
قد تعمل الكاميرا بشكلٍ مثالي على جهاز كمبيوتر محمول بنظام ويندوز مُستخدَم في التطوير، ومع ذلك قد تفشل عند توصيلها باللوحة المبنية على نظام أندرويد والمختارة للكشك النهائي. وغالبًا ما يكتشف مصنعو المحطات هذه المشكلة في وقتٍ متأخِّر. ويُظهر النموذج الأولي صورةً واضحة بدقة 1080 بكسل، لذا يبدو أن عمل الكاميرا انتهى. لكن أثناء اختبار النظام، قد تختفي الكاميرا بعد إعادة التشغيل، أو قد يعرض نظام أندرويد وضع دقة منخفضة فقط، أو قد يبث نظام لينكس الفيديو دون السماح للتطبيق بتغيير التعرُّض.
الحساس ليس دائمًا السبب. وفي الغالب، تكمن المشكلة في مكانٍ ما بين برنامج الكاميرا الثابت، ووصفات واجهة UVC، وسعة النطاق الترددي لمنفذ USB، ومكدس الكاميرا الخاص بنظام التشغيل، والتطبيق. ولمشروع محطة، فإن تحديد كاميرا وحدة كاميرا USB ما هو إلا نقطة بداية. يجب اختبار الوحدة داخل نظام الإنتاج قبل أن يمكن اعتمادها.
يقلل بروتوكول يو في سي من جهد السائق، لكنه لا يلغي الحاجة إلى اختبار التوافق.
يقف مصطلح يو في سي لـ فئة فيديو يو إس بي . ويُعرِّف الطريقة التي تبلغ بها أجهزة الفيديو عبر منفذ يو إس بي تنسيقات الصور ودقتها ومعدلات الإطارات والضوابط الخاصة بها إلى الجهاز المضيف. وعلى أنظمة ويندوز، يمكن لأي جهاز فيديو متوافق مع بروتوكول يو في سي استخدام برنامج التشغيل النظامي المدمج لفيديو يو إس بي بدلًا من برنامج تشغيل كاميرا خاص بالشركة المصنِّعة. وهذه إحدى الأسباب التي تجعل وحدات يو في سي شائعة الاستخدام في أكشاك الخدمة ومحطات التحكم في الدخول ومعدات المؤتمرات.
قد يؤدي تغيير نظام التشغيل ما زال إلى تغيير النتيجة. فعادةً ما يصل نظام لينكس إلى كاميرا يو في سي عبر برنامج تشغيل uvcvideo وواجهة V4L2. أما الضوابط القياسية فهي عادةً مباشرة وبسيطة، بينما قد تتطلب الضوابط الخاصة بالشركة المصنِّعة برامج إضافية لتخطيطها. دعم الكاميرات الخارجية عبر منفذ يو إس بي في نظام أندرويد تتطلب مزيدًا من الانتباه: يجب أن يوفّر اللوحة وضع المضيف عبر منفذ يو إس بي (USB host mode)، ويجب تفعيل بروتوكول UVC في النواة (kernel)، ويجب أن تتضمّن صورة النظام مزوّد كاميرا خارجي أو تطبيقًا يصل مباشرةً إلى جهاز يو إس بي. وبالتالي، فإن تصريح المورِّد بأن الوحدة تدعم نظام أندرويد لا يكفي وحده؛ بل يجب التأكيد الفعلي للتوافق على اللوحة وصورة النظام الفعلية.
قد لا يستخدم المضيف أعلى دقة مذكورة في ورقة المواصفات
فكر في وحدة كاميرا يو إس بي من شركة سينوسين نموذج OV2710 تسرد المواصفات المنشورة مستشعرًا من طراز OV2710 بدقة ٢ ميغابكسل، ومخرجات بدقة ١٩٢٠ × ١٠٨٠، ومنفذ يو إس بي ٢.٠، وبؤرة ثابتة، وتدعم كلًّا من نمطي الإخراج MJPEG وغير المضغوط YUV. ولا شيء من هذه المواصفات غير مألوف، لكن المضيف لن يختار تلقائيًّا أعلى وضع مذكور في الصفحة.
يُسهِّل تنسيق MJPEG عادةً نقل فيديو بدقة 1080p عبر واجهة USB 2.0 لأنَّه يقلِّل من ازدحام الحافلة. أما العيب المقابل فهو العبء الملقى على وحدة معالجة البيانات في الجهاز المضيف أثناء فك التشفير. فقد يتمكَّن معالج أندرويد متوسِّط الأداء من عرض تدفق فيديو بدقة 1080p، لكنَّه يستهلك جزءًا ملحوظًا من وقت وحدة المعالجة المركزية في عملية فك التشفير. أمَّا الفيديو غير المضغوط فيعكس هذه المعادلة: فهو يتطلَّب جهدًا أقل في فك التشفير، لكنَّه يستهلك نطاق تردُّد أوسع بكثير عبر واجهة USB. ولذلك، إذا كانت الكاميرا تتشارك في مركز توزيع داخلي مع ماسح رموز شريطية أو قارئ بطاقات أو ميكروفون أو شاشة لمس، فيجب التحقُّق من سعة النطاق المتوفرة في مرحلة مبكِّرة جدًّا. وقبل اعتماد الوحدة، سجِّل الدقة ومعدل الإطارات والصيغة واستهلاك الطاقة كما تُبلِّغ عنها البرمجيات الثابتة الخاصة بالإنتاج، بدلًا من الاعتماد على المواصفات التسويقية الرئيسية للمستشعر.
يجب أن يتطابق تركيز العدسة الثابت مع تخطيط المحطة
تستخدم وحدة OV2710 تركيزًا ثابتًا، ومجال رؤيتها المذكور هو ٧٠ درجة. وبما أنه لا يوجد محرك تركيز لكي يتحرك أو يتآكل أو يعود إلى موضع خاطئ، فإن التركيز الثابت غالبًا ما يكون خيارًا موثوقًا به للجهاز النهائي — شريطة أن تبقى المسافة التشغيلية ضمن نطاق مضبوط. فقد تحتاج كاميرا مثبتة فوق شاشة إلى تصوير مستخدم على بُعد ٦٠ إلى ١٠٠ سم. وقد يحتاج خزانة ذكية إلى رؤية كلٍّ من المستخدم ومنطقة الخانة، بينما قد تُوضع الوثيقة في محطة هوية أقرب بكثير إلى العدسة. ولا يمكن لضبط تركيز واحد أن يناسب جميع هذه التثبيتات الثلاثة. لذا، اختبر الكاميرا مع الغلاف النهائي والزجاج الواقي المُركَّبين فعليًّا. فالانعكاسات الصادرة عن الشاشة، أو فتحة العدسة المُستقرة داخل هيكل عميق، أو الحواف الضيِّقة قد تُغيِّر الصورة التي بدت مقبولةً أثناء الاختبار على منضدة مفتوحة.
تحقَّق من تعريض الصورة والضوابط الأخرى الخاصة بالصورة على كل نظام تشغيل.
قد تدرج ورقة البيانات سطوعًا، وتباينًا، وتشبعًا، وقيمة غاما، وتوازن أبيض، وضوابط تعريض، ومع ذلك فقد لا تتمكن التطبيق من استخدام كل ضابط على كل نظام تشغيل. فقد يترك تطبيق ما ضابط التعريض في الوضع التلقائي، بينما يكتب تطبيق آخر قيمة ثابتة عند بدء التشغيل. وبعض البرامج تقوم بإعادة تعيين إعدادات الكاميرا بعد إعادة توصيل منفذ يو إس بي، في حين تحتفظ برامج أخرى بالقيم السابقة. ويظهر هذا الاختلاف بوضوح في محطة مركَّبة قرب مدخل: فالمدخل المُضيء قد يُغرق وجه المستخدم في الظل، كما أن تغيُّر سلوك التعريض بعد إعادة التشغيل قد يؤثِّر في أداء التعرُّف، حتى وإن بقيت المواصفات المادية دون تغيير.
حدِّد مجموعة ضوابط معتمدة لكل نظام تشغيل. ثم كرِّر نفس الفحوص بعد التشغيل البارد، وإعادة التشغيل الدافئة، وفصل منفذ يو إس بي وإعادة توصيله، وإعادة تشغيل التطبيق. وقد تتصرَّف الكاميرا بشكل مختلف في كل حالة؛ لذا فإن اجتياز فحص واحدة فقط منها لا يكفي لإثبات التوافق.
مكان وحدة أو في ٢٧١٠ يو إس بي
وحدة كاميرا يو إس بي سينوسين أو في ٢٧١٠ هي نقطة بداية عملية للأجهزة الطرفية التي تحتاج إلى تدفق فيديو واحد بدقة ١٠٨٠ بكسل، واتصال يو إس بي ٢.٠، وموقع ثابت للكاميرا. وتناسب حساسها البالغة ١/٢.٧ بوصة وحجم بكسلها البالغ ٣.٠ ميكرومتر الاستخدامات العامة لالتقاط الفيديو، وأنظمة التحكم في الدخول، وأجراس الأبواب المرئية، والأجهزة الطرفية للخدمة الذاتية. وأبعاد اللوحة المنشورة هي ٣٨ × ٣٨ مم. ويمكن تعديل أبعاد اللوحة وزاوية العدسة والبرنامج الثابت عبر مشروع مخصص. وحدة كاميرا مخصصة تُغذَّى هذه الوحدة من حافلة يو إس بي عند جهد ٥ فولت، مع تيار تشغيل معلن قدره ٢٠٠ مللي أمبير.
وتستخدم شريحة أو في ٢٧١٠ مصراعاً متدرجاً، لذا فهي ليست الخيار الأول الطبيعي لتفقد خطوط النقل عالية السرعة أو لالتقاط الرموز الشريطية المتحركة بسرعة. كما يجب مقارنة نطاق التشغيل المحدد لها (من ٠°م إلى ٥٥°م) مع درجة الحرارة داخل الجهاز الطرفي النهائي. وقد تتطلب المعدات الخارجية تصميماً حرارياً مختلفاً أو تكويناً مختلفاً للكاميرا. وإذا احتاج المشروع إلى عدة كاميرات أو كابلات أطول أو تدفقات فيديو عالية الدقة دون ضغط، فقد تكون وحدة أخرى أكثر ملاءمة. وحدة كاميرا USB 3.0 وحدة مختلفة
اختبر العينة على الجهاز المضيف الإنتاجي
لا تُجرِِ اختبار العيّنة على جهاز كمبيوتر محمول واحد ثم تتوقَّف عند هذا الحد. استخدم معالج الإنتاج، ونظام الصورة الجاهزة للإطلاق، والتطبيق الفعلي، والمحور الداخلي، والكابل المخطط له. شغِّل الكاميرا خلال دورة تشغيل كاملة. أثناء هذا الاختبار، أعد تشغيل الطرفية مرارًا وتكرارًا، وأطفئ طاقة منفذ يو إس بي ثم أعد توصيلها، وادخل وضع السكون ثم اخرج منه، وشغِّل الأجهزة الطرفية الأخرى المتصلة بمنفذ يو إس بي في الوقت نفسه. سجِّل ما إذا كانت الكاميرا تظهر في القائمة (تُعرَّف) في كل مرة، وأي الوضعين يستطيع التطبيق فتحهما فعليًّا، وما إذا بقيت الصورة مستقرة تحت الإضاءة الفعلية للطرفية. إن وجود معينة واضحة لا يدلّ على شيءٍ ذي بال. أما قابلية التشغيل المتكرَّرة واستقرار التدفق البصري فهما أكثر أهميةً لمصنِّع الطرفية من صورة اختبار واحدة جذَّابة.
ما الذي يجب الموافقة عليه قبل الإنتاج الضخم
يجب أن يشمل التصديق التكوين الكامل للكاميرا، وليس فقط اسم المستشعر. ويشمل ذلك تثبيت أبعاد لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، وموقع الموصل، والكابل والدرع الواقي، ومجال رؤية العدسة، وبُعد التركيز، ومعرّفات USB، وعناصر التحكم الافتراضية في الصورة، ووضعيات الفيديو التي تبلغ عنها البرمجيات الثابتة، ومنصات الاستضافة التي خضعت للاختبار. وإذا بقي أيٌّ من هذه العناصر غير محسوم، فاعتبر العينة وحدة هندسية بدلًا من نموذج إنتاج مرجعي. وللمتطلبات الميكانيكية أو البرمجية الثابتة غير القياسية، اتصل بشركة سينوسين مع ذكر اللوحة المستهدفة، ونظام التشغيل، والمسافة التشغيلية، ووضع البث المطلوب قبل طلب العينة النهائية.
الأسئلة الشائعة
هل يعني امتلاك الكاميرا لمعيار UVC أنها ستعمل على كل أنظمة التشغيل؟
لا. فمعيار UVC يلغي جزءًا كبيرًا من العمل المتعلق بالبرامج التعريفية الخاصة، لكن جهاز الاستضافة لا يزال بحاجة إلى دعم كاميرات USB، والتكوين النظامي الصحيح، وتطبيق قادر على فتح وضع الفيديو المطلوب.
هل يكفي منفذ USB 2.0 لكاميرا طرفية بدقة 1080p؟
في كثيرٍ من الأحيان، نعم، وخصوصًا عندما توفر الكاميرا إخراجَ MJPEG. ومع ذلك، يظل الناتج معتمدًا على معدل الإطارات، وعدد الأجهزة المتصلة بالمحور الداخلي، وعرض النطاق الترددي الذي تستخدمه الأجهزة الطرفية الأخرى.
هل التركيز الثابت مناسبٌ لالتقاط الوجه؟
نعم، شريطة أن تكون مواقع الكاميرا وبُعد المستخدم تحت تحكّمٍ معقول. ويجب التأكّد من التركيز النهائي باستخدام الغلاف الإنتاجي والزجاج الواقي المركّبين فعليًّا؛ إذ لا يكفي الاختبار على المنضدة المفتوحة.
ما الأشياء التي تتطلّب عادةً التخصيص قبل الإنتاج الضخم؟
ومن العناصر الشائعة: أبعاد لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، وموقع الموصلات، وطول الكابل، ومجال رؤية العدسة، وبُعد التركيز، ومعرّفات جهاز USB، وضوابط الصورة الافتراضية، ووضعيات الفيديو التي تبلغ عنها البرمجيات الثابتة الخاصة بالإنتاج.