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解决Picamera2: kms模块无PixelFormat属性错误

Linux

Picamera2 库使用错误：“module 'kms' has no attribute 'PixelFormat'” 解决方法

在使用 picamera2 库与 Raspberry Pi 相机模块进行交互时， 遇到 AttributeError: module 'kms' has no attribute 'PixelFormat' 错误较为常见。 这通常表明系统或库的配置存在问题，阻止了相机硬件与 picamera2 库的正确交互。下面提供一些分析和解决思路。

错误分析

此错误的核心问题在于 kms 模块，它是 Linux 内核图形系统的关键组成部分，负责处理显示和图形设备的底层操作。 picamera2 库尝试通过 kms 模块获取相机支持的像素格式，但因某些原因未能找到所需的 PixelFormat 属性。 这通常由以下因素导致：

  • 软件库版本不兼容: picamera2 及其依赖项，如 libcamera ，如果版本不兼容可能会导致这种问题。旧版本缺少特定的像素格式枚举也是潜在原因。
  • 操作系统和内核问题: 过时的操作系统版本或 Linux 内核可能没有完全支持 Raspberry Pi 相机模块或者最新的 libcamera 库，导致kms 模块无法正确初始化。
  • 设备驱动程序问题: 相机驱动可能没有正确安装或与系统不兼容，导致 kms 模块无法发现所需的 PixelFormat。
  • 硬件故障: 虽然不常见，相机模块或连接问题也有可能引起这类错误，不过在这种情况下，通常会报不同的错误信息，这个错误一般都由软件配置引起。

解决方案

下面将列出可行的解决方案，并配以代码示例。

1. 更新 libcamera 及其依赖

确保 libcamera 和其他相关库保持最新。 可以尝试通过以下步骤来更新它们：

步骤：

  1. 打开终端。
  2. 执行 sudo apt update 命令更新软件包列表。
  3. 执行 sudo apt upgrade -y 命令升级系统软件包。
  4. 安装或者升级 libcamera 包 sudo apt install libcamera-dev libcamera-apps -y 。
  5. 安装或升级 python 包 picamera2 pip install -U picamera2

2. 更新系统内核和操作系统

过时的操作系统可能会缺失一些 kms 支持或对 libcamera 的适配。更新到最新版本能有效避免这种问题。

步骤:

  1. 打开终端。
  2. 执行sudo apt update 命令更新软件包列表。
  3. 执行 sudo apt full-upgrade -y 命令执行完整的系统升级。
  4. 更新树莓派固件 sudo rpi-update。（请谨慎使用，更新可能不稳定）
  5. 执行sudo reboot命令重启设备。

注意: 完整的系统升级会花费较多时间，在执行系统更新前最好备份重要数据。

3. 强制使用 v4l2 驱动

picamera2 有时可以退而求其次使用旧的 v4l2 驱动。尽管 libcamera 是推荐方案，强制使用 v4l2 有时候可以暂时避开 kms 模块的问题。可以通过 libcamera 的环境变量来配置，从而控制驱动类型。

步骤:

  1. 设置环境变量，export LIBCAMERA_DRIVER=v4l2，如果需要在所有shell中永久生效可以将它写入 ~/.bashrc，例如 echo "export LIBCAMERA_DRIVER=v4l2" >> ~/.bashrc, 执行 source ~/.bashrc 即可生效。
  2. 尝试重新运行你的 picamera2 代码。

此方案强制 picamera2 使用 v4l2 接口，但这可能会影响一些高级功能。如果使用 v4l2 能够解决问题，并且对功能要求不高的情况下也是一个备选方案。

4. 检查硬件连接

虽然很少见， 但检查相机模块的物理连接仍然非常重要，确保连接稳定。松动的连接或不正确的排线也会导致这种类型的错误，但此时通常会有不同报错。

步骤:

  1. 关闭树莓派。
  2. 断开并重新连接相机模块的排线。
  3. 确保连接牢固且正确插入。
  4. 重新启动树莓派并运行代码进行测试。

代码示例：

完整的代码示例已经包括在问题中， 这里仅再次列出核心配置部分：

from picamera2 import Picamera2

picam2 = Picamera2(preview=None) # 注意如果用强制V4l2，preview参数会失效。
picam2.configure(picam2.create_still_configuration(main={"format": "RGB888", "size": (640, 480)}))
picam2.start()

在解决了 kms 错误后，上述代码即可正确运行，可以获取 RGB888 格式的图片。

安全建议：

  • 在进行系统更新或驱动操作前，始终备份重要数据。
  • 在修改任何系统环境变量或配置文件之前，了解它们的用途。
  • 更新内核时，了解更新可能会带来不稳定，要谨慎执行。

通常， 通过更新系统， 库文件版本或者使用强制驱动方法，就可以有效的避免kms模块报错问题。 如果经过多次尝试依旧出现相同错误，需要考虑是否存在更深层原因。建议在相关社区或论坛搜索解决方案或提问，也可以尝试排查硬件问题。