Kamera Multispectral Raspberry Pi: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Kamera multispektral boleh menjadi alat yang berguna untuk mengesan tekanan pada tanaman, atau mengenali spesies yang berlainan sebagai ganti perbezaan tanda tangan pantulan tumbuhan secara umum. Sekiranya digabungkan dengan drone, kamera dapat memberikan data untuk NDVI cepat (Indeks Vegetasi Perbezaan Normalisasi), membuat mosaik ladang, hutan atau hutan, memahami penggunaan nitrogen, membuat peta hasil dan sebagainya. Tetapi kamera multispektral boleh mahal, dan harganya berkadar langsung dengan jenis teknologi yang mereka laksanakan. Pendekatan tradisional untuk spektrometri adalah menggunakan beberapa kamera dengan penapis jalur lebar atau panjang yang membolehkan spektrum yang diperlukan melewati palung sambil menyekat yang lain. Terdapat dua cabaran untuk pendekatan tersebut; pertama, anda perlu mencetuskan kamera pada masa yang sama, atau sedekat mungkin; dan kedua, anda perlu mendaftarkan (menggabungkan gambar lapisan demi lapisan) gambar sehingga dapat membentuk satu komposit terakhir dengan jalur keinginan di dalamnya. Ini bermaksud bahawa banyak proses pasca pemprosesan perlu dilakukan, memakan masa dan sumber (menggunakan perisian mahal seperti arcmap, tetapi tidak semestinya). Pendekatan lain telah menangani perkara ini dengan cara yang berbeza; perkembangan teknologi baru-baru ini di peringkat pemproses telah memungkinkan penciptaan sensor CMOS imbasan dengan penapis jalur yang disatukan dalam susun atur sensor. Pendekatan lain adalah menggunakan splitter beam (prisma) yang akan mengarahkan pancaran cahaya yang berbeza ke sensor yang berbeza. Semua teknologi ini sangat mahal dan oleh itu tidak dapat dijangkau oleh penjelajah dan pembuatnya. Modul Raspberry pi compute dan papan pengembangannya menawarkan jawapan yang murah untuk beberapa soalan ini (tidak semuanya).

Langkah 1: Mengaktifkan Kamera

Pastikan anda mengikuti langkah-langkah untuk mengatur kamera di CM seperti yang ditunjukkan dalam tutorial berikut:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Cetuskan kedua-dua kamera pada masa yang sama menggunakan:

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

Gunakan topik berikut jika atas sebab apa pun ia tidak berfungsi:

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

Arahan lebih lanjut sekiranya anda bermula dari awal dengan CM di sini:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Langkah 2: Komunikasi Bersiri Tanpa Wayar

Beli satu set radio telemetri seperti ini:

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

Radio ini mempunyai empat wayar: Ground (hitam), TX, RX, VCC (merah). Tanggalkan salah satu hujung kabel dan gunakan penyambung wanita yang sesuai dengan pin GPIO. Sambungkan penyambung hitam ke tanah, merah ke 5V, TX ke pin 15, dan RX ke pin 14 header J5 GPIO papan pengembangan modul pengkomputeran.

Pastikan anda menetapkan kadar baud ke 57600, dan komputer host anda telah mengenali dan menambahkan radio sebagai COM (di Windows menggunakan pengurus peranti untuk itu). Sekiranya menggunakan Putty, pilih siri, port COM (3, 4 atau apa sahaja yang ada di komputer anda), dan tetapkan kadar baud ke 57600. Hidupkan CM anda dan setelah selesai memuat, klik masukkan di komputer anda jika anda tidak ' untuk melihat teks yang melalui sambungan. Sekiranya anda melihat teks yang rosak, pergi dan periksa /boot/cmdline.txt. Kadar baud mestilah 57600. jika ada masalah lebih lanjut, sila periksa tutorial berikut:

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

Langkah 3: Kamera …

Anda sebenarnya boleh menggunakan kamera dalam konfigurasi asalnya, tetapi jika tidak, anda perlu mengubahnya untuk menampung lensa M12. Perlu diingat bahawa kamera raspberry pi V1 dan V2 sedikit berbeza, jadi, pemegang M12 lama tidak akan menggunakan kamera baru. Juga, terdapat beberapa masalah ketika mencetuskan kamera baru secara selari, jika anda mengalami masalah ini, sila periksa topik ini di forum raspberry pi:

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

Walau bagaimanapun, kemas kini sudo rpi harus menyelesaikan masalahnya.

Pemegang lensa M12 dapat 'menggiling' dengan Dremel agar sesuai dengan penyambung sensor CMOS dengan papan kamera. Buka lensa asal, dan letakkan lensa baru di atas pemegang M12. Untuk hasil yang lebih baik, anda benar-benar dapat menyingkirkan sepenuhnya dari penyesuai lensa yang asli, tetapi mungkin tidak sepadan dengan risiko yang berisiko merosakkan sensor. Saya menghancurkan sekurang-kurangnya enam papan kamera sebelum berjaya menyingkirkan pemegang plastik yang berada di atas sensor CMOS.

Langkah 4: Sambungan Wifi dan Storan Tambahan

Papan pengembangan CM hanya mempunyai satu port USB; akibatnya anda harus menggunakannya dengan sangat bijak, mis. sambungan wifi. Sekiranya anda ingin menyelesaikannya, anda perlu menggunakan kemahiran besi pematerian anda dan pasangkan penyambung dual USB di bawah papan pengembangan, di mana USB disolder. Sekiranya anda menggunakan yang sama, saya ada

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

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

Ikuti sahaja susunan kabel dalam gambar.

Setelah selesai, pasangkan modul wifi anda ke dual port, hidupkan CM dan lihat apakah modul wifi berfungsi dengan betul.

Lebih mudah melampirkan kad SD daripada pemacu USB, jadi beli sesuatu seperti ini:

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

Untuk memasang storan luaran baru, ikuti tutorial ini dengan teliti:

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

Kini anda mempunyai 2 port USB, storan tambahan dan sambungan wifi.

Langkah 5: Cetak Sarung

Gunakan ABS

Langkah 6: Satukan Potongan

Sebelum memasang kamera, sambungkan monitor dan papan kekunci ke CM, dan fokuskan lensa. Cara terbaik untuk melakukannya adalah dengan menggunakan arahan berikut:

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

Itu menjalankan kamera selama-lamanya, jadi memerhatikan skrin anda, ketatkan lensa sehingga fokus. Ingatlah untuk melakukannya dengan kamera lain dengan menukar perintah -cs dari 0 hingga 1.

Setelah lensa anda difokuskan, letakkan sedikit gam di antara lensa dan pemegang lensa M12 untuk mengelakkan pergerakan lensa. Lakukan perkara yang sama semasa memasang lensa ke casing. Pastikan kedua-dua lensa diselaraskan seberapa banyak yang mungkin.

Gunakan gerudi untuk membuka lubang di sisi casing dan masukkan antena radio. Letakkan radio dengan selamat dengan menggunakan pita muka dua kali dan sambungkan ke GPIO.

Letakkan papan pengembangan CM di dalam casing dan selamatkan dengan 4 pemanjang heksagon logam 10mm. Amankan penyesuai penyambung kamera agar tidak melantun di dalam.

Langkah 7: Konfigurasikan Dropbox-Uploader, Pasang Skrip Kamera

Pasang dropbox_uploader mengikut arahan yang diberikan di sini

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Gunakan skrip yang serupa dengan gambar.

Langkah 8: Produk Akhir

Kamera terakhir boleh diletakkan di bawah drone bersaiz sederhana (650 mm ⌀) atau lebih kecil lagi. Semuanya bergantung pada konfigurasi. Kamera tidak lebih daripada 350-400 gram.

Untuk menghidupkan kamera, anda perlu menyediakan bateri yang terpisah, atau menyambungkan kamera ke papan kuasa drone anda. Berhati-hati agar tidak melebihi keperluan kuasa papan CM. Anda boleh menggunakan item berikut untuk menghidupkan kamera anda:

www.adafruit.com/products/353

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

Anda juga boleh membina sokongan, dan peredam anti getaran mengikut spesifikasi drone anda.

Setelah anda mengambil gambar pertama, gunakan program GIS seperti Qgis atau Arcgis Map untuk mendaftarkan gambar anda. Anda juga boleh menggunakan matlab.

Selamat terbang!