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02 📷HelloWord和IDE工具介绍

这节课先认识 HelloWorld 程序。它相当于一个基础框架，后续代码都可以在它的基础上编写。

1. 程序框架​

Helloworld.py
import csi  # 导入模块
import time

csi0 = csi.CSI()    # 创建实例
csi0.reset()    # 初始化
csi0.pixformat(csi.RGB565)  # 设置像素格式
csi0.framesize(csi.QVGA)  # 设置分辨率
csi0.snapshot(time=2000)  # 等待工作两秒
clock = time.clock()

while True:
    clock.tick()
    img = csi0.snapshot()  # <--- 重点!
    print(clock.fps())

程序可以分成三部分：最上面导入功能模块，中间进行初始化，下面是一个 while 大循环。

这和之前的 STM32 开发很像：导入模块类似于 include 头文件，while True 类似于 while(1)。循环前的初始化代码只执行一次，循环里的代码则不断重复执行。

2. 导入模块​

import csi 导入 csi 模块。上一节把 OpenMV 分成了摄像头模组和底板两部分，csi 模块封装了图像传感器的配置与采图功能，我们可以通过里面的函数配置 OV5640。

import time 导入计时模块，后面会用它计算帧率。

3. 初始化​

创建实例与复位​

csi0 = csi.CSI() 创建一个摄像头接口对象，名字叫作 csi0。后面的 csi0.reset() 对图像传感器进行复位和初始化。

像素格式与分辨率​

csi0.pixformat(csi.RGB565) 设置像素格式。图像由一个个像素点构成，OpenMV 常用的格式是彩色 RGB565 和灰度 GRAYSCALE，基础课会详细介绍两者的区别。

csi0.framesize(csi.QVGA) 设置每帧图像的分辨率。QVGA 表示宽 320 个像素、高 240 个像素。

OV5640 支持多种分辨率。分辨率越低，像素点越少，处理所需的算力通常越小，但包含的图像信息也越少，需要根据具体场景选择。

等待参数稳定​

csi0.snapshot(time=2000) 会阻塞约 2000 毫秒，在这段时间内持续采图并跳过这些帧，结束后不返回图像对象。

前面配置的参数需要运行一段时间才能稳定下来，因此先让摄像头工作两秒，再开始后面的操作。

clock = time.clock() 创建名为 clock 的计时对象，用来统计循环帧率。

4. 循环采图与帧率​

每次循环先调用 clock.tick()，再通过 img = csi0.snapshot() 获取一帧图像。

采图时，图像传感器输出的数据通过 DMA 搬运到 SDRAM 图像缓冲区。snapshot() 返回一个 image.Image 对象，用变量 img 保存；后面的图像处理就是围绕这个对象进行的。

clock.tick() 记录循环计时，clock.fps() 根据计时统计帧率。最后通过 print() 把结果经 USB 输出到 IDE 下方的串口终端。

5. IDE 预览与直方图​

IDE 右侧的图像预览通过单独的预览缓冲区传输。OpenMV 将用于预览的图像复制到该缓冲区，再通过 USB 传给 IDE；它与程序中 img 对应的图像缓冲区需要区分开。

右下角的直方图可以查看图像的颜色分布，常用的是 LAB 色彩空间。

RGB与LAB色彩空间：L表示亮度，a表示红绿，b表示蓝黄

图中的 L 表示亮度，a 对应红绿方向，b 对应蓝黄方向。

下一节先学习常用的 Python 写法，基础课再继续介绍成像与采图。