Arducam Pivariety IMX230 представляет собой цветной модуль камеры разрешением 21 МП для одноплатных компьютеров Raspberry Pi и платформ Jetson Nano/Xavier NX. Камера предназначена для получения фотографий и видеопотока в проектах машинного зрения, робототехники и анализа изображений. Подключение по двухполосному интерфейсу MIPI CSI-2 позволяет включить модуль в систему обработки изображения на совместимой вычислительной платформе.
Система Pivariety использует возможности аппаратной обработки изображения ISP на Raspberry Pi. Автоматическая экспозиция управляет параметрами съёмки в зависимости от освещения, а автоматический баланс белого корректирует цветопередачу. Предусмотрены коррекция гаммы и компенсация неравномерности освещения, связанной с объективом. Эти функции применяются при подготовке изображения к последующей обработке и позволяют использовать автоматическую настройку камеры в составе программно управляемой системы.
Матрица имеет оптический формат 1/2,4 дюйма и размер пикселя 1,12 × 1,12 мкм. Количество активных пикселей составляет 5344 × 4016, при этом режим выдачи изображения полного разрешения указан как 5344 × 4012 при 9 кадрах в секунду. Такой режим подходит для получения кадров, в которых требуется рассматривать детали объекта, а высокая частота обновления изображения не является основной задачей.
Выбор разрешения определяет доступную частоту кадров. Камера выдаёт 3840 × 2160 при 10 кадрах в секунду и 2592 × 1944 при 15 кадрах в секунду. Для видеопотока с частотой 30 кадров в секунду предусмотрены режимы 2656 × 2004 и 1920 × 1080. Это позволяет выбирать режим съёмки под задачу: сохранять детализацию отдельных кадров либо получать последовательность изображений для наблюдения за движением.
При разрешениях 1280 × 960, 1280 × 720 и 640 × 480 заявлена частота 120 кадров в секунду. Эти режимы применимы в экспериментах с движущимися объектами и в робототехнических проектах, где требуется частое обновление визуальных данных. Выбор конкретного режима зависит от того, какая детализация нужна алгоритму обработки и какую последовательность кадров должна получать программа на одноплатном компьютере.
Объектив с фокусным расстоянием 4,77 мм обеспечивает горизонтальный угол обзора 64°. Диафрагменное число составляет 1,75 с допуском ±5%. Моторизированная фокусировка поддерживает программное управление, поэтому настройку фокуса можно включить в рабочий процесс приложения. Такая возможность используется при изменении положения объекта относительно камеры, настройке робототехнической системы или подготовке стенда для визуального контроля деталей.
Встроенный ИК-фильтр 650 нм ограничивает применение камеры съёмкой в видимом свете. Модуль подходит для задач, в которых анализируется обычное цветное изображение: распознавания лиц, обнаружения дефектов и машинного зрения. В подобных проектах параметры экспозиции, баланс белого и управление фокусом используются совместно с выбранным разрешением, чтобы подготовить изображение для последующего анализа программными средствами вычислительной платформы.
Сенсор выдаёт данные в формате RAW10. На уровне драйвера и обработки доступны JPG, YUV420, RAW и DNG, а также MJPEG и H.264. Набор форматов позволяет организовать сохранение фотографий, передачу видеопотока или обработку исходных данных изображения. Поддержка GStreamer и приложений на основе libcamera связывает модуль с программными средствами захвата и обработки, используемыми на Raspberry Pi.
Плата размером 38 × 38 мм может использоваться при сборке камерного узла робота, устройства IoT или экспериментального стенда. Для Raspberry Pi CM3, CM3+ и CM4 требуется дополнительная плата-носитель. Совместимость с Jetson заявлена для официальных наборов разработчика NVIDIA; поддержку сторонних плат необходимо рассматривать отдельно. В комплект входят два шлейфа длиной 150 мм с разными сочетаниями контактов и акриловый корпус с принадлежностями для сборки.
Технические характеристики
- Тип оборудования: цветной модуль камеры для одноплатных компьютеров
- Сенсор: Sony IMX320
- Разрешение: 21 МП
- Размер пикселя: 1,12 × 1,12 мкм
- Оптический формат сенсора: 1/2,4 дюйма
- Активные пиксели (Г × В): 5344 × 4016
- Выходной формат сенсора: RAW10
- Выходные форматы драйвера и ISP: JPG, YUV420, RAW, DNG, MJPEG, H.264
- Интерфейс подключения: двухполосный MIPI CSI-2
- Разрешение и частота кадров: 5344 × 4012 при 9 кадрах/с, 3840 × 2160 при 10 кадрах/с, 2592 × 1944 при 15 кадрах/с, 2656 × 2004 при 30 кадрах/с, 1920 × 1080 при 30 кадрах/с, 1280 × 960 при 120 кадрах/с, 1280 × 720 при 120 кадрах/с, 640 × 480 при 120 кадрах/с
- Фокусное расстояние: 4,77 мм
- Диафрагменное число: 1,75 ±5%
- Угол обзора по горизонтали: 64°
- Тип фокусировки: моторизированный автофокус с программным управлением
- Спектральная чувствительность: видимый свет
- ИК-фильтр: встроенный, 650 нм
- Размер платы: 38 × 38 мм
- Обработка изображения: аппаратный ISP
- Автоматическая экспозиция: поддерживается
- Автоматический баланс белого: поддерживается
- Коррекция гаммы: поддерживается
- Коррекция затенения объектива: поддерживается
- Совместимые платформы: Raspberry Pi, NVIDIA Jetson Nano, NVIDIA Jetson Xavier NX
- Поддерживаемые модели Raspberry Pi: 5, 4B, 3B+, 3A+, Zero, Zero 2 W, CM3, CM3+, CM4
- Программная совместимость: GStreamer, приложения на основе libcamera, поддерживаемые Raspberry Pi Foundation
- Поддержка Raspberry Pi OS Bookworm с rpicam: Raspberry Pi 5, 4B, 3B+, 3A+, Zero, Zero 2 W, CM3, CM3+, CM4
- Поддержка Raspberry Pi OS Bullseye с libcamera: Raspberry Pi 4B, 3B+, 3A+, Zero, Zero 2 W, CM3, CM3+, CM4
- Подключение к Raspberry Pi CM3, CM3+ и CM4: через дополнительную плату-носитель
- Поддерживаемое исполнение платформ NVIDIA Jetson: официальные наборы разработчика NVIDIA
