otp工业镜头 小米取得摄像头模组切换控制专利，保证多摄镜头的镜头模组的流畅切换

小米取得摄像头模组切换控制专利，保证多摄镜头的镜头模组的流畅切换

金融界2024年2月29日消息，据国家知识产权局公告，北京小米移动软件有限公司取得一项名为“摄像头模组的切换控制方法、装置及存储介质“，授权公告号CN114157801B，申请日期为2020年9月。

专利摘要显示，本公开是关于一种摄像头模组的切换控制方法、装置及存储介质。摄像头模组的切换控制方法包括：基于摄像头模组的对焦逻辑值，确定进行切换的当前马达驱动电流逻辑值；基于马达驱动电流逻辑值与实际物理距离之间的映射关系，补偿当前马达驱动电流逻辑值对应的当前物理距离，得到第一补偿物理距离；基于第一补偿物理距离，控制摄像头模组进行切换。通过本公开实施例，可实现摄像头模组的切换过程中，基于摄像头模组的驱动马达的驱动电流逻辑值与实际物理距离之间的映射关系，对OTP烧录的物理距离进行补偿，利用更为准确的物理距离控制摄像头进行切换，保证多摄镜头的镜头模组的流畅切换。

本文源自金融界

摄像头ov13850移植笔记

大家好，我是Peter，除了内核外，后面会持续增加驱动的内容。今天推荐一篇。

0、环境

soc : rk3568 board: EVB1-DDR4-V10软 件：Android 11Linux：4.19.232

一、ov13850简介

1. 产品参数

OV13850拥有一个能够在10位1320万像素分辨率下以每秒24帧（fps)的速度运行的图像阵列，用户可以完全控制图像质量、格式和输出数据传输。所有需要的图像处理功能，包括曝光控制、白平衡、缺陷像素消除等，都可以通过SCCB接口进行编程。

此外，OmniBSI图像传感器使用专有的传感器技术，通过减少或消除固定图案噪声、污迹等常见的图像污染光源来提高图像质量，从而产生干净、完全稳定的彩色图像。

为了提供定制信息，OV13850包括一个单编程（OPT)存储器。OV13850拥有最多4车道的MIPI接口。

OV13850适用于低功耗相机模块。

以下是测试用的摄像头&扩展板：

2. 特性

●镜头尺寸：1/3.06英寸 ●像素大小：1.12毫米×1.12毫米 ●31.2°CRA为6mm z高度 ●可编程控制帧速率，镜像和翻转，裁剪和窗口 ●1320万像素AT30fps ●双线串行总线控制（SCCB) ●闪光灯输出控制闪光 ●支持输出格式：10位RAW RGB ●支持图像大小：13.2MP(4224×3136)、10MP(4224×2376)、4K2K(3840×2160)、EIS 1080P(2112×1188)、EIS 720P(1408×792)、more3 ●支持2×2 Binning ●可达4车道MIPI串行输出接口 ●标准系列SCCB接口 ●8k bit的嵌入式一次性可编程（OTP)存储器（见侧注） ●两个片上锁相环（PLLs) ●可编程控制：增益、曝光、帧率、图像大水、水平反射镜、垂直翻转裁剪和平移 ●内置温度传感器 ●图像质量控制：缺陷校正，自动黑电平校准，镜头阴影校正，和高度计行HDR。●保证传感器结温：-300C到+850C ●电源核心：1.14V-1.26V;模拟：2.6-3.0V输入/输出：1.7-3.0V ●封装：PLCC40

3. ov13850引脚图

4. ov13850功能模块

定时脉冲发生器输出时钟来访问成像阵列的行,预先填充电荷并且按顺序对数组的行进行采样。

在预先填充电荷和采样的时间间隔内，每个像素点的电荷曝光时减少入射光。

这是在滚动快门的体系结构的曝光时间。

曝光时间通过调整预先填充电荷和采样之间的时间间隔控制。

在每一行的像素数据采样后,通过模拟电路(AMP)进一步处理:纠正偏移量和将数据乘以相应的增益。

模拟处理后通过10位ADC的输出数组中的每个像素的数据。

ISP(image sensor processor)通过图像输出接口单元，经过mipi接口（MCP/MDP）将图像数据发送出去。

5. 像素数组

OV13850传感器的图像数组4256列3152行(13414912像素)

颜色过滤器是安排在Bayer模式

Binning mode 2x2 binning

Binning mode 通常用于低分辨率

6. mirror 和 flip

OV13850提供图像mirror（左右翻转） 和 flip（上下翻转）模式

二、驱动移植

瑞芯微支持的摄像头，有个support list，

此次从该list中选择了ov13850

1. 驱动源文件及对应脚本

默认sdk里面已经将支持的所有摄像头驱动都添加到了内核，所以不需要移植该驱动了，

但是还是要确认下移植驱动对应的一些信息

rk_android11.0_sdk_220718\kernel\drivers\media\i2c\ov13850.c rk_android11.0_sdk_220718\kernel\include\config\video\ov13850.h kernel/drivers/media/i2c/Makefile

115 obj-$(CONFIG_VIDEO_OV13850) += ov13850.okernel/drivers/media/i2c/Kconfig

1282 config VIDEO_OV13850 1283 tristate "OmniVision OV13850 sensor support"1284 depends on I2C && VIDEO_V4L2 && VIDEO_V4L2_SUBDEV_API1285 depends on MEDIA_CAMERA_SUPPORT1286 select V4L2_FWNODE1287 ---help---1288 This is a Video4Linux2 sensor driver for the OmniVision1289 OV13850 camera.驱动对应的宏开关

kernel/arch/arm64/configs/rockchip_defconfig

581 CONFIG_VIDEO_OV13850=y

2. 设备树

1）典型ov系列摄像头链接示意图

ov系列摄像头与SOC连接的主要的引脚有：i2c、rst、pwdn、mclk、MIPI Clk、MIPI DATA

这几根线是驱动工程师必须捋清楚的

2）电路图

本次我们直接将摄像头插在公版的视频接口，用的是通道0，使用了4个lane【不知道具体硬件信息就问硬件工程师】

由电路图可知，几个关键引脚关系：

3）设备树节点

参考sdk中其他平台的ov13850节点来填写

kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568-evb1-ddr4-v10.dtsi ov13850: ov13850@10 { status = "okay"; compatible = "ovti,ov13850"; reg = <0x10>; clocks = <&cru CLK_CIF_OUT>; clock-names = "xvclk"; power-domains = <&power RK3568_PD_VI>; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&cif_clk>; reset-gpios = <&gpio3 RK_PB6 GPIO_ACTIVE_HIGH>; pwdn-gpios = <&gpio4 RK_PB4 GPIO_ACTIVE_HIGH>; rockchip,camera-module-index = <0>; rockchip,camera-module-facing = "back"; rockchip,camera-module-name = "ZC-OV13850R2A-V1"; rockchip,camera-module-lens-name = "Largan-50064B31"; port { ov13850_out: endpoint { remote-endpoint = <&mipi_in_ucam0>; data-lanes = <1 2 3 4>; }; }; };114 &csi2_dphy0 {115 status = "okay";116 117 ports {118 #address-cells = <1>;119 #size-cells = <0>;120 port@0 {121 reg = <0>;122 #address-cells = <1>; 123 #size-cells = <0>;124 125 mipi_in_ucam0: endpoint@1 {126 reg = <1>;127 remote-endpoint = <&ov13850_out>;128 data-lanes = <1 2 3 4>;129 };……152 }；

设备树的信息最终转换成i2c_client,并传递给ov13850驱动ov13850_probe()compatible = "ovti,ov13850";与驱动的 of_match_table 保持一致

@rk_android11.0_sdk\kernel\drivers\media\i2c\ov13850.c#if IS_ENABLED(CONFIG_OF)static const struct of_device_id ov13850_of_match[] = { { .compatible = "ovti,ov13850" }, {},};MODULE_DEVICE_TABLE(of, ov13850_of_match);#endifstatic const struct i2c_device_id ov13850_match_id[] = { { "ovti,ov13850", 0 }, { },};static struct i2c_driver ov13850_i2c_driver = { .driver = { .name = OV13850_NAME, .pm = &ov13850_pm_ops, .of_match_table = of_match_ptr(ov13850_of_match), }, .probe = &ov13850_probe, .remove = &ov13850_remove, .id_table = ov13850_match_id,};

关于摄像头驱动，

彭老师后面会继续更一篇文章讲解。

3. 安卓配置文件

在以下两个文件增加对应摄像头信息，

hardware/rockchip/camera/etc/camera/camera3_profiles_rk356x.xmlhardware/rockchip/camera/etc/camera/camera3_profiles.xml

一口君直接参考的其他文件，

然后找一个相近型号的摄像头修改的

三、查看摄像头相关信息

1. 开机log

移植成功后，确认下对应的驱动log

10-26 17:58:54.659 0 0 I ov13850 4-0010: driver version: 00.01.0510-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: Failed to get power-gpios, maybe no use10-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: 4-0010 supply avdd not found, using dummy regulator10-26 17:58:54.659 0 0 I ov13850 4-0010: Linked as a consumer to regulator.010-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: 4-0010 supply dovdd not found, using dummy regulator10-26 17:58:54.659 0 0 W ov13850 4-0010: 4-0010 supply dvdd not found, using dummy regulator10-26 17:58:54.660 0 0 E ov13850 4-0010: could not get default pinstate10-26 17:58:54.660 0 0 E ov13850 4-0010: could not get sleep pinstate10-26 17:58:54.665 0 0 I ov13850 4-0010: Detected OV00d850 sensor, REVISION 0xb210-26 17:58:54.665 0 0 I rockchip-csi2-dphy csi2-dphy0: dphy0 matches m00_b_ov13850 4-0010:bus type 4

2. 查看ov13850设备

驱动加载成功后，会有以下信息

rk3568_r:/ # ls /dev/video* -lls /dev/video* -lcrw-rw---- 1 media camera 81, 0 2022-10-31 06:56 /dev/video0crw-rw---- 1 media camera 81, 1 2022-10-31 06:56 /dev/video1crw-rw---- 1 media camera 81, 2 2022-10-31 06:56 /dev/video2crw-rw---- 1 media camera 81, 3 2022-10-31 06:56 /dev/video3crw-rw---- 1 media camera 81, 4 2022-10-31 06:56 /dev/video4crw-rw---- 1 media camera 81, 5 2022-10-31 06:56 /dev/video5crw-rw---- 1 media camera 81, 6 2022-10-31 06:56 /dev/video6crw-rw---- 1 media camera 81, 7 2022-10-31 06:56 /dev/video7crw-rw---- 1 media camera 81, 8 2022-10-31 06:56 /dev/video8

3. 查看sys文件系统中文件信息

内核会为摄像头在目录/sys/class/video4linux下分配设备信息描述文件

rk3568_r:/ # grep ov13850 /sys/class/video4linux/v*/namegrep ov13850 /sys/class/video4linux/v*/name/sys/class/video4linux/v4l-subdev3/name:m00_b_ov13850 4-0010

rk3568_r:/ # grep "" /sys/class/video4linux/v*/name | grep mainpathgrep "" /sys/class/video4linux/v*/name | grep mainpath/sys/class/video4linux/video0/name:rkisp_mainpath

4. 查看拓扑 media-ctl -d /dev/media0 -p

rk3568_r:/ # media-ctl -d /dev/media0 -p media-ctl -d /dev/media0 -p Opening media device /dev/media0 Enumerating entities Found 13 entities Enumerating pads and links Media controller API version 0.0.255 Media device information ------------------------ driver rkisp-vir0 model rkisp0 serial bus info hw revision 0x0 driver version 0.0.255 Device topology - entity 1: rkisp-isp-subdev (4 pads, 7 links) type V4L2 subdev subtype Unknown device node name /dev/v4l-subdev0 pad0: Sink [fmt:SBGGR10/4224x3136 crop.bounds:(0,0)/4096x3072 crop:(0,0)/4096x3072] <- "rkisp-csi-subdev":1 [] <- "rkisp_rawrd0_m":0 [] <- "rkisp_rawrd2_s":0 [] pad1: Sink <- "rkisp-input-params":0 [] pad2: Source [fmt:YUYV2X8/4096x3072 crop.bounds:(0,0)/4096x3072 crop:(0,0)/4096x3072] -> "rkisp_mainpath":0 [] -> "rkisp_selfpath":0 [] pad3: Source -> "rkisp-statistics":0 [] - entity 6: rkisp-csi-subdev (6 pads, 5 links) type V4L2 subdev subtype Unknown device node name /dev/v4l-subdev1 pad0: Sink <- "rockchip-csi2-dphy0":1 [] pad1: Source -> "rkisp-isp-subdev":0 [] pad2: Source -> "rkisp_rawwr0":0 [] pad3: Source pad4: Source -> "rkisp_rawwr2":0 [] pad5: Source -> "rkisp_rawwr3":0 [] - entity 13: rkisp_mainpath (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video0 pad0: Sink <- "rkisp-isp-subdev":2 [] - entity 19: rkisp_selfpath (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video1 pad0: Sink <- "rkisp-isp-subdev":2 [] - entity 25: rkisp_rawwr0 (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video2 pad0: Sink <- "rkisp-csi-subdev":2 [] - entity 31: rkisp_rawwr2 (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video3 pad0: Sink <- "rkisp-csi-subdev":4 [] - entity 37: rkisp_rawwr3 (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video4 pad0: Sink <- "rkisp-csi-subdev":5 [] - entity 43: rkisp_rawrd0_m (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video5 pad0: Source -> "rkisp-isp-subdev":0 [] - entity 49: rkisp_rawrd2_s (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video6 pad0: Source -> "rkisp-isp-subdev":0 [] - entity 55: rkisp-statistics (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video7 pad0: Sink <- "rkisp-isp-subdev":3 [] - entity 61: rkisp-input-params (1 pad, 1 link) type Node subtype V4L device node name /dev/video8 pad0: Source -> "rkisp-isp-subdev":1 [] - entity 67: rockchip-csi2-dphy0 (2 pads, 2 links) type V4L2 subdev subtype Unknown device node name /dev/v4l-subdev2 pad0: Sink <- "m00_b_ov13850 4-0010":0 [] pad1: Source -> "rkisp-csi-subdev":0 [] - entity 70: m00_b_ov13850 4-0010 (1 pad, 1 link) type V4L2 subdev subtype Sensor device node name /dev/v4l-subdev3 pad0: Source [fmt:SBGGR10/4224x3136] -> "rockchip-csi2-dphy0":0 []

从entity70信息中可以看到：

三、拍照测试

1. 抓帧

rk3568_r:/ # v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=800,height=600,pixelformat=NV12 --stream-mmap=3 --stream-to=/sdcard/out.yuv --stream-skip=9 --stream-count=1m-mmap=3 --stream-to=/sdcard/out.yuv --stream-skip=9 --stream-count=1 <<<<<<<<<< 7.51 fps<

【看到<<<<<<<<< 7.51 fps 说明成功】

参数说明

-d： 摄像头对应设备文件--set-fmt-video：指定了宽高及pxielformat(用FourCC表示)。NV12即用FourCC表示的pixelformat--stream-mmap：指定buffer的类型为mmap，即由kernel分配的物理连续的或经过iommu映射的buffer--stream-to：指定帧数据保存的文件路径--stream-skip：指定丢弃(不保存到文件)前3帧--stream-count：指定抓取的帧数，不包括--stream-skip丢弃的数量其他参数--set-selection，指定对输入图像进行裁剪。特别是当RKISP1的前级大小发生变化时要保证selection不大于前级输出大小。RKCIF的裁剪则是通过--set-crop参数设置的--stream-poll，该选项指示v4l2-ctl采用异步IO，即在dqbuf前先用select等等帧数据完成，从而保证dqbuf不阻塞。否则dqbuf将会阻塞直到有数据帧到来

2. 显示图片：

将文件**/sdcard/out.yuv从板子通过 adb pull**命令拷贝出来，

运行于windows下：adb pull /sdcard/out.yuv

再拷贝到ubuntu中，执行以下命令显示图片【用其他可以打开yuv格式图片的工具也可以】

ffplay out.yuv -f rawvideo -pixel_format nv12 -video_size 800x600

【拍照时选择其他较高分辨率会出错，暂时还没解决这个问题，有知道的可以联系我：yikoupeng】

四、参数设置

1. 显示摄像头参数

显示摄像头参数

rk3568_r:/ # v4l2-ctl -d /dev/video0 -l v4l2-ctl -d /dev/video0 -l User Controls exposure 0x00980911 (int) : min=4 max=3324 step=1 default=1536 value=1536 Image Source Controls vertical_blanking 0x009e0901 (int) : min=192 max=29631 step=1 default=192 value=192 horizontal_blanking 0x009e0902 (int) : min=576 max=576 step=1 default=576 value=576 flags=read-only analogue_gain 0x009e0903 (int) : min=16 max=248 step=1 default=16 value=16 Image Processing Controls link_frequency 0x009f0901 (intmenu): min=0 max=0 default=0 value=0 flags=read-only pixel_rate 0x009f0902 (int64) : min=0 max=120000000 step=1 default=120000000 value=120000000 flags=read-only test_pattern 0x009f0903 (menu) : min=0 max=4 default=0 value=0

2. 增加曝光exposure

exposure值区间为: 4-3324 命令实例：

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-ctrl exposure=3324

3. 增加图片亮度analogue_gain

analogue_gain用于设置显示的图像的亮度

analogue_gain值区间：16-248

命令实例：

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-ctrl analogue_gain=240

analogue_gain=16现象

analogue_gain=244现象【效果非常明显】

4. 测试显示信息test_pattern

参数test_pattern，可以用于测试显示图像

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-ctrl test_pattern=0

test_pattern = 1test_pattern = 2test_pattern = 3

5. 修改Entity的format、size

举例一，GC2053摄像头支持多个分辨率的输出，默认为1920x1080。现将输出分辨率改为640x480：

media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2' "m00_b_ov13850 4-0010":0[fmt:SBGGR10//640x480]'

修改GC2053输出后，rkisp-isp-subdev的大小及video device crop也相应要修改。因为后级的大小不能大于前级的大小。

~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":0[fmt:SBGGR10/640x480]'~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":0[crop: (0, 0)/640x480]'~/>$ media-ctl -d/dev/media0 --set-v4l2 ' "rkisp-isp-subdev":2[crop: (0, 0)/640x480]'~/>$ v4l2-ctl -d/dev/video0\--set-selection=target=crop, top=0, left=0, width=640, height=480

五、遇到问题解决

1. 解决闪退

主要是camera3_profiles_rk356x.xml和camera3_profiles.xml这两个文件中没有ov13850的信息

所以找到这两个文件，增加相对应的摄像头信息 改文件位于sdk的目录如下：

hardware/rockchip/camera/etc/camera/

内容比较多，只贴出我修改那一段 【我将其他摄像头都删除了】

<Profiles cameraId="0" name="ov13850" moduleId="m00"> <Supported_hardware> <hwType value="SUPPORTED_HW_RKISP1"/> </Supported_hardware> <Android_metadata> <!-- Android static metadata only --> <!-- Color Correction --> <colorCorrection.availableAberrationModes value="OFF"/> <!-- Control --> <control.availableModes value="OFF"/> <control.aeAvailableAntibandingModes value="OFF,50HZ,60Hz,AUTO"/> <control.aeAvailableModes value="ON,OFF"/> <control.aeLockAvailable value="FALSE"/> ………… <sensorType value="SENSOR_TYPE_RAW"/> <!-- SENSOR_TYPE_SOC or SENSOR_TYPE_RAW -->

文件camera3_profiles.xml参数的说明，瑞芯微官方有相应的说明文档

2. app 提示没有权限连接&打开设备失败

10-24 15:20:15.535 1668 1668 D CAM_Camera2OneCamMgr: Getting First BACK Camera10-24 15:20:15.535 1668 1668 I CameraManagerGlobal: Connecting to camera service10-24 15:20:15.539 346 346 W ServiceManager: Permission failure: android.permission.CAMERA_OPEN_CLOSE_LISTENER from uid=10090 pid=166810-24 15:20:15.542 1668 1668 D CAM_Camera2OneCamMgr: Getting First FRONT Camera10-24 15:20:15.543 1668 1668 W CAM_Camera2OneCamMgr: No front-facing camera found,try to find external facing camera.10-24 15:20:15.544 1668 1668 W CAM_Camera2OneCamMgr: No external camera found.

该log位于以下文件

./packages/apps/Camera2/src/com/android/camera/one/v2/Camera2OneCameraManagerImpl.java:172

修改文件

packages/apps/Camera2/AndroidManifest.xml

增加下面两处，会解决连接ManagerService 错误问题

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA_OPEN_CLOSE_LISTENER"/>android:sharedUserId="android.uid.system"

同时将设备树文件 将mipi_in_ucam0里的reg修改为1，如果有其他摄像头信息，一次往后填写或者删除。

114 &csi2_dphy0 {115 status = "okay";116 117 ports {118 #address-cells = <1>;119 #size-cells = <0>;120 port@0 {121 reg = <0>;122 #address-cells = <1>; 123 #size-cells = <0>;124 125 mipi_in_ucam0: endpoint@1 {126 reg = <1>;127 remote-endpoint = <&ov13850_out>;128 data-lanes = <1 2 3 4>;129 };……

【这个reg是什么意思，有知道的老铁可以给我留言】

3. APP打开设备失败

从log看，没有任何permission问题，摄像头也打开了，但是就是连接失败，主要是xml文件的sensorType 设置不对

hardware/rockchip/camera/etc/camera/camera3_profiles_rk356x.xmlhardware/rockchip/camera/etc/camera/camera3_profiles.xml

找到这两个文件下面的值

<sensorType value="SENSOR_TYPE_RAW"/> <!-- SENSOR_TYPE_SOC or SENSOR_TYPE_RAW -->

修改为

<sensorType value="SENSOR_TYPE_SOC"/> <!-- SENSOR_TYPE_SOC or SENSOR_TYPE_RAW -->

六、后续

后面还会持续更新驱动相关的内容，感兴趣的朋友关注我。

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