„Raspberry Pi“multispektrinė kamera: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Daugiaspektrinė kamera gali būti patogi priemonė nustatyti stresą augaluose arba atpažinti skirtingas rūšis vietoj augalų atspindžio parašų skirtumų apskritai. Jei fotoaparatas yra derinamas su dronu, jis gali pateikti greitų NDVI (normalizuoto skirtumo vegetacijos indekso) duomenis, sukurti ūkių, miškų ar miškų mozaikas, suprasti azoto suvartojimą, kurti derliaus žemėlapius ir pan. Tačiau daugiaspektrinės kameros gali būti brangios, o jų kaina yra tiesiogiai proporcinga jų diegiamai technologijai. Tradicinis spektrometrijos metodas yra naudoti kelias kameras su ilgais arba trumpais pralaidumo filtrais, kurie leidžia reikiamam spektrui praeiti per kanalą, užblokuojant kitus. Toks požiūris turi du iššūkius; pirma, turite suaktyvinti kameras tuo pačiu metu arba kuo arčiau; ir, antra, turite užregistruoti (sujungti vaizdus sluoksnis po sluoksnio) vaizdus, kad jie galėtų sudaryti vieną galutinį kompoziciją su norų juostomis. Tai reiškia, kad reikia atlikti daug papildomo apdorojimo, sunaudojant laiko ir išteklių (naudojant brangią programinę įrangą, pvz., „Arcmap“, bet nebūtinai). Kiti metodai tai sprendė įvairiai; naujausi technologijų pokyčiai procesoriaus lygiu leido sukurti nuskaitymo CMOS jutiklius su juostos filtrais, integruotais į jutiklio išdėstymą. Kitas būdas yra naudoti spindulių skirstytuvą (prizmę), kuris skirtingus šviesos spindulius nukreiptų į kitą jutiklį. Visos šios technologijos yra labai brangios, todėl tyrinėtojams ir kūrėjams nepasiekiamos. „Raspberry pi“skaičiavimo modulis ir jo kūrimo lenta siūlo pigų atsakymą į kelis iš šių klausimų (nors ir ne visus).

1 veiksmas: fotoaparatų įjungimas

Būtinai atlikite kameros nustatymo CM veiksmus, kaip nurodyta šiose pamokose:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Vienu metu suaktyvinkite abi kameras naudodami:

sudo raspistill -cs 0 -o test1-j.webp

Jei dėl kokių nors priežasčių nepavyko, naudokite šią temą:

www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f…

Tolesnės instrukcijos, jei pradedate nuo nulio naudodami CM: čia:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

2 žingsnis: belaidis nuoseklusis ryšys

Įsigykite tokių telemetrinių radijo imtuvų rinkinį:

hobbyking.co.uk/hobbyking/store/_55559_HK…

Šie radijo imtuvai turi keturis laidus: įžeminimą (juodas), TX, RX, VCC (raudonas). Atjunkite vieną laidų kraštą ir naudokite GPIO kaiščiams tinkančias jungtis. Prijunkite juodą jungtį prie žemės, raudoną prie 5 V, TX prie 15 kaiščio ir RX prie 14 kaiščio, esančio skaičiavimo modulio kūrimo plokštės J5 GPIO antraštėje.

Įsitikinkite, kad nustatėte duomenų perdavimo spartą į 57600 ir kad jūsų kompiuteris priėmė radiją kaip COM (pridėjo jį prie įrenginio tvarkyklės). Jei naudojate „Putty“, pasirinkite nuoseklųjį, COM prievadą (3, 4 ar bet kurį kitą, kuris yra jūsų kompiuteryje) ir nustatykite duomenų perdavimo spartą į 57600. Įjunkite savo CM ir baigus įkelti, spustelėkite „Enter“savo kompiuteryje, jei to nepadarysite. nematote jokio teksto, gaunamo per ryšį. Jei pastebėjote klaidingą tekstą, eikite ir patikrinkite /boot/cmdline.txt. Spartos greitis turėtų būti 57600. Jei kyla papildomų problemų, patikrinkite šią mokymo programą:

www.hobbytronics.co.uk/raspberry-pi-serial-…

3 žingsnis: fotoaparatai…

Galite iš tikrųjų naudoti fotoaparatus pagal jų pradinę konfigūraciją, tačiau jei ne, turėsite juos modifikuoti, kad tilptų M12 objektyvai. Turėkite omenyje, kad aviečių pi kameros V1 ir V2 šiek tiek skiriasi, todėl seni M12 laikikliai neveiks naujose kamerose. Be to, lygiagrečiai įjungiant naujas kameras kilo problemų, jei patiriate bet kurią iš šių problemų, patikrinkite šią temą raspberry pi forume:

www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t…

Bet kokiu atveju „sudo rpi“atnaujinimas turėtų išspręsti problemą.

M12 objektyvo laikiklį galima „sumalti“su „Dremel“, kad CMOS jutiklio jungtis būtų prijungta prie fotoaparato plokštės. Atsukite originalų objektyvą ir uždėkite naują objektyvą virš M12 laikiklio. Norėdami gauti geresnių rezultatų, iš tikrųjų galite visiškai atsikratyti originalaus objektyvo adapterio, tačiau tai gali būti neverta, atsižvelgiant į pavojų, dėl kurio gali būti sugadintas jutiklis. Prieš sunaikindamas plastikinį laikiklį, esantį virš CMOS jutiklio, aš sunaikinau mažiausiai šešias fotoaparatų plokštes.

4 žingsnis: „Wi -Fi“ryšys ir papildoma saugykla

CM kūrimo plokštėje yra tik vienas USB prievadas; dėl to jūs turite jį naudoti labai protingai, pvz. wifi ryšys. Jei norite tai apeiti, turėsite panaudoti savo lituoklio įgūdžius ir po kūrimo plokšte pritvirtinti dvigubą USB jungtį, kurioje USB yra lituojamas. Jei naudojate tą patį, ką ir aš

www.amazon.co.uk/gp/product/B00B4GGW5Q/ref…

www.amazon.co.uk/gp/product/B005HKIDF2/ref…

Tiesiog laikykitės kabelio tvarkos paveikslėlyje.

Baigę prijunkite „wifi“modulį prie dvigubo prievado, įjunkite CM ir patikrinkite, ar „wifi“modulis veikia tinkamai.

SD kortelę lengviau prijungti nei USB atmintinę, todėl įsigykite kažką panašaus:

www.amazon.co.uk/gp/product/B00KX4TORI/ref…

Norėdami įdiegti naują išorinę saugyklą, atidžiai vykdykite šią mokymo programą:

www.htpcguides.com/properly-mount-usb-stora…

Dabar turite 2 USB prievadus, papildomą saugyklą ir „Wi -Fi“ryšį.

5 veiksmas: atspausdinkite dėklą

Naudokite ABS

6 žingsnis: sudėkite gabalus kartu

Prieš surinkdami fotoaparatą, prijunkite monitorių ir klaviatūrą prie CM ir sufokusuokite objektyvus. Geriausias būdas tai padaryti yra naudoti šią komandą:

raspistill -cs 0 -t 0 -k -o my_pics%02d.jpg

Tai veikia fotoaparatą amžinai, todėl stebėdami ekraną priveržkite objektyvą, kol jis bus sufokusuotas. Nepamirškite to padaryti su kita kamera, pakeisdami komandą -cs iš 0 į 1.

Kai jūsų objektyvai yra sufokusuoti, įkiškite nedidelį klijų lašą tarp objektyvo ir M12 objektyvo laikiklio, kad objektyvas nejudėtų. Darykite tą patį, pritvirtindami lęšius prie dėklo. Įsitikinkite, kad abu lęšiai yra kiek įmanoma sulygiuoti.

Gręžtuvu atidarykite skylę korpuso šone ir perkiškite radijo anteną. Saugiai įdėkite radiją naudodami dvigubą veido juostą ir prijunkite ją prie GPIO.

Įdėkite CM kūrimo plokštę į dėklo vidų ir pritvirtinkite 4 10 mm metaliniais šešiakampiais ilgintuvais. Užfiksuokite fotoaparato jungties adapterius, kad jie laisvai neatšoktų viduje.

7 veiksmas: sukonfigūruokite „Dropbox-Uploader“, įdiekite fotoaparato scenarijų

Įdiekite „dropbox_uploader“vadovaudamiesi čia pateiktomis instrukcijomis

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Naudokite scenarijų, panašų į paveikslėlyje.

8 žingsnis: galutinis produktas

Galutinė kamera gali būti dedama po vidutinio dydžio (650 mm) dronu ar dar mažesniu. Viskas priklauso nuo konfigūracijos. Fotoaparatas sveria ne daugiau kaip 350–400 gramų.

Norėdami įjungti fotoaparatą, turėsite pateikti atskirą bateriją arba prijungti fotoaparatą prie savo drono maitinimo plokštės. Būkite atsargūs ir neviršykite CM plokštės galios reikalavimų. Fotoaparatui maitinti galite naudoti šiuos elementus:

www.adafruit.com/products/353

www.amazon.co.uk/USB-Solar-Lithium-Polymer…

Taip pat galite sukurti atramą ir antivibracines amortizatorius pagal savo drono specifikacijas.

Nufotografavę pirmąsias nuotraukas, naudokite GIS programą, pvz., „Qgis“ar „Arcgis Map“, kad užregistruotumėte savo vaizdus. Taip pat galite naudoti „Matlab“.

Laimingo skrydžio!