The Raspberry Pi Batinator: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Batinator adalah Raspberry Pi mudah alih yang menggunakan modul kamera PinoIR (Tanpa Infrared Filter) untuk merakam video dalam gelap pada 90 bingkai sesaat, resolusi 640x480. Ia dilengkapi dengan 48 LED inframerah di atas dan kuasa diberikan oleh bateri gerudi 12v yang boleh dicas semula. Saya baru-baru ini terpesona dengan kelawar yang mengunjungi kebun kami pada suatu malam dan membina ini untuk mencuba dan melihat keindahan kecil dalam filem.

Ternyata Batinator juga berguna untuk merakam kilat, saya semestinya memanggilnya Storminator: Video Youtube di:

Sekiranya anda tidak dapat melihat video terbenam di YouTube di: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw dengan lebih banyak lagi di

Kod Python (sangat mudah) ada di GitHub di

Langkah 1: Pengesanan Kelawar

Kami hanya berpindah ke rumah ini pada bulan Ogos yang lalu sehingga sangat menggembirakan ketika saya pertama kali melihat kelawar di kebun beberapa minggu yang lalu. Mereka kelihatan pada waktu senja, ketika mereka keluar dari roost mereka di hutan untuk menikmati rama-rama dan serangga lain. Terdapat pilihan yang nampak kaya di kebun kami dan anda biasanya tidak perlu menonton lama untuk melihatnya, sering terbang dalam bulatan menggerakkan apa sahaja yang dapat mereka temui. Diilhamkan untuk mengetahui lebih lanjut, saya membeli alat pengesan kelawar dari maplin tempatan, yang merupakan pematerian yang menyeronokkan dan berfungsi dengan baik. Saya kemudian bertanya-tanya apakah mungkin untuk memfilmkannya untuk melihat lebih dekat dan semoga dapat mengenal pasti spesies kelawar yang dikunjungi! Saya mempunyai cadangan Raspberry Pi 2 dan diberi modul kamera Pi NoIR (noir = no filter inframerah) untuk ulang tahun saya tahun lalu jadi saya fikir saya akan menggunakannya dan melihat apa yang berlaku.

Langkah 2: Kodnya

Saya mulakan dengan memasang kamera di Pi, mengikuti arahan dan contoh kamera dari Majalah MagPi, kemudian beralih ke internet untuk mencari contoh lain yang dapat saya sesuaikan untuk merakam video.

Saya menemui kod yang sempurna di laman web Rata-rata Manusia V Raspberry Pi, yang didokumentasikan dengan baik dan sangat mudah diikuti. Saya membuat beberapa perubahan untuk memenuhi keperluan saya, khususnya untuk membahagikan video yang dirakam menjadi potongan 5 minit - setiap 5 minit memerlukan 15 minit untuk menonton semula kerana framerate!

Kod yang saya gunakan semuanya ada di GitHub - sangat mudah!

Langkah 3: Lampu Pertama

Pada mulanya saya berharap dapat menggunakan segelintir LED inframerah yang dipasang di Pi untuk menerangi kelawar, jadi mula memburu di bengkel untuk melihat apa yang dapat saya dapati. Saya menjumpai kamera keselamatan yang rosak dan segera memisahkannya, melepaskan LED dari papan litar untuk meninggalkan "kaki" sebanyak mungkin. Saya kemudian memasangkannya ke papan perma-proto, menghubungkannya ke Pi dan memberikannya ujian.

Melihat melalui kamera telefon saya, mereka pasti berfungsi, jadi pada petang itu saya menggunakan Pi di kebun, dipasang ke soket elektrik di gudang dan terletak di periuk tanaman yang mudah digunakan. Setelah 40 minit habis, saya dengan senang hati menyalin rakaman ke komputer riba saya untuk dilihat dan - tidak ada, bukan sosej!

Sudah jelas bahawa pencahayaan keempat LED yang diselamatkan tidak cukup kuat, kerana kelawar mungkin berada sekurang-kurangnya satu meter dari Pi. Mati saya pergi ke google untuk mencari penyelesaian!

Langkah 4: Lebih Kuasa

Saya menjumpai artikel hebat mengenai raspberrypi-spy yang membandingkan pelbagai pilihan untuk pencahayaan IR dan memutuskan untuk mendapatkan IR Illuminator - pada dasarnya lampu sorot kecil yang dipenuhi dengan LED IR. Yang saya beli di ebay mempunyai 48 LED dan dikuasakan oleh 12 volt DC - ia benar-benar yang paling murah di UK dengan harga kira-kira £ 5 dan tiba beberapa hari kemudian.

Ini lebih seperti itu! Saya memasangkannya di sebelah Pi di bengkel yang gelap dan menjalankan beberapa video ujian, memendekkan masa rakaman dalam skrip Batinator.py tetapi membiarkannya ditangkap pada 90fps.

Menonton video ujian kembali adalah berita baik / berita buruk - pencahayaannya hebat, sangat bagus selama beberapa meter. Kelemahannya adalah bahawa video itu sentiasa berkedip, sehingga tidak dapat ditonton. Saya mempunyai perasaan bahawa saya tahu apa penyebabnya, bekalan kuasa pencahayaan baru. Teori saya adalah bahawa kerlipan mencerminkan ayunan 50hz kuasa utama, jadi saya menyediakan skrip ujian untuk merakam 10 saat video pada 90, 85, 80, 70, 60, 50 dan 40 bingkai sesaat. Membandingkan video cukup pasti semuanya mempunyai kesan kelipan selain dari 50fps. Ini agak mengecewakan kerana saya benar-benar ingin mendorong kadar bingkai ke hadnya.

Saya kembali ke artikel spesifikasi kamera untuk mendapatkan inspirasi dan mendapati bahawa jika kadar bingkai diturunkan menjadi 49fps, maka resolusi tangkapan dapat ditingkatkan dari 640x480 hingga 1296 × 730 - kompromi!

Langkah 5: Lebih Banyak Ujian

Keluar kamera pada malam berikutnya, kembali ke penanamnya di sisi bangsal dan menunjuk ke seberang taman.

Sebaik sahaja saya berundur di dalam rumah, saya dapat melihat kelelawar berputar-putar, jadi saya berharap kali ini saya dapat menangkap sesuatu yang baik. 45 minit kemudian saya mula menonton rakaman itu kembali dan walaupun saya telah menangkap bug atau dua bug dekat dengan kamera, kelawar yang bergerak sama sekali tidak diterangi.

Saya dapat melihatnya di filem dalam bentuk siluet ketika berputar di dinding dalam lingkaran sempurna tetapi jelas masih terlalu jauh dari cahaya IR.

Malam berikutnya saya memutuskan untuk menaikkan permainan saya, jadi alih-alih meletakkan kamera di dekat sumber kuasanya di kandang, saya berlari memimpin ke arah penyuap burung, yang hampir di tengah-tengah kebun dan jauh lebih dekat ke tempat saya biasanya melihat kelawar. Saya juga menggunakan senjata rahsia - kaus kaki yang berbau! Saya telah melihat di Springwatch beberapa minggu sebelumnya bahawa Martin Hughes-Games telah menarik ngengat dengan menggantung kaus kaki yang direndam dalam campuran bir, wain dan gula merah - "Sugaring" itu disebut. Saya fikir jika saya dapat menarik ngengat di dekat kamera maka ini akan menarik kelawar. Tidak begitu adil pada rama-rama tetapi di sana anda pergi, saya tidak akan menggoda mereka setiap malam dengan kaus kaki saya. Saya tidak berjaya pada malam-malam berikutnya (terlalu sejuk dan basah) tetapi menyimpan stok bir yang berguna (untuk ngengat tentu saja) sekiranya berlaku.

Langkah 6: Kekuatan Bat-tery

Kesukaran dalam "menggunakan batinator" pada suatu malam adalah bahawa ia melibatkan menjalankan penyambungan lanjutan dari kandang, memasang Pi dan pencahayaan dan kemudian berusaha menyelaraskannya ke arah tempat kelawar - ini akan memakan masa 10-15 minit dan adalah kesulitan untuk ditangguhkan pada larut malam. Saya memutuskan bahawa saya ingin menggunakan bateri, supaya memulakan tangkapan menjadi mudah seperti mengeluarkannya dan menekan butang "pergi".

Mula-mula saya terfikir untuk menggunakan bateri 12v untuk pencahayaan dan power bank 5v yang berasingan untuk Pi, tetapi ini terasa seperti penyelesaian yang kekok, jadi saya memutuskan untuk menggunakan bateri 12v tunggal untuk mengaktifkan kedua-duanya. Saya sudah meneroka sumber kuasa 12v untuk projek lain, jadi memutuskan untuk membina bekalan 12v / 5v mudah alih yang cukup modular untuk digunakan untuk kedua-dua tujuan.

Saya bermula dengan gerudi tanpa wayar 12v lama (yang sangat murah!) - Saya menggergaji pegangan tepat di bawah pencetus, meninggalkan permukaan yang rata untuk membetulkan kotak projek di atasnya dengan ikatan kabel. kabel 12v jelas kelihatan di dalam pemegang cincang, jadi saya hanya menambah blok sambungan untuk memudahkan.

Di dalam kotak projek, saya memasang kabel DC yang akan disambungkan ke input 12v pencahayaan, dan secara bersamaan menyambungkan soket kuasa kereta 12v standard, lubang penggerudian untuk mereka tekan di bahagian belakang. Ini membolehkan saya memasang penyesuai USB untuk menukar bekalan 12v dari bateri gerudi ke output usb 5v 2.1a dan 1a. Saya kemudian menambah suis kuasa utama ke kotak dan sebelum memasang Pi berharga menguji output USB menggunakan Adafruit USB Charger Doctor, semuanya kelihatan baik!

Langkah 7: Lihatlah Batinator

Dengan kekuatan semua jenis, saya hanya perlu memasangkan Pi dan pencahayaan ke pangkal untuk menjadikannya bagus dan mudah dibawa.

Pencahayaan dilengkapi dengan pendakap berpusing yang berguna jadi ini mudah dipasang pada penutup casing Pi, dan saya dengan ringan melekatkan modul kamera di atasnya sehingga mereka selalu diselaraskan dengan betul. Saya perlu menggunakan kabel pita kamera yang lebih panjang untuk memastikan ia tidak terlalu ketat.

Saya tahu saya mahu menggunakan pangkalan 12v / 5v dengan projek lain jadi saya perlu membuat casing Pi dapat dilepaskan - Lego ternyata menjadi penyelesaian separa kekal yang mudah dan sempurna! Saya melekatkan asas Lego rata ke bahagian atas kotak kuasa, dan satu lagi ke pangkal casing Pi, memasangkan keduanya dengan kuat.

Dengan semua potongan pada produk siap benar-benar mengingatkan saya tentang "-inator" yang diciptakan oleh saintis jahat Heinz Doofenshmirtz dalam kartun Phineas & Ferb, dan oleh itu Batinator dinamakan! Belajar dari nasib yang lain - saya memutuskan untuk menghilangkan butang "Self Destruct" yang menonjol.

Manfaat yang tidak dirancang menggunakan bateri 12v ialah kelipan 50hz dari elektrik utama dihapuskan, jadi saya sekali lagi dapat merakam video pada 90 bingkai penuh sesaat. Sekarang hanya menunggu cuaca bertambah baik!

Langkah 8: Selesaikan & Rakaman

Biasanya cuaca semakin buruk sebaik sahaja Batinator siap, dan hanya pada beberapa malam terakhir yang hangat saya dapat memberikannya ujian yang tepat. Anda dapat melihat rakaman awal dalam video YouTube - walaupun mungkin ada satu atau dua ngengat yang disertakan! Merakam dalam kegelapan sukar untuk mendapatkan idea skala, jadi kadang-kadang sukar untuk mengetahui apakah sesuatu itu kecil atau jauh. Kelawar agak berbeza!

Saya cuba menggunakan pelbagai resolusi tangkapan tetapi 90fps 640x480 adalah kegemaran saya - apa-apa yang lebih pantas dan keadaan menjadi kabur di skrin, walaupun kabur 720p! Pencahayaan IR berkesan hingga kira-kira 2-3 meter, jadi untuk bekerja dan resolusi VGA, rencananya adalah dengan melakukan eksperimen meletakkan kamera di lokasi yang berlainan agar sedekat mungkin ke tempat kelelawar terbang melewati. Atau burung hantu, UFO, kilat, saya tidak cerewet. Saya berharap dapat melangkah lebih jauh dalam beberapa minggu mendatang, mungkin menyusuri hutan atau berjalan kaki kelelawar di cagar alam setempat.

Kemas kini 2016-07-20: Merakam beberapa rakaman kilat ringkas di Batinator!

Kemas kini 2016-07-24: Beberapa lagi kelawar dan beberapa ngengat!

Bateri gerudi yang ditukar berfungsi dengan sangat baik, saya cuba mengisinya sepenuhnya sebelum "meletakkan kelawar" pada suatu petang, tetapi semuanya berjalan dengan senang hati selama lebih dari dua jam. Saya tidak membiarkan bateri habis hingga nol semasa disambungkan ke Pi kerana saya membayangkan ini tidak bagus untuknya.

Saya telah menggunakan VLC untuk melihat kembali fail.mp4 yang ditangkap dan mendapati ini menjadi pilihan yang baik pada komputer riba dan juga mudah alih. Mengedit video adalah mudah di Windows Movie Maker, saya sekarang terbiasa melihat semula fail dalam VLC dengan pantas ke hadapan, mencatat masa-masa "blip" di layar untuk memudahkan pemangkasan di kemudian hari.

Batinator sangat senang dibina, dan lebih senang digunakan, saya suka kebolehpercayaannya yang sederhana dan penampilannya yang unik. Ini juga merupakan projek Pi mudah alih pertama yang saya cuba, yang membuka banyak kemungkinan baru, saya akan menghubungkan lebih banyak video dengan arahan ini ketika mereka (jari disilangkan) ditangkap. Sekarang maafkan saya semasa saya melihat langit …