Jetson Orin Nanoカメラモジュール選び方と接続方法まとめ

Jetson Orin Nanoでカメラを使いたいけれど、どのモジュールを選べばいいか迷っている方は多いはずです。CSIカメラとUSBカメラの違い、接続方法、動作確認コマンドまで実機で試した内容をまとめました。

この記事でわかること

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Jetson Orin Nanoで使えるカメラの種類

Jetson Orin Nanoに接続できるカメラは大きく2種類あります。

CSI接続カメラ（ミピーカメラ）

CSI（Camera Serial Interface）は、Raspberry Piのカメラモジュールでも採用されている規格です。Jetson Orin Nanoには22ピンのCSIコネクタが搭載されており、対応したカメラモジュールを15pin-22pin変換ケーブルで接続して使います。

特徴をまとめると以下のとおりです。

USB接続カメラ（UVCカメラ）

UVC（USB Video Class）に対応したUSBウェブカメラです。ドライバ不要で接続直後から使えるものが多く、手軽さが魅力です。

カメラモジュール Raspberry Pi Camera Module V2（Amazon） は用途によって選ぶべきものが変わってきます。物体検出や推論をリアルタイムで行うなら、低レイテンシのCSIカメラが有利です。プロトタイプや検証用途であればUSBカメラで十分なケースも多いです。

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CSIカメラの接続方法と動作確認

対応モジュールの確認

JetsonシリーズでよくつかわれるCSIカメラには以下があります。

NVIDIA公式でサポートしているのはIMX219/IMX708ベースのモジュールです。JetPack 6.x系ではIMX219/IMX708のドライバが標準で含まれているので、特別なDevice Tree設定で使えます。Orin Nano Super Developer Kit（67TOPS）では最大4K/60fpsの処理が可能。

CSIカメラの物理的な接続手順

1. Jetson Orin Nanoの電源を切る

2. ボード上のCSIコネクタのロックを引き上げる

3. 15pin-22pin変換ケーブルの金属端子面を確認し、向きを合わせて差し込む

4. ロックを押し下げてケーブルを固定する

5. 電源を入れてOSを起動する

ケーブルの向きを間違えると認識しないだけでなく、最悪の場合センサーを破損します。金属端子面の向きは必ず確認してください。

GStreamerで映像を確認する

接続後、以下のコマンドで映像が出るか確認します。

gst-launch-1.0 nvarguscamerasrc sensor-id=0 ! \
  'video/x-raw(memory:NVMM), width=1280, height=720, framerate=30/1' ! \
  nvvidconv ! \
  'video/x-raw, format=BGRx' ! \
  videoconvert ! \
  autovideosink

映像ウィンドウが表示されれば接続成功です。nvarguscamerasrcはJetson専用のGStreamerプラグインで、CSIカメラの映像取得に使います。sensor-idでCAM0/CAM1を指定。

OpenCVでCSIカメラを開く

Pythonで扱う場合は以下のコードを使います。

import cv2

def gstreamer_pipeline(width=1280, height=720, fps=30):
    return (
        f"nvarguscamerasrc sensor-id=0 ! "
        f"video/x-raw(memory:NVMM), width={width}, height={height}, "
        f"framerate={fps}/1 ! "
        f"nvvidconv ! video/x-raw, format=BGRx ! "
        f"videoconvert ! video/x-raw, format=BGR ! appsink"
    )

cap = cv2.VideoCapture(gstreamer_pipeline(), cv2.CAP_GSTREAMER)

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    cv2.imshow("CSI Camera", frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

GStreamerパイプラインを文字列として渡すのがポイントです。cv2.VideoCapture(0)のような番号指定だけではCSIカメラが開けないことがあります。

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USBカメラの接続方法と動作確認

デバイスの確認

USBカメラを挿したあと、以下のコマンドでデバイスが認識されているか確認します。

ls /dev/video*

/dev/video0や/dev/video1が表示されれば認識されています。

どのデバイスがどのカメラか確認したい場合は以下を実行します。

v4l2-ctl --list-devices

OpenCVでUSBカメラを開く

import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1280)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 720)

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    cv2.imshow("USB Camera", frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

USBカメラはデバイス番号で指定できるので、CSIカメラより扱いが簡単です。

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カメラが認識しないときのチェックリスト

実機で試していて詰まりやすいポイントをまとめます。

CSIカメラが認識しない場合

ls /dev/video*
dmesg | grep -i camera

sudo systemctl status nvargus-daemon

停止していた場合は以下で起動します。

sudo systemctl start nvargus-daemon

USBカメラが認識しない場合

lsusb

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用途別のカメラ選びまとめ

| 用途 | 推奨カメラ | 理由 |

|——|———–|——|

| 物体検出・リアルタイム推論 | CSIカメラ（IMX219/IMX708） | 低レイテンシ、ISPによる前処理が使える |

| 顔認識・人物追跡 | CSIカメラまたは広角USBカメラ | 画角の広さで選ぶ |

| ドキュメントスキャン・静止画処理 | 高解像度USBカメラ | 取り回しの良さ |

| プロトタイプ・動作確認 | UVC対応USBウェブカメラ | ドライバ不要、すぐ試せる |

Jetson Orin Nanoで物体検出を動かす場合、カメラの選択がパフォーマンスに直接影響します。本番運用に近い環境を作るなら、CSIカメラ Raspberry Pi Camera Module V2（Amazon） を最初から選んでおくほうが後から作業が少なくなります。

NVMe SSD Western Digital SN770 500GB NVMe（Amazon） と組み合わせてシステムを高速化しておくと、カメラ映像を処理しながら推論する構成も安定して動きます。

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まとめ

Jetson Orin Nanoで使えるカメラはCSIとUSBの2種類があり、それぞれ特徴が異なります。手軽に始めるならUSBカメラ、低レイテンシや推論との組み合わせを重視するならCSIカメラが適しています。

CSIカメラは物理的な接続とGStreamerパイプラインの書き方に慣れるまでに時間がかかりますが、一度動かせてしまえばその後の開発はスムーズです。カメラが認識しない場合はnvargus-daemonの状態確認とケーブルの向きを最初にチェックしてみてください。

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次はこちら

カメラを接続したら、次はリアルタイム物体検出に挑戦してみましょう。