SPI-камера Arducam Mega
Общие сведения
Arducam Mega — результат 10 лет развития SPI-камер предыдущего поколения. Камера вышла 20 декабря 2022 года с рядом важных улучшений. Она рассчитана на устройства интернета вещей с батарейным питанием и приложения встраиваемого машинного обучения и ИИ и упрощает разработку приложений компьютерного зрения для периферийных устройств.
В новую серию SPI-камер встроены высокоуровневые команды, поэтому использовать камеры высокого разрешения с микроконтроллерами стало гораздо проще. Полностью открытый SDK поддерживает большинство платформ; по данным Arducam, Mega — первая SPI-камера, которая подходит к любому микроконтроллеру. К этому добавляются сверхнизкое энергопотребление, быстрый отклик и другие улучшения.
Основные сведения
Модельный ряд
- Arducam Mega 3MP: SPI-камера с максимальным разрешением 3 Мп, штатный объектив
- Arducam Mega 5MP-AF: SPI-камера с максимальным разрешением 5 Мп, штатный объектив с автофокусом
- Arducam Mega 3MP-M12: SPI-камера с максимальным разрешением 3 Мп, объектив M12
- Arducam Mega 5MP-M12: SPI-камера с максимальным разрешением 5 Мп, объектив M12
- Arducam Mega 3MP-NoIR: SPI-камера с максимальным разрешением 3 Мп, объектив M12, без ИК-фильтра
- Arducam Mega 5MP-NoIR: SPI-камера с максимальным разрешением 5 Мп, объектив M12, без ИК-фильтра
- Если нужна не одна камера, есть решение для подключения до четырёх камер Mega к одному микроконтроллеру через адаптер для нескольких камер — Pico4ML Pro. Это развитие Pico4ML на микроконтроллере Raspberry Pi RP2040, рассчитанное на приложения TinyML.
SDK
SDK полностью открыт и поддерживает все популярные платформы: Raspberry Pi RP2040, 8-битные AVR Arduino, STM32, MSP430, ESP32, ESP8266 и другие. Доступны SDK на C/C++ и графическая программа для Windows с документацией.
Основные параметры работы
Камеры Mega SPI обмениваются данными с микроконтроллером-хостом по четырёхпроводной шине SPI. По заявленным данным, в режиме простоя они потребляют 55–56 мА, в активном режиме — 136–154 мА. Сенсоры со скользящим затвором выдают изображение в форматах RGB, YUV и JPEG; у обеих моделей фокусное расстояние 3,3 мм и угол обзора 68,75°.
В основе — Arduchip, контроллер камеры на FPGA. Он обрабатывает сложную и быструю синхронизацию видеосигнала камеры и передаёт изображения во внешний буфер кадра большого объёма. Микроконтроллеру остаётся отправить команду захвата и прочитать изображение — медленно, побайтно, когда у него будет время. Изображение не потеряется: оно хранится в буфере кадра, пока буфер явно не очистят. Такая архитектура с единой аппаратной и программной структурой решает проблему отсутствия выделенного интерфейса камеры.
Применение
Возможные применения: мониторинг имущества, наблюдение за лесными пожарами, мониторинг окружающей среды, удалённое снятие показаний счётчиков, приложения TinyML и т. д.
Особенности
- Простота использования. Встроенные высокоуровневые команды позволяют управлять камерой через API — так же просто, как зеркальной камерой с помощью кнопок. См. также демонстрации.
- Мало выводов. В отличие от предшественников, у камеры убраны два вывода I2C — осталось всего 6 выводов: 4 для SPI и 2 для питания.
- Широкая совместимость. Камера подходит к любому микроконтроллеру со стандартным интерфейсом SPI — аппаратным или программным. Благодаря слою аппаратной абстракции (HAL) адаптация к разным платформам заметно проще.
- Высокое разрешение. До 2048 × 1536 у Mega 3MP и до 2592 × 1944 у Mega 5MP.
- Быстрый отклик. Пробуждение занимает всего 94 мс у Mega 5MP и 42 мс у Mega 3MP: сенсор теперь обменивается данными напрямую с чипом.
- Энергоэффективность. Потребляемая мощность — менее 200 мВт в режиме простоя и менее 650 мВт в рабочем режиме.
- Несколько камер. К адаптеру Pico4ML Pro можно подключить 4 камеры Mega: все четыре снимают одновременно, затем изображения считываются по очереди.
Облачная лаборатория (Lab on Cloud)
Arducam развивает направление встраиваемого машинного зрения и сотрудничает с партнёрами. Для камеры Arducam Mega компания Renesas Electronics на базе своей облачной серверной системы создала платформу для удалённой работы с камерой.
Подробнее — на странице «Livebench — Renesas for Arducam Mega SPI Camera Module» на сайте Renesas.
Демонстрации
Видео к этому материалу опубликовано на YouTube. Пришлём ссылку по запросу на quote@arducam-russia.ru.
Видео к этому материалу опубликовано на YouTube. Пришлём ссылку по запросу на quote@arducam-russia.ru.
Видео к этому материалу опубликовано на YouTube. Пришлём ссылку по запросу на quote@arducam-russia.ru.
Видео к этому материалу опубликовано на YouTube. Пришлём ссылку по запросу на quote@arducam-russia.ru.
Общие характеристики
| Характеристика | MEGA-3MP | MEGA-5MP |
|---|---|---|
| Интерфейс | SPI (4 провода) | SPI (4 провода) |
| Скорость | 8 МГц | 8 МГц |
| Оптический формат | 1/4" | 1/4" |
| Тип затвора | скользящий | скользящий |
| Макс. разрешение | 2048 × 1536 | 2592 × 1944 |
| Разрешение фото | 320 × 240, 640 × 480, 1280 × 720, 1600 × 1200, 1920 × 1080, 2048 × 1536 | 320 × 240, 640 × 480, 1280 × 720, 1600 × 1200, 1920 × 1080, 2592 × 1944 |
| Корпус | ABS | ABS |
| Питание | 3,3 В / 5 В | 3,3 В / 5 В |
| Ток | 56–136 мА | 55–154 мА |
| Потребляемая мощность | 185–585 мВт | 182–650 мВт |
| Время пробуждения | 42 мс | 94 мс |
| Формат вывода | RGB/YUV/JPEG | RGB/YUV/JPEG |
Модели
| Артикул | Пиксели | Макс. разрешение | Объектив | Фокусировка | Дистанция фокусировки | Угол обзора | Чувствительность к ИК | Время пробуждения | Потребляемая мощность |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B0400 | 3 Мп | 2048 × 1536 | штатный | фиксированный фокус | от 0,6 м до бесконечности | 68,75° по диагонали | встроенный ИК-фильтр | 42 мс | 185–585 мВт |
| B0434 | 3 Мп | 2048 × 1536 | M12 | ручная фокусировка | от 0,6 м до бесконечности | 90° × 75° × 56,4° | встроенный ИК-фильтр | 42 мс | 185–585 мВт |
| B0435 | 3 Мп | 2048 × 1536 | M12 | ручная фокусировка | от 0,6 м до бесконечности | 90° × 75° × 56,4° | без ИК-фильтра | 42 мс | 185–585 мВт |
| B0401 | 5 Мп | 2592 × 1944 | штатный | автофокус | от 8 см до бесконечности | 68,75° по диагонали | встроенный ИК-фильтр | 94 мс | 182–650 мВт |
| B0436 | 5 Мп | 2592 × 1944 | M12 | ручная фокусировка | от 0,8 м до бесконечности | 90° × 75° × 56,4° | встроенный ИК-фильтр | 94 мс | 182–650 мВт |
| B0437 | 5 Мп | 2592 × 1944 | M12 | ручная фокусировка | от 0,8 м до бесконечности | 90° × 75° × 56,4° | без ИК-фильтра | 94 мс | 182–650 мВт |
Дополнительные материалы
Подробнее о временных диаграммах, регистрах и т. д. — в даташите:
Arducam MEGA SPI Camera — даташит
Если у вас есть вопросы по камерам или предложения о сотрудничестве, напишите нам на quote@arducam-russia.ru.