_uvc() {
CONFIG=$1
FUNCTION=$2
echo " Creating UVC gadget functionality : $FUNCTION"
mkdir functions/$FUNCTION
create_frame $FUNCTION 640 480 uncompressed u "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
create_frame $FUNCTION 1280 720 uncompressed u "1000000
1333333
2000000
"
create_frame $FUNCTION 1920 1080 uncompressed u "2000000"
create_frame $FUNCTION 640 480 mjpeg m "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
create_frame $FUNCTION 1280 720 mjpeg m "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
create_frame $FUNCTION 1920 1080 mjpeg m "333333
416667
500000
666666
1000000
1333333
2000000
"
mkdir functions/$FUNCTION/streaming/header/h
cd functions/$FUNCTION/streaming/header/h
ln -s ../../uncompressed/u
ln -s ../../mjpeg/m
cd ../../class/fs
ln -s ../../header/h
cd ../../class/hs
ln -s ../../header/h
cd ../../class/ss
ln -s ../../header/h
cd ../../../control
mkdir header/h
ln -s header/h class/fs
ln -s header/h class/ss
cd ../../../
# This configures the USB endpoint to allow 3x 1024 byte packets per
# microframe, which gives us the maximum speed for USB 2.0. Other
# valid values are 1024 and 2048, but these will result in a lower
# supportable framerate.
echo 2048 > functions/$FUNCTION/streaming_maxpacket
ln -s functions/$FUNCTION configs/c.1
}
# This loads the module responsible for allowing USB Gadgets to be
# configured through configfs, without which we can't connect to the
# UVC gadget kernel driver
echo "Loading composite module"
modprobe libcomposite
# This section configures the gadget through configfs. We need to
# create a bunch of files and directories that describe the USB
# device we want to pretend to be.
if
[ ! -d $GADGET/g1 ]; then
echo "Detecting platform:"
echo " board : $BOARD"
echo " udc : $UDC"
echo "Creating the USB gadget"
echo "Creating gadget directory g1"
mkdir -p $GADGET/g1
cd $GADGET/g1
if
[ $? -ne 0 ]; then
echo "Error creating usb gadget in configfs"
exit 1;
else
echo "OK"
fi
echo "Setting Vendor and Product ID's"
echo $VID > idVendor
echo $PID > idProduct
echo "OK"
echo "Setting English strings"
mkdir -p strings/0x409
echo $SERIAL > strings/0x409/serialnumber
echo $MANUF > strings/0x409/manufacturer
echo $PRODUCT > strings/0x409/product
echo "OK"
echo "Creating Config"
mkdir configs/c.1
mkdir configs/c.1/strings/0x409
echo "Creating functions..."
create_uvc configs/c.1 uvc.0
echo "OK"
echo "Binding USB Device Controller"
echo $UDC > UDC
echo "OK"
fi
# Run uvc-gadget. The -c flag sets libcamera as a source, arg 0 selects
# the first available camera on the system. All cameras will be listed,
# you can re-run with -c n to select camera n or -c ID to select via
# the camera ID.
保存好代码后，通过以下指令执行脚本： $ sudo chmod +x ~/.rpi-uvc-gadget.sh 为了让设备在每次启动自动引导，添加/etc/rc.local file.系统将在启动后自动引导可执行文件 $ sudo nano /etc/rc.local 输入以下代码在0上方执行脚本，将<username> 占位符中指定你的用户名。 $ /home/<username>/.rpi-uvc-gadget.sh &
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