„Raspberry Pi Batinator“: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

„Batinator“yra nešiojamasis „Raspberry Pi“, kuris naudoja „PinoIR“(be infraraudonųjų spindulių filtro) fotoaparato modulį, kad įrašytų vaizdo įrašą tamsoje esant 90 kadrų per sekundę, 640x480 raiška. Viršuje yra 48 šviesos diodų infraraudonųjų spindulių apšvietimas, o maitinimą teikia iš naujo suprojektuota 12 voltų gręžtuvo baterija. Neseniai mane sužavėjo šikšnosparniai, kurie lankosi mūsų vakaro sode ir sukūrė tai, kad pabandytų užfiksuoti mažąsias grožybes filme.

Pasirodo, „Batinator“taip pat patogu įrašyti žaibo blyksnius, galbūt turėjau jį pavadinti „Storminator: Youtube“vaizdo įrašu:

Jei negalite peržiūrėti įterpto vaizdo įrašo, jis yra „YouTube“adresu: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw ir daugiau -

(Labai paprastas) „Python“kodas yra „GitHub“adresu

1 žingsnis: šikšnosparnių aptikimas

Į šį namą įsikėlėme tik praėjusį rugpjūtį, todėl buvo tikrai įdomu, kai prieš kelias savaites pirmą kartą pastebėjau šikšnosparnius sode. Jie daugiausia matomi prieblandoje, kai jie išeina iš miško, kad galėtų pasimėgauti kandimis ir kitais vabzdžiais. Atrodo, kad mūsų sode yra daug turtingų rinkinių, ir jūs paprastai neturite ilgai žiūrėti, kad juos pamatytumėte, dažnai skraidydami apskritimais, pakeliančiais viską, ką jie gali rasti. Įkvėptas sužinoti daugiau, aš nusipirkau šikšnosparnių detektoriaus rinkinį iš vietinio maplino, kuris buvo įdomus litavimas ir tikrai gerai veikia. Tada pagalvojau, ar būtų įmanoma juos nufilmuoti, kad būtų galima atidžiau pažvelgti ir, tikiuosi, net nustatyti, kokių rūšių šikšnosparniai lankėsi! Aš turėjau atsarginį „Raspberry Pi 2“ir pernai mano gimtadienio proga man padovanojo „Pi NoIR“(noir = be infraraudonųjų spindulių filtro) fotoaparato modulį, todėl maniau, kad pasinaudosiu juo ir pažiūrėsiu, kas nutiko.

2 žingsnis: kodas

Pradėjau nustatydamas fotoaparatą „Pi“, vadovaudamasis „MagPi Magazine“instrukcijomis ir fotoaparato pavyzdžiu, tada kreipiausi į internetą, norėdamas rasti kitų pavyzdžių, kuriuos galėčiau pritaikyti vaizdo įrašymui.

Tobulą kodą radau „Average Man vs Raspberry Pi“svetainėje, kuri buvo gerai dokumentuota ir tikrai lengvai sekama. Aš padariau keletą pakeitimų, kad atitiktų mano poreikius, ypač padalinti įrašytą vaizdo įrašą į 5 minučių dalis - kiekviena 5 minutė peržiūrima 15 minučių dėl kadrų!

Mano naudojamas kodas yra prieinamas „GitHub“- tai labai paprasta!

3 žingsnis: pirmoji šviesa

Iš pradžių tikėjausi šikšnosparniams apšviesti saują infraraudonųjų spindulių šviesos diodų, sumontuotų ant „Pi“, todėl pradėjau medžioti dirbtuvėse, norėdamas pamatyti, ką galiu rasti. Aš susidūriau su sugedusia apsaugos kamera ir netrukus ją išskyriau, atplėšdama šviesos diodus nuo plokštės, kad liktų kuo daugiau „kojos“. Tada aš lituosiu juos prie „perma-proto“plokštės, prijungiau juos prie „Pi“ir išbandžiau.

Žvelgiant per mano telefono kamerą, jie tikrai veikė, todėl tą vakarą aš įdėjau „Pi“į sodą, prijungiau prie elektros tinklo lizdo ir įsitaisiau patogiame augalų puode. Praėjus 40 minučių, aš susijaudinęs nukopijavau filmuotą medžiagą į savo nešiojamąjį kompiuterį, kad galėčiau pažiūrėti, ir nieko - ne dešra!

Buvo akivaizdu, kad keturių išgelbėtų šviesos diodų apšvietimas nebuvo pakankamai galingas, nes šikšnosparniai tikriausiai buvo bent metro atstumu nuo Pi. Išėjau į „Google“ieškoti sprendimų!

4 žingsnis: daugiau galios

Radau puikų straipsnį apie raspberrypi -spy, lygindamas įvairias IR apšvietimo galimybes, ir nusprendžiau įsigyti IR Illuminator - iš esmės nedidelį prožektorių, užpildytą IR šviesos diodais. Tas, kurį nusipirkau „ebay“, turi 48 šviesos diodus ir yra maitinamas 12 voltų nuolatine srove - tai buvo tiesiog pigiausias JK parduodamas, maždaug 5 svarų sterlingų, ir atvyko po poros dienų.

Tai buvo daug panašiau! Prijungiau jį prie „Pi“aptemdytose dirbtuvėse ir paleidau porą bandomųjų vaizdo įrašų, sutrumpindamas įrašymo laiką „Batinator.py“scenarijuje, bet palikdamas jį fiksuoti 90 kadrų per sekundę greičiu.

Žiūrint bandomuosius vaizdo įrašus buvo geros žinios/blogos naujienos - apšvietimas buvo fantastiškas, tikrai geras keletą metrų. Trūkumas yra tas, kad vaizdo įrašas nuolat mirgėjo, iki to laiko, kai jis buvo nežiūrimas. Jaučiau, kad žinojau, kokia to priežastis, naujojo šviestuvo maitinimo šaltinis. Mano teorija buvo tokia, kad mirgėjimas atspindi 50 Hz srovės virpesius, todėl sukūriau bandomąjį scenarijų, kad 10 sekundžių vaizdo įrašas būtų įrašomas 90, 85, 80, 70, 60, 50 ir 40 kadrų per sekundę greičiu. Tikrai palyginus vaizdo įrašus, visi jie turėjo mirgėjimo efektą, išskyrus 50 kadrų per sekundę. Tai šiek tiek nuvylė, nes aš tikrai norėjau sumažinti kadrų dažnį iki ribos.

Grįžau prie fotoaparato specifikacijų straipsnio įkvėpimo ir sužinojau, kad jei kadrų dažnis sumažinamas iki 49 kadrų per sekundę, fotografavimo skiriamąją gebą galima padidinti nuo 640x480 iki 1296 × 730 - tai kompromisas!

5 žingsnis: daugiau bandymų

Kitą naktį fotoaparatas išėjo, grįžo į savo sodinuką, esantį pašiūrės šone, ir rodė per sodą.

Kai tik atsitraukiau atgal į kambarį, pamačiau aplink besisukiojantį šikšnosparnį, todėl tikėjausi, kad šį kartą užfiksuosiu ką nors gero. Po 45 minučių aš pradėjau žiūrėti filmuotą medžiagą ir, nors prie kameros suradau klaidą ar dvi, judantis šikšnosparnis apskritai nebuvo apšviestas.

Mačiau jį ant filmo siluetu, kai jis tobulais apskritimais riedėjo aplink sieną, tačiau akivaizdu, kad jis vis dar buvo per toli nuo IR šviesos.

Kitą naktį nusprendžiau pakelti savo žaidimą, todėl užuot padėjęs fotoaparatą prie jo maitinimo šaltinio pašiūrėje, nubėgau pailginimo laidą į paukščių lesyklą, kuri yra beveik sodo viduryje ir daug arčiau to, kur paprastai matau šikšnosparniai. Taip pat panaudojau slaptą ginklą - dvokiančią kojinę! Prieš kelias savaites „Springwatch“mačiau, kad Martin Hughes -Games pritraukė kandis, pakabindamas kojines, įmirkytas alaus, vyno ir rudojo cukraus mišinyje - taip vadinamas „cukravimas“. Pagalvojau, kad jei galėčiau pritraukti kandis prie fotoaparato, tai savo ruožtu pritrauktų šikšnosparnius. Nelabai sąžininga dėl kandžių, bet štai, aš kiekvieną vakarą nesigundyčiau savo gležno trikotažo. Kitomis naktimis man nesisekė (per šalta ir drėgna), bet alaus atsargas laikiau po ranka (žinoma, kandims).

6 žingsnis: „Bat-tery Power“

„Įdiegti batinatorių“vakarui buvo sunku dėl to, kad reikėjo paleisti prailginimo laidą iš pašiūrės, prijungti „Pi“ir apšvietimą ir bandyti juos sulygiuoti ten, kur gali būti šikšnosparniai - tai užtruktų 10–15 minučių ir buvo sunku atidėti vėlai vakare. Nusprendžiau, kad noriu maitinti akumuliatoriumi, kad pradėti fotografuoti būtų paprasta, kaip jį iššokti ir paspausti mygtuką „eiti“.

Pirmiausia sumaniau apšvietimui naudoti 12 voltų bateriją ir atskirą 5 voltų maitinimo bloką „Pi“, tačiau tai atrodė nerangus sprendimas, todėl nusprendžiau naudoti vieną 12 voltų bateriją, kad galėčiau maitinti abu. Aš jau tyrinėjau 12 V maitinimo šaltinius kitam projektui, todėl nusprendžiau pastatyti nešiojamą 12 V/5 V maitinimo šaltinį, kuris būtų pakankamai modulinis, kad būtų naudojamas abiem tikslams.

Pradėjau nuo seno 12 V akumuliatorinio gręžtuvo (labai pigaus!) - aš pjoviau pjūklą pro rankenėlę, esančią tiesiai po gaiduku, palikdamas lygų paviršių, kad viršuje būtų tvirtai pritvirtinta projekto dėžė su kabelių jungtimis. 12v kabelis buvo aiškiai matomas susmulkintos rankenos viduje, todėl aš ką tik pridėjau ryšio bloką, kad viskas būtų paprasčiau.

Projekto dėžutės viduje aš prijungiau nuolatinės srovės kištuką, kuris būtų prijungtas prie apšvietimo 12 V įvesties, ir lygiagrečiai prijungiau standartinį 12 V automobilio maitinimo lizdą, gręždamas skyles, kad jie galėtų prakirsti galą. Tai leistų man prijungti USB adapterį, kad 12 voltų maitinimo šaltinį iš gręžtuvo akumuliatoriaus paversčiau 5 V 2.1a ir 1a USB išvestimi. Tada prie dėžutės pridėjau pagrindinį maitinimo jungiklį ir prieš prijungdamas brangųjį „Pi“išbandė USB išvestį naudodami „Adafruit USB Charger Doctor“, viskas atrodė gerai!

7 žingsnis: štai Batinatorius

Kai viskas buvo sutvarkyta, man tiesiog reikėjo pritaikyti „Pi“ir apšvietimą prie pagrindo, kad jis būtų gražus ir nešiojamas.

Šviestuvas buvo su patogiu pasukamu laikikliu, todėl jį buvo lengva pritvirtinti prie „Pi“korpuso dangtelio, o aš lengvai priklijavau fotoaparato modulį ant viršaus, kad jie visada būtų tinkamai sulygiuoti. Man reikėjo naudoti ilgesnį fotoaparato juostinį kabelį, kad įsitikinčiau, ar jis nėra per daug ištemptas.

Aš žinojau, kad norėčiau naudoti 12v/5v bazę su kitais projektais, todėl man reikėjo, kad „Pi“korpusas būtų nuimamas - „Lego“pasirodė patogus ir tobulas pusiau nuolatinis sprendimas! Plokščią „Lego“pagrindą karštai priklijavau prie maitinimo dėžės viršaus, o kitą-prie „Pi“dėklo pagrindo, tvirtai prigludęs.

Su visais gabalėliais, nukirptais ant gatavo produkto, man tikrai priminė nelaimingo blogio mokslininko Heinzo Doofenshmirtzo sukurtus „-inatorius“animaciniame filme „Phineas & Ferb“ir taip buvo pavadintas Batinatorius! Mokydamasis iš kitų iniciatorių likimo nusprendžiau praleisti žinomą mygtuką „Sunaikinti save“.

Neplanuota 12 V baterijos naudojimo nauda buvo ta, kad buvo pašalintas 50 Hz mirgėjimas iš elektros tinklo, todėl vėl galėjau užfiksuoti vaizdo įrašą visu 90 kadrų per sekundę greičiu. Dabar beliko laukti, kol oras pagerės!

8 žingsnis: Baigti ir filmuoti

Paprastai oras pablogėjo, kai tik „Batinator“buvo paruoštas, ir tik paskutiniais šiltais vakarais galėjau jį tinkamai išbandyti. Ankstyvą filmuotą medžiagą galite pamatyti „YouTube“vaizdo įraše - nors gali būti įtraukta viena ar dvi kandys! Įrašant tamsoje sunku įsivaizduoti mastelį, todėl kartais sunku pasakyti, ar kažkas yra mažas, ar tiesiog toli. Tačiau šikšnosparnis yra gana išskirtinis!

Bandžiau naudoti įvairias fiksavimo rezoliucijas, bet mano mėgstamiausias yra 90 kadrų per sekundę 640x480 - viskas greičiau ir viskas tampa tik neryškumu ekrane, nors ir 720p suliejimu! IR apšvietimas yra efektyvus iki maždaug 2–3 metrų, todėl, norint dirbti su ja ir VGA skiriamąja geba, planuojama paeksperimentuoti fotoaparato išdėstymą skirtingose vietose, kad būtų kuo arčiau šikšnosparnių. Arba pelėdos, NSO, žaibas, aš nesu nervingas. Tikiuosi, kad artimiausiomis savaitėmis nuvyksiu toliau, galbūt po mišką ar pasivaikščiojimą ant šikšnosparnių vietiniame gamtos draustinyje.

Atnaujinta 2016-07-20: užfiksuota trumpa žaibo medžiaga „Batinator“!

Atnaujinta 2016-07-24: Dar keletas šikšnosparnių ir keletas kandžių!

Konvertuota gręžtuvo baterija veikia tikrai gerai, stengiuosi, kad ji būtų visiškai įkrauta prieš „išleidžiant šikšnosparnį“iš vakaro, bet viskas veikia gana laimingai daugiau nei dvi valandas. Aš neleidau, kad baterija veiktų iki nulio, kol prijungta prie „Pi“, nes manau, kad tai nėra labai gerai.

Naudojau VLC, kad peržiūrėčiau užfiksuotus.mp4 failus ir suprasčiau, kad tai yra puiki galimybė nešiojamajame ir mobiliajame. Vaizdo įrašų redagavimas yra paprastas naudojant „Windows Movie Maker“, dabar esu įpratęs greitai peržiūrėti VLC failus greitai į priekį, pažymėdamas bet kokių ekrane esančių „įbrėžimų“laiką, kad vėliau būtų lengviau apkarpyti.

„Batinator“buvo labai smagu statyti, o juo naudotis dar smagiau, man tiesiog patinka jo paprastas patikimumas ir keista išvaizda. Tai taip pat pirmasis mano bandytas nešiojamasis „Pi“projektas, atveriantis daugybę naujų galimybių. Prie šio pamokomo vaizdo susieju daugiau vaizdo įrašų, kai jie (sukryžiuoti pirštai) užfiksuojami. Dabar atleisk, kol žiūriu į dangų …