【KV260视觉入门套件试用体验】+05.USB-Camera测试（zmj）

【KV260视觉入门套件试用体验】+05.USB-Camera测试（zmj）

本篇主要介绍在KV260视觉入门套件测试USB-Camera的流程。

---------------------------以下为正文---------------------------

1. 摄像头接口和设备

摄像头设备位于” /dev/video*“（此处仅连接了USB摄像头）。

//------查看摄像头设备节点
a.通过设备列表查看
ls -la /dev/video*
b.通过v4l2-ctl工具查看
v4l2-ctl --list-devices
c.通过media0检查有效摄像头节点
media-ctl -d /dev/media0 -p

//------示例Log信息
ubuntu@kria:~/zmj_ws/camera$ ls -la /dev/video*
crw-rw----+ 1 root video 81, 0 Oct 15 13:00 /dev/video0
crw-rw----+ 1 root video 81, 1 Oct 15 13:00 /dev/video1
ubuntu@kria:~/zmj_ws/camera$ v4l2-ctl --list-devices
USB 2.0 Camera: USB Camera (usb-xhci-hcd.0.auto-1.1.1):
        /dev/video0
        /dev/video1
        /dev/media0

ubuntu@kria:~/zmj_ws/camera$ media-ctl -d /dev/media0 -p
Media controller API version 5.15.99

Media device information
------------------------
driver          uvcvideo
model           USB 2.0 Camera: USB Camera
serial
bus info        usb-xhci-hcd.0.auto-1.1.1
hw revision     0x0
driver version  5.15.99

Device topology
- entity 1: USB 2.0 Camera: USB Camera (1 pad, 1 link)
            type Node subtype V4L flags 1
            device node name /dev/video0
        pad0: Sink
                <- "Extension 3":1 [ENABLED,IMMUTABLE]

- entity 4: USB 2.0 Camera: USB Camera (0 pad, 0 link)
            type Node subtype V4L flags 0
            device node name /dev/video1

- entity 8: Extension 3 (2 pads, 2 links)
            type V4L2 subdev subtype Unknown flags 0
        pad0: Sink
                <- "Processing 2":1 [ENABLED,IMMUTABLE]
        pad1: Source
                -> "USB 2.0 Camera: USB Camera":0 [ENABLED,IMMUTABLE]

- entity 11: Processing 2 (2 pads, 2 links)
             type V4L2 subdev subtype Unknown flags 0
        pad0: Sink
                <- "Camera 1":0 [ENABLED,IMMUTABLE]
        pad1: Source
                -> "Extension 3":0 [ENABLED,IMMUTABLE]

- entity 14: Camera 1 (1 pad, 1 link)
             type V4L2 subdev subtype Sensor flags 0
        pad0: Source
                -> "Processing 2":0 [ENABLED,IMMUTABLE]

ubuntu@kria:~/zmj_ws/camera$

//------USB摄像头状态

2. USB摄像头测试

将USB摄像头插入开发板，将自动安装 uvc 添加设备节点。

//------USB-Camera（某宝几十块买的USB摄像头）
a.确认USB摄像头的设备节点，此处为/dev/video0。
v4l2-ctl --list-devices
b.查看摄像头支持的格式与分辨率
v4l2-ctl --list-formats-ext -d /dev/video0
c.摄像头预览（视频640 x 480）
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! \\
"video/x-raw, width=640, Height=480, framerate=(fraction)30/1" ! \\
queue ! glimagesink
d.摄像头预览（视频1920 x 1080）
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 ! \\
video/x-raw,format=YUY2,width=1920,height=1080 ! \\
queue ! glimagesink
e.摄像头预览（拍照）
gst-launch-1.0 v4l2src device=/dev/video0 num-buffers=3 ! \\
jpegenc ! filesink location=~/pic_of_video0.jpg

//------USB摄像头测试正常

3. 边沿检测

USB摄像头的视频流主要通过python调用OpenCV库完成对每一帧图像的边沿检测，参数调节通过滑动条实时调节以获取更好结果，按下ESC键退出测试程序（不得不说python是真的强大）：

//------基于OPENCV的摄像头视频边沿检测
//---指令（python2或者python3均可以）：
python3 ./edge.py 0
或者
python ./edge.py 0
//---指令中的参数”0“说明：
使用USB-Camera，它位于/dev/video0
//------依赖（根据错误提示安装对应的依赖库及以来组件）:
sudo apt install opencv*
sudo apt install libopencv*

3.1 代码解析

代码功能说明：

//------代码功能说明：
a.导入必要的库：cv2、numpy、video 和 sys。
b.创建两个滑动条：cv.namedWindow('edge') 用来显示边缘检测的结果窗口，cv.createTrackbar('thrs1', 'edge', 2000, 5000, nothing) 和 cv.createTrackbar('thrs2', 'edge', 4000, 5000, nothing) 用来设置边缘检测的参数。
c.创建一个视频捕获对象：cap = video.create_capture(fn)，其中 fn 是指定的视频文件名。
d.在一个无限循环中，从视频捕获对象中读取帧数据：while True:。
e.将读取的帧数据转换为灰度图像：gray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)。
f.对灰度图像进行边缘检测：edge = cv.Canny(gray, thrs1, thrs2, apertureSize=5)。
g.将原始图像和边缘检测结果合并：vis = img.copy()，然后将结果图像中非零像素的部分设为绿色：vis = np.uint8(vis/2.)，最后将结果图像显示出来：cv.imshow('edge', vis)。
h.监听窗口的关闭事件：ch = cv.waitKey(5)，如果按下了ESC键，则退出循环：if ch == 27:。
i.最后打印程序的文档字符串：print(__doc__)，并关闭所有窗口：cv.destroyAllWindows()。

//------完整代码：

#!/usr/bin/env python

from __future__ import print_function

import cv2 as cv
import numpy as np

# relative module
import video

# built-in module
import sys

def main():
    try:
        fn = sys.argv[1]
    except:
        fn = 0

    def nothing(*arg):
        pass

    cv.namedWindow('edge')
    cv.createTrackbar('thrs1', 'edge', 2000, 5000, nothing)
    cv.createTrackbar('thrs2', 'edge', 4000, 5000, nothing)

    cap = video.create_capture(fn)
    while True:
        _flag, img = cap.read()
        gray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)
        thrs1 = cv.getTrackbarPos('thrs1', 'edge')
        thrs2 = cv.getTrackbarPos('thrs2', 'edge')
        edge = cv.Canny(gray, thrs1, thrs2, apertureSize=5)
        vis = img.copy()
        vis = np.uint8(vis/2.)
        vis[edge != 0] = (0, 255, 0)
        cv.imshow('edge', vis)
        ch = cv.waitKey(5)
        if ch == 27:
            break

    print('Done')


if __name__ == '__main__':
    print(__doc__)
    main()
    cv.destroyAllWindows()

3.2 测试效果

基于USB-Camera的边沿检测测试结果如图所示：

//------end