WSL2 USBカメラ+他のUSB機器 2022年01月17日版

• 環境：Windows11 + WSL2 5.10.60.1 + Ubuntu20.04
• WSL2 Linux Kernel 5.10.60.1 からKernelモジュールにUSBIP対応が標準的に組み込まれた

https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel

• 2022年01月17日時点の最新カーネルは 5.10.74.3
• 以下すべての手順の Windows Terminal を使用する箇所は管理者権限で実行
• WSLのカーネルアップデートと usbipd-win のインストール
• Windows Terminalで実行

> wsl --update
> wsl --status
カーネル バージョン: 5.10.60.1

> winget install --interactive --exact dorssel.usbipd-win

• WSLのディストリビューションを起動（WSL2起動用アイコンをマウスでクリックして起動してもよい）

> wsl --list
Linux 用 Windows サブシステム ディストリビューション:
Ubuntu-20.04 (既定)

> wsl -d Ubuntu-20.04

• 追加パッケージをインストール sudo apt install linux-tools-5.4.0-77-generic hwdata

• visudo で secure_path の先頭に /usr/lib/linux-tools/5.4.0-77-generic: を追記する。

• visudo で編集するファイルは、ダブルコーテーションの入力漏れやコロンをセミコロンに打ち間違えたりすると sudo が必要なコマンド類が一切使用できなくなるので慎重に実施する

• 私は深夜に寝ぼけてコロンをセミコロンに打ち間違えて apt コマンドすら実行できなくなりました

• 参考

https://kledgeb.blogspot.com/2021/11/wsl-227-wsl-2usblinuxusb.html

• 私のようにミスするひとは居ないと思いますが、一応、私が visudo を復帰させた方法は下記です。

https://zenn.dev/pinto0309/scraps/be6442e2e92932

$ sudo apt install linux-tools-5.4.0-77-generic hwdata
$ sudo visudo

#
# This file MUST be edited with the 'visudo' command as root.
#
# Please consider adding local content in /etc/sudoers.d/ instead of
# directly modifying this file.
#
# See the man page for details on how to write a sudoers file.
#
Defaults        env_reset
Defaults        mail_badpass
Defaults        secure_path="/usr/lib/linux-tools/5.4.0-77-generic:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/snap/bin"

• Ubuntu側のユーザーをvideoグループに含める。

$ sudo adduser $USER video

• WSLのコンソールからすぐに抜ける（実行しなくてもよい、Windows Terminalが占有されてうっとおしいときだけ実行する）

$ exit

• USBカメラとカメラ以外のUSB機器の使用を可能にするためのWSL2用のLinuxカーネルのカスタムビルドを行う。下記の 2. Usage の手順を上から順番に実施する。カスタム値は全てコミット済みなので何も考えずに上から順番に実行する。なお、 <windows username> の部分はWindowsホスト側でログオン中のユーザー名に読み替える必要がある。

https://github.com/PINTO0309/wsl2_linux_kernel_usbcam_enable_conf#2-usage

• Windows Terminalから usbipd コマンドでホストPCに接続されているUSBカメラの busid を調べる
• BUSID の部分はカメラを接続したUSBポートによって番号が変わる
• この記事の環境では 1-1 と認識されている
• Not attached はWSL2の中にアタッチされていなくて宙ぶらりんであることを示す

> usbipd wsl list
BUSID  DEVICE                                        STATE
1-1    papalook FHD Camera, papalook Microphone      Not attached
1-10   USB 入力デバイス                                Not attached
1-14   インテル(R) ワイヤレス Bluetooth(R)              Not attached

• バックグラウンドで起動しているWSL2にUSBカメラ BUSID 1-1 をアタッチする
• コマンドが成功すると、不親切なことに無言で成功する

> usbipd wsl attach --busid 1-1

• WSL2の中でUSBカメラがアタッチされていることを確認する
• Windows Terminal上で実行

> usbipd wsl list
BUSID  DEVICE                                        STATE
1-1    papalook FHD Camera, papalook Microphone      Attached - Ubuntu-20.04
1-10   USB 入力デバイス                                Not attached
1-14   インテル(R) ワイヤレス Bluetooth(R)              Not attached

• WSL2上の Ubuntu20.04 の中からUSBカメラが認識されていることを確認する
• WSL2のコンソール上で下記のコマンドを実行する
• /dev/video0 が見えていればOK
• うまく表示されない場合は Windows Defender Firewall を無効化してみる
• それでもうまくいかない場合はUSBカメラとの相性を確認する

  • 正常に認識しているカメラ

    1. WEBCAM-102BK
       
       https://www.amazon.co.jp/gp/product/B08BHWR8ZR/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o00_s00?ie=UTF8&psc=1

    2. PA-PA452
       
       https://www.amazon.co.jp/CGN-PA-PA452-ウェブカメラ/dp/B01GYFOXK2/ref=sr_1_24?__mk_ja_JP=カタカナ&crid=22GLR32XB901F&keywords=papalook%2Bfhd%2Bcamera&qid=1642721216&s=electronics&sprefix=papalook%2Bfhd%2Bcamer%2Celectronics%2C175&sr=1-24&th=1

    3. RealSense D435, D415
       

  • 正常に認識されないカメラ

    1. ELP- USB8MP02G-L180-JP
       https://www.amazon.co.jp/ELP-USBカメラモジュール-フリードライバーウェブ-VRカメラ（モデル：ELP-USB8MP02G-L180-JP）/dp/B08FDJW3HS?th=1
    2. PLAYSTATION Eye(CEJH-15001)
       https://www.amazon.co.jp/ソニー・インタラクティブエンタテインメント-13695731-PLAYSTATION-Eye-CEJH-15001/dp/B001ANDJSG

  • 正常に認識したUSB機器

    1. ReSpeaker Mic Array v2.0
       https://www.switch-science.com/catalog/3851/
       https://wiki.seeedstudio.com/ReSpeaker_Mic_Array_v2.0/
       

$ ls -l /dev/video*
crw------- 1 root root 81, 0 Jan 17 20:35 /dev/video0
crw------- 1 root root 81, 1 Jan 17 20:35 /dev/video1

• USBカメラがWSL2の中から認識されることを確認するテストコードを作成する

$ pip3 install opencv-python opencv-contrib-python
$ cat << 'EOT' > ${HOME}/usbcam_test.py
import cv2

W=640
H=480
cap = cv2.VideoCapture(0)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, W)
cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, H)

while True:
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        continue
    cv2.imshow('usb cam test', frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
EOT

• USBカメラ認識テスト実行

$ sudo chmod 777 /dev/video* && python3 ${HOME}/usbcam_test.py

• 終わり。起動シーケンスをシェルにしてデスクトップに置いておくとよい。