Raspberry Pi Batinator: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Batinator je prenosni Raspberry Pi, ki uporablja modul kamere PinoIR (brez infrardečega filtra) za snemanje videa v temi pri 90 sličicah na sekundo, ločljivosti 640x480. Odlikuje ga 48 LED infrardeči osvetljevalec na vrhu, moč pa zagotavlja ponovno namenjena 12V polnilna baterija. Pred kratkim sem bil navdušen nad netopirji, ki so obiskali naš večerni vrt in to zgradili, da bi poskušali ujeti male lepote na filmu.

Izkazalo se je, da je Batinator primeren tudi za snemanje bliskov, morda bi ga moral imenovati Storminator: Youtube video na:

Če si vdelanega videoposnetka ne morete ogledati, je na YouTubu na naslovu: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw in več na naslovu

(Zelo preprosta) koda Python je na GitHubu na naslovu

1. korak: Zaznavanje netopirjev

V to hišo smo se vselili šele avgusta lani, zato je bilo res razburljivo, ko sem pred nekaj tedni prvič opazil netopirje na vrtu. Vidni so predvsem v mraku, ko pridejo iz svojega kotišča v gozdu, da se pogostijo z metulji in drugimi žuželkami. Na našem vrtu so na videz bogati nabiralniki in ponavadi vam ni treba dolgo gledati, da bi jih videli, pogosto letijo v krogih in skrivajo vse, kar najdejo. kar je bilo zabavno spajkanje in deluje zelo dobro. Nato sem se spraševal, ali bi jih bilo mogoče posneti, da bi si jih podrobneje ogledali in upam, da celo ugotovimo, katere vrste netopirjev so obiskale! Imel sem rezervno Raspberry Pi 2 in lani sem za rojstni dan dobil modul kamere Pi NoIR (noir = brez infrardečega filtra), zato sem mislil, da ga bom izkoristil in videl, kaj se je zgodilo.

2. korak: Koda

Začel sem z nastavitvijo kamere na Pi, po navodilih in primeru kamere iz revije MagPi, nato pa sem se obrnil na internet, da bi poiskal druge primere, ki bi jih lahko prilagodil za snemanje videoposnetka.

Na spletni strani Average Man Vs Raspberry Pi sem našel popolno kodo, ki je bila dobro dokumentirana in res enostavna za sledenje. Naredil sem nekaj sprememb, ki so ustrezale mojim potrebam, in sicer, da sem posneti video posnetek razdelil na 5 -minutne koščke - vsakih 5 minut je treba zaradi hitrosti sličic ogledati 15 minut!

Koda, ki sem jo uporabil, je na voljo na GitHubu - zelo preprosta!

3. korak: Prva svetloba

Sprva sem upal, da bom za osvetlitev netopirjev uporabil peščico infrardečih LED, nameščenih na Pi, zato sem začel loviti po delavnici, da vidim, kaj lahko najdem. Naletel sem na pokvarjeno varnostno kamero in jo kmalu razstavil ter odrezal LED z vezja, da bi pustil čim več "noge". Nato sem jih spajkal na ploščo perma-proto, jih povezal s Pi in preizkusil.

Če pogledam skozi kamero mojega telefona, so zagotovo delovali, zato sem tisti večer zvečer postavil Pi na vrt, priklopil v električno vtičnico v lopi in se ugnezdil v priročen lonec za rastline. Po 40 minutah sem navdušeno prepisal posnetek na prenosni računalnik za ogled in - nič, ne klobase!

Očitno je bilo, da osvetlitev štirih rešenih LED -diod ni bila dovolj močna, saj so bili netopirji verjetno oddaljeni vsaj meter od Pi. Ne, šel sem na google v iskanju rešitev!

4. korak: Več moči

Našel sem odličen članek o raspberrypi -spy, ki primerja različne možnosti za IR osvetlitev, in se odločil, da bom dobil IR osvetljevalec - v bistvu majhen reflektor, polnjen z IR LED. Ta, ki sem ga kupil na ebayu, ima 48 LED in ga napaja 12 voltov enosmernega toka - dobesedno je bil najcenejši v Veliki Britaniji na zalogi približno 5 funtov in je prišel nekaj dni kasneje.

To je bilo veliko bolj podobno! Priključil sem ga skupaj s Pi v zatemnjeni delavnici in predvajal nekaj testnih videoposnetkov, skrajšal čas snemanja v scenariju Batinator.py, vendar sem pustil nastavljeno za snemanje pri 90 sličicah na sekundo.

Gledanje preskusnih videoposnetkov nazaj je bila dobra ali slaba novica - osvetlitev je bila fantastična, res dobra nekaj metrov. Slaba stran je, da je video neprestano utripal, do te mere, da ga ni mogoče gledati. Imel sem občutek, da vem, kaj bi bil vzrok za to, napajanje novega osvetljevalnika. Moja teorija je bila, da utripanje odseva 50Hz nihanja omrežne moči, zato sem nastavil preskusni scenarij za snemanje 10 sekund videa pri 90, 85, 80, 70, 60, 50 in 40 sličic na sekundo. Če primerjamo videoposnetke, so vsi imeli učinek utripanja, razen tistega s hitrostjo 50 sličic na sekundo. To je bilo nekoliko razočaranje, saj sem resnično želel hitrost posnetkov premakniti na njeno mejo.

Za navdih sem se vrnil k članku o specifikacijah fotoaparata in ugotovil, da se lahko, če se hitrost sličic zmanjša na 49 sličic na sekundo, ločljivost zajema poveča s 640 x 480 na 1296 x 730 - kompromis!

5. korak: Več testiranja

Naslednjo noč je fotoaparat šel ven, nazaj v sejalnico na strani lope in pokazal čez vrt.

Takoj, ko sem se umaknil nazaj v notranjost, sem videl netopirja, ki kroži okoli, zato sem upal, da bom tokrat ujel nekaj dobrega. 45 minut kasneje sem začel gledati posnetke in čeprav sem ujel hrošča ali dva blizu kamere, premikajoči se netopir sploh ni bil osvetljen.

Na filmu sem ga videl v silhueti, ko se je v popolnih krogih vrtel po steni, a očitno je bil še vedno predaleč od infrardeče svetlobe.

Naslednjo noč sem se odločil, da nadgradim igro, zato sem namesto da bi kamero postavil blizu njenega vira energije v lopi, potegnil podaljšek do hranilnika ptic, ki je skoraj sredi vrta in veliko bližje mestu, kjer ponavadi vidim netopirji. Uporabil sem tudi skrivno orožje - smrdljivo nogavico! Na Springwatchu sem nekaj tednov prej videl, da je Martin Hughes -Games pritegnil molje z obešanjem nogavic, namočenih v mešanico piva, vina in rjavega sladkorja - to se imenuje "Sugaring". Mislil sem, da če bi lahko pritegnil molje blizu kamere, bi to pritegnilo netopirje. Ni ravno pošteno glede metuljev, ampak takole, ne bi jih vsako noč skušal s svojimi pijačami. Naslednje noči (prehladne in mokre) nisem imel uspeha, vendar sem imel za vsak primer pri roki pivo (seveda za molje).

Korak 6: Napajanje iz baterije

Težave pri "razporeditvi batinatorja" večera so bile v tem, da je vključeval izvajanje podaljška iz lope, priključitev Pi in osvetljevalnika ter jih nato poskušal poravnati tam, kjer bi lahko bili netopirji - to bi trajalo 10-15 minut in je bilo težko odložiti pozno v noč. Odločil sem se, da želim na baterijo, tako da bo začetek zajemanja preprost, kot da ga izstrelim in pritisnem gumb "pojdi".

Najprej sem razmišljal o uporabi 12v baterije za osvetljevalnik in ločenega 5v napajalnika za Pi, vendar se mi je to zdelo kot nerodna rešitev, zato sem se odločil, da grem z eno 12V baterijo za napajanje obeh. Že raziskal sem 12v vire energije za drug projekt, zato sem se odločil, da bom zgradil prenosno napajanje 12v/5v, ki je bilo dovolj modularno, da se lahko uporablja za oba namena.

Začel sem s starim 12 -voltnim akumulatorskim vrtalnikom (zelo poceni!) - skozi ročaj sem tik pod sprožilcem prerezal roko, pri čemer sem pustil ravno površino, da bi škatlo projekta varno pritrdil s kabelskimi vezicami. 12v kabel je bil jasno viden v sesekljanem ročaju, zato sem samo poenostavil priključni blok.

Znotraj projektne škatle sem ožičil enosmerni vtič, ki bi se povezal z 12 -voltnim vhodom osvetljevalnika, in vzporedno priključil standardno 12 -voltno vtičnico za avto, pri čemer sem zanje izvrtal luknje. To bi mi omogočilo, da priključim USB adapter za pretvorbo 12v napajanja iz akumulatorske baterije v 5v 2.1a in 1a usb izhod. Nato sem v škatlo dodal glavno stikalo za vklop in preden sem priključil dragoceni Pi, sem preizkusil izhod USB z Adafruit USB Charger Doctor, vse je izgledalo dobro!

7. korak: Poglejte Batinatorja

Ker je bila moč vse naravnana, sem le moral namestiti Pi in osvetljevalec na podlago, da bi bil lep in prenosen.

Osvetljevalec je bil opremljen s priročnim vrtljivim nosilcem, tako da je bilo to enostavno pritrditi na pokrov ohišja Pi, jaz pa sem rahlo prilepil modul kamere na vrh, tako da bodo vedno pravilno poravnani. Moral sem uporabiti daljši trak kamere za zagotovitev, da ni preveč raztegnjen.

Vedel sem, da bom želel uporabiti osnovo 12v/5v pri drugih projektih, zato sem moral ohišje Pi odstraniti - Lego se je izkazal za priročno in popolno poltrajno rešitev! Na vrh ohišja za napajanje sem vroče zlepil ravno Lego podlago, drugo pa na dno ohišja Pi, ki sta obe trdno prilegali skupaj.

Z vsemi izrezki na končnem izdelku so me resnično spomnili na "-inatorje", ki jih je ustvaril nesrečni zlobni znanstvenik Heinz Doofenshmirtz v risanki Phineas & Ferb, zato je bil imenovan Batinator! Če sem se učil iz usode drugih -inatorjev, sem se odločil, da izpustim viden gumb "Samouničenje".

Nenačrtovana korist uporabe 12 -voltne baterije je bila v tem, da je bilo odpravljeno utripanje 50 Hz iz električnega omrežja, zato sem lahko znova posnel video s polnimi 90 sličicami na sekundo. Zdaj je bil le primer čakanja, da se vreme izboljša!

8. korak: Dokončaj in posnetek

Običajno se je vreme poslabšalo takoj, ko je bil Batinator pripravljen, in šele pred zadnjimi toplimi večeri sem ga lahko ustrezno preizkusil. Zgodnje posnetke si lahko ogledate v videoposnetku v YouTubu - čeprav sta morda vključena tudi metulj ali dva! Snemanje v temi je težko dobiti predstavo o obsegu, zato je včasih težko ugotoviti, ali je nekaj majhno ali le daleč. Netopir je precej značilen!

Poskušal sem uporabiti različne ločljivosti zajema, vendar mi je najljubši 90fps 640x480 - karkoli hitrejšega in stvari postanejo le zamegljene na zaslonu, čeprav zameglitev 720p! IR osvetljevalec je učinkovit do približno 2-3 metrov, zato je načrt za delo s to ločljivostjo in ločljivostjo VGA poskusiti postaviti kamero na različne lokacije, da se čim bolj približate mestu, kjer netopirji letijo mimo. Ali sove, NLP -ji, strele, nisem nagajiv. Upam, da se bom v prihodnjih tednih odpravil še dlje, morda po gozdu ali na sprehod netopirja v lokalnem naravnem rezervatu.

Posodobitev 20.7.2016: Posneli ste nekaj kratkih strelov na Batinatorju!

Posodobitev 24. 7. 2016: Še nekaj netopirjev in nekaj moljev!

Preoblikovana baterija za vrtalnik deluje zelo dobro, poskušam jo napolniti, preden "spravim palico" iz večera, vendar vse deluje zelo srečno več kot dve uri. Med priključitvijo na Pi nisem pustil, da se baterija spusti do nič, saj se mi zdi, da to ni dobro.

Uporabljal sem VLC za ogled zajetih datotek.mp4 in ugotovil, da je to dobra možnost tako na prenosnem računalniku kot na mobilnem telefonu. Urejanje videoposnetkov je v programu Windows Movie Maker preprosto, zdaj imam navado, da hitro gledam datoteke v VLC pri hitrem premiku naprej, pri čemer zapisujem čase kakršnih koli zaslonskih "utrinkov", ki bodo kasneje olajšali obrezovanje.

Batinator je bilo zelo zabavno graditi in še bolj zabavno je uporabljati, všeč mi je njegova preprosta zanesljivost in domiseln videz. To je tudi prvi prenosni projekt Pi, ki sem ga poskušal, kar odpira kopico novih možnosti. Več videoposnetkov bom povezal s tem navodilom, ko bodo (pesti) pritegnili. Oprostite, medtem ko gledam nebo …