Настройка CSI камеры для Banana Pi M1 с Armbian trixie

Подключение CSI-камеры к Banana Pi M1 с Armbian trixie требует тщательной настройки из-за ограниченной поддержки CSI-интерфейса в новых ядрах. Для работы камеры необходимо правильно установить физическое подключение, проверить совместимость ядра и использовать libcamera с правильными параметрами, особенно для тестовых снимков и непрерывной записи через Motion.

Содержание

• Подключение CSI-камеры к Banana Pi M1
• Проверка совместимости оборудования и ядра
• Установка и настройка libcamera
• Тестирование камеры с помощью libcamera-jpeg
• Настройка непрерывной видеозаписи с Motion
• Решение проблем с V4L2 устройствами
• Альтернативные решения для старых камер OV5640
• Оптимизация производительности и качество изображения

Подключение CSI-камеры к Banana Pi M1

Физическое подключение CSI-камеры к Banana Pi M1 требует аккуратности, так как неправильная установка может повредить оборудование. Banana Pi M1 оснащен CSI-интерфейсом, который совместим с некоторыми моделями камер, но имеет ограничения по сравнению с Raspberry Pi.

Для подключения следуйте этим шагам:

1. Отключите питание от Banana Pi M1 перед подключением камеры
2. Найдите CSI-разъем на плате Banana Pi M1 - обычно он расположен рядом с HDMI-портом
3. Откройте защелку на CSI-разъеме
4. Аккуратно вставьте гибкий шлейф камеры в разъем, убедившись, что контактная сторона шлейфа обращена вниз (к плате)
5. Надавите на защелку до щелчка, чтобы зафиксировать шлейф
6. Проверьте подключение - шлейф должен быть вставлен полностью без перекосов

При работе с CSI-камерами на Banana Pi M1 важно учитывать, что поддержка зависит от модели камеры и версии ядра. Камеры OV5640 исторически поддерживались, но в новых ядрах 4.x возникают проблемы совместимости.

Проверка совместимости оборудования и ядра

Перед настройкой камеры необходимо проверить совместимость оборудования и ядра, что является критически важным для Banana Pi M1 с Armbian trixie.

Для проверки совместимости выполните следующие команды:

# Проверка версии ядра
uname -r

# Проверка загруженных CSI-модулей
lsmod | grep csi

# Проверка доступных CSI-устройств
ls /dev/video*

Если вы используете старую камеру OV5640, в ядре 3.4 требовались дополнительные модули:

sudo modprobe ov5640
sudo modprobe sun4i_csi0

Однако в новых ядрах 4.x, используемых в Armbian trixie, поддержка этих модулей отсутствует. Это означает, что старые камеры OV5640 могут работать только с ограничениями:

• Максимальное разрешение: 640x480
• Качество изображения может быть сомнительным
• Требуется использование альтернативных драйверов

Для новых камер, таких как IMX708 (Camera Module v3), убедитесь, что legacy camera stack отключен, так как эти камеры не поддерживаются старой системой.

Установка и настройка libcamera

Установка libcamera на Banana Pi M1 с Armbian trixie является основой для работы камеры. Поскольку вы уже установили libcamera и все утилиты, необходимо выполнить дополнительные шаги для правильной настройки.

Проверьте установленную версию libcamera:

libcamera-hello --version

Для работы камеры может потребоваться настройка конфигурационных файлов. Создайте файл конфигурации:

sudo nano /etc/libcamera/pipeline/rpi/pipeline.ini

Добавьте базовую конфигурацию:

[default]
controls.FrameDurationLimits = 10000 1000000

Проверьте доступные камеры:

libcamera-hello --list-cameras

Если камера не обнаруживается, попробуйте принудительно загрузить необходимые модули:

sudo modprobe bcm2835-v4l2
sudo modprobe v4l2loopback

Для некоторых камер может потребоваться дополнительная настройка параметров в libcamera. Это особенно актуально для Banana Pi, где поддержка CSI может быть ограниченной.

Тестирование камеры с помощью libcamera-jpeg

Получение тестового изображения с помощью libcamera-jpeg - это первый шаг для проверки работоспособности камеры. Эта команда позволяет захватить одно изображение и сохранить его в файл.

Базовая команда для тестового снимка:

libcamera-jpeg -o test.jpg

Эта команда запустит камеру, захватит одно изображение в формате JPEG и сохранит его в файл test.jpg. Если камера не работает, вы увидите сообщение об ошибке.

Для получения более подробной информации о доступных параметрах используйте:

libcamera-jpeg --help

Расширенные параметры для тестирования:

# С указанием разрешения
libcamera-jpeg --width 1920 --height 1080 -o test.jpg

# С настройкой яркости и контраста
libcamera-jpeg --brightness 0.5 --contrast 1.2 -o test.jpg

# С указанием формата вывода
libcamera-jpeg --encoding jpg -o test.jpg

# С таймаутом (запуск камеры на 5 секунд)
libcamera-jpeg --timeout 5000 -o test.jpg

Если камера Banana Pi M1 с Armbian trixie не работает с libcamera-jpeg, проверьте:

1. Правильность физического подключения
2. Загруженность CSI-модулей в ядре
3. Совместимость модели камеры с ядром
4. Права доступа к устройству камеры

Настройка непрерывной видеозаписи с Motion

Настройка непрерывной видеозаписи с Motion на Banana Pi M1 с Armbian trixie имеет особенности из-за изменений в работе камеров в новой версии Debian. При переходе с Bookworm на Trixie Motion может выдавать ошибку “V4L2 device failed to open”.

Для решения этой проблемы в Trixie требуется использовать команду libcamerify motion для запуска Motion.

Сначала установите Motion:

sudo apt update
sudo apt install motion

Создайте конфигурационный файл Motion:

sudo nano /etc/motion/motion.conf

Основные параметры конфигурации:

daemon on
process_id_file /var/run/motion/motion.pid
setup_mode off
videodevice /dev/video0
width 640
height 480
quality 75
ffmpeg_output_movies on
ffmpeg_variable_bitrate 0
ffmpeg_video_codec mpeg4
target_dir /var/lib/motion

Для запуска Motion как сервиса в systemd нужно создать файл сервиса:

sudo nano /etc/systemd/system/motion.service

Содержимое файла сервиса:

[Unit]
Description=Motion Detection Daemon
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/libcamerify motion
Restart=always
User=motion

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Включите и запустите сервис:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable motion
sudo systemctl start motion

Для ручного запуска без systemd используйте:

libcamerify motion

Это обходит проблему с V4L2 устройствами в Trixie и позволяет Motion корректно работать с libcamera.

Решение проблем с V4L2 устройствами

Работа с V4L2 устройствами на Banana Pi M1 с Armbian trixie может вызывать проблемы из-за ограниченной поддержки CSI-интерфейса. Проверьте работу V4L2 с помощью:

v4l2-ctl --list-devices

Если CSI-камера не отображается в списке устройств, выполните следующие шаги:

1. Проверьте физическое подключение еще раз
2. Убедитесь, что модули загружены:

lsmod | grep video

3. Проверьте права доступа к устройству:

ls -l /dev/video*

4. Добавьте пользователя в группу video:

sudo usermod -a -G video $USER

5. Перезагрузите систему:

sudo reboot

Для некоторых камер может потребоваться ручная настройка параметров V4L2:

# Настройка формата видео
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=640,height=480,pixelformat=YUYV

# Проверка текущих параметров
v4l2-ctl -d /dev/video0 --all

Если камера все равно не работает, попробуйте использовать альтернативные утилиты:

# С использованием rpicam-apps
rpicam-still -o test.jpg

# Или с использованием GStreamer
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! videoconvert ! jpegenc ! filesink location=test.jpg

Альтернативные решения для старых камер OV5640

Для старых камер OV5640 на Banana Pi M1 с Armbian trixie существуют альтернативные решения, так как поддержка в новых ядрах ограничена. Эти камеры исторически поддерживались, но требуют специальных подходов.

Один из вариантов - использование Docker-контейнера с более старой версией libcamera:

# Установите Docker
sudo apt install docker.io

# Запустите контейнер с legacy libcamera
docker run -v /dev/video0:/dev/video0 -v $(pwd):/output --device /dev/video0 ghcr.io/libcamera/libcamera:latest libcamera-jpeg -o /output/test.jpg

Другой вариант - использование альтернативных драйверов. Для OV5640 можно попробовать:

# Клонируем репозиторий с драйверами
git clone https://github.com/6by9/linux.git
cd linux
git checkout sunxi-4.14-csi

# Скомпилируем и установим драйвер
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
sudo make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- modules_install
sudo make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install

Для raspberry pi zero 2w камера может работать с использованием ov5640 драйвера:

# Загрузка необходимых модулей
sudo modprobe ov5640
sudo modprobe sun4i_csi0
sudo modprobe v4l2_drm

# Проверка работы
v4l2-ctl --list-devices

Если ни один из этих методов не работает, рассмотрите возможность использования USB-камеры вместо CSI, так как поддержка USB-камер в Linux значительно лучше.

Оптимизация производительности и качество изображения

Оптимизация производительности и качество изображения на Banana Pi M1 с CSI-камерой требует баланса между параметрами и производительностью системы. Banana Pi M1 имеет ограниченные ресурсы по сравнению с более новыми платами.

Для оптимизации изображения в libcamera используйте следующие параметры:

# Настройки для хорошего качества при ограниченных ресурсах
libcamera-jpeg \
 --width 1280 \
 --height 720 \
 --quality 85 \
 --brightness 0.0 \
 --contrast 1.0 \
 --saturation 1.0 \
 --ev 0.0 \
 -o optimized.jpg

Для непрерывной записи с Motion оптимизируйте конфигурацию:

# В файле motion.conf
width 640 # Уменьшаем разрешение для экономии ресурсов
height 480
quality 75 # Баланс между качеством и размером файла
framerate 10 # Ограничиваем частоту кадров
ffmpeg_output_movies on
ffmpeg_variable_bitrate 0
ffmpeg_video_codec mpeg4
``

Для улучшения качества изображения в реальном времени можно использовать:

```bash
# Настройки для libcamera-vid
libcamera-vid \
 --width 1280 \
 --height 720 \
 --framerate 15 \
 --codec mjpeg \
 --output - | ffmpeg \
 -re -i - \
 -c:v copy \
 -f segment \
 -segment_time 60 \
 -reset_timestamps 1 \
 -strftime 1 \
 /recordings/rec-%Y%m%d-%H%M%S.mkv

Для raspberry pi hq камеры можно применить дополнительные настройки:

# Настройка динамического диапазона
libcamera-jpeg --awb auto --exposure normal --ev 0.0 -o hdr.jpg

# Настройка цветового баланса
libcamera-jpeg --awb incandescent -o warm.jpg

Не забывайте мониторировать загрузку системы при работе с камерой:

# Проверка нагрузки на CPU
top -b -n 1 | grep CPU

# Проверка температуры процессора
vcgencmd measure_temp

При высоких нагрузках рассмотрите возможность:

• Уменьшения разрешения
• Снижения частоты кадров
• Использования более эффективных кодеков
• Отключения ненужных эффектов и фильтров

Источники

1. Armbian Community Forums — Поддержка CSI-камер на Banana Pi M1 и ограничения ядер 4.x: https://forum.armbian.com/topic/508-armbian-mainline-and-sun4i_csi-csi-cam-on-bananapi-r1/

2. Raspberry Pi Forums — Решение проблем Motion в Trixie с использованием libcamerify: https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=392876

3. Arducam Wiki — Руководство по использованию libcamera для тестовых снимков и видеозаписи: https://docs.arducam.com/Raspberry-Pi-Camera/Native-camera/Libcamera-User-Guide/

4. Raspberry Pi Forums — Информация о поддержке новых камер IMX708 и отключении legacy camera stack: https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=393801

Заключение

Подключение и настройка CSI-камеры к Banana Pi M1 с Armbian trixie требует внимательного подхода из-за ограниченной поддержки CSI-интерфейса в новых ядрах. Основные шаги включают правильное физическое подключение, проверку совместимости оборудования и ядра, а также использование libcamera с правильными параметрами.

Для получения тестовых изображений используйте libcamera-jpeg с соответствующими параметрами разрешения и качества. Для непрерывной видеозаписи с Motion в Armbian trixie необходимо использовать libcamerify motion для обхода проблем с V4L2 устройствами.

При работе со старыми камерами OV5640 могут потребоваться дополнительные драйверы или альтернативные решения. Оптимизация производительности включает баланс между качеством изображения и нагрузкой на систему, особенно учитывая ограниченные ресурсы Banana Pi M1.