Raspberry Pi Batinator: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Batinator je prijenosni Raspberry Pi koji koristi modul kamere PinoIR (bez infracrvenog filtera) za snimanje videa u mraku pri 90 sličica u sekundi, rezolucije 640x480. Opremljen je 48 LED infracrvenim iluminatorom na vrhu, a napajanje mu daje ponovno namjenjena punjiva baterija za bušenje od 12 V. Nedavno sam postao fasciniran šišmišima koji posjećuju naš večernji vrt i sagradio sam ovo kako bih pokušao uloviti male ljepote na filmu.

Ispostavilo se da je Batinator također zgodan za snimanje munje, možda sam ga trebao nazvati Storminator: Youtube video na:

U slučaju da ne možete pogledati ugrađeni videozapis, on je na YouTubeu na: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw s više na

(Vrlo jednostavan) Python kod nalazi se na GitHub -u na

Korak 1: Otkrivanje šišmiša

U ovu smo se kuću uselili tek u kolovozu prošle godine pa je bilo zaista uzbudljivo kad sam prije nekoliko tjedana prvi put primijetio šišmiše u vrtu. Uglavnom su vidljivi u sumrak, kada izađu iz skloništa u šumi kako bi se počastili moljcima i drugim kukcima. U našem vrtu ima naizgled bogatih rekvizita i obično ne morate dugo gledati da biste ih vidjeli, često leteći u krugovima nadvijajući sve što nađu. Nadahnuo sam se da saznam više. što je bilo zabavno lemljenje i jako dobro radi. Zatim sam se pitao je li moguće snimiti ih kako bi ih bolje pogledali i nadam se čak i identificirali koje su vrste šišmiša posjećivale! Imao sam rezervnu Raspberry Pi 2 i prošle godine sam za rođendan dobio modul kamere Pi NoIR (noir = bez infracrvenog filtera) pa sam mislio da ću ga iskoristiti i vidjeti što se dogodilo.

Korak 2: Kôd

Počeo sam postavljanjem kamere na Pi, slijedeći upute i primjer kamere iz časopisa MagPi, a zatim sam se okrenuo internetu kako bih pronašao druge primjere koje bih mogao prilagoditi za snimanje videozapisa.

Našao sam savršen kôd na web stranici Average Man Vs Raspberry Pi, koji je bio dobro dokumentiran i doista jednostavan za praćenje. Napravio sam nekoliko izmjena koje odgovaraju mojim potrebama, konkretno za podjelu snimljenog videozapisa na 5 -minutne komade - za gledanje svakih 5 minuta potrebno je 15 minuta zbog brzine kadrova!

Kôd koji sam koristio dostupan je na GitHubu - vrlo je jednostavan!

Korak 3: Prvo svjetlo

U početku sam se nadao da ću koristiti nekolicinu infracrvenih LED dioda postavljenih na Pi za osvjetljavanje šišmiša, pa sam počeo loviti po radionici da vidim što mogu pronaći. Naišao sam na pokvarenu sigurnosnu kameru i ubrzo je razdvojio, odsekavši LED diode s ploče kako bi ostavio što je moguće više "nogu". Zatim sam ih lemio na perma-proto ploču, spojio na Pi i testirao.

Gledajući kroz kameru moga telefona, oni su zasigurno radili, pa sam te večeri rasporedio Pi u vrtu, uključio ga u utičnicu u šupi i ugnijezdio u prikladnu posudu za biljke. Nakon što je isteklo 40 minuta, uzbuđeno sam prepisao snimke na prijenosno računalo za pregled i - ništa, ni kobasicu!

Bilo je očito da osvjetljenje četiri spašene LED diode nije bilo dovoljno snažno, jer su šišmiši vjerojatno bili udaljeni barem metar od Pi. Otišao sam na google u potrazi za rješenjima!

Korak 4: Više snage

Pronašao sam sjajan članak o raspberrypi -spy -u u kojem se uspoređuju različite mogućnosti IC osvjetljenja i odlučio sam nabaviti IR iluminator - u biti mali reflektor napunjen IC LED diodama. Onaj koji sam kupio na ebayu ima 48 LED dioda, a napaja se 12 V DC - doslovno je bio najjeftiniji u Velikoj Britaniji sa cijenom od oko 5 GBP, a stigao je nekoliko dana kasnije.

Ovo je bilo još sličnije! Uključio sam ga uz Pi u zamračenoj radionici i pokrenuo nekoliko testnih videozapisa, skraćujući vrijeme snimanja u skripti Batinator.py, ali ostavljajući ga postavljenim za snimanje pri 90 fps.

Gledanje testnih videozapisa unatrag bilo je dobra ili loša vijest - osvjetljenje je bilo fantastično, stvarno dobro za nekoliko metara. Nedostatak je to što je video neprestano titrao, do te mjere da se nije mogao gledati. Imao sam osjećaj da znam što će biti uzrok ovome, napajanje novog iluminatora. Moja je teorija bila da treperenje odražava oscilacije mrežne struje od 50Hz, pa sam postavio testnu skriptu za snimanje 10 sekundi videa pri 90, 85, 80, 70, 60, 50 i 40 sličica u sekundi. Uspoređujući videozapise sasvim sigurno svi su imali efekt treperenja osim onog od 50 kadrova u sekundi. Ovo je bilo pomalo razočaravajuće jer sam zaista želio gurnuti frame rate do krajnjih granica.

Inspirirao sam se člankom o specifikacijama fotoaparata i otkrio da ako se brzina snimanja smanji na 49 fps, tada se razlučivost snimanja može povećati sa 640x480 na 1296 × 730 - kompromis!

Korak 5: Više testiranja

Sljedeće je noći kamera izašla, vratila se u svoj sadnjak sa strane šupe i pokazala preko vrta.

Čim sam se povukao unutra, vidio sam šišmiša kako kruži okolo, pa sam se nadao da ću ovaj put uloviti nešto dobro. 45 minuta kasnije počeo sam gledati snimke unatrag i iako sam uhvatio bubu ili dvije blizu kamere, šišmiš u pokretu uopće nije bio osvijetljen.

Mogao sam ga vidjeti na filmu u silueti kako se vrti oko zida u savršenim krugovima, ali očito je još uvijek bio predaleko od IC svjetla.

Sljedeće sam noći odlučio poboljšati igru, pa sam umjesto da postavim kameru blizu izvora napajanja u šupi, otrčao produžni vod do hranilice za ptice, koja je gotovo usred vrta i mnogo bliže mjestu gdje obično vidim šišmiši. Upotrijebio sam i tajno oružje - smrdljivu čarapu! Na Springwatchu sam nekoliko tjedana ranije vidio da je Martin Hughes -Games privukao moljce vješajući čarape natopljene mješavinom piva, vina i smeđeg šećera - to se zove "Sugaring". Shvatio sam da ako mogu privući moljce u blizini fotoaparata, to će opet privući šišmiše. Nije baš fer prema moljcima, ali eto, ne bih ih iskušavao svaku večer svojim čarapama. Sljedećih noći nisam imao uspjeha (previše hladno i mokro), ali sam držao zalihu piva pri ruci (za moljce naravno) za svaki slučaj.

Korak 6: Snaga baterije

Poteškoća s "raspoređivanjem batinatora" večeri bila je u tome što je uključivalo pokretanje produžnog kabela iz šupe, uključivanje Pi i iluminator, a zatim pokušaj njihovog poravnavanja prema mjestu gdje bi šišmiši mogli biti - to bi trajalo 10-15 minuta i bilo je gnjavaža za odlaganje kasno u noć. Odlučio sam da želim raditi na baterije, tako da bi početak snimanja bio jednostavan kao da ga iskočite i pritisnete gumb "kreni".

Prvo sam pomislio upotrijebiti 12v bateriju za iluminator i zasebnu 5v power bank za Pi, ali ovo mi se činilo kao nespretno rješenje, pa sam odlučio otići s jednom 12v baterijom za napajanje oboje. Već sam istraživao 12v izvore napajanja za drugi projekt, pa sam odlučio izgraditi prijenosno napajanje od 12v/5v koje je bilo dovoljno modularno da se može koristiti u obje svrhe.

Počeo sam sa starom akumulatorskom bušilicom od 12 V (vrlo jeftinom!) - nožem sam prorezao ručku neposredno ispod okidača, ostavljajući ravnu površinu za pričvršćivanje projektne kutije na vrhu pomoću kabelskih vezica. 12v kabel bio je jasno vidljiv unutar usitnjene ručke pa sam samo dodao priključni blok kako bih pojednostavio stvari.

Unutar projektne kutije ožičio sam istosmjerni utikač koji bi se spojio na ulaz 12v osvjetljivača, a paralelno sam spojio standardnu utičnicu za automobil od 12 volta, bušeći rupe za njih koje će probiti sa stražnje strane. To bi mi omogućilo da priključim USB adapter za pretvaranje napajanja od 12V iz baterije za bušenje u 5v 2.1a i 1a usb izlaz. Zatim sam dodao glavni prekidač za napajanje u kutiju i prije nego što sam priključio dragocjeni Pi testirao USB izlaz pomoću Adafruit USB Charger Doctor -a, sve je izgledalo dobro!

Korak 7: Pogledajte Batinatora

S obzirom da je napajanje sve u redu, samo sam trebao postaviti Pi i iluminator na bazu kako bi bio lijep i prenosiv.

Iluminator je došao s zgodnim okretnim nosačem pa je to bilo lako pričvrstiti poklopcem kućišta Pi, a ja sam lagano zalijepila modul kamere na vrh kako bi uvijek bili pravilno poravnati. Morao sam upotrijebiti duži vrpčani kabel kamere kako bih se uvjerio da nije previše rastegnut.

Znao sam da bih želio koristiti 12v/5v bazu s drugim projektima pa sam morao ukloniti kućište Pi - Lego se pokazao kao prikladno i savršeno polutrajno rješenje! Vruće sam zalijepio ravnu Lego podlogu na vrh kutije za napajanje, a drugu na podnožje kućišta Pi, čvrsto pričvršćujući ih zajedno.

Uz sve isječene dijelove gotovog proizvoda, zaista me podsjetio na "-inatore" koje je stvorio nesretni zli znanstvenik Heinz Doofenshmirtz u crtiću Phineas & Ferb, pa je tako i Batinator dobio ime! Učeći iz sudbine drugih ininatora, odlučio sam izostaviti istaknuti gumb "Samouništenje".

Neplanirana korist korištenja 12V baterije bila je u tome što je eliminirano treperenje 50Hz iz električne mreže pa sam mogao ponovno snimiti video pri punih 90 sličica u sekundi. Sada je bio samo slučaj čekanja da se vrijeme popravi!

Korak 8: Završite i snimite

Obično se vrijeme pogoršalo čim je Batinator bio spreman, a tek posljednjih nekoliko toplih večeri uspio sam ga testirati. Rane snimke možete vidjeti u video zapisu na YouTubeu - iako možda postoji i jedan moljac ili dva! Snimanje u mraku teško je steći predodžbu o razmjerima, pa je ponekad teško reći je li nešto malo ili je samo daleko. Šišmiš je ipak osebujan!

Pokušao sam koristiti različite rezolucije snimanja, ali meni je najdraži 90fps 640x480 - sve brže i stvari postaju samo zamućenje na zaslonu, iako zamućenje od 720p! IR osvjetljivač je učinkovit do oko 2-3 metra, pa je za rad s tom i VGA rezolucijom plan eksperimentirati s postavljanjem kamere na različita mjesta kako bi se približili što je moguće bliže mjestu gdje šišmiši prolaze. Ili sove, NLO -i, munje, nisam prevrtljiv. Nadam se da ću to u sljedećim tjednima odvesti dalje, možda niz šumu ili u šetnju šišmišem po lokalnom rezervatu prirode.

Ažuriranje 20.7.2016.: Na Batinatoru snimljeni kratki snimci munje!

Ažuriranje 24.7.2016.: Još nekoliko šišmiša i nekoliko moljaca!

Prerađena baterija za bušilicu radi jako dobro, pokušavam je napuniti do kraja prije nego što "izbacim palicu" za večer, ali sve radi sasvim sretno više od dva sata. Nisam dopustio da baterija radi do nule dok sam spojen na Pi jer zamišljam da to nije dobro za nju.

Koristio sam VLC za pregled zarobljenih.mp4 datoteka i otkrio da je ovo solidna opcija i na prijenosnom i na mobilnom telefonu. Uređivanje videozapisa jednostavno je u programu Windows Movie Maker. Sada imam običaj pregledavati datoteke u VLC-u pri brzom premotavanju naprijed, bilježeći vrijeme bilo kakvih "bljeskova" na zaslonu kako bi kasnije bilo lakše obrezivanje.

Batinator je bilo jako zabavno graditi, a još je zabavnije koristiti, jednostavno volim njegovu jednostavnu pouzdanost i neobičan izgled. To je ujedno i prvi prijenosni Pi projekt koji sam pokušao, a koji otvara hrpu novih mogućnosti. Povezat ću još videozapisa s ovim uputstvom dok oni (držim prste) budu uhvaćeni. Izvinite me dok gledam nebo …