使用 MicroPython 拍照

目錄

• 攝影機硬體規格
• camera 軟體定義
• 參考資料

攝影機硬體規格

根據 ESP32-CAM 的規格書上所說，它支持 OV2640 和 OV7670 攝像頭，而我們所下載的韌體版本只支援 OV2640，在操作軟體之前必需先理解一下硬體規格，這樣才可以有效的發揮它的硬體效能。
OV2640 硬體規格：

• 像素：200萬像素（UXGA 1622X1200）
• 供電電壓：3.3V
• IO電壓：1.7V ~ 3.3V DC
• 輸出格式：
  YUV(422/420)/YCnCr422
  RGB565/555
  8-bit compressed data
• 圖片輸出速度：
  UXGA/SXGA 15fps
  UXGA/SXGA 30fps
  SVGA 30fps
  CIF 60FPS
• 高靈敏度適合低照度應用
• 低電壓適合嵌入式應用
• 標準的SCCB接口，兼容I2C接口
• 自動影響控制功能包括：自動曝光控制、自動增益控制、自動白平衡，自動消除燈光條紋、自動黑電平校準
• 圖像質量控制包括色飽和度、色相、伽瑪、銳度ANTI_BLOOM
• 支持圖像縮放
• 鏡頭失光補償
• 飽和度自動調節
• 邊緣增強自動調節
• 降噪自動調節

camera 軟體定義

以下所寫的語法都僅支持 esp32-cam-micropython-2022 所提供的韌體，如果更換韌體，語法將完全不同。
使用以下語法列出所有相關方法與屬性

import camera
for item in dir(camera):
    print(item)

輸出結果為：

__class__
__name__
__dict__
aecvalue
aelevels
agcgain
brightness
capture
capture_bmp
capture_jpg
conf
contrast
deinit
flip
framesize
init
mirror
pixformat
quality
saturation
speffect
whitebalance

camera.init()
初始化攝像頭
camera.deinit()
關閉攝像頭

camera.framesize()
OV2640 模組所支援的解析度包含下列這些，輸入數字即可，如 camera.framesize(10) 表示設定為 800x600 像素

FRAME_96X96 - 96x96 像素

1. FRAME_96X96 - 96x96 像素
2. FRAME_QQVGA - 160x120 像素 (QQVGA代表Quarter Quarter VGA)
3. FRAME_QCIF - 176x144 像素 (QCIF代表Quarter CIF)
4. FRAME_HQVGA - 240x160 像素 (HQVGA代表Half Quarter VGA)
5. FRAME_240X240 - 240x240 像素
6. FRAME_QVGA - 320x240 像素 (QVGA代表Quarter VGA)
7. FRAME_CIF - 352x288 像素 (CIF代表Common Intermediate Format)
8. FRAME_HVGA - 480x320 像素 (HVGA代表Half VGA)
9. FRAME_VGA - 640x480 像素 (VGA代表Video Graphics Array)
10. FRAME_SVGA - 800x600 像素 (SVGA代表Super VGA)
11. FRAME_XGA - 1024x768 像素 (XGA代表Extended Graphics Array)
12. FRAME_HD - 1280x720 像素 (HD代表High Definition)
13. FRAME_SXGA - 1280x1024 像素 (SXGA代表Super XGA)
14. FRAME_UXGA - 1600x1200 像素 (UXGA代表Ultra XGA)

camera.capture()
拍攝照片並保存

camera.brightness()
設置攝像頭亮度，值為 -2,2 (default 0)

camera.whitebalance()
設置攝像頭白平衡，如 camera.whitebalance(1)

• WB_NONE -- 0
• WB_SUNNY -- 1
• WB_CLOUDY -- 2
• WB_OFFICE -- 3
• WB_HOME -- 4

camera.saturation()
設置攝像頭飽和度，值為 -2,2 (default 0)

camera.speffect()
設置攝像頭濾鏡

• EFFECT_NONE -- 0
• EFFECT_NEG -- 1
• EFFECT_BW -- 2
• EFFECT_RED -- 3
• EFFECT_GREEN -- 4
• EFFECT_BLUE -- 5
• EFFECT_RETRO -- 6

camera.mirror()
設置攝像頭鏡像效果，值為 0,1

camera.flip()
設置攝像頭旋轉，值為 0,1

camera.quality()
攝像質量，值為 10-63 數字越低意味著質量越高

以下程式會利用 esp32-cam 拍攝一張照片，請檔名為當前時間。

import camera
import io
import time
res = camera.init()
if res:
    camera.framesize(10)     
    camera.contrast(2)       
    camera.speffect(2)
    time.sleep(2)
    img=camera.capture()
    (year, month, day, hour, minute, second, weekday, yearday) = time.gmtime(time.time())
    image_name = f'{year}{month}{day}_{hour}{minute}{second}_image.jpg'
    f = open(image_name, 'wb')
    f.write(img)
    f.close()
    camera.deinit()
else:
    print('camera is not ready, reset ESP32-CAM')

圖 1. 程式執行結果，會在esp32-cam儲存一個圖片

圖 2. 將圖片下載到本機觀看

圖 3. 依照上面的設定解析度為 800x600

參考資料

• OV2640 – Specs, Datasheets, Cameras, Features, Alternatives, https://www.arducam.com/ov2640/