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CMOSイメージセンサ AG-CAM08 の設定レジスタの説明



<注意>

 
以下に示すアドレス以外のレジスタの値は書き換えないで下さい。動作しなくなる場合があります。尚、リセットもしくは電源を切り入りすると、全てのレジスタの設定は初期値に戻ります。


<設定レジスタ一覧>

 
以下に設定用レジスタの一覧を示します。各レジスタの意味についてはこちらのページに詳しく書いてあります。

 <設定レジスタの詳細説明のページへ>

※数値の後ろにdがついているものは10進数表記、hがついているものは16進標記になっています。尚、「初期値」は2進数表記になっています。

※名称をクリックすると詳細説明へ飛びます。

※このページはAG-CAM08とS-EYEで共通に使用しています。S-EYEの場合、青のレジスタを変えると動かなくなりますので注意してください。

アドレス (16進) 名称 初期値 (16進) 説明
21d 15h Global Gain 00000000 00h 総合増幅率。1〜32倍に設定可能。
22d 16h Red Gain 01000000 40h 赤増幅率。1〜4倍に設定可能。
23d 17h Green Gain1 01000000 40h 緑1増幅率。1〜4倍に設定可能。
24d 18h Blue Gain 01000000 40h 青増幅率。1〜4倍に設定可能。
25d 19h Green Gain2 01000000 40h 緑2増幅率。1〜4倍に設定可能。
29d 1Dh Timming Control 1 00000000 00h 内部クロック設定
30d 1Eh Timming Control 2 00001010 0Ah 画面反転設定
32d 20h Timming Control 4 01000100 44h 画素数設定(VGA/QVGA/QQVGA)
70d 46h Fliker Control 00000000 00h 蛍光灯フリッカコントロール
78d 4Eh Image Control 2 00010000 10h 出力フォーマット選択、同期信号設定
79d 4Fh Image Control 3 00001010 0Ah 同期信号設定その2
80d 50h Image Control 4 01110000 70h 端子設定、カラー設定
151d 97h Cb Color Gain 00100101 25h Cb増幅率
152d 98h Cr Color Gain 00100101 25h Cr増幅率
155d 9Bh Bright 00000000 00h 輝度調整
156d 9Ch Contrast 10010110 96h コントラスト調整
176d B0h Exposure_H 00000000 00h AE機能がOFFの時、露出時間を設定します。初期値32768d。数値を大きくすると露出時間が長くなります。
177d B1h Exposure_M 10000000 80h
178d B2h Exposure_L 00000000 00h
179d B3h TargetExp 01110000 70h AE機能がONの時、基準となる輝度の設定をします。
212d D4h Auto Congtrol 00111100 3Ch AE又はAWB機能のON/OFFを行います。
※上記以外のレジスタの値は書き換えないで下さい。リセット又は電源切り入りすることで上記初期値にもどります。



21(15h):Global Gain

 
初期値:00000000(00h)

 画像情報を数値に直す場合の増幅率を設定します。この増幅率は全ての出力に影響します。設定は下記の値になります。

 1倍:00000000
 2倍:00010000
 4倍:00100000
 8倍:00110000
 16倍:01000000
 32倍 01001111




22(16h):Red Gain

 
初期値:01000000(40h)

 
この値を変更することで、赤の増幅率を設定します。00000000〜11111111の値で設定します。初期値01000000は1倍となり00000000で0倍、11111111で最大の4倍に設定されます。数値と倍率の値は比例の関係になります。以下に設定値と倍率の例を示します。
 
 
0倍;00000000
 1倍:01000000
 2倍:10000000
 3倍:11000000
 4倍:11111111

 AG-CAM08のセンサーの画素配列は下のような配置になっています。各画素ではRGBのうち1つの色に対しての情報を取得します。これらの値により、計算の上、RGB565やYUV422が出力されています。
 RedGainはこの物理的なセンサーの増幅率を決めます。これにより出力のRGB565やYUV422の中のR(赤)に関する情報だけが変化します。
 

 AWB(オートホワイトバランス)機能がONになっている場合(初期設定)は、自働的にこれらのゲインが変更されます。

 以下、Green(緑)、Blue(青)の時も同様に考えてください。尚、GはG1とG2の2つがありますが、増幅率はG1とG2を同じ値にしてください。



23(17h):Green Gain1
 
 
初期値:01000000(40h)

 
この値を変更することで、G1(緑)の増幅率を設定します。00000000〜11111111の値で設定します。初期値01000000は1倍となり00000000で0倍、11111111で最大の4倍に設定されます。数値と倍率の値は比例の関係になります。以下に設定値と倍率の例を示します。
 
 
0倍;00000000
 1倍:01000000
 2倍:10000000
 3倍:11000000
 4倍:11111111

 AWB(オートホワイトバランス)機能がONになっている場合(初期設定)は、自働的にこれらのゲインが変更されます。



24(18h):Blue Gain

 
初期値:01000000(40h)

 
この値を変更することで、B(青)の増幅率を設定します。00000000〜11111111の値で設定します。初期値01000000は1倍となり00000000で0倍、11111111で最大の4倍に設定されます。数値と倍率の値は比例の関係になります。以下に設定値と倍率の例を示します。
 
 
0倍;00000000
 1倍:01000000
 2倍:10000000
 3倍:11000000
 4倍:11111111

 AWB(オートホワイトバランス)機能がONになっている場合(初期設定)は、自働的にこれらのゲインが変更されます。
 



25(19h):Green Gain2

 
初期値:01000000(40h)

 
この値を変更することで、G2(緑)の増幅率を設定します。00000000〜11111111の値で設定します。初期値01000000は1倍となり00000000で0倍、11111111で最大の4倍に設定されます。数値と倍率の値は比例の関係になります。以下に設定値と倍率の例を示します。
 
 
0倍;00000000
 1倍:01000000
 2倍:10000000
 3倍:11000000
 4倍:11111111

 AWB(オートホワイトバランス)機能がONになっている場合(初期設定)は、自働的にこれらのゲインが変更されます。

 通常はこの値はGreenGain1と同じ値に設定してください。

 



29(1Dh):Timming Control1

 
初期値:00000000(00h)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 Drop CK2 CK1 CK0 X X X X
初期値 0 0 0 0 0 0 0 0

Drop:0で通常動作、1で動作停止します。

CK(2:0):内部クロックを下記のように分周します。これにより、動作を遅くすることができます。
CK2 CK1 CK0 分周率
0 0 0 1/2(初期値)
0 0 1 2/3
0 1 0 1/4
0 1 1 1/8
1 0 0 1/16
1 0 1 1/32
1 1 0 1/64
1 1 1 1/128

※bit3〜0は0に設定してください。

 



30(1Eh):Timming Control2

 
初期値:00001010(0Ah)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 HM VM X X X X X X
初期値 0 0 0 0 1 0 1 0

HMとVMで画面反転を行うことができます。初期値(各0)で反転なしです。

HM:左右反転設定。0:反転なし 1:反転
VM:上下反転設定。0:反転なし 1:反転

その他のビットは必ず初期値のままにして置いてください。ここを変えると動作しなくなくことがあります。

 



32(20h):Timming Control4

 
初期値:01000100(44h)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 X M2 M1 M0 X X X X
初期値 0 1 0 0 0 1 0 0

M3〜M0で画素数を設定します。画素数はVGA(640x480),QVGA(320x240),QQVGA(160x120)の3つに設定できます。QVGAはVGAの縦横1行づつを間引いたもの、QQVGAはQVGAを一行づつ間引いたものです。間引いた場合、画素数は少なくなりますが出力速度はVGAと変わりません(30fpsのまま。間引かれるだけです)。

M2 M1 M0 設定
0 0 0 禁止
0 0 1 QVGA
0 1 0 禁止
0 1 1 QQVGA
1 0 0 VGA
1 0 1
1 1 0
1 1 1


その他のビットは必ず初期値のままにして置いてください。ここを変えると動作しなくなくことがあります。




70(46h):Friker Control

 
初期値:00000000(00h)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 AF F5 F6 FDM X X X X
初期値 0 0 0 0 0 0 0 0

蛍光灯フリッカの自動除去を行うかの設定をします。

名称 動作
AF

0
1

0:手動設定
1:自動検知
F5

0
1

0:50Hzフリッカ除去OFF
1:50Hzフリッカ除去ON
F6 0
1
0:60Hzフリッカ除去OFF
1:60Hzフリッカ除去ON
FDM 0
1
0:常にフリッカを除去
1:フリッカを検知した時のみ除去


<設定例>

■自動検知の場合
 60Hz又は50Hz AF=1 F5=0 F6=0
 60Hz AF=1 F5=0 F6=1
 60Hz AF=1 F5=1 F6=0
■手動設定の場合
 60Hz AF=0 F5=0 F6=1
 60Hz AF=0 F5=1 F6=0


その他のビットは必ず初期値のままにして置いてください。ここを変えると動作しなくなくことがあります。




78(4Eh):Image Control2

 
初期値:00000000(00h)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 CEN OCF2 OCF1 OCF0 ODF3 ODF2 ODF1 ODF0
初期値 0 0 0 0 0 0 0 0

CEN:同期信号を出力するかどうかの設定
OCF:PC(ピクセルクロック)の出力パターンの設定
ODF:出力フォーマットの選択

名称 説明
CEN 0 標準動作(初期設定)
1 PC信号OFF
OCF[6:4] 000 標準(初期設定)
001 反転
010 HS同期
011 反転+HS同期
100 VS同期
101 反転+VS同期
110 HS同期+VS同期
111 反転+HS同期+VS同期
ODF[3:0] 0000 Cb Y Cr Y ・・・(初期設定)
0001 Cr Y Cb Y ・・・
0010 YCb Y Cr ・・・
0011 Y Cr Y Cb ・・・
0100 禁止
0101 禁止
0110 禁止
0111 禁止
1000 R5G3, G3B5 ・・・
1001 B5G3, G3R5 ・・・
1100 禁止(以降の値は禁止)


<OCFの詳細説明>

同期信号VS、HSの状態からPCの出力パターンの設定を行います。
OCF0:1にするとPCのHIGH/LOW出力を反転させます。
OCF1:1にするとHSが有効の時にだけPCを発生させます。
OCF2:1にするとVSが有効の時だけPCを発生させます。






<ODFの詳細説明>

 YUV422又はRGB565の選択と、データ出力順を設定します。YUV422とRGB565の詳細についてはAG-CAM08の紹介ページで詳しく説明していますのでそちらを参照願います。また、HSがLOWの時は決まったバターンの数値が出力されています。そちらについてもAG−CAM08紹介ページを参照願います。
 ODFで禁止の値を設定した場合は動作が不定となります。






79(4Fh):Image Control3
 

 初期値:00001000(0Ah)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 X X Vpol Hpol HD X X X
初期値 0 0 0 0 1 0 1 0

Vpol:VS信号の極性
Hpol:HS信号の極性
HD:HS信号生成のタイミング設定

  説明
Vpol 0 有効時HIGH(初期設定)
1 有効時LOW
Hpol 0 有効時HIGH(初期設定)
1 有効時LOW
HD 0 VSが有効の時だけHSを生成
1 常にHSを生成(初期設定)





80(50h):Image Control4

初期値:01110000(70
h)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 Hiz SHiz FY FC aTB X X X
初期値 0 1 1 1 0 0 0 0

Hiz:出力端子の設定。Hizはハイインピーダンス(電気的に接続が切れているのと同じ状態)。
SHiz:STD端子の機能設定
FY,FC:YUV時のデータ範囲設定
aTB:テストパターン出力機能設定(通常は0にして置いてください。)

名称 説明
Hiz 0 通常動作(初期設定)
1 出力端子をHizへ
SHiz 0 STD端子を無効
1 STD端子が1の時、出力端子をHizへ(初期設定)
FY 0 Yデータ範囲を16〜235へ
1 Yデータ範囲を1〜254へ(初期設定)
FC 0 CbCrデータ範囲を16〜235へ
1 CbCrデータ範囲を0〜254へ(初期設定)
aTB 0 テストパターン出力OFF(初期設定)
1 テストパターン出力ON

 



151(97h):Cb Color Gain

初期値:00100101(25h)

 この値を変更することで、Cbの増幅率を設定します。この値は符号付固定小数点となっており、各ビットの意味はつぎのようになります。

bit7:符号。0でプラス、1でマイナス。
bit6,5:整数部。2ビットなので表現は0〜3の間となる。
bit4〜0:小数部。固定小数点の表現については書籍などを参照願います。


 AWB(オートホワイトバランス)機能がONになっている場合(初期設定)は、自働的にこれらのゲインが変更されます。




152(98h):Cr Color Gain

初期値:00100101(25h)

 この値を変更することで、Crの増幅率を設定します。この値は符号付固定小数点となっており、各ビットの意味はつぎのようになります。

bit7:符号。0でプラス、1でマイナス。
bit6,5:整数部。2ビットなので表現は0〜3の間となる。
bit4〜0:小数部。固定小数点の表現については書籍などを参照願います。


 AWB(オートホワイトバランス)機能がONになっている場合(初期設定)は、自働的にこれらのゲインが変更されます。




155(9Bh):Brightness

初期値:00000000(00h)

 この値を変更することで、輝度調整を行います。bit7は符号(0でプラス、1でマイナス)、その他のビットは整数となっており、値が大きくなるほど輝度が変わります。




156(9Ch):Contrast

初期値:10010110(96h)

 この値を変更することで、コントラスト調整を行います。
 ※コントラストの変化は撮影対象によりますので実際に値を変えてみて確認してください。
 




176(B0h)〜178(B2h):Exposure

初期値:B0=00000000(00h)
初期値:B1=10000000(00
h)
初期値:B2=00000000(00
h)

 AEがOFFの時、この3つのレジスタで露出時間を設定します。つまり手動露出になります。値1は1/64ライン露出時間に相当します。値を上げると露出時間が長くなり、値を下げると短くなります。
 B0が上位バイト、B2が下位バイトになります。
 これらのレジスタにはAEがOFFの時のみ(アドレス212で設定)に書き換えが可能です。




179(B3h):Target EXposure

初期値:01110000(70h)

 AEがONの時、自動露出の基準となる輝度を設定します。AE機能は撮影時に画像の平均輝度がこの設定値に達するまで露出を行います。値を上げると平均輝度が上がり、下げると平均輝度が下がります。
 ※露出の変化は撮影対象によりますので実際に値を変えてみて確認してください。

 



212(D4h):Auto Control

初期値:00111100(3Ch)

  bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
名称 X X AWB AE X X X X
初期値 0 0 1 1 1 1 0 0

AWB:オートホワイトバランス 1でON 0でOFF
AE:自動露出 1でON 0でOFF

 初期設定ではどちらもONになっています。画像認識などではオートホワイトバランスを行うと色認識などに問題がある場合が多いのでOFFにすることをお勧めします。
 bit5,4以外の部分は初期値から変えないで下さい。ここを変えると動作が不定となる場合があります。


<AWBについて>

 オートホワイトバランスは、センサのダイナミックレンジを活用するために、撮影前に画面周辺の濃度を取得し、なるべく全ての色濃度で撮影するように調整します。これにより、1画面内に極端に明るかったり暗かったりする部分があっても、あるていどその部分が撮影されるようになります。  但し、カラー画像を撮影した場合に、色が忠実に再現されない可能性があります。例えば、画面いっぱいに赤があるような場合は、赤色濃度全体が押さえられますので、全体的に赤が弱くなったりします。このような場合には、AWB機能をOFFにすることで問題が改善される場合があります。






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