Основы робототехники

Raspberry Pi Camera v2, Камера для одноплатного компьютера Raspberry Pi 1, 2, 3, 4

Содержание

Одноплатный компьютер Raspberry Pi позволяет создавать действительно интересные и полезные вещи: от мультимедийных центров до систем домашней автоматизации. Благодаря подключению различных модулей к Raspberry Pi можно значительно расширить функциональность этого миникомпьютера.

image

Одним из таких дополнительных подключаемых модулей является камера, позволяющая делать снимки или снимать видео. Сегодня на рынке представлен ряд камер для Raspberry Pi, и в этом материале проведем их небольшой обзор.

Рассмотрим шесть наиболее популярных камер: ZeroCam Noir, ZeroCam FishEye, Raspberry Pi Compatible Fisheye Camera, Raspberry Pi Camera V2, Raspberry Pi Camera V2 Noir и Raspberry Pi Camera 1.3.

ZeroCam Noir

image

ZeroCam Noir – это модуль камеры для Raspberry Pi Zero или Raspberry Pi Zero W, поэтому, если вы хотите использовать его в Raspberry Pi 3 или 2, вам нужно использовать адаптерный кабель. Эта камера не имеет инфракрасного фильтра на объективе, поэтому идеально подходит для съемки при слабом освещении. Вот некоторые ее основные характеристики: 5-мегапиксельный сенсор, 2592 Г— 1944 пикселей, 1080p при 30 FPS (или 60 FPS при 720p, 90 FPS при 480p), фокусное расстояние 3.60 мм, 53.50 градуса по горизонтали, 41.41 градуса по вертикали, прибл. размеры платы с камерой: 60 x 11.4 x 5.1 мм.

ZeroCam Fisheye

Это версия ZeroCam типа «рыбий глаз», что означает, что она имеет широкоугольное изображение. Эта камера также сделана для Pi Zero или Pi Zero W, поэтому, чтобы использовать ее с другой Pi-панелью, вам нужен адаптерный кабель.

Raspberry Pi Compatible Fisheye Camera

Это совместимая с Raspberry Pi камера типа «рыбий глаз», которую легко можно найти на различных торговых интернет-площадках типа AliExpress, TaoBao, eBay. Она характеризуется широкоугольным обзором 175Вє. В ее основе лежит датчик Omnivision 5647 разрешением 5 мегапикселей (2592 x 1944 пикселей).

Raspberry Pi Camera V2

Эта камера оснащена 8-мегапиксельным датчиком изображений Sony IMX219 с фиксированным фокусным объективом, способным отображать статические изображения 3280 Г— 2464 пикселей, она поддерживает видео 1080p30, 720p60 и 640 Г— 480p90. Камера совместима со всеми платами Raspberry Pi, но если вы хотите использовать ее с Pi Zero, вам нужен адаптерный кабель.

Raspberry Pi Camera V2 Noir

Эта камера обладает всеми функциями модуля Raspberry Pi Camera V2, но у нее нет инфракрасного фильтра. Это означает, что это почти идеальная камера для съемки в темное время суток.

Raspberry Pi Camera 1.3

Raspberry Pi Camera 1.3 является предшественником модуля V2. Она оснащена 5-мегапиксельным датчиком OmniVision OV5647.

Сравнение полей обора и качества изображения камер для Raspberry Pi

В этом тесте все камеры установлены на расстоянии 1 метра от тестового изображения. Результаты следующие:

Raspberry Pi Camera V2

Raspberry Pi Camera V1.3

ZeroCam Fisheye

Raspberry Pi compatible Fisheye camera

ZeroCam Noir

Сравнение качества изображения и цветопередачи камер для Raspberry Pi при зумировании

Далее показаны результаты теста при зумировании (изменении фокусного расстояния объектива). Все камеры установлены на расстоянии 1 метра от тестового изображения.

Raspberry Pi Camera V2

Raspberry Pi Camera V1.3

ZeroCam Fisheye

Raspberry Pi compatible Fisheye camera

ZeroCam Noir

Сравнение качества съемки ночью

Приведенные ниже результаты демонстрируют работу нескольких пригодных для ночной съемки камер, снимающих то же самое тестовое изображение при очень слабом освещении в темноте.

Raspberry Pi Camera V2 Module

Pi Cam V2 Noir

ZeroCam Noir

Выводы

Все камеры работают немного лучше, чем ожидалось от таких дешевых модулей. К сожалению, универсальной камеры среди них нет, и приходится идти на компромисс, поскольку, похоже, нет широкоугольных («рыбий глаз») камер с удаленным ИК-фильтром. Поэтому, если вам нужен широкий угол, вам понадобится обычное освещение, и, наоборот, ночью у вас вряд ли получится широкоугольная съемка.

Если вам не нужен широкоугольныйобзор, тогда для вашего приложения может быть достаточно ИК-подсветки. Кроме того, чем больше пикселей, тем лучше. Модуль Raspberry Pi camera V2 довольно хорош в плане качества изображения. Он доступен в стандартной и ИК-версиии. Но вам понадобится использовать адаптер, если вы будете задействовать его вместе с Raspberry Pi Zero.

В© digitrode.ru

Версия для печати nbspnbspnbspБлагодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru. nbspnbspnbspЕсли Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы, nbspnbspnbspВы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие. — Вернуться 9666 — 1 В

Категория: Мини-ПК, Статьи

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий

1.3 Скачиваем и устанавливаем OpenCV

Мы установим библиотеку opencv с помощью менеджера библиотек для языка python — pip, который скачивали ранее. Это займет не больше минуты.

2. Проверяем установленное программное обеспечение (библиотека OpenCV и среда разработки Python3) в работе.

2.1 Проверка OpenCV и Python.

Запускаем среду разработки Python3 через меню. Также, возможно сделать это через командную строку прописав в ней:

Теперь выполним простейший алгоритм с использованием библиотеки OpenCV. Сначала, загрузим библиотеку:

Затем запросим у интерпретатора версию данной библиотеки:

Если она установлена , вы получите в ответ: «3.4.4». Либо другую версию, если вы устанавливали ее. Это значит, что все установилось корректно.

2.2 Удаляем временные файлы и восстанавливаем размер файла подкачки.

Полезные ссылки:

  1. Инструкция по подключению камеры , установке и настройке opencv и python на raspberry pi на английском: https://www.pyimagesearch.com/2015/02/23/install-opencv-and-python-on-your-raspberry-pi-2-and-b/
  2. Инструкция по установке и настройке opencv на raspberry pi на русском: http://robotclass.ru/articles/raspberrypi-3-opencv-3-install/
  3. Еще одна краткая инструкция как установить opencv3 на python3 на английском https://www.deciphertechnic.com/install-opencv-python-on-raspberry-pi/

Модуль камеры Raspberry Pi представляет собой небольшую квадратную плату на ленточном кабеле, которая подключается к разъему для камеры на Raspberry Pi и добавляет функции камеры.

  • Как настроить камеру видеонаблюдения Raspberry Pi в прямом эфире
  • Компьютер Raspberry Pi с 5-мегапиксельной камерой

Универсальный универсальный компьютер Raspberry Pi из Великобритании — фаворит многих производителей и поклонников Linux по всему миру. Он небольшой по размеру, легкий, очень простой в использовании и настройке. С выпуском новой модели B версии 4 этот крошечный компьютер действительно стал довольно мощным.

  1. Почему всем стоит попробовать Raspberry Pi 4?

Кроме того, есть и другие типы небольших периферийных устройств, которые можно прикрепить к основной плате. Большинство из них являются продуктами сторонних производителей, но одна из самых популярных — официальная камера Raspberry Pi.

Камера Raspberry Pi

Преимущества:

  1. Отличное обновление, благодаря которому камера стала намного удобнее и резче
  2. Более высокое разрешение
  3. Цветопередача стала намного лучше благодаря обновленному сенсору Sony.

Минусы :

  1. Это не полная камера. Это одна из частей, необходимых для создания камеры.
  2. В этой новой версии значительно снижен уровень шума, но лучше всего работает при хорошем освещении.
  3. Вам обязательно нужно что-то, чтобы надеть этот модуль, даже если он уже имеет встроенное подавление вибраций.

Модуль камеры Raspberry Pi представляет собой небольшую квадратную плату на ленточном кабеле, которая подключается к разъему для камеры на Raspberry Pi и добавляет функции камеры. Оригинальная камера версии 1.3 (слева) — это 5-мегапиксельная фотокамера.

Новая версия v2.1 (справа) проще, быстрее и лучше в некоторых отношениях, но самое главное отличие состоит в том, что теперь это 8-мегапиксельная камера. В остальном он идентичен старой версии и подходит для всех плат Pi (даже Pi Zero с адаптером) и запускает то же программное обеспечение, что и раньше.

Использовать камеру очень просто. Вам нужно только прикрепить ленточный кабель к разъему камеры на плате.

Затем включите его в Распи-Конфиг программа , с помощью меню рабочего стола или через командную строку. Снимать фото и видео немного сложнее, вас просят ввести командную строку:

Неподвижные изображения и видео сохраняются в домашнем каталоге с указанным именем файла.

Так стоит ли своих денег новая версия?

Качество и высокое разрешение

Камера была перестроена с нуля, с новой круглой платой, упрощенными компонентами и новым сенсорным чипом в центре. Старое 5-мегапиксельное универсальное устройство было заменено совершенно новым 8-мегапиксельным модулем Sony IMX219.

Это означает, что новая камера имеет более широкий угол обзора, так как новый объектив имеет меньшее фокусное расстояние, составляющее ровно 3,04 мм. Так вы сможете «поймать» больше в кадре.

Кроме того, переход на новый сенсорный чип улучшил качество изображения с меньшим шумом (особенно в условиях низкой освещенности), и кажется, что новая камера также может отображать хорошие цвета. чем.

Например, в новом оранжевом цвет зеленой листвы выглядит намного реалистичнее. Изображение старой камеры 1.3 выглядит ненасыщенным.

Изображения в помещении со старых камер всегда выглядят немного темными и желтыми (проблемы с цветовым балансом). Новая камера показывает гораздо более точные цвета даже при слабом освещении.

Например, старый фотоаппарат не очень синих на снимках неба.

В целом качество изображения отличное, намного лучше старого.

Следует иметь в виду, что старая камера имеет предустановленное фокусное расстояние (предустановленное) на бесконечность. Новые камеры V2 или, по крайней мере, некоторые из них, имеют фокусное расстояние от 1 до 2 метров, что означает, что ваши фотографии и видео могут выглядеть мягче. Фокус легко регулируется пинцетом.

Иногда видео, снятые на новую камеру, могут выглядеть немного «мягкими». Это может быть связано со встроенным алгоритмом сглаживания изображения и даже может быть включено в датчик Sony. Это очень важный момент.

Теперь это звучит очевидно, но давайте проясним: это веб-камера или камера безопасности. Это не портативная (подключаемая) камера, для которой требуется только plug and play (plug-and-go). У вас должен быть чехол, чтобы положить его и что-нибудь, чтобы снимать плавное видео и делать четкие снимки. В него встроена базовая функция защиты от сотрясения, но вы должны включить ее, и она на самом деле просто для уменьшения раскачивания при небольшом движении на ветру, на самом деле не предназначена для использования. держась за руки.

Для Raspberry Pi есть несколько корпусов, которые позволяют прикрепить кулачок к верхней части корпуса и проследить его через отверстие в верхней части. Это может быть довольно изящным решением.

Кроме того, если у вас нет аккумулятора и мобильного экрана, вы сможете делать фотографии только внутри комнаты и за окном. Это не фотоаппарат.

Превращение этого модуля в портативную камеру под управлением Pi Zero на самом деле было бы отличным проектом, но это возможно только с дополнительными устройствами программирования и операциями. Откройте для себя!

Камера Raspberry Pi V2 — отличное обновление, которое может стать краеугольным камнем некоторых будущих фото- и видеопроектов с вашим Raspberry Pi.

Еще одним плюсом является то, что камера Raspberry Pi V2 стоит по той же цене, что и старая версия, 29,95 долларов (690 000 донгов) и подходит для всех моделей Raspberry Pi. (Pi Zeros нужны небольшие кабельные переходники, чтобы поместиться в узкий слот Zero.)

Raspberry Pi – это недорогой карманный компьютер, который требует некоторого базового оборудования для создания увлекательных проектов, которые можно использовать в нашей повседневной жизни, чтобы сделать нашу жизнь проще. SD-карта, встроенная в слот для карт на плате, служит жестким диском для Raspberry Pi. Последние модели Raspberry Pi обычно имеют от трех до четырех портов универсальной последовательной шины (USB), один порт Ethernet и один мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI). Он может делать все, что вы ожидаете от рабочей станции, например, воспроизводить видео превосходного качества, создавать электронные таблицы, FM-радиостанции, играть в игры и т. Д. Прямые потоковые видеокамеры могут использоваться в целях безопасности или в личных целях. Веб-камеры, видеокамеры, зеркальные камеры и беззеркальные камеры для потоковой передачи видео в реальном времени легко доступны на рынке, но они дорогостоящи. В этом проекте мы создадим потоковую камеру в режиме реального времени с использованием Raspberry Pi, которая является экономичным устройством, доступным также через Wi-Fi. Мы сможем просматривать потоковое видео на наших мобильных телефонах, планшетах и ​​настольных ПК.

Прямая трансляция видео

Как настроить камеру Pi для прямой трансляции?

Лучший подход для запуска любого проекта – составить список компонентов, потому что никто не захочет застрять в середине проекта только из-за отсутствующего компонента.

Шаг 1: Необходимые компоненты

Шаг 2: Выбор модели Raspberry Pi

Выбор Raspberry Pi – это очень техническая задача, и ее следует делать осторожно, чтобы не страдать в будущем. Raspberry Pi Zero не является предпочтительным, потому что это самая старая модель, доступная на рынке, с ограниченным количеством спецификаций, и настройка сети в ней – очень утомительная работа. Последние модели, такие как 3A +, 3B + можно приобрести. Raspberry Pi 3 – самый быстрый и доминирующий гаджет, выпущенный Фондом Raspberry Pi. Итак, в этом проекте мы будем использовать Raspberry Pi 3B +.

Raspberry Pi 3B +

Шаг 3: Настройка Raspberry Pi

Существует два варианта настройки Raspberry Pi. Во-первых, нужно подключить Pi к ЖК-дисплею, подключить все необходимые периферийные устройства и начать работать. Второй способ – настроить Pi на ноутбук и получить к нему удаленный доступ. Это зависит от наличия ЖК-дисплея. Если у вас он есть дома, вы можете настроить свой Pi с помощью ЖК-дисплея. Подключите ЖК-дисплей к порту HDMI Raspberry с помощью адаптера HDMI-VGA. Если вы хотите получить удаленный доступ к вашему Pi, следуйте моей статье под названием «Как получить доступ к графическому интерфейсу пользователя (GUI) Raspberry Pi с помощью SSH и VNC Viewer?». В этой статье подробно описана настройка Pi с ноутбуком, и после входа в систему вы сможете получить удаленный доступ к Pi.

Шаг 4: убедитесь, что Raspberry Pi обновлен

После настройки Raspberry Pi мы убедились, что наш Pi работает нормально и на нем установлены все последние пакеты. Откройте окно командной строки и введите следующие две команды для обновления Pi.

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Если какие-либо обновления установлены, нажмите Y, а затем нажмите Enter, чтобы продолжить загрузку обновлений.

Шаг 5: Включение модуля камеры Raspberry Pi

Нам нужно включить модуль камеры Raspberry Pi перед его использованием. После обновления пакетов закройте окно командной строки и щелкните значок Raspberry в верхнем левом углу экрана рабочего стола. Прокрутите вниз до настроек Raspberry Pi, выберите опцию «Интерфейсы» и включите камеру оттуда.

Это также можно включить, введя следующую команду в окне терминала:

После ввода этой команды мы увидим, что инструмент настройки программного обеспечения Raspberry Pi открыт, прокрутите вниз до Параметры интерфейса и нажмите Enter.

Raspberry Pi Средство настройки

Появится новый экран, и мы увидим упомянутую камеру сверху. Нажмите Ввод:

Интерфейс камеры включен

После включения камеры необходимо перезагрузить Pi, чтобы изменения вступили в силу. Мы перезагрузим наш Pi, прежде чем продолжить, и это можно сделать, введя следующую команду.

перезагрузка sudoПерезагрузка пи

Шаг 6: Записываем IP-адрес Pi

Позже нам потребуется доступ к веб-серверу потокового видео, поэтому нам нужно знать IP-адрес, назначенный Raspberry Pi. Поскольку мы уже выяснили IP-адрес при настройке нашего Pi, мы запишем его и продолжим. Существует также альтернативный способ определения IP-адреса, который заключается в наборе следующей команды в окне терминала после настройки Wi-Fi на нашем Pi.

В моем случае IP-адрес, назначенный моему Pi, равен «192.168.1.14».

Нахождение нашего IP-адреса

Шаг 7: Подключение модуля камеры

Теперь мы готовы подключить наш модуль камеры к Pi, но прежде чем делать это, имейте в виду, что камера может быть повреждена электричеством, произведенным статическим зарядом. Прежде чем вынимать камеру из серого пакета, убедитесь, что вы разрядились, прикоснувшись к заземляющему материалу. При установке камеры выключите Pi и подключите камеру к CSI-порту Pi и убедитесь, что камера связана в правильном направлении с полосами синими буквами вверх, как показано на рисунке ниже.

Подключение модуля камеры

Шаг 8: Поиск подходящего формата для потоковой передачи через Интернет

Это немного сложная задача, потому что нет видеоформатов, которые бы универсально поддерживались всеми веб-браузерами. HTTP изначально предназначался для обслуживания веб-страниц, и с момента его запуска было сделано много дополнений для загрузки файлов, прямой трансляции и т. Д. Следовательно, учитывая эту проблему, мы будем транслировать наше видео в простом формате, называемом MJPEG. Код, который упоминается в следующем шаге, использует встроенный модуль http.server для упрощения потоковой передачи видео. Подходящий формат с кодом можно найти на официальном сайте Picamera.

Шаг 9: Написание сценария для потокового видео

Нам нужно написать скрипт для потокового видео, его можно узнать на официальном сайте PiCamera. Во-первых, создайте новый файл с именем rpi_video_streaming.py, введя следующую команду в окне терминала:

sudo nano rpi_video_streaming.py

После создания файла скопируйте указанный ниже код или скачайте его с Вот, Если вы загружаете код по ссылке, прокрутите страницу вниз и проверьте пункт 4.10. Часть веб-трансляции.

PAGE = “” ” Picamera MJPEG потоковое демо

После вставки кода в новый созданный файл нажмите Ctrl + X, введите Y и нажмите Enter.

Шаг 10: Запуск потокового видео

После сохранения скрипта мы запустим его с помощью Python3, введя следующую команду:

После написания этой команды наш скрипт начнет работать, и теперь мы можем получить доступ к нашему веб-серверу по адресу http: //: 8000. Мы откроем браузер и вставим в него ссылку и будем использовать IP-адрес, назначенный нашему Pi маршрутизатором. Мы можем получить доступ к потоковому видео через наш мобильный телефон, планшет и т. Д., В котором установлен браузер и который связан с сетью, аналогичной нашей Pi. Я написал «192.168.1.14:8000» для запуска потокового видео.

Шаг 11: Даем последние штрихи

Поскольку мы протестировали нашу камеру Pi и узнали, что она работает нормально, мы готовы установить ее в подходящем месте. Он может быть установлен возле ворот дома, чтобы мы могли следить за каждым человеком, который входит или выходит из дома. Все, что нам нужно, это включить нашу камеру с помощью адаптера, и было бы лучше поместить ее в корпус и просто оставить сторону камеры открытой для потокового видео.

Приложения

  1. Это может быть установлено в домах в целях безопасности.
  2. Он может быть использован в офисах для мониторинга движения сотрудников.
  3. Он может быть установлен в торговых центрах, на железнодорожных станциях и т. Д., И администрация может получить к нему доступ для проверки и баланса в определенной области.

Appuals.com является участником партнерской программы Amazon Services LLC, и мы получаем комиссию за покупки, сделанные по нашим ссылкам.

Видеонаблюдение, распознавание образов, видеосъемка (и другие подобные вещи) могут быть реализованы на Raspberry PI 3 т.к. этот компьютер обладает достаточной производительностью для того чтобы принимать, хранить, обрабатывать и передавать по wifi, на другие устройства, видео с камеры (например с usb камеры). Существуют специальные камеры для Raspberry PI которые подключаются к специальному разъёму на нём и USB камеры которые подключаются к, какому либо, порту USB на Raspberry PI. Т.к. USB камеры, как правило, гораздо дешевле чем специальные (пусть и хуже) то далее рассмотрим использование именно USB камеры с Raspberry PI. Существует некоторое количество программ для захвата видео с USB камеры или же можно написать свою но для простоты для начала рассмотрим захват и передачу видео с использованием программы motion. Для установки программы motion на Raspberry PI нужно сначала подключиться к нему через программу Putty (или любую другую программу-терминал с возможностью связи по SSH) (о том как это сделать смотрите в предыдущей статье «Raspberry PI 3 настройка и управление GPIO по WIFI»). После подключения к Raspberry PI нужно произвести обновление системы командами sudo apt-get update и sudo apt-get upgrade После успешного обновления системы нужно установить программу motion командой sudo apt-get install motion При установке возможно будет задан вопрос «Do you want to continue?» после которого надо будет ввести буку «Y». После установки программы motion нужно будет внести некоторые изменения в конфигурационные файлы. Откроем файл motion.conf в редакторе nano командой sudo nano /etc/motion/motion.conf после чего daemon off заменить на daemon on далее найдём другие строки для изменения, для этого нажмём сочетание клавиш CTRL+W, впишем «stream_localhost» и нажмём enter, после этого должна найтись нужная строка, если не нашлась то переменная «stream_localhost» называется как то по другому например «webcam_localhost» или что то подобное. После того как строка с данной переменной найдена нужно stream_localhost on заменить на stream_localhost off далее нужно (хотя на самом деле не обязательно) найти строку stream_maxrate 1 и заменить на stream_maxrate 100 потом framerate 2 заменить на framerate 100 после чего minimum_frame_time 0 заменить на minimum_frame_time 1 Последнее делается для того чтобы кадры выводились раз в секунду — это не очень хорошо смотрится но зато видео не будет пропадать при резком изменении изображения. Назначение каждой переменной можно прочитать в комментариях. Теперь сохраним изменения нажав CTRL+O и enter после чего нажмём CTRL+X и выйдем из редактора nano. Теперь давайте отредактируем другой файл, для этого введём команду sudo nano /etc/default/motion и заменим строку start_motion_daemon=no на start_motion_daemon=yes после чего сохраним изменения нажав CTRL+O и enter а дальше нажмём CTRL+X и выйдем из редактора nano. Теперь запустить передачу видео (USB камера при этом должна быть подключена к одному из портов) можно командой sudo service motion start остановить командой sudo service motion stop Для того чтобы увидеть видео нужно открыть браузер, и вписать в адресной строке IP адрес Raspberry PI после чего поставить двоеточие и 8081 (IP адрес Raspberry PI:8081) и нажать enter после чего в браузере должно появится видео с USB камеры. Посмотреть как это всё делается, увидеть результат и кое что ещё можно в видео: Вот так простым способом можно получить видео с USB камеры подключённой к Raspberry PI. Если это Raspberry PI 3 со встроенным wifi и питающийся от powerbank (или какого либо другого переносного источника электроэнергии)(например такой такой или подешевле такой хотя не рекомендуется использовать дешёвый, Raspberry PI нужен нормальный источник питания для использования всех его возможностей, также очень желательно поставить радиатор на процессор и другие микосхемы которые нареваются в ходе работы Raspberry, в идеале радиатор д.б. медным и порытым специальной чёрной краской) то на основе всего этого можно сделать какую либо систему видеонаблюдения, видеокамеру или что то подобное. imageЗаказать Raspberry PI 3 (как на фотографии выше) можно по ссылке http://ali.pub/91xb2, USB камеру (как на фотографии выше) можно заказать по ссылке http://ali.pub/acv3q. Добившись успеха в простом получении видео с камеры можно сделать какое либо полезное устройство вроде переносной видеокамеры, робота и т.д. и/или после этого начать «двигаться дальше» и изучать более сложные и более интересный способы использования камеры с Raspberry PI! КАРТА БЛОГА (содержание)


Источник: bfm-nn.ru