JETSON NANO開発者キットにRaspberry Piカメラモジュール V2を接続

JETSON NANO開発者キットは、MIPI CSI-2規格のカメラモジュールを接続できるそうです。

MIPI CSI-2に準拠した、800万画素のRaspberry Pi カメラモジュール V2を接続してみました。


JETSON NANO開発者キットのMIPI CSI-2規格カメラ接続手順

カメラモジュールの接続

こちらのカメラモジュールを、このように取り付けてみました。

カメラのフラットケーブルは、J13 カメラコネクター端子に接続します。

注意点は3つあります。

  1. フラットケーブル用のコネクターは折れやすいため、突起部分を少しずつそっと持ち上げて緩める感じです。
  2. フラットケーブルの向きは、電極側がJETSON NANOのヒートシンク、色のついた側が基板の外側へ向くようです。
  3. コネクターを締める前に、フラットケーブルが垂直になっていて曲がっていないか確認しましょう。コネクターを締めて、電源を入れる前にもう一度確認を。

正常に認識されると/dev/video0デバイスが作成されるようです。

認識されない場合、カメラモジュール側の配線等を確認する必要があります。詳細は、よろしければこちらの記事を御覧ください。

映像の表示

nvgstcaptureコマンドで、映像を表示できるようです。

実際の画面は、実行してのお楽しみということで。

ちなみにvnc接続の場合は映像は表示されません。必ずコンソール(HDMIまたはDisplayPortによる出力)で確認する必要があります。

電源は4Aをお勧め致します

最初、2AのUSB電源を使用していましたが、突然、nvgstcaptureを実行しても映像が表示されなくなりました。/dev/video0デバイスは存在しても、nvgstcaptureがフリーズしてしまいます。

故障したカメラモジュールはJetson Nanoでは映像は表示されませんが、Raspberry Piでは表示されたため、最初、Jetson Nanoの故障を疑いました。しかしカメラモジュールを交換したところ、Jetson Nanoで映像が表示されました。

故障の原因はわかりませんが、カメラモジュール交換後は、念の為電源容量を4Aに変更しました。

交換後は、カメラ・Jetson Nanoともに安定して動作しております。

カメラの焦点調整

GPUを搭載したJetsonシリーズということで、カメラでリアルタイム系の処理を行う場合もあるかと思いますが。

遠景に焦点があっている場合、近くのものを撮影すると、このようにぼやけてしまいます。

カメラモジュールは、専用の工具で焦点を調整することができます。以前は工具が販売されていましたが、2019年4月現在は見かけなくなりました。

カメラの違いから、工具は2種類存在します。現在は3Dプリンタで工具を作成することが可能のようです。CMOS/CCDモジュール(灰色の正方形の部分)は基板から外れやすいため、レンズを回す際に固定する必要があります。

こちらの記事のFDM方式のプリンタを使用する場合、積層ピッチ0.1mm以下が宜しいようです。(0.2mmの場合は少し難しい感じでした)

焦点の調整をしやすくする例

Jetson Nanoで使用するカメラモジュールはMIPI CSI-2規格の必要があるため、V1カメラモジュール等のCSI-2ではないモジュールは、接続しても認識されませんでした。

このため、MIPI CSI-2規格のカメラモジュールの、CMOS/CCDモジュール部分を交換することで、焦点の調整をしやすくする、という手もあるようです。

故障したV2カメラモジュールに取り付けたところ、Jetson Nanoでカメラが再度使用できるようになりました。

こちら160度FoVカメラは、jetbotを作る際の部品の一つのようです。

CMOSモジュール交換時、注意点があります。付属のレンズは魚眼レンズのため、被写体の距離によって画像がゆがむ場合があります。

ゆがみの解消は、レンズはM12マウント規格のため、別の標準・望遠レンズを取り付けることで、適切な画角を得られそうです。写真は35mmの望遠レンズになりますが、M12マウントの場合は画角がずいぶん狭く(かなりの望遠)になります。

具体的な画角は、よろしければこちらの記事を御覧ください。

カメラの固定

拙い作品ですが、カメラモジュールを三脚に固定するSTLデータも御座います。

オブジェクト認識

Raspberry PiカメラモジュールV2を使ったオブジェクト認識の記事はこちらになります。

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