A Raspberry Pi Batinator: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A Batinator egy hordozható Raspberry Pi, amely PinoIR (No Infrared Filter) kameramodult használva rögzíti a videót sötétben 90 képkocka / másodperc sebességgel, 640x480 felbontásban. A tetején 48 LED-es infravörös megvilágító található, és az energiát egy újratervezett 12 V-os újratölthető fúróelem biztosítja. Nemrégiben lenyűgöztek a denevérek, akik ellátogatnak egy esti kertünkbe, és ezt azért építettem, hogy megpróbáljam megörökíteni a kis szépségeket.

Kiderült, hogy a Batinator praktikus a villámok rögzítéséhez is, talán a Storminator: Youtube videónak kellett volna neveznem:

Ha nem tudja megtekinteni a beágyazott videót, akkor a YouTube -on: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw további információkkal a https://www.youtube.com/embed/Bd2L6NeaoOg oldalon

A (nagyon egyszerű) Python -kód a GitHub -on található a https://github.com/MisterEmm/Batinator oldalon

1. lépés: Denevérészlelés

Csak tavaly augusztusban költöztünk be ebbe a házba, így igazán izgalmas volt, amikor néhány hete először észrevettem a denevéreket a kertben. Főleg alkonyatkor láthatók, amikor kijönnek az erdőben, hogy lepkéket és más rovarokat lakmározzanak. Kertünkben látszólag gazdag gyűjtemények találhatók, és általában nem kell sokáig nézni, hogy megnézze őket, gyakran körökben repülve lebegnek, amit csak találnak. Azért, hogy többet megtudjak, vettem egy denevérérzékelő készletet a helyi maplintól, ami szórakoztató forrasztás volt, és nagyon jól működik. Ekkor elgondolkodtam azon, vajon lehetséges -e, hogy lefilmezzük őket, hogy közelebbről megnézzük, és remélhetőleg még azt is be tudjuk azonosítani, hogy milyen denevérfajok látogattak el! Volt egy tartalék Raspberry Pi 2, és tavaly születésnapomra kaptam egy Pi NoIR (noir = nincs infravörös szűrő) kamera modult, úgyhogy gondoltam kihasználom, és meglátom, mi történt.

2. lépés: A kód

Először azzal kezdtem, hogy beállítottam a kamerát a Pi -n, követve az utasításokat és a MagPi Magazin fényképezőgép -példáját, majd az internethez fordultam, hogy találjak más példákat, amelyeket a videó rögzítéséhez alkalmazhatnék.

A tökéletes kódot az Average Man vs Raspberry Pi webhelyen találtam, amely jól dokumentált és nagyon könnyen követhető. Az igényeimnek megfelelően néhány változtatást eszközöltem, különös tekintettel arra, hogy a rögzített videót 5 perces darabokra osztom - minden 5 perc 15 percet vesz igénybe a visszanézéshez a képkockasebesség miatt!

Az általam használt kód mind elérhető a GitHubon - nagyon egyszerű!

3. lépés: Első fény

Kezdetben abban reménykedtem, hogy a Pi -re szerelt maroknyi infravörös LED -et használhatom a denevérek megvilágítására, ezért vadászatba kezdtem a műhelyben, hogy megnézzem, mit találhatok. Találkoztam egy törött biztonsági kamerával, és hamarosan szétszedtem, levágva a LED -eket az áramköri lapról, hogy minél több "láb" maradjon. Ezután forrasztottam ezeket egy perma-proto táblára, csatlakoztattam a Pi-hez és teszteltem.

A telefonom kameráján át nézve minden bizonnyal működtek, így aznap este telepítettem a Pi -t a kertben, bedugtam a fészer konnektorába, és befészkelődtem egy kényelmes növényi edénybe. A 40 perc letelte után izgatottan lemásoltam a felvételt a laptopomra megtekintésre, és - semmi, nem kolbász!

Nyilvánvaló volt, hogy a négy megmentett LED megvilágítása közel sem volt elég erős, mivel a denevérek valószínűleg legalább egy méterre voltak a Pi -től. Elmentem a Google -ba megoldásokat keresni!

4. lépés: Több erő

Találtam egy remek cikket a málna -kémről, összehasonlítva az infravörös megvilágítás különböző lehetőségeit, és úgy döntöttem, hogy beszerezek egy IR -megvilágítót - lényegében egy kis reflektorral, tele IR -LED -ekkel. Az egyik, amit az ebay -en vettem, 48 LED -et tartalmaz, és 12 voltos egyenáramú árammal működik - szó szerint ez volt a legolcsóbb brit készlet, körülbelül 5 fontért, és pár nappal később megérkezett.

Ez sokkal jobban hasonlított! Csatlakoztattam a Pi mellé az elsötétített műhelyben, és lefuttattam pár tesztvideót, lerövidítve a rögzítési időt a Batinator.py szkriptben, de 90 képkocka / másodperc sebességgel rögzítve.

A tesztvideók visszanézése jó hír/rossz hír volt - a megvilágítás fantasztikus volt, nagyon jó több méteren keresztül. Hátránya, hogy a videó folyamatosan villogott, egészen addig, amíg nem nézhető. Volt egy olyan érzésem, hogy tudom, mi lehet ennek az oka, az új megvilágító tápegysége. Elméletem szerint a villódzás a hálózati feszültség 50 Hz -es rezgéseit tükrözi, ezért beállítottam egy teszt szkriptet 10 másodperc videó rögzítésére 90, 85, 80, 70, 60, 50 és 40 képkocka sebességgel. Ha összehasonlítjuk a videókat, az 50 képkocka / másodpercen kívül mindegyiknek volt villódzó hatása. Ez kissé csalódást okozott, mivel nagyon szerettem volna a képkockasebességet a határáig tolni.

Visszatértem a fényképezőgép specifikációiról szóló cikkhez inspirációként, és megállapítottam, hogy ha a képsebességet 49 kép / mp -re csökkentik, akkor a rögzítési felbontás 640x480 -ról 1296 × 730 -ra növelhető - ez kompromisszum!

5. lépés: További vizsgálatok

Másnap este kiment a kamera, vissza a fészer oldalán lévő ültetőgépébe, és a kertre mutatott.

Amint visszavonultam a beltérbe, láttam egy denevért körözni, így reménykedtem, hogy ezúttal valami jót fogok rögzíteni. 45 perccel később elkezdtem nézni a felvételeket, és bár egy -két hibát elkaptam a kamera közelében, a mozgó denevér egyáltalán nem volt megvilágítva.

Láttam a filmen sziluettben, ahogy tökéletes körökben kering a fal felett, de nyilvánvalóan még mindig túl messze volt az infravörös fénytől.

Másnap este úgy döntöttem, hogy feldobom a játékomat, ezért ahelyett, hogy a kamerát az erőforrás közelébe helyeztem volna a fészerbe, egy hosszabbítót futottam ki a madáretetőhöz, amely majdnem a kert közepén van, és sokkal közelebb ahhoz, ahol általában látom a denevérek. Egy titkos fegyvert is bevetettem - a büdös zoknit! Néhány héttel korábban láttam a Springwatch -on, hogy Martin Hughes -Games úgy vonzotta a lepkéket, hogy felakasztotta a sör, a bor és a barnacukor keverékébe áztatott zoknit - ezt hívják "cukrozásnak". Arra gondoltam, hogy ha molyokat tudok vonzani a kamera közelében, akkor ez vonzza a denevéreket. Nem túl korrekt a molylepkékkel kapcsolatban, de tessék, nem csábítanám őket minden éjjel a piszkos harisnyámmal. A következő éjszakákon nem jártam sikerrel (túl hideg és nedves), de készenlétben tartottam egy sörkészletet (természetesen a lepkék számára).

6. lépés: Bat-tery Power

Az esti batinátor telepítésének nehézsége az volt, hogy egy hosszabbító vezetéket kellett futtatni a fészerből, csatlakoztatni a Pi -t és a megvilágítót, majd megpróbálni őket a denevérek helyéhez igazítani - ez 10-15 percet vett igénybe. gondot okozott késő este eltüntetni. Úgy döntöttem, hogy elemmel akarok működni, hogy a felvétel elindítása egyszerű legyen, mint kiugrani és megnyomni a "go" gombot.

Először arra gondoltam, hogy 12V -os akkumulátort használok a megvilágítóhoz, és külön 5V -os tápegységet a Pi -hez, de ez ügyetlen megoldásnak tűnt, ezért úgy döntöttem, hogy egy 12V -os akkumulátorral fogom mindkettőt táplálni. Már 12V -os áramforrásokat fedeztem fel egy másik projekthez, ezért úgy döntöttem, hogy egy hordozható 12v/5v -os tápegységet építek, amely elég moduláris ahhoz, hogy mindkét célra használható legyen.

Egy régi 12 voltos akkus fúróval kezdtem (nagyon olcsó!) - Fűrészeltem a fogantyún, közvetlenül a ravasz alatt, sima felületet hagyva, hogy a projektdobozt biztonságosan rögzítsem a tetején kábelkötegelőkkel. a 12 V -os kábel jól látható volt az aprított fogantyú belsejében, ezért csak egy csatlakozási blokkot adtam hozzá a dolgok egyszerűsítése érdekében.

A projektdobozba egy egyenáramú csatlakozót kötöttem, amely a megvilágító 12 V -os bemenetéhez csatlakozik, és ezzel párhuzamosan egy szabványos 12 V -os autós hálózati aljzatot is csatlakoztattam, lyukakat fúrtam, hogy hátul átdughassák őket. Ez lehetővé tenné, hogy csatlakoztathassak egy USB adaptert, hogy a fúró akkumulátor 12 V -os tápellátását 5 V 2.1a és 1a USB kimenetre alakíthassam át. Ezután hozzáadtam egy főkapcsolóval a dobozhoz, és mielőtt becsatlakoztattam az értékes Pi -t, teszteltem az USB kimenetet egy Adafruit USB Charger Doctor segítségével, minden jól nézett ki!

7. lépés: Íme a Batinator

A teljes erőforrás mellett csak a Pi -t és a megvilágítót kellett az alaphoz illeszteni, hogy szép és hordozható legyen.

A megvilágítóhoz egy praktikus forgatható konzol került, így ezt könnyű volt a Pi tok fedelére csavarozni, és enyhén felragasztottam a kamera modult, hogy mindig megfelelően illeszkedjenek. Hosszabb kamera szalagkábelt kellett használnom, hogy megbizonyosodjak arról, hogy nincs túlfeszítve.

Tudtam, hogy a 12v/5v -os bázist más projektekkel is használni szeretném, ezért le kellett szerelnem a Pi tokot - a Lego kényelmes és tökéletes félig állandó megoldásnak bizonyult! Egy lapos Lego-alapot melegen ragasztottam a tápegység tetejére, és egy másikat a Pi-tok aljára, erősen illesztve a kettőt.

A késztermékre vágott darabokkal valóban a "-inátorok" jutottak eszembe, amelyeket a szerencsétlen gonosz tudós, Heinz Doofenshmirtz készített a Phineas & Ferb rajzfilmben, és így kapta a Batinator nevet! Tanulva a többi beavató sorsából, úgy döntöttem, hogy kihagyom egy kiemelkedő "Önpusztítás" gombot.

A 12 V -os akkumulátor használatának nem tervezett előnye az volt, hogy a hálózati feszültség 50 Hz -es villogása megszűnt, így ismét videofelvételt készíthettem a teljes 90 képkocka másodpercenként. Most már csak az volt a helyzet, hogy meg kellett várni az időjárás javulását!

8. lépés: Befejezés és felvétel

Jellemzően az időjárás romlott, amint a Batinator készen állt, és csak az utolsó néhány meleg estén tudtam megfelelően tesztelni. A korai felvételeket a YouTube videóban láthatod - bár lehet, hogy egy -két lepke is benne van! A sötétben történő rögzítés során nehéz elképzelni a méretarányt, ezért néha nehéz megmondani, hogy valami kicsi vagy csak messze van. A denevér azonban nagyon jellegzetes!

Próbáltam különböző rögzítési felbontásokat használni, de a 90 fps 640x480 a kedvencem - bármi gyorsabb, és a dolgok csak elmosódnak a képernyőn, bár 720p elmosódás! Az infravörös megvilágító körülbelül 2-3 méterig hatékony, így ennek és a VGA felbontásnak a kidolgozásához a terv az, hogy kísérletet teszünk arra, hogy a fényképezőgépet különböző helyekre helyezzük, hogy a lehető legközelebb kerülhessünk ahhoz, ahol a denevérek elrepülnek. Vagy baglyok, ufók, villámok, nem vagyok nyűgös. Remélem, hogy az elkövetkező hetekben messzebbre vihetem, talán lefelé az erdőben vagy egy denevér sétán a helyi természetvédelmi területen.

2016. 07. 20. frissítés: Rövid villámfelvételeket készített a Batinatorról!

Frissítés 2016.07.24.: Még néhány denevér és néhány lepke!

Az átalakított fúróakkumulátor nagyon jól működik, megpróbálom teljesen feltölteni, mielőtt egy estét "kiraknánk", de minden nagyon boldogan működik több mint két órán keresztül. Nem hagytam teljesen lemerülni az akkumulátort a Pi -hez csatlakoztatva, mivel úgy gondolom, hogy ez nem túl jó neki.

A VLC segítségével néztem vissza a rögzített.mp4 fájlokat, és úgy találom, hogy ez jó megoldás laptopon és mobilon egyaránt. A videók szerkesztése egyszerű a Windows Movie Maker alkalmazásban, most már megszoktam, hogy gyors előretekeréssel nézem vissza a fájlokat VLC-ben, megjegyezve a képernyőn megjelenő "felvételek" idejét, hogy később könnyebb legyen a vágás.

A Batinator nagyon szórakoztató volt építeni, és még szórakoztatóbb a használata, egyszerűen szeretem az egyszerű megbízhatóságát és a furcsa megjelenését. Ez az első hordozható Pi projekt is, amit kipróbáltam, és rengeteg új lehetőséget nyit meg. Több videót is linkelni fogok ehhez az oktatható anyaghoz, amint (ujjakat keresztbe) rögzítik. Bocsáss meg, amíg az eget nézem…