Распиновка камеры Raspberry Pi: полное руководство по настройке и использованию

Raspberry Pi 2 Model

Источник: Wikimedia Commons

Системы видеонаблюдения (CCTV) популярны, но имеют недостатки: низкое качество, большой объем хранения. Камера Raspberry Pi с алгоритмом детекции движения — лучшая альтернатива: экономит место, поддерживает стриминг и детекцию движения.

Распиновка GPIO Raspberry Pi

Источник: Wikimedia Commons

Для удаленного доступа, обработки изображений и расширенных функций камеры нужен правильный интерфейс CSI. Это не USB-подключение — мы разберем особенности, подключение и использование.

Интерфейс камеры Raspberry Pi (CSI)

Распиновка камеры Raspberry Pi (CSI)

Источник: Wikimedia Commons

Два основных типа CSI-коннекторов: 15-пиновый и 22-пиновый.

15-пиновый коннектор

15-пиновый коннектор

Источник: Wikimedia Commons

Самый распространенный. На стандартных моделях Pi (A, B, 2, 3, 4) и модулях камеры. Шаг контактов 1 мм. Поддерживает только 2 линии MIPI (2-lane).

Таблица сигналов 15-пинового коннектора (на фото): питание 3,3В, GND, I2C (SDA/SCL), 2 линии MIPI CSI (D0±, D1±), тактирование (CLK±), GPIO.

22-пиновый коннектор

22-пиновый коннектор

Источник: Wikimedia Commons

На Compute Module IO Board и Raspberry Pi Zero / Zero W. Шаг 0,5 мм — компактнее. Поддерживает до 4 линий MIPI (4-lane) — выше пропускная способность.

Таблица сигналов 22-пинового коннектора (на фото): дополнительные линии данных D2±, D3±, питание, земля, I2C, тактирование.

Коннекторы камеры Raspberry Pi

Микроконтроллер камеры Raspberry Pi

Источник: Wikimedia Commons

Три основных типа коннекторов на платах камеры: 54548-2271, SFW15R-2STE1LF, 1-1734248-5. Таблица с расположением, шагом, углом монтажа (на фото).

Характеристики PiCam (стандартный модуль камеры v1/v2)

• Сенсор OmniVision OV5647 (v1) / Sony IMX219 (v2)
• Поддержка моделей Pi A, B, 2, 3, 4
• Интерфейс MIPI Camera Serial Interface (CSI-2)
• Разрешение: 2592 × 1944 (5 Мп) для v1; 3280 × 2464 (8 Мп) для v2
• Без микрофона
• Компактная, портативная
• Видеорежимы: 1080p30, 720p60, 480p90 (v1); 1080p30, 720p60, 480p90, 1296×972 (v2)

Альтернативные камерные модули для Raspberry Pi

• USB-камеры (UVC)
• 5 Мп широкоугольная с ИК-подсветкой
• 8 Мп MIPI камеры (IMX219, IMX477)
• ИК-камеры ночного видения (NoIR)

Как подключить и использовать камеру с Pi

1. Антистатика: перед работой прикоснитесь к заземленному объекту (корпус ПК) — статика убивает камеру.
2. Подключение шлейфа: вставьте шлейф в CSI-порт (между micro-HDMI и USB). Серебристые контакты шлейфа — к micro-HDMI. Синяя часть шлейфа — к USB-портам.
3. Загрузка: подайте питание, загрузитесь.
4. Включение камеры: терминал → sudo raspi-config → Interface Options → Camera → Enable → Finish → Reboot.

Захват фото: raspistill -o image.jpg (JPEG, PNG и др.). Захват видео: raspivid -o video.h264. Библиотека picamera для Python.

Применения

• 3D-видение и навигация
• Визуальный контроль качества
• Промышленная автоматизация
• Дополненная реальность (AR)
• Машинное обучение / компьютерное зрение
• Избегание препятствий (роботы, дроны)
• Сканирование документов
• Видеонаблюдение
• Обработка изображений
• HMD (головы-носящие дисплеи)
• Таймлапс съемка
• Робототехника

Заключение

CSI-интерфейс (15-пин или 22-пин) критически важен для раскрытия возможностей камеры Raspberry Pi. Выбор зависит от модели: Zero/Compute Module — 22-пин (компактный, 4-lane), стандартные Pi — 15-пин.

Нужны разъяснения или советы? Обращайтесь — мы на связи.