オートフォーカスカメラ

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オートフォーカス機能付きラズパイカメラ

従来使用していたラズパイカメラと同じ方法では使用できないっぽいので，使えるようになるまでの検討段階をまとめていきます．

使用ラズパイカメ

16MP IMX519

現段階での課題点

• ap化に対応しているOS（legacy）とオートフォーカスカメラに対応しているOS（最新）が異なる可能性
• ~openCVのインストールが終わらない~
• 結局まだカメラが使えていない.
  • cameratest.pyを使用しても，ネットに書いてあるコマンドを使っても撮影できない
  • やばい

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＃オートフォーカスカメラ実装のブログ https://docs.arducam.com/Raspberry-Pi-Camera/Native-camera/Quick-Start-Guide/

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OpenCVインストール手順 ※pythonのバージョンに合わせる https://python-academia.com/raspberrypi-opencv/

• ラズパイの更新
• pipの更新
• 依存関係にあるライブラリのインストール

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Use libcamera in python code

shuld be imported libcamera library in python code...?

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Usage of Picamera2

#!/usr/bin/python3
import time

import cv2

from picamera2 import MappedArray, Picamera2, Preview

# This version creates a lores YUV stream, extracts the Y channel and runs the face
# detector directly on that. We use the supplied OpenGL accelerated preview window
# and delegate the face box drawing to its callback function, thereby running the
# preview at the full rate with face updates as and when they are ready.

face_detector = cv2.CascadeClassifier("/usr/share/opencv4/haarcascades/haarcascade_frontalface_default.xml")

def draw_faces(request):
    with MappedArray(request, "main") as m:
        for f in faces:
            (x, y, w, h) = [c * n // d for c, n, d in zip(f, (w0, h0) * 2, (w1, h1) * 2)]
            cv2.rectangle(m.array, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255, 0, 0))

picam2 = Picamera2()
picam2.start_preview(Preview.QTGL)
config = picam2.create_preview_configuration(main={"size": (640, 480)},
                                             lores={"size": (320, 240), "format": "YUV420"})
picam2.configure(config)

(w0, h0) = picam2.stream_configuration("main")["size"]
(w1, h1) = picam2.stream_configuration("lores")["size"]
s1 = picam2.stream_configuration("lores")["stride"]
faces = []
picam2.post_callback = draw_faces

picam2.start()

start_time = time.monotonic()
# Run for 10 seconds so that we can include this example in the test suite.
while time.monotonic() - start_time < 10:
    buffer = picam2.capture_buffer("lores")
    grey = buffer[:s1 * h1].reshape((h1, s1))
    faces = face_detector.detectMultiScale(grey, 1.1, 3)

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サンプルコード

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方針

一旦旧OSを使用しても動作できるよう再開発

• まずはコマンドラインで使用できる環境を目指す
• その次にPythonコードからカメラを読み込めるようにする

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旧OSでAFカメラを使用できる？ Arducamの高解像度カメラを使う

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import cv2
from datetime import datetime

# /dev/video0を指定
DEV_ID = 0

# パラメータ
WIDTH = 640
HEIGHT = 480

def main():
    # /dev/video0を指定
    cap = cv2.VideoCapture(DEV_ID)

    # 解像度の指定
    cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, WIDTH)
    cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, HEIGHT)

    # キャプチャの実施
    ret, frame = cap.read()
    if ret:
        # ファイル名に日付を指定
        date = datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
        path = "./" + date + ".jpg"
        cv2.imwrite(path, frame)

    # 後片付け
    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()
    return

if __name__ == "__main__":
    main()

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旧OSでAFカメラを使用できる？ Arducamの高解像度カメラを使う

• 試したもののカメラ起動せず
• OSのBusterとBullseyeの違いは致命的？

  現段階の方針

  旧OS(Buster)でのオートフォーカスカメラの使用は一旦諦め，新OS(Bullseye)でのAccess Point 化の実装を目指す

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1.BullseyeでAP化1 ※これだけじゃできなかった． 2.BullseyeでAP化2 2に従いwifiの設定を削除後，rebootでできた？

hostapd.confの比較

※左が1，右が2

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Capture with IMX519

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オートフォーカスカメラの使用感

ひとまずターミナルでもPythonコードでも使用できることは確認できていて，cv2の行列の形と一致させられる．（cv２でimshowのコードが動いている）

画質

• 何もいじっていない状態の写真のサイズはナント驚異の4656 x 3496
  • これだけ離れていても文字読める

    

• 変更方法は以下とか（pycamera2公式ドキュメント参照）
  picam2.create_still_configuration(lores={"size": (320, 240)}, display="lores")

  オートフォーカスについて

• 検証中

現状問題点

• ターミナルを使ってlibcamera-helloを使用する時に比べて，Pythonコードで実行すると画角がめちゃ狭くなる.
  ➡️ おそらく最大画質の写真から指定サイズに切り抜いて表示しているだけ
• とりあえず画質設定はできるが，AFのスピードモードが使えない.
  • しっかりライブラリのドキュメントを読む必要がある