source: flair-src/trunk/lib/FlairSensorActuator/src/ParrotCamV.cpp @ 3

Last change on this file since 3 was 3, checked in by Sanahuja Guillaume, 6 years ago

sensoractuator

File size: 11.2 KB
Line 
1//  created:    2014/07/16
2//  filename:   ParrotCamV.cpp
3//
4//  author:     Guillaume Sanahuja
5//
6//  version:    $Id: $
7//
8//  purpose:    class for ardrone2 horizontal camera
9//
10//
11/*********************************************************************/
12
13//control functions from V4L2 driver:
14
15/*
16 * A V4L2 driver for OmniVision OV7670 cameras.
17 *
18 * Copyright 2006 One Laptop Per Child Association, Inc.  Written
19 * by Jonathan Corbet with substantial inspiration from Mark
20 * McClelland's ovcamchip code.
21 *
22 * Copyright 2006-7 Jonathan Corbet <corbet@lwn.net>
23 *
24 * This file may be distributed under the terms of the GNU General
25 * Public License, version 2.
26 */
27
28#include "ParrotCamV.h"
29#include <Unix_I2cPort.h>
30
31#define PI ((float)3.14159265358979323846)
32
33/* Registers */
34#define REG_GAIN        0x00    /* Gain lower 8 bits (rest in vref) */
35#define REG_BLUE        0x01    /* blue gain */
36#define REG_RED         0x02    /* red gain */
37#define REG_VREF        0x03    /* Pieces of GAIN, VSTART, VSTOP */
38#define REG_COM1        0x04    /* Control 1 */
39#define  COM1_CCIR656     0x40  /* CCIR656 enable */
40#define REG_BAVE        0x05    /* U/B Average level */
41#define REG_GbAVE       0x06    /* Y/Gb Average level */
42#define REG_AECHH       0x07    /* AEC MS 5 bits */
43#define REG_RAVE        0x08    /* V/R Average level */
44#define REG_COM2        0x09    /* Control 2 */
45#define  COM2_SSLEEP      0x10  /* Soft sleep mode */
46#define REG_PID         0x0a    /* Product ID MSB */
47#define REG_VER         0x0b    /* Product ID LSB */
48#define REG_COM3        0x0c    /* Control 3 */
49#define  COM3_SWAP        0x40    /* Byte swap */
50#define  COM3_SCALEEN     0x08    /* Enable scaling */
51#define  COM3_DCWEN       0x04    /* Enable downsamp/crop/window */
52#define REG_COM4        0x0d    /* Control 4 */
53#define REG_COM5        0x0e    /* All "reserved" */
54#define REG_COM6        0x0f    /* Control 6 */
55#define REG_AECH        0x10    /* More bits of AEC value */
56#define REG_CLKRC       0x11    /* Clocl control */
57#define   CLK_EXT         0x40    /* Use external clock directly */
58#define   CLK_SCALE       0x3f    /* Mask for internal clock scale */
59#define REG_COM7        0x12    /* Control 7 */
60#define   COM7_RESET      0x80    /* Register reset */
61#define   COM7_FMT_MASK   0x38
62#define   COM7_FMT_VGA    0x00
63#define   COM7_FMT_CIF    0x20    /* CIF format */
64#define   COM7_FMT_QVGA   0x00    /* QVGA format */
65#define   COM7_FMT_QCIF   0x08    /* QCIF format */
66#define   COM7_RGB        0x04    /* bits 0 and 2 - RGB format */
67#define   COM7_YUV        0x00    /* YUV */
68#define   COM7_BAYER      0x01    /* Bayer format */
69#define   COM7_PBAYER     0x05    /* "Processed bayer" */
70#define REG_COM8        0x13    /* Control 8 */
71#define   COM8_FASTAEC    0x80    /* Enable fast AGC/AEC */
72#define   COM8_AECSTEP    0x40    /* Unlimited AEC step size */
73#define   COM8_BFILT      0x20    /* Band filter enable */
74#define   COM8_AGC        0x04    /* Auto gain enable */
75#define   COM8_AWB        0x02    /* White balance enable */
76#define   COM8_AEC        0x01    /* Auto exposure enable */
77#define REG_COM9        0x14    /* Control 9  - gain ceiling */
78#define REG_COM10       0x15    /* Control 10 */
79#define   COM10_HSYNC     0x40    /* HSYNC instead of HREF */
80#define   COM10_PCLK_HB   0x20    /* Suppress PCLK on horiz blank */
81#define   COM10_HREF_REV  0x08    /* Reverse HREF */
82#define   COM10_VS_LEAD   0x04    /* VSYNC on clock leading edge */
83#define   COM10_VS_NEG    0x02    /* VSYNC negative */
84#define   COM10_HS_NEG    0x01    /* HSYNC negative */
85#define REG_HSTART      0x17    /* Horiz start high bits */
86#define REG_HSTOP       0x18    /* Horiz stop high bits */
87#define REG_VSTART      0x19    /* Vert start high bits */
88#define REG_VSTOP       0x1a    /* Vert stop high bits */
89#define REG_PSHFT       0x1b    /* Pixel delay after HREF */
90#define REG_MIDH        0x1c    /* Manuf. ID high */
91#define REG_MIDL        0x1d    /* Manuf. ID low */
92#define REG_MVFP        0x1e    /* Mirror / vflip */
93#define   MVFP_MIRROR     0x20    /* Mirror image */
94#define   MVFP_FLIP       0x10    /* Vertical flip */
95
96#define REG_AEW         0x24    /* AGC upper limit */
97#define REG_AEB         0x25    /* AGC lower limit */
98#define REG_VPT         0x26    /* AGC/AEC fast mode op region */
99#define REG_HSYST       0x30    /* HSYNC rising edge delay */
100#define REG_HSYEN       0x31    /* HSYNC falling edge delay */
101#define REG_HREF        0x32    /* HREF pieces */
102#define REG_TSLB        0x3a    /* lots of stuff */
103#define   TSLB_YLAST      0x04    /* UYVY or VYUY - see com13 */
104#define REG_COM11       0x3b    /* Control 11 */
105#define   COM11_NIGHT     0x80    /* NIght mode enable */
106#define   COM11_NMFR      0x60    /* Two bit NM frame rate */
107#define   COM11_HZAUTO    0x10    /* Auto detect 50/60 Hz */
108#define   COM11_50HZ      0x08    /* Manual 50Hz select */
109#define   COM11_EXP       0x02
110#define REG_COM12       0x3c    /* Control 12 */
111#define   COM12_HREF      0x80    /* HREF always */
112#define REG_COM13       0x3d    /* Control 13 */
113#define   COM13_GAMMA     0x80    /* Gamma enable */
114#define   COM13_UVSAT     0x40    /* UV saturation auto adjustment */
115#define   COM13_UVSWAP    0x01    /* V before U - w/TSLB */
116#define REG_COM14       0x3e    /* Control 14 */
117#define   COM14_DCWEN     0x10    /* DCW/PCLK-scale enable */
118#define REG_EDGE        0x3f    /* Edge enhancement factor */
119#define REG_COM15       0x40    /* Control 15 */
120#define   COM15_R10F0     0x00    /* Data range 10 to F0 */
121#define   COM15_R01FE     0x80    /*            01 to FE */
122#define   COM15_R00FF     0xc0    /*            00 to FF */
123#define   COM15_RGB565    0x10    /* RGB565 output */
124#define   COM15_RGB555    0x30    /* RGB555 output */
125#define REG_COM16       0x41    /* Control 16 */
126#define   COM16_AWBGAIN   0x08    /* AWB gain enable */
127#define REG_COM17       0x42    /* Control 17 */
128#define   COM17_AECWIN    0xc0    /* AEC window - must match COM4 */
129#define   COM17_CBAR      0x08    /* DSP Color bar */
130
131/*
132 * This matrix defines how the colors are generated, must be
133 * tweaked to adjust hue and saturation.
134 *
135 * Order: v-red, v-green, v-blue, u-red, u-green, u-blue
136 *
137 * They are nine-bit signed quantities, with the sign bit
138 * stored in 0x58.  Sign for v-red is bit 0, and up from there.
139 */
140#define REG_CMATRIX_BASE 0x4f
141//#define   CMATRIX_LEN 6
142#define REG_CMATRIX_SIGN 0x58
143
144
145#define REG_BRIGHT      0x55    /* Brightness */
146#define REG_CONTRAS     0x56    /* Contrast control */
147
148#define REG_GFIX        0x69    /* Fix gain control */
149
150#define REG_REG76       0x76    /* OV's name */
151#define   R76_BLKPCOR     0x80    /* Black pixel correction enable */
152#define   R76_WHTPCOR     0x40    /* White pixel correction enable */
153
154#define REG_RGB444      0x8c    /* RGB 444 control */
155#define   R444_ENABLE     0x02    /* Turn on RGB444, overrides 5x5 */
156#define   R444_RGBX       0x01    /* Empty nibble at end */
157
158#define REG_HAECC1      0x9f    /* Hist AEC/AGC control 1 */
159#define REG_HAECC2      0xa0    /* Hist AEC/AGC control 2 */
160
161#define REG_BD50MAX     0xa5    /* 50hz banding step limit */
162#define REG_HAECC3      0xa6    /* Hist AEC/AGC control 3 */
163#define REG_HAECC4      0xa7    /* Hist AEC/AGC control 4 */
164#define REG_HAECC5      0xa8    /* Hist AEC/AGC control 5 */
165#define REG_HAECC6      0xa9    /* Hist AEC/AGC control 6 */
166#define REG_HAECC7      0xaa    /* Hist AEC/AGC control 7 */
167#define REG_BD60MAX     0xab    /* 60hz banding step limit */
168
169using std::string;
170using namespace flair::core;
171
172namespace flair { namespace sensor {
173
174ParrotCamV::ParrotCamV(const FrameworkManager* parent,string name,uint8_t priority) : V4LCamera(parent,name,2,320,240,cvimage::Type::Format::UYVY,priority) {
175    //i2cport
176    //we assume there is no other device on this bus
177    i2cport=new Unix_I2cPort((Thread*)this,"camv-i2c","/dev/i2c-2");
178    i2cport->SetSlave(0x42>>1);
179}
180
181ParrotCamV::~ParrotCamV() {
182
183}
184
185void ParrotCamV::SetGain(float value) {
186        if(ov7670_write(REG_GAIN, (int)(value*255) & 0xff)!=2) {
187            Thread::Err("error writting gain\n");
188        }
189}
190
191void ParrotCamV::SetAutoGain(bool value) {
192    unsigned char com8;
193
194    if(ov7670_read(REG_COM8, &com8)!=1) {
195        Thread::Err("error reading com8\n");
196        return;
197    }
198
199    if (value) com8 |= COM8_AGC;
200    else com8 &= ~COM8_AGC;
201
202    if(ov7670_write(REG_COM8, com8)!=2) {
203            Thread::Err("error writting com8\n");
204        }
205}
206
207void ParrotCamV::SetAutoExposure(bool value) {
208    unsigned char com8;
209
210    if(ov7670_read(REG_COM8, &com8)!=1) {
211        Thread::Err("error reading com8\n");
212        return;
213    }
214
215    if (value) com8 |= COM8_AEC;
216    else com8 &= ~COM8_AEC;
217
218    if(ov7670_write(REG_COM8, com8)!=2) {
219            Thread::Err("error writting com8\n");
220        }
221}
222
223void ParrotCamV::SetExposure(float value) {
224        unsigned char com1,aech, aechh;
225        uint16_t value16=value*255.;//16 bit register but values after 255 does not change anything...
226
227    if(ov7670_read(REG_COM1, &com1)!=1) {
228        Thread::Err("error reading com1\n");
229        return;
230    }
231
232    if(ov7670_read(REG_AECHH, &aechh)!=1) {
233        Thread::Err("error reading aechh\n");
234        return;
235    }
236
237        com1 = (com1 & 0xfc) | (value16 & 0x03);
238        aech = (value16 >> 2) & 0xff;
239        aechh = (aechh & 0xc0) | ((value16 >> 10) & 0x3f);
240
241        if(ov7670_write(REG_COM1, com1)!=2) {
242            Thread::Err("error writting com1\n");
243        }
244        if(ov7670_write(REG_AECH, aech)!=2) {
245            Thread::Err("error writting aech\n");
246        }
247        if(ov7670_write(REG_AECHH, aechh)!=2) {
248            Thread::Err("error writting aechh\n");
249        }
250}
251
252void ParrotCamV::SetBrightness(float value) {
253    uint8_t v;
254        v = ov7670_abs_to_sm(value*255.);
255
256        if(ov7670_write(REG_BRIGHT, v)!=2) {
257            Thread::Err("error writting REG_BRIGHT\n");
258        }
259}
260
261void ParrotCamV::SetSaturation(float value) {
262        int matrix[CMATRIX_LEN];
263
264        sat=value;
265
266        ov7670_calc_cmatrix(matrix);
267        ov7670_store_cmatrix(matrix);
268}
269
270void ParrotCamV::SetHue(float value) {
271        int matrix[CMATRIX_LEN];
272
273        hue = value*2*PI-PI;
274
275        ov7670_calc_cmatrix(matrix);
276        ov7670_store_cmatrix(matrix);
277}
278
279void ParrotCamV::SetContrast(float value) {
280        ov7670_write(REG_CONTRAS, (unsigned char)(value*255));
281}
282
283unsigned char ParrotCamV::ov7670_abs_to_sm(uint8_t v) {
284    if(v==0) v=1;//0 non gére sinon...
285        if (v > 127) return v & 0x7f;
286        return (128 - v) | 0x80;
287}
288
289int ParrotCamV::ov7670_store_cmatrix(int matrix[CMATRIX_LEN]) {
290        int i, ret;
291        unsigned char signbits = 0;
292
293        /*
294         * Weird crap seems to exist in the upper part of
295         * the sign bits register, so let's preserve it.
296         */
297        ret = ov7670_read(REG_CMATRIX_SIGN, &signbits);
298        signbits &= 0xc0;
299
300        for (i = 0; i < CMATRIX_LEN; i++) {
301                unsigned char raw;
302
303                if (matrix[i] < 0) {
304                        signbits |= (1 << i);
305                        if (matrix[i] < -255)
306                                raw = 0xff;
307                        else
308                                raw = (-1 * matrix[i]) & 0xff;
309                }
310                else {
311                        if (matrix[i] > 255)
312                                raw = 0xff;
313                        else
314                                raw = matrix[i] & 0xff;
315                }
316                ret += ov7670_write(REG_CMATRIX_BASE + i, raw);
317        }
318        ret += ov7670_write(REG_CMATRIX_SIGN, signbits);
319        return ret;
320}
321
322void ParrotCamV::ov7670_calc_cmatrix(int matrix[CMATRIX_LEN]) {
323        int i;
324        /*
325         * Apply the current saturation setting first.
326         */
327        for (i = 0; i < CMATRIX_LEN; i++)
328                matrix[i] = (cmatrix[i]*(int)(sat*255)) >> 7;
329        /*
330         * Then, if need be, rotate the hue value.
331         */
332        if (hue != 0) {
333                float sinth, costh;
334
335                sinth = sinf(hue);
336                costh = cosf(hue);
337
338                matrix[0] = matrix[3]*sinth + matrix[0]*costh;
339                matrix[1] = matrix[4]*sinth + matrix[1]*costh;
340                matrix[2] = matrix[5]*sinth + matrix[2]*costh;
341                matrix[3] = matrix[3]*costh - matrix[0]*sinth;
342                matrix[4] = matrix[4]*costh - matrix[1]*sinth;
343                matrix[5] = matrix[5]*costh - matrix[2]*sinth;
344        }
345}
346
347int ParrotCamV::ov7670_write(uint8_t reg,uint8_t value) {
348    uint8_t tx[2];
349
350    tx[0]=reg;
351    tx[1]=value;
352
353    return i2cport->Write(tx, 2);
354}
355
356int ParrotCamV::ov7670_read(uint8_t reg,uint8_t *value) {
357    uint8_t tx=reg;
358
359    if(i2cport->Write(&tx,1)!=1) {
360        Thread::Err("error writing register address\n");
361    }
362    if(i2cport->Read(value,1)!=1) {
363        Thread::Err("error reading register\n");
364    }
365
366        return 1;
367}
368
369} // end namespace sensor
370} // end namespace flair
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.