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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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