Raspberry Pi Batinator: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Batinator on kannettava Raspberry Pi, joka käyttää PinoIR (No Infrared Filter) -kameramoduulia videon tallentamiseen pimeässä 90 kuvaa sekunnissa, 640x480 resoluutiolla. Sen päällä on 48 LED-infrapunavalaisin ja virran tarjoaa uudelleen suunniteltu 12 voltin ladattava poraparisto. Olen äskettäin kiehtonut lepakkoilijoista, jotka vierailevat iltamme puutarhassa ja rakensivat tämän yrittääkseen saada pienet kaunottaret elokuviin.

Osoittautuu, että Batinator on myös kätevä salamoiden tallentamiseen, minun olisi ehkä pitänyt kutsua sitä Storminator: Youtube -videoksi osoitteessa:

Jos et voi katsoa upotettua videota, se on YouTubessa osoitteessa https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw ja lisää osoitteessa

(Erittäin suoraviivainen) Python -koodi on GitHubissa osoitteessa

Vaihe 1: Lepakon tunnistus

Muutimme tähän taloon vasta viime elokuussa, joten oli todella jännittävää, kun huomasin lepakot puutarhassa muutama viikko sitten. Ne näkyvät pääasiassa illan hämärtyessä, kun he tulevat ulos metsästä istumaan juhlimaan koita ja muita hyönteisiä. Puutarhassa on näennäisesti rikkaita poimintoja, eikä sinun yleensä tarvitse katsoa kovin kauan nähdäksesi niitä, usein lentäen ympyröissä, jotka leijuvat mitä tahansa. joka oli hauska juotos ja toimii todella hyvin. Mietin sitten, olisiko mahdollista kuvata ne tarkemmin ja toivottavasti jopa tunnistaa, mitkä lepakkolajit vierailivat! Minulla oli ylimääräinen Raspberry Pi 2 ja sain Pi NoIR (noir = ei infrapunasuodatin) -moduulin syntymäpäivääni varten viime vuonna, joten ajattelin käyttää sitä ja katsoa mitä tapahtui.

Vaihe 2: Koodi

Aloitin asettamalla kameran Pi -laitteeseen noudattamalla MagPi -lehden ohjeita ja kameraesimerkkiä. Sitten käännyin Internetin puoleen löytääkseni muita esimerkkejä, joita voisin mukauttaa videon tallentamiseen.

Löysin täydellisen koodin Average Man vs Raspberry Pi -sivustolta, joka oli hyvin dokumentoitu ja todella helppo seurata. Tein muutamia tarpeitani vastaavia muutoksia, erityisesti jakaakseni tallennetun videon 5 minuutin paloiksi - jokainen 5 minuutin katselukerta kestää 15 minuuttia kuvataajuuden vuoksi!

Käyttämäni koodi on kaikki saatavilla GitHubissa - se on hyvin yksinkertaista!

Vaihe 3: Ensimmäinen valo

Toivoin aluksi, että käytän kourallista Pi: hen asennettuja infrapuna -LEDejä valaisemaan lepakoita, joten aloin metsästää työpajassa nähdäkseni, mitä löydän. Törmäsin rikkoutuneeseen turvakameraan ja erotin sen pian erilleen, leikkasin piirilevyn LEDit jättämään mahdollisimman paljon "jalkaa". Juotin ne sitten perma-proto-levylle, liitin ne Pi: hen ja testasin sitä.

Katsellessani puhelimeni kameraa he varmasti toimivat, joten sinä iltana laitoin Pi: n puutarhaan, kytkettiin irti pistorasiaan ja kätkeydyin kätevään ruukkuun. Kun 40 minuuttia oli kulunut, kopioin innoissani kuvamateriaalin kannettavalle tietokoneelleni katseltavaksi - ei mitään, ei makkaraa!

Oli selvää, että neljän pelastetun LED -valon valaistus ei ollut läheskään tarpeeksi voimakas, sillä lepakoita oli luultavasti vähintään metrin päässä Pi: stä. Poistuin Googlesta etsimään ratkaisuja!

Vaihe 4: Lisää tehoa

Löysin suuren artikkelin vadelmavakoilusta, jossa verrattiin eri vaihtoehtoja IR -valaistukseen, ja päätin hankkia IR -valaisimen - pohjimmiltaan pienen kohdevalon, joka oli täytetty IR -LED -valoilla. Ebaysta ostamassani on 48 LEDiä ja se saa virtansa 12 voltin tasavirralla - se oli kirjaimellisesti halvin Yhdistyneessä kuningaskunnassa varastossa noin 5 puntaa ja saapui pari päivää myöhemmin.

Tämä oli paljon enemmän kuin se! Yhdistin sen Pi: n rinnalle pimeässä työpajassa ja suoritin pari testivideota lyhentäen Batinator.py -skriptin tallennusaikaa, mutta jätin sen sieppaamaan 90 kuvaa sekunnissa.

Testivideoiden katsominen oli hyvä uutinen/huono uutinen - valaistus oli fantastinen, todella hyvä useille metreille. Haittapuoli on, että video välkkyi jatkuvasti, kunnes se oli katsomaton. Minulla oli tunne, että tiesin mistä tämä johtuu, uuden valaisimen virtalähde. Teoriani oli, että välkkyminen heijasti verkkovirran 50 Hz: n värähtelyjä, joten asetin testiskriptin tallentamaan 10 sekuntia videota 90, 85, 80, 70, 60, 50 ja 40 kuvaa sekunnissa. Vertaamalla videoita varmasti niillä kaikilla oli välkkyvä vaikutus lukuun ottamatta 50 kuvaa sekunnissa. Tämä oli hieman pettymys, koska halusin todella työntää kuvataajuuden rajalleen.

Palasin kameran teknisiä tietoja käsittelevään artikkeliin inspiraation saamiseksi ja huomasin, että jos kuvataajuus lasketaan 49 kuvaan sekunnissa, sieppaustarkkuutta voidaan nostaa 640x480: sta 1296 × 730: een - kompromissi!

Vaihe 5: Lisää testausta

Kamera meni ulos seuraavana yönä, takaisin istutuspaikkaansa katoksen puolelle ja osoitti puutarhan poikki.

Heti kun vetäydyin takaisin sisätiloihin, näin lepakon kiertävän ympärillä, joten olin toiveikas, että tällä kertaa otan jotain hyvää. 45 minuuttia myöhemmin aloin katsella kuvamateriaalia taaksepäin ja vaikka olin havainnut bugin tai kaksi lähellä kameraa, liikkuva lepakko ei ollut valaistu lainkaan.

Näin sen elokuvassa siluettina, kun se pyörähti ympäri seinää täydellisin ympyröin, mutta se oli ilmeisesti vielä liian kaukana IR -valosta.

Seuraavana yönä päätin nostaa pelini, joten sen sijaan, että asetin kameran lähelle sen virtalähdettä kattoon, juoksin jatkojohdon lintujen syöttölaitteeseen, joka on melkein keskellä puutarhaa ja paljon lähempänä sitä, missä yleensä näen lepakot. Käytin myös salaista asetta - haisevaa sukkia! Olin nähnyt Springwatchissa muutama viikko aikaisemmin, että Martin Hughes -Games oli houkutellut koita ripustamalla olut, viini ja ruskea sokeri - "sokerointi" -seokseen kastetut sukat. Ajattelin, että jos voisin houkutella koita kameran lähelle, tämä puolestaan houkuttelee lepakoita. Ei kovin reilua koiden suhteen, mutta näillä mennään, en houkuttele heitä joka ilta houkuttelevalla sukkahousullani. Minulla ei ollut menestystä seuraavina iltoina (liian kylmä ja märkä), mutta pidin olutta varastossa (tietysti koille) joka tapauksessa.

Vaihe 6: Lepovirta

Illan "batinaattorin käyttöönoton" vaikeus oli se, että se sisälsi jatkojohdon kuljettamisen katoksesta, kytkemisen Pi: hen ja valaisimeen ja yrittämällä sitten kohdistaa ne kohti lepakoita - tämä kestää 10-15 minuuttia ja oli vaikea laittaa pois myöhään illalla. Päätin, että haluan siirtyä paristokäyttöiseen, jotta kaappauksen aloittaminen olisi yksinkertaista kuin sen avaaminen ja "go" -painikkeen painaminen.

Ajattelin ensin käyttää 12 voltin akkua valaisimessa ja erillistä 5 voltin virtapankkia Pi: lle, mutta tämä tuntui kömpelöltä ratkaisulta, joten päätin käyttää yhtä 12 voltin akkua molempien virransyöttöön. Olin jo tutkimassa 12 voltin virtalähteitä toiseen projektiin, joten päätin rakentaa kannettavan 12v/5v -virtalähteen, joka oli riittävän modulaarinen käytettäväksi molempiin tarkoituksiin.

Aloitin vanhalla 12 V: n akkuporakoneella (erittäin halvalla!) - Sahasin kahvan läpi juuri liipaisimen alapuolella, jättäen tasaisen pinnan kiinnittämään projektilaatikon turvallisesti päälle nippusiteillä. 12 V: n kaapeli oli selvästi näkyvissä hienonnetun kahvan sisällä, joten lisäsin juuri liitäntälohkon yksinkertaistamaan asioita.

Johdotin projektikotelon sisälle tasavirtapistokkeen, joka liitettäisiin valaisimen 12 voltin tuloon, ja kytkin rinnakkain tavallisen 12 voltin auton pistorasian poraamalla reikiä niiden takaosasta. Näin voisin kytkeä USB -sovittimen, jotta poran akun 12 voltin syöttö voidaan muuntaa 5 voltin 2.1a ja 1a USB -ulostuloksi. Lisäsin sitten päävirtakytkimen laatikkoon ja ennen arvokkaan Pi: n kytkemistä testasin USB -ulostulon Adafruit USB Charger Doctorilla, kaikki näytti hyvältä!

Vaihe 7: Katso Batinator

Kun kaikki tehot oli lajiteltu, minun piti vain asentaa Pi ja valaisin pohjaan, jotta se olisi mukava ja kannettava.

Valaisimen mukana tuli kätevä kääntyvä kiinnike, joten tämä oli helppo kiinnittää Pi -kotelon kanteen, ja liimasin kevyesti kameramoduulin päälle, jotta ne olisivat aina oikein kohdistettuina. Minun piti käyttää pidempää kameran nauhakaapelia varmistaakseni, ettei se ollut liian venytetty.

Tiesin, että haluaisin käyttää 12v/5v -kantaa muiden projektien kanssa, joten minun piti tehdä Pi -kotelo irrotettavaksi - Lego osoittautui käteväksi ja täydelliseksi puolipysyväksi ratkaisuksi! Liimasin kuuman liimatun Lego-pohjan virtalähteen yläosaan ja toisen Pi-kotelon pohjaan, sovittamalla nämä kaksi tiukasti yhteen.

Kun kaikki palaset leikattiin valmiiseen tuotteeseen, ne muistuttivat minua todella "-inatorista", jonka onnettoman pahan tutkija Heinz Doofenshmirtz loi Phineas & Ferb-sarjakuvassa, ja niin Batinator nimettiin! Oppiessani muiden ohjaajien kohtalosta päätin jättää pois näkyvän "Self Destruct" -painikkeen.

Suunnittelematon hyöty 12 voltin akun käytöstä oli se, että 50 Hz: n välkkyminen verkkovirrasta poistui, joten pystyin jälleen ottamaan videota täydellä 90 kehyksellä sekunnissa. Nyt oli vain odotettava sään paranemista!

Vaihe 8: Viimeistele ja tallenna

Tyypillisesti sää huononi heti, kun Batinator oli valmis, ja vasta viimeisinä lämpiminä iltoina olen pystynyt antamaan sille asianmukaisen testin. Voit nähdä varhaisen videomateriaalin YouTube -videosta - vaikka mukana saattaa olla koi tai kaksi! Pimeässä tallennettaessa on vaikea saada käsitystä mittakaavasta, joten joskus on vaikea sanoa, onko jokin pieni tai vain kaukana. Lepakko on kuitenkin aika erottuva!

Yritin käyttää erilaisia sieppaustarkkuuksia, mutta suosikkini on 90 kuvaa sekunnissa 640x480 - mikä tahansa nopeampi ja asiat muuttuvat vain sumeiksi näytöllä, vaikkakin 720p: n sumennukseksi! IR-valaisin on tehokas noin 2-3 metriin asti, joten sen ja VGA-tarkkuuden kanssa työskentelemiseksi on tarkoitus kokeilla kameran sijoittamista eri paikkoihin päästäkseen mahdollisimman lähelle lepakkojen ohi kulkevaa paikkaa. Tai pöllöt, UFOt, salama, en ole hölmö. Toivon voivani viedä sen kauemmaksi tulevina viikkoina, ehkä alas metsään tai lepakkoretkelle paikallisella luonnonsuojelualueella.

Päivitys 20.7.2016: Otettu lyhyt salamannopea kuva Batinatorista!

Päivitys 24.7.2016: Muutama lepakoita ja muutama koi!

Muunnettu poraparisto toimii todella hyvin, yritän saada sen täyteen ladatuksi ennen kuin "laitamme maila ulos" illasta, mutta kaikki toimii melko onnellisesti yli kaksi tuntia. En ole antanut akun käydä nollaan, kun se on kytketty Pi: hen, koska mielestäni tämä ei ole kovin hyvä sille.

Olen käyttänyt VLC: tä katsellakseni takaisin otettuja.mp4 -tiedostoja ja pitämään tätä vakaana vaihtoehtona sekä kannettavalla että mobiililaitteella. Videoiden muokkaaminen on suoraviivaista Windows Movie Makerissa. Minulla on nyt tapana katsella tiedostoja VLC: ssä nopeasti eteenpäin, merkitsemällä muistiin mahdolliset ruudulla olevat "virheet", jotta leikkaaminen olisi helpompaa myöhemmin.

Batinatorin rakentaminen oli hauskaa, ja sitä on vielä hauskempaa käyttää, rakastan sen yksinkertaista luotettavuutta ja omituista ulkonäköä. Se on myös ensimmäinen kannettava Pi -projekti, jota olen yrittänyt ja joka avaa paljon uusia mahdollisuuksia. Anteeksi nyt kun katson taivasta…