單元 15 · 四平台影像調校功能比較

RPi5:      i2ctransfer -y 22 w2@0x36 0x30 0x0a r1
Orange Pi: i2ctransfer -y 3  w2@0x3c 0x30 0x0a r1
Orin/Thor: i2ctransfer -y 0  w2@0x36 0x30 0x0a r1

rpicam-still -o shot.jpg --immediate --raw --shutter 2000 \
  --awbgains 1.4,1.1 --gain 1.0

v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 -c auto_exposure=0 -c exposure=2000 \
  -c auto_n_white_balance=0 -c red_balance=140 -c blue_balance=110
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=pixelformat=SRGGB10 \
  --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=shot.raw

# argus_camera / libargus API 設定 SensorMode exp_time + AWB off
gst-launch-1.0 nvarguscamerasrc sensor-id=0 ! 'video/x-raw(memory:NVMM)' ! fakesink

# Holoscan SDK 的 GXF/operator 配置 sensor mode 與 AWB 設定

rpicam-still -o shot.jpg --immediate --shutter 2000
# libcamera → IPA → I2C → 0x3501=0x07, 0x3502=0xD0

v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 -c exposure=2000
# V4L2 subdev → ov5640 driver → I2C → 0x3501=0x07, 0x3502=0xD0

# Argus API → sensor_mode.exp_time=2000 → tegracam → I2C

# Holoscan operator → GXF → sensor mode → I2C

v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 -c auto_exposure=0 -c exposure=2000 \
  -c auto_n_white_balance=0 -c red_balance=140 -c blue_balance=110
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=pixelformat=SRGGB10 \
  --stream-mmap=3 --stream-count=1 --stream-to=baseline.raw
ls -l baseline.raw   # 記錄 sizeimage 與亮度基準

# Orange Pi（V4L2）
v4l2-ctl -d /dev/v4l-subdev0 -c exposure=2000 -c auto_exposure=0
# RPi5（libcamera）: shutter 2000µs + awbgains 固定
rpicam-still -o shot.jpg --shutter 2000 --awbgains 1.4,1.1 --gain 1.0
# Orin Nano（Argus）: SensorMode exp_time + AWB off
# Thor（Holoscan）: sensor mode 參數設定

python3 - <<'EOF'
row_us = 29.6    # OV5640 1080p@30fps 的 1-line 週期（µs）
exposure_lines = 2000
exposure_us = exposure_lines * row_us
print(f'Orange Pi exposure=2000 lines → {exposure_us:.0f} µs = RPi5 shutter')
# gains: Orange Pi 整數 128=1.0×，RPi5 浮點 1.0×
red_ratio = 140/128
print(f'red_balance=140 → {red_ratio:.2f}× (RPi5 的 ColourGains R)')
EOF

# 移植對照.md 範例結構：
# 任務 | Orange Pi | RPi5 | Orin | Thor | 單位/備註
# 曝光 | exposure=2000 | shutter=59000µs | exp_time=59000 | 同上 | 2000×29.6µs
# AWB  | red=140 blue=110 | awbgains 1.4,1.1 | AWB off+gains | 同上 | 128=1.0×
# RAW  | v4l2-ctl SRGGB10 | rpicam --raw | argus raw | capture | 同 10-bit

- [ ] 我能完成跨平台移植對照專案並產出文件。
- [ ] 我能換算 Orange Pi 的 lines 與 RPi5 的 µs 曝光單位。
- [ ] 我能換算整數 gains（128=1.0×）與浮點比值。
- [ ] 我知道 Orin/Thor 的 OV 位址是 0x36 而非 0x3c。
- [ ] 我理解「感測器物理可攜、介面不可攜」並能舉例。
- [ ] 我能用「感測器 register 最終值」驗證跨平台等效性。

從 Orange Pi 移植到 RPi5 失敗？
├─ I2C 位址不同（0x3c vs 0x36）
│  └─ 先 i2cdetect 確認位址
├─ 曝光單位不同（lines vs µs）
│  └─ 換算：lines × 29.6µs = µs
├─ 增益單位不同（整數 vs 浮點）
│  └─ 換算：整數 / 128 = 浮點
├─ format 描述不同
│  └─ 用「位元深 + Bayer order」統一描述
└─ 控制 API 不同
   └─ V4L2_CID_* vs libcamera controls

四平台影像品質不一致？
├─ 曝光設定不同 → 統一 exposure 值
├─ AWB 設定不同 → 統一 gains 值
├─ ISP 管線不同 → 確認各平台 ISP 差異
├─ format 不同 → 統一 Bayer order + 位元深
└─ 後處理不同 → 確認各平台工具差異
   └─ 用「感測器 register 最終值」驗證等效性

- [ ] 完成「跨平台移植對照」專案並產出文件
- [ ] 換算 Orange Pi 的 lines 與 RPi5 的 µs 曝光單位
- [ ] 換算整數 gains（128=1.0×）與浮點比值
- [ ] 確認 Orin/Thor 的 OV 位址是 0x36 而非 0x3c
- [ ] 驗證「感測器物理可攜、介面不可攜」並舉例
- [ ] 用「感測器 register 最終值」驗證跨平台等效性
- [ ] 產出「cross-platform translation table」
- [ ] 用「位元深 + Bayer order」統一描述格式
- [ ] 產出「platform comparison report」（含數據）
- [ ] 用「底層→開源→封閉」三分法選平台