# 相机触发和捕捉
PX4 可以映射输出来触发摄像机。
相机还可以（选择性地）在使用相机捕捉引脚拍摄照片/帧的准确时刻向 PX4 发送信号。这样就能更精确地将图像映射到 GPS 位置以进行地理标记，或映射到正确的 IMU 样本以进行 VIO 同步等。
每当摄像机被触发时，MAVLink 摄像机触发器 (打开新窗口） 发布的信息包含一个序列号（即当前会话的图像序列号）和相应的时间戳。该时间戳可用于多种应用，包括：为航测和重建照片打上时间戳、同步多相机系统或视觉惯性导航。
# 触发器配置
摄像机触发通常通过 QGroundControl 载具设置 > 摄像头 (打开新窗口） 节。
不同的 触发模式, 后端接口 和 硬件设置 如下所述（也可直接从 参数).
备注
基于 FMUv2 的飞行控制器（如 3DR Pixhawk）默认不提供相机设置部分，因为固件中不会自动包含相机模块。更多信息请参阅 查找/更新参数> 固件中没有的参数.
# 触发模式
支持四种不同的模式，由 TRIG_MODE 参数：
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| 0 | 摄像机触发已禁用。 |
| 1 | 工作原理与基本间隔计类似，可通过 MAVLink 命令启用或禁用 mav_cmd_doo_trigger_control.湖泊 命令接口 了解更多详情。 |
| 2 | 持续打开间隔计。 |
| 3 | 根据距离触发。每当超过设定的水平距离，就会进行一次拍摄。不过，两次拍摄之间的最小时间间隔受限于设定的触发间隔。 |
| 4 | 在任务模式下飞行勘测时自动触发。 |
备注
如果您是第一次启用相机触发器应用程序，请记住在更改 TRIG_MODE 参数。
# 触发器硬件配置
# 使用混音器配置设置触发器
用于触发 GPIO、PWM 或基于 Seagull 的图像捕捉（即不使用 MAVLink 摄像头时）的引脚可通过使用 触发引脚 参数。默认值为 56，表示在下列情况下启用触发功能 FMU 引脚 5 和 6。
备注
在配有 FMU 和 I/O 板的 Pixhawk 飞行控制器上，这些 FMU 引脚映射到 AUX5 和 AUX6 (例如 Pixhawk 4、CUAV v5+）。在只有 FMU 的控制器上，引脚映射到 MAIN5 和 MAIN6 (例如 Pixhawk 4 mini、CUAV v5 nano）。在撰写本文时，触发功能仅适用于 FMU 引脚，无法使用 I/O 板上的引脚触发相机。
警告
与 TRIG_PINS=56 (默认情况下），可以将 AUX 引脚 1 至 4 用作执行器输出（用于伺服/ESC）。使用 TRIG_PINS=78可以将 AUX 引脚 1-6 用作执行机构输出。可以选择任何其他引脚组合，但这将禁用其他 FMU 引脚作为输出。
# 使用控制分配设置触发器
何时 动态控制分配 已启用（sys_ctrl_alloc=1可以在任何 FMU 输出上设置摄像机触发引脚。在 QGroundControl 致动器 通过在配置屏幕上指定 相机触发器 功能。
如果使用需要两个引脚的触发器设置（如 Seagull MAP2），则可以分配到任意两个输出端。
但要注意的是，一旦某个输出用于摄像机触发，整个 PWM 组就不能再用于其他用途（例如，不能将该组中的另一个输出用于执行器或电机）。
备注
在编写本报告时，触发功能仅适用于 FMU 引脚：
- 在配有 FMU 和 I/O 板的 Pixhawk 飞行控制器上，FMU 引脚映射到
辅助输出（例如 Pixhawk 4、CUAV v5+）。 - 只有 FMU 的控制器，引脚映射到
MAIN输出（如 Pixhawk 4 mini、CUAV v5 nano）。
# 触发器接口后端
摄像机触发器驱动程序支持多个后端，每个后端用于特定的应用，由 TRIG_INTERFACE 参数：
| 数量 | 说明 |
|---|---|
| 1 | 启用 GPIO 接口。AUX 输出脉冲为高电平或低电平（取决于 GPIO 接口。 TRIG_POLARITY 参数）每 TRIG_INTERVAL 持续时间这可用于直接触发大多数标准机器视觉相机。请注意，在 PX4FMU 系列硬件（Pixhawk、Pixracer 等）上，AUX 引脚上的信号电平为 3.3v。 |
| 2 | 启用 Seagull MAP2 接口。这样就可以使用 海鸥地图2 (打开新窗口） 以连接多种支持的摄像头。MAP2 的引脚/通道 1（摄像机触发器）和引脚/通道 2（模式选择器）应连接到 MAP2 的较低和较高 AUX 引脚上。 触发引脚因此，默认情况下通道/针脚 1 连接 AUX 5，通道/针脚 2 连接 AUX 6）。通过使用 Seagull MAP2，PX4 还支持索尼多端口摄像机（如 QX-1）的自动电源控制和保持在线功能。 |
| 3 | 启用 MAVLink 接口。在该模式下，不使用实际硬件输出。只有 摄像机触发器 自动驾驶仪会发送 MAVLink 信息（默认情况下，如果 MAVLink 应用程序处于 机载 模式。否则，需要启用自定义流）。 |
| 4 | 启用通用 PWM 接口。这样就可以使用 红外线触发器 (打开新窗口） 或舵机来触发相机。触发信号在两个引脚上重复指定使用 触发引脚. |
# 其他参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| TRIG_POLARITY | 仅与使用 GPIO 接口时相关。设置触发引脚的极性。高电平有效表示引脚在正常情况下为低电平，触发事件时为高电平。低电平有效则反之。 |
| TRIG_INTERVAL | 以毫秒为单位定义两个连续触发事件之间的时间。 |
| TRIG_ACT_TIME | 以毫秒为单位定义触发引脚在返回中性之前保持激活状态的时间。在 PWM 模式中，最小时间限制为 40 毫秒，以确保在 50Hz PWM 信号中始终保持激活脉冲。 |
有关摄像机触发器模块参数的完整列表可在 参数参考 page.
# 摄像头捕捉
相机还可以（选择性地）使用相机捕捉引脚，在拍摄照片/帧的确切时刻发出信号。这样就能更精确地将图像映射到 GPS 位置以进行地理标记，或映射到正确的 IMU 样本以进行 VIO 同步等。
PX4 可检测相机捕捉引脚上具有适当电压电平的上升沿（对于 Pixhawk 飞行控制器，通常为 3.3V）。如果摄像头没有输出适当的电压，则需要额外的电路使信号兼容。
有热靴接口（用于连接闪光灯）的相机通常可以通过热靴适配器进行连接。例如 海鸥 #SYNC2 通用相机热靴适配器 (打开新窗口） 是一个光耦合器，用于将闪光灯电压与 Pixhawk 电压解耦和转换。它可滑入相机顶部的闪光灯插槽。红线和黑线输出端连接到伺服轨/地线，白线连接到输入捕捉引脚。
备注
PX4 发射 MAVLink 摄像机触发器 (打开新窗口） 信息。如果配置了摄像机捕捉，则使用摄像机捕捉驱动程序的时间戳，否则使用触发时间戳。
在 PX4 中，通过设置 cam_cap_fback = 1.
如果使用混频器，则使用的捕捉引脚取决于硬件：
- Pixhawk FMUv5x 电路板使用电路板专用的摄像头捕捉引脚 (PI0)。
- 其他电路板使用 FMU PWM 第 6 针（硬编码）进行摄像头捕捉。
如果 动态控制分配 已启用（sys_ctrl_alloc=1) 摄像头捕捉引脚可以设置在任何 FMU 输出引脚上。在 QGroundControl 致动器 通过在配置屏幕上指定 相机捕捉 功能到所需的输出。
备注
在撰写本报告时，摄像头捕捉功能仅适用于 FMU 引脚：
- 在配有 FMU 和 I/O 板的 Pixhawk 飞行控制器上，FMU 引脚映射到
辅助输出（例如 Pixhawk 4、CUAV v5+）。 - 只有 FMU 的控制器，引脚映射到
MAIN输出（如 Pixhawk 4 mini、CUAV v5 nano）。
# 命令界面
待办事项：需要更新
相机触发器驱动程序支持多种命令：
mav_cmd_doo_trigger_control (打开新窗口） - 在命令控制模式下接受 (TRIG_MODE 1).
| 命令参数 | 说明 |
|---|---|
| 参数 1 | 触发器启用/禁用（设置为 0 表示禁用，1 表示启动） |
| 参数 #2 | 以毫秒为单位的触发周期时间（设置 TRIG_INTERVAL 参数）。 |
| 参数 #3 | 序列重置（设为 1 时重置图像序列号，设为 0 时保持当前序列号） |
mav_cmd_doo_digicam_control (打开新窗口） - 在所有模式下均可接受。GCS 使用它从用户界面对摄像机进行试拍。触发器驱动程序尚不支持 MAVLink 规范定义的所有摄像机控制参数。
| 命令参数 | 说明 |
|---|---|
| 参数 #5 | 触发单帧命令（设为 1 时触发单帧图像）。 |
mav_cmd_doo_set_cam_trigg_dist (打开新窗口） - 在 "任务受控 "模式下接受 (TRIG_MODE 4)
该命令在执行任务期间自动生成，以根据全球卫星定位系统的勘测任务触发照相机。
# 测试触发器功能
在 PX4 控制台上：
摄像机触发器测试来自 QGroundControl:
点击 触发相机 在主仪表板上。这些镜头不会被记录或计入地理标记。
# 索尼 QX-1 示例（摄影测量）
在本示例中，我们将使用海鸥 MAP2 触发器电缆连接索尼 QX-1，并在执行完全自主的勘测任务后使用该设置创建正射影像图。
# 触发器设置
建议的相机设置为
触发接口=2(海鸥 MAP2）。TRIG_MODE=4(任务受控）。- 其余参数保持默认值。
您需要将 Seagull MAP2 连接到自动驾驶仪上的 FMU 引脚。如果在带有 FMU 和 IO 板的飞行控制器上使用混合器，则 1 号针脚连接至 辅助 5针脚 2 至 辅助 6 (如果使用控制分配，引脚可分配给任何 FMU 输出）。
MAP2 电缆的另一端将接入 QX-1 的多端口。
# 摄像机配置
在这个例子中，我们使用的是配备 16-50mm f3.5-5.6 镜头的索尼 QX-1。
为避免触发相机时出现自动对焦和测光延迟，应遵循以下指导原则：
- 手动对焦至无限远
- 将相机设置为连拍模式
- 手动设置曝光和光圈
- ISO 设置应尽可能低
- 适合场景的手动白平衡
# 任务规划
# 地理标记
下载/复制飞行日志文件和图像，并将 QGroundControl 指向它们。然后点击 "开始标记"。
您可以使用免费在线服务（如 Pic2Map (打开新窗口）.请注意，Pic2Map 仅限于 40 幅图像。
# 重建
我们使用 Pix4D (打开新窗口） 进行三轴重建。
# 摄像机-IMU 同步示例（VIO）
在本示例中，我们将介绍将 IMU 测量与视觉数据同步，以建立立体视觉惯性导航系统 (VINS) 的基础知识。需要说明的是，这里的想法并不是要在我们拍照的同时进行 IMU 测量，而是要对我们的图像进行正确的时间标记，以便为我们的 VIO 算法提供准确的数据。
自动驾驶仪和飞行伴侣的时钟基准不同（自动驾驶仪为启动时间，飞行伴侣为 UNIX 时间），因此我们不对任一时钟进行倾斜，而是直接观察时钟之间的时间偏移。这个偏移量会从 MAVLink 信息中的时间戳（例如 HIGHRES_IMU）中的跨中间件翻译组件（如 MAVROS 的配套组件和 接收器 在 PX4 中）。实际的同步算法是网络时间协议（NTP）算法的改进版，使用指数移动平均来平滑跟踪的时间偏移。如果 MAVROS 使用高带宽机载链路（MAVLink 模式），则会自动进行同步。 机载).
为了获取同步图像帧和惯性测量值，我们将两台相机的触发输入连接到自动驾驶仪的 GPIO 引脚上。从曝光开始的惯性测量时间戳和图像序列号会被记录下来，并发送到配套的计算机上（"GPIO"）。摄像机触发器 消息），它将缓冲这些数据包和从摄像机获取的图像帧。匹配的依据是序列号（第一个图像帧为序列 0）、图像的时间戳（时间戳来自于 摄像机触发器 信息），然后发布。
下图说明了为正确给图像加上时间戳而必须发生的一系列事件。
# 步骤 1
首先，将 TRIG_MODE 设置为 1，使驱动程序等待启动命令，然后重启 FCU 以获取其余参数。
# 步骤 2
在本示例中，我们将配置触发器与以 30 FPS 运行的 Point Grey Firefly MV 摄像机配合使用。
TRIG_INTERVAL:33.33 毫秒TRIG_POLARITY:0（低电平有效）TRIG_ACT_TIME:0.5 毫秒。手册中规定至少为 1 微秒。TRIG_MODE:1，因为我们希望相机驱动程序在开始触发前就做好接收图像的准备。这对于正确处理序列号至关重要。触发引脚:56，保持默认值。
# 步骤 3
通过将接地和信号引脚连接到适当位置，将摄像头连接到 AUX 端口。
# 步骤 4
您必须按照上述序列图修改驱动程序。的公共参考实现 IDS 成像 UEye (打开新窗口） 照相机和 符合 IEEE1394 标准 (打开新窗口） 可提供照相机。
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