本文将详细介绍如何通过 RT-Thread 操作系统使用 UVC（USB VIDEO Camera，USB 摄像头）模块，实现拍照 MJPEG. YUV 格式图片功能。该示例以 RK3506 平台的 OV5693 为基础，帮助用户掌握 UVC 模块的典型拍照应用流程。

UVC

OV5693 是 OmniVision（豪威科技）推出的一款高性能500万像素（5MP）CMOS 摄像头，本文示例采用得是USB 接口得 Camera，支持输出格式MJPEG,YUV， 支持自动对焦AF控制, 视场角为120度

UVC 拍照实验

本实验展示如何使用 UVC 拍摄一张YUV,MJPEG格式得图片保存在 SD 卡里。系统通过设置用户定义的回调函数，当 UVC 设置启动流得时候触发回调函数，在回调中打开创建好的YUV,MJPEG图片，将一帧图片数据保存在 SD 卡里，从而方便用户查看YUV,MJPEG图片

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1. 依次点击 “文件” -> “新建” -> "RT-Thread RuiChing App 项目"。

   

2. 在弹出新建向导中选择 开发版 、BSP: 、示例 、 调试器/下载器。选择好之后点击 “完成”。

   

3. 点击 “完成” 后，等待工程创建完成。

   

4. 创建完成。

   

构建工程点击展开

1. 单击工程使工程进入 Active-Debug 模式。

   

2. 点击工具栏上的构建按钮进行工程编译。

   

3. 构建成功后，会显示构建成功的信息。

   

固件下载点击展开

1. 固化设备树

   

2. 固化 APP

   

核心示例代码

UVC 示例相关代码

• rt_device_init(device): 初始化 UVC 设备
• rt_device_open(device, RT_DEVICE_FLAG_RDWR)：以可读可写的方式打开 UVC 设备；
• rt_device_control(device, RT_UVC_CTRL_SET_CALLBACK, (void *)my_callback)：设置 UVC 的回调函数
• rt_device_control(device, RT_UVC_CTRL_START_STREAM, &type)：启动 UVC 取流
• rt_device_control(device, RT_UVC_CTRL_STOP_STREAM, NULL)：停止 UVC 取流

• 初始化和操作 UVC

uvc_capture.c

static int uvc_capture(int argc, char *argv[])
{
    uint8_t type;
    struct rt_device *device = rt_device_find("uvc");
    if (!device)
    {
        rt_kprintf("Can't find device uvc\n");
        return (-RT_ERROR);
    }
    if (argc < 3)
    {
        rt_kprintf("please input correct command: usbh_uvc_start type to file_path\n");
        rt_kprintf("type 0:yuyv, type 1:mjpeg\n");
        return (-RT_ERROR);
    }
    type = atoi(argv[1]);
    // 选择拍照yuyv还是mjpeg格式图片
    if (type == 0)
    {
        rt_kprintf("uvc capture yuyv type picture\n");
    }
    else if (type == 1)
    {
        rt_kprintf("uvc capture mjpeg type picture\n");
    }
    else
    {
        rt_kprintf("uvc capture type is unsupport!\n");
        return (-RT_ERROR);
    }
    // 拍照存储路径（检查路径有效性）
    if (access(argv[2], F_OK) == 0) // F_OK检查文件是否存在
    {
        rt_kprintf("file path exist\n");
    }
    else
    {
        rt_kprintf("file path does not exist\n");
        return (-RT_ERROR); // 路径无效
    }

    snprintf(file_path, sizeof(file_path), "%s", argv[2]);

    // 回调函数指向用户定义的函数
    frame_callback_t my_callback = my_function;
    rt_sem_init(&sem_lock, "lock", 0, RT_IPC_FLAG_PRIO);

    // 初始化UVC设备
    rt_device_init(device);
    rt_device_open(device, RT_DEVICE_FLAG_RDWR);
    // 设置回调函数并启动UVC取流
    rt_device_control(device, RT_UVC_CTRL_SET_CALLBACK, (void *)my_callback);
    rt_device_control(device, RT_UVC_CTRL_START_STREAM, &type);

    rt_sem_take(&sem_lock, RT_WAITING_FOREVER);
    // 停止UVC取流
    rt_device_control(device, RT_UVC_CTRL_STOP_STREAM, NULL);

    return RT_EOK;
}

• 回调函数保存 YUV/MPJEG 图片

uvc_capture.c

frame_callback_t my_function(struct usbh_videoframe *frame) {
    int fd = -1;
    flag = true;

    if (frame->frame_format == 0 && flag) {
        flag = false;
        // 处理 YUV 格式
        char *file = "output.yuv";
        strncat(file_path, file, sizeof(file_path) - strlen(file_path) - 1);
        fd = open(file_path, O_RDWR | O_CREAT);  // 打开 output.yuv 文件
        rt_kprintf("YUV data saved to %s\r\n", file_path);
    } else if (frame->frame_format == 1 && flag) {
        flag = false;
        // 处理 MJPEG 格式
        char *file = "output.jpg";
        strncat(file_path, file, sizeof(file_path) - strlen(file_path) - 1);
        fd = open(file_path, O_RDWR | O_CREAT);  // 打开 output.jpg 文件
        rt_kprintf("MJPEG data saved to %s\r\n", file_path);
    }

    if (!fd) {
        rt_kprintf("failed to open file %s\r\n", file_path);
        return RT_NULL;
    }

    rt_sem_release(&sem_lock);
    rt_kprintf("frame buf:%p,frame_len:%d\r\n", frame->frame_buf, frame->frame_size);
    write(fd, frame->frame_buf, frame->frame_size);  // 把一帧图片数据写到文件里
    close(fd);
}

运行程序

连接开发板，在 RuiChing Studio IDE 中启动调试，

如果要抓取一帧 yuv 图片，保存在 SD 卡里，就在终端输入 uvc_capture 0 /sdmmc/ 命令，结果如下：

msh />uvc_capture 0 /sdmmc/
file path exist
[T/USB] open oflag = 3
[T/USB] uvc_contrl cmd = 0
[T/USB] uvc_control cmd = 1
[I/usb_video] Ep=81 Attr=05 Mps=1024 Interval=01 Mult=02
[I/usb_video] Open video and select formatidx:2, frameidx:2, altsetting:7
[I/USB] uvc mps: 3072
[I/USB] start uvc stream...
YUV data saved to /sdmmc/output.yuv
frame buf:0x0102caa0,frame_len:614400
[T/USB] uvc_control cmd = 2
[I/usb_video] close video device
msh />

如果要抓取一帧 mjpeg 图片，保存在 SD 卡里，就在终端输入 uvc_capture 1 /sdmmc/ 命令，结果如下：

msh />uvc_capture 1 /sdmmc/
uvc capture mjpeg type picture
file path exist
[I/USB] open oflag = 3
[I/USB] uvc_control cmd = 0
[I/USB] uvc_control cmd = 1
[I/usb_video] Ep=81 Att=05 Mps=1024 Interval=01 Mult=02
[I/usb_video] Open video and select formatidx:1, frameidx:1, altsetting:7
[I/USB] uvc mps: 3072
[I/USB] start uvc stream...
MJPEG data saved to /sdmmc/output.jpg
frame buf:0x0162caa0,frame len:23072
[I/USB] uvc_control cmd = 2
[I/usb_video] close video device
[E/USB] uvc abort2
msh />