福州大学第19届206智能车队摄像头培训 一、MT9V03X使用

原文于2023.10.23发布于本人CSDN主页，现同步至博客园

1 选择合适的镜头与摄像头安装方式

镜头焦距：

上图为16mm等效焦距镜头（110°视场角）画面，下图为25mm等效焦距镜头（75°视场角）画面。

镜头的视场角越大，可看见的道路范围越大，但画面中也会产生更多的干扰。
镜头的视场角越小，画面干扰越少，道路边界也更为明显，易于识别。但前瞻不足，在弯道处难以提前控制，在长直道处难以加速冲刺。

镜头角度：

使用同一镜头，在同一高度下，上图为斜向下30°拍摄画面，下图为斜向下50°拍摄画面。

摄像头角度越高，前瞻越长，画面信息越多，易提前控制，但无法兼顾车前方较近距离的情况，易造成过弯内切出界。摄像头较低低则反之。
同时，摄像头角度越低，俯视视野越接近平面坐标系，在后续的识别中数学计算的精度越高。

镜头高度：

使用同一镜头，上图为25cm处（斜向下50°）拍摄画面，下图为15cm（斜向下15°）处拍摄画面。

摄像头高度高，效果类似于摄像头低角度俯视的效果，视野接近平面坐标系。
摄像头高度低时，只能通过提高摄像头角度、选用超广角镜头等方式获得前瞻与画面信息。会受到地面反光、镜头畸变、处于地平线以上物体等因素的极大干扰，图像必须经过透视原理变换后才可使用。

综合：

在赛事规则无特殊限制（unlike18届）的情况下，选用90°至150°的无畸变镜头；安装角度-20°至-45°；安装高度20cm至30cm较为合适。
理想视野应具有下列特点：

2 调整摄像头配置

逐飞科技库函数配置路径：
TC212/TC264/TC364/TC377/TC387(2022年后的库函数)：
\libraries\zf_device\zf_device_mt9v03x

TC212/TC264/TC364/TC377/TC387(2022年前的库函数)：
\Libraries\seekfree_peripheral\SEEKFREE_MT9V03X

CH32V103：
Libraries/seekfree_peripheral/SEEKFREE_MT9V03X

CH32V307：
libraries/zf_device/zf_device_mt9v03x_dvp

RT1064：
/libraries/zf_device/zf_device_mt9v03x_flexio与
/libraries/zf_device/zf_device_mt9v03x

RT1021：
/Libraries/seekfree_peripheral/SEEKFREE_MT9V032与/Libraries/seekfree_peripheral/SEEKFREE_MT9V03X

MM32F527XE9P/ MM32F327XG9P/ MM32F327XG8P：
/libraries/zf_device/zf_device_mt9v03x

以TC264库函数为例，配置各参数：

MT9V03X_W、MT9V03X_H、MT9V03X_IMAGE_SIZE：图像分辨率。
增大分辨率使图像清晰，但会占用更多的算力，降低帧率，减小分辨率则反之。对于TC264、RT1064或性能更强的MCU，推荐使用默认的188*120分辨率，对于RT1021、TC212等性能较弱的MCU，可适当降低分辨率。

MT9V03X_AUTO_EXP_DEF、MT9V03X_GAIN_DEF：自动曝光增益、图像增益。
自动曝光增益默认是关闭的，开启后可以在场地光线不均时防止画面过曝导致无法识别道路。
图像增益默认为32，调整其大小即调整白点值、进而控制灰度图像的亮度。
使用不同的循迹算法（大津法、差比和、边缘跟踪等）需要调整不同的自动曝光增益以配合。调试时可在赛道场地的一处开启灯光、另一处关闭灯光，当自动曝光增益合适时，两处均可获得较可靠的寻迹效果。
确定合适的自动曝光增益后，根据不同场地亮度调整合适的图像增益数值，在画面深色部分轮廓清晰的前提下，提高白色部分灰度值，提高画面对比度，便于识别。

MT9V03X_FPS_DEF：图像帧率。
默认为50，建议设置为100以上。因为CPU0的main函数主循环运行一次才会采集一帧图像，所以摄像头的实际帧率由其他代码的效率决定，此参数只代表帧率上限。

MT9V03X_EXP_TIME_DEF：曝光时间。
默认为512，一般毋需调整。

MT9V03X_LR_OFFSET_DEF、MT9V03X_UD_OFFSET_DEF：画面偏移量。
一般毋需调整当设置的图像分辨率比例和摄像头CMOS画幅比例不同时，摄像头无法使用CMOS的整个像场，可通过调整画面偏移选择合适的视场。

MT9V03X_PCLK_MODE_DEF：时钟模式。
默认为0，如果使用CH32V307的DVP接口或STM32的DCMI接口采集需要设置为1，使用其他单片机时毋需调整。