Com a model insígnia de la família Raspberry Pi, Raspberry Pi 5 (abreujat com Pi 5) ha aconseguit actualitzacions significatives en les capacitats d'adquisició d'imatges. Les seves interfícies MIPI CSI-2 duals i el marc de controladors optimitzat admeten una varietat de sensors d'imatge CMOS convencionals, que cobreixen diversos escenaris, des de la imatge bàsica fins a la informàtica de punta AI i la fotografia d'alta velocitat. Des d'una perspectiva de ciència popular, aquest article classifica sistemàticament els tipus, característiques bàsiques i direccions d'aplicació dels sensors CMOS compatibles amb Pi 5, proporcionant referències per a desenvolupadors i entusiastes.
I. Hardware Foundation: el nucli de l'adaptació del sensor per a Pi 5
La raó per la qual Pi 5 pot ser compatible amb diversos sensors CMOS rau en les seves interfícies de maquinari i l'ecosistema de programari actualitzats:
- Equipat ambinterfícies MIPI CSI-2 duals de 22 pins(CAM0 i CAM1), suportant la connexió simultània de dues càmeres. En comparació amb la interfície anterior de 15-pins, millora l'amplada de banda de transmissió de dades, satisfent les necessitats de transmissió d'imatges d'alta-resolució i d'alta-velocitat de fotogrames.
- Les interfícies proporcionen sortides d'alimentació duals de 3,3 V i 1,8 V, adaptant-se a sensors CMOS amb diferents requisits de consum d'energia, i són compatibles amb càmeres d'interfície de 15 pins més antigues mitjançant adaptadors.
- Adopta elmarc del controlador libcamera(que passarà gradualment a les eines de la sèrie rpicam), donant suport de manera nativa a la majoria de sensors convencionals sense un desenvolupament complex de controladors subjacents.
II. Sensors CMOS oficialment compatibles de manera nativa
Els mòduls de càmera llançats per Raspberry Pi oficialment estan equipats amb sensors CMOS que han estat sotmesos a proves de compatibilitat estrictes, cosa que els converteix en la configuració preferida per a Pi 5. Els paràmetres específics són els següents:
Taula de sensors CMOS
| Model del sensor | Resolució | Característiques |
| IMX219 | 8MP | Filtre IR opcional de nivell-clàssic |
| IMX477 | 12,3 MP | Admet interfícies de lents C/CS/M12, excel·lent rendiment amb poca llum- |
| IMX708 | 12MP | Versions dobles estàndard/gran angular-, filtre IR opcional |
| IMX296 | 1,6 MP | Obturador global, exposició mínima 30μs |
| IMX500 | 12,3 MP | L'acceleració d'IA{0}}al xip, admet la inferència de la xarxa neuronal local |
| OV5647 | 5MP | Model d'inici{0}}de nivell inicial, descatalogat |
III. Sensors CMOS principals-compatibles amb tercers
Amb l'obertura del marc del controlador libcamera, Pi 5 pot ser compatible amb una varietat de sensors CMOS d'interfície MIPI CSI-2-de tercers, ampliant encara més els escenaris d'aplicació:
Taula de sensors CMOS
| Sèrie de sensors | Models representatius | Característiques bàsiques |
| Sèrie Sony IMX | IMX290/327, IMX378, IMX519, IMX462 | Alta sensibilitat, baix consum d'energia, alguns admeten l'obturador global |
| Sèrie OmniVision | OV9281/9282, OV7251 | Obturador principalment global, rendiment-real en temps real |
| Altres models compatibles | GC2035, IMX682 | Compleix amb l'especificació MIPI CSI-2, bona compatibilitat |
IV. Suggeriments d'ús i selecció de claus
- Adaptació de sistemes i controladors: es recomana utilitzar el sistema operatiu Raspberry Pi (64-bit) per a una compatibilitat total. Els sensors d'IA com IMX500 no admeten els sistemes Ubuntu temporalment; sensors de tercers com IMX519 requereixen la instal·lació addicional de controladors proporcionats pels fabricants.
- Configuració de la-càmera dual: Quan utilitzeu dos sensors simultàniament, heu d'afegir la configuració de l'arbre del dispositiu a /boot/config.txt, especificant els models de sensor corresponents a les interfícies CAM0 i CAM1.
- Selecció basada en escenari-: trieu IMX708 per a l'ús diari, IMX477 per a una qualitat d'imatge professional, IMX296 per a escenaris d'alta-velocitat, IMX500 per a la inferència d'IA i IMX219 o sensors de tercers-compatibles per a projectes-de baix cost.
- Notes: els sensors-d'alta resolució (com ara IMX477) requereixen una font d'alimentació estable; Els sensors d'interfície de 15 pins més antics s'han de connectar mitjançant adaptadors i s'ha de prestar atenció a l'alineació dels pins per evitar danys al dispositiu.
V. Resum
Mitjançant actualitzacions de la interfície de maquinari i l'optimització de l'ecosistema del programari, Raspberry Pi 5 ha creat un sistema de compatibilitat de sensors CMOS que cobreix "imatge bàsica-qualitat d'imatge professional-acceleració de l'IA-fotografia d'alta-velocitat". No només admet models estables verificats estrictament per l'oficial, sinó que també ofereix un espai d'adaptació flexible per a sensors de tercers-, satisfent les diverses necessitats, des de projectes d'inici-al desenvolupament professional. Amb l'actualització contínua del firmware i els controladors, la llista de sensors compatibles amb Pi 5 s'ampliarà encara més. Es recomana que els desenvolupadors actualitzin el sistema regularment per obtenir el suport de compatibilitat més recent.
