基于DragonBoard 410c的环境光检测(二)

本文介绍了一种基于DragonBoard 410c开发板的光照传感器驱动程序的设计与实现过程。主要内容包括在设备树中配置传感器参数,编写并编译驱动程序代码,以及如何通过ADB命令读取光照强度值。

        在http://blog.youkuaiyun.com/weixin_40109283/article/details/79035119博客中,已经介绍了该系统的硬件设计现在我们来谈谈软件部分的实现步骤和方法.

首先我们得先在设备树中配置相关的硬件信息,在apq8016-sbc.dtsi文件中做如下修改:

    i2c@78b6000 { /* BLSP1 QUP2 */

        light_sensor@29 {

            compatible = "thunder,light_sensor";

            reg = <0x29>;

        };


然后编写相应的驱动程序,代码如下所示:

#include <linux/module.h>                                                                                                                                                                                   

#include <linux/delay.h>

#include <linux/i2c.h>

#include <linux/io.h>

#include <linux/platform_device.h>

#include <linux/async.h>

#include <linux/proc_fs.h>

#include <linux/fs.h>

#include <linux/cdev.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/slab.h>

#include <linux/mutex.h>

#include <linux/hwmon-sysfs.h>

#include <linux/err.h>

#include <linux/hwmon.h>

#include <linux/miscdevice.h>

#include <linux/poll.h>

#include <linux/gpio.h>

#include <linux/i2c/twl.h>

#include <linux/device.h>

 

#define MY_I2C_NAME     "light_sensor"

 

struct light_sensor_data {

    struct cdev dev;

    struct i2c_client *client;

    struct mutex update_lock;

};

 

static int light_sensor_get_adc_value(struct i2c_client *client, u8 cmd)

{

    int ret;

 

    ret = i2c_smbus_read_byte_data(client, cmd);

    if (ret < 0)

        return ret;

 

    return ret;

}

 

static ssize_t __light_sensor_show(struct i2c_client *client, char *buf)

{

    int ret;

    u8 ch0, ch1;

 

    ret = i2c_smbus_write_byte_data(client, 0x80, 0x03);

    if (ret < 0)

        return ret;

    ret = i2c_smbus_write_byte_data(client, 0x81, 0x01);

    if (ret < 0)

        return ret;

    msleep(10);

 

    ret = light_sensor_get_adc_value(client, 0x8c);

    if (ret < 0)

        return ret;

    ch0 = ret;

    printk(KERN_INFO "light_sensor_ch0 = %d lx\n", ch0);

 

    ret = light_sensor_get_adc_value(client, 0x8d);

    if (ret < 0)

        return ret;

    ch1 = ret;

    printk(KERN_INFO "light_sensor_ch1 = %d lx\n", ch1);

 

    /* Do the job */

    ret = ch1 * 256 + ch0;

    if (ret < 0)

        return ret;

 

    printk(KERN_INFO "light_sensor_ret = %d lx\n", ret);

 

    return sprintf(buf, "%d\n", ret);

}

 

static ssize_t light_sensor_show_lux(struct device *dev,

                            struct device_attribute *attr, char *buf)

{

    struct i2c_client *client = to_i2c_client(dev);

    int ret;

 

    ret = __light_sensor_show(client, buf);

    if (ret < 0)

        printk(KERN_INFO "light_sensor show failed\n");

 

    return ret;

}

 

static DEVICE_ATTR(light_sensor, 0666,light_sensor_show_lux, NULL);

 

static struct attribute *light_sensor_attributes[] = {

    &dev_attr_light_sensor.attr,

    NULL

};

 

static const struct attribute_group light_sensor_attr_group = {

    .attrs = light_sensor_attributes,

};

 

static int light_sensor_i2c_probe(struct i2c_client *client,

                        const struct i2c_device_id *id)

{

    int result;

    int err;

 

    struct light_sensor_data *pdata;

    struct i2c_adapter *adapter;

 

    printk(KERN_INFO "light_sensor_i2c_probe enter\n");

 

    adapter = to_i2c_adapter(client->dev.parent);

    result = i2c_check_functionality(adapter,

                    I2C_FUNC_SMBUS_BYTE |

                    I2C_FUNC_SMBUS_BYTE_DATA);

    if (!result)

        goto err_out;

 

    pdata = kzalloc(sizeof(struct light_sensor_data), GFP_KERNEL);

    if (!pdata) {

        result = -ENOMEM;

        dev_err(&client->dev, "alloc data memory error!\n");

        goto err_out;

    }

    pdata->client = client;

    i2c_set_clientdata(client, pdata);

 

    err = sysfs_create_group(&client->dev.kobj, &light_sensor_attr_group);

    if (err)

        goto err_out;   

 

err_out:

return result;   

 

err_out:

    return result;

}

 

static int light_sensor_i2c_remove(struct i2c_client *client)

{

    struct light_sensor_data *pdata =  i2c_get_clientdata(client);

    if(!pdata)

        return 0;

    sysfs_remove_group(&client->dev.kobj, &light_sensor_attr_group);

    kfree(pdata);

 

    return 0;

}

 

static const struct i2c_device_id light_sensor_i2c_id[] = {

    {MY_I2C_NAME, 0},

    { }

};

 

MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, light_sensor_i2c_id);

 

static const struct of_device_id of_light_sensor_match[] = {

    {.compatible = "thunder,light_sensor", },

    {},

};

 

static struct i2c_driver light_sensor_i2c_driver = {

    .driver = {

        .owner = THIS_MODULE,

        .name = "light_sensor",

        .of_match_table = of_light_sensor_match,

    },

 

    .probe = light_sensor_i2c_probe,

    .remove = light_sensor_i2c_remove,

    .id_table = light_sensor_i2c_id,

};

 

module_i2c_driver(light_sensor_i2c_driver);

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("heql0703@thundersoft.com");



将代码编译后烧写到DragonBoard 410c开发板后启动开发板,用adb命令进入开发板 用cat命令查看对应生成的节点light_sensor_lux,就可以看到光照强度的值了.



### 光流法C++源代码解析与应用 #### 光流法原理 光流法是一种在计算机视觉领域中用于追踪视频序列中运动物体的方法。它基于亮度不变性假设,即场景中的点在时间上保持相同的灰度值,从而通过分析连续帧之间的像素变化来估计运动方向和速度。在数学上,光流场可以表示为像素位置和时间的一阶导数,即Ex、Ey(空间梯度)和Et(时间梯度),它们共同构成光流方程的基础。 #### C++实现细节 在给定的C++源代码片段中,`calculate`函数负责计算光流场。该函数接收一个图像缓冲区`buf`作为输入,并初始化了几个关键变量:`Ex`、`Ey`和`Et`分别代表沿x轴、y轴和时间轴的像素强度变化;`gray1`和`gray2`用于存储当前帧和前一帧的平均灰度值;`u`则表示计算出的光流矢量大小。 #### 图像处理流程 1. **初始化和预处理**:`memset`函数被用来清零`opticalflow`数组,它将保存计算出的光流数据。同时,`output`数组被填充为白色,这通常用于可视化结果。 2. **灰度计算**:对每一像素点进行处理,计算其灰度值。这里采用的是RGB通道平均值的计算方法,将每个像素的R、G、B值相加后除以3,得到一个近似灰度值。此步骤确保了计算过程的鲁棒性和效率。 3. **光流向量计算**:通过比较当前帧和前一帧的灰度值,计算出每个像素点的Ex、Ey和Et值。这里值得注意的是,光流向量的大小`u`是通过`Et`除以`sqrt(Ex^2 + Ey^2)`得到的,再乘以10进行量化处理,以减少计算复杂度。 4. **结果存储与阈值处理**:计算出的光流值被存储在`opticalflow`数组中。如果`u`的绝对值超过10,则认为该点存在显著运动,因此在`output`数组中将对应位置标记为黑色,形成运动区域的可视化效果。 5. **状态更新**:通过`memcpy`函数将当前帧复制到`prevframe`中,为下一次迭代做准备。 #### 扩展应用:Lukas-Kanade算法 除了上述基础的光流计算外,代码还提到了Lukas-Kanade算法的应用。这是一种更高级的光流计算方法,能够提供更精确的运动估计。在`ImgOpticalFlow`函数中,通过调用`cvCalcOpticalFlowLK`函数实现了这一算法,该函数接受前一帧和当前帧的灰度图,以及窗口大小等参数,返回像素级别的光流场信息。 在实际应用中,光流法常用于目标跟踪、运动检测、视频压缩等领域。通过深入理解和优化光流算法,可以进一步提升视频分析的准确性和实时性能。 光流法及其C++实现是计算机视觉领域的一个重要组成部分,通过对连续帧间像素变化的精细分析,能够有效捕捉和理解动态场景中的运动信息
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