Raspberry Pi

Používání modulu kamery Raspberry Pi

Používání modulu kamery Raspberry Pi

S modulem kamery Raspberry Pi můžete pomocí svého Raspberry Pi fotografovat a nahrávat videa. Modul nevyžaduje mnoho energie, aby fungoval, a 5V napájecí zdroj, který používáte k napájení vašeho Raspberry Pi, stačí k provozu jak modulu kamery, tak Raspberry Pi.

Kamerový modul Raspberry Pi je k dispozici s různými rozlišeními kamer. V současné době jsou k dispozici tři kamerové moduly Raspberry Pi: (1) Kamerový modul V2 s 8megapixelovým snímačem fotoaparátu Sony IMX219 (2) Pi NoIR Camera V2, který má také 8megapixelový snímač fotoaparátu Sony INX219, ale nemá infračervený filtr, a (3) Vysoce kvalitní fotoaparát Raspberry Pi, který používá 12.3megapixelový snímač Sony IMX477.

V tomto článku vám ukážeme, jak připojit modul kamery Raspberry Pi k Raspberry Pi a jak fotografovat a nahrávat videa pomocí modulu kamery. V tomto článku použijeme modul kamery Raspberry Pi V2, ale ostatní moduly fotoaparátu fungují stejným způsobem.

Chcete-li sledovat tento článek, budete potřebovat následující:

  1. Raspberry Pi 3 nebo Raspberry Pi 4 se síťovým připojením;
  2. kamerový modul Raspberry Pi;
  3. napájecí adaptér micro-USB (Raspberry Pi 3) nebo USB Type-C (Raspberry Pi 4);
  4. 16 GB nebo 32 GB microSD karta s Raspberry Pi OS; a
  5. notebook nebo stolní počítač pro přístup ke vzdálené ploše VNC nebo SSH pro Raspberry Pi.

POZNÁMKA: V tomto článku se k Raspberry Pi připojíme vzdáleně přes VNC nebo SSH pomocí bezhlavého nastavení Raspberry Pi. Pokud nechcete ke svému Raspberry Pi přistupovat vzdáleně přes SSH nebo VNC, budete muset k vašemu Raspberry Pi připojit monitor, klávesnici a myš.

Chcete-li se dozvědět, jak flashovat obraz Raspberry Pi OS na kartu microSD, podívejte se na Jak nainstalovat a používat Raspberry Pi Imager. Pokud potřebujete pomoc s instalací Raspberry Pi OS na Raspberry Pi, přečtěte si Jak nainstalovat Raspberry Pi OS na Raspberry Pi 4. Pokud potřebujete pomoc s bezhlavým nastavením Raspberry Pi, podívejte se, jak nainstalovat a konfigurovat OS Raspberry Pi na Raspberry Pi 4 bez externího monitoru.

Nastavení hardwaru

The Kamera Raspberry Pi V2 sada kamerového modulu je dodávána s dokumentací a kamerovým modulem.

Kamerový modul by měl jít do CAMERA CSI konektor, jak je znázorněno na obrázku níže. Raspberry Pi CAMERA CSI konektor by měl mít pro ochranu tenkou plastovou fólii. Odstraňte tenkou plastovou fólii z CAMERA CSI konektor.

Jakmile je tenká plastová fólie odstraněna z CAMERA CSI konektor, měl by vypadat, jak je znázorněno na obrázku níže.

The CAMERA CSI konektor je ve výchozím nastavení uzamčen. Pro připojení modulu kamery Raspberry Pi k CAMERA CSI konektor, musíte jej nejprve odemknout. Chcete-li odemknout CAMERA CSI konektor, vytáhněte černou část, jak je znázorněno na obrázcích níže, a zvedněte ji.

Plochý kabel modulu kamery Raspberry Pi by měl být vložen do CAMERA CSI konektor.

Vložte plochý kabel modulu kamery Raspberry Pi do konektoru CAMERA CSI. Ujistěte se, že kolíky plochého kabelu směřují dopředu, jak je znázorněno na obrázku níže.

Opatrně zatlačte plochý kabel do konektoru CSI. Ujistěte se, že kolíky jsou částečně viditelné, jak je znázorněno na obrázku níže.

Zatlačte černý držák CSI konektoru dolů a zajistěte plochý kabel na místě.

Jakmile je plochý kabel uzamčen do konektoru CSI, měl by vypadat, jak je znázorněno na obrázku níže.

Ve výchozím nastavení má modul fotoaparátu tenkou plastovou fólii, která chrání objektiv před náhodným poškozením. Před použitím fotoaparátu však musíte odstranit plastovou fólii.

Jakmile je tenká plastová fólie odstraněna z fotoaparátu, měla by vypadat jako ta, která je uvedena na obrázku níže. Fotoaparát je nyní připraven pořizovat fotografie a nahrávat videa.

Zapnutí Raspberry Pi

Jakmile je modul kamery připojen k Raspberry Pi, připojte napájecí kabel k Raspberry Pi a zapněte jej.

Konfigurace modulu kamery Raspberry Pi

Chcete-li fotografovat a nahrávat videa pomocí modulu kamery Raspberry Pi, musíte jej povolit z konfiguračního softwaru Raspberry Pi. Spusťte nástroj příkazového řádku Konfigurace Raspberry Pi pomocí následujícího příkazu:

$ sudo raspi-config

Vybrat Možnosti propojení a stiskněte .

Vybrat Fotoaparát a stiskněte .

Vybrat a stiskněte .

lis .

Vybrat a stiskněte .

Vybrat a stiskněte . Vaše Raspberry Pi by se mělo restartovat.

Jakmile se vaše Raspberry Pi spustí, měl by být povolen kamerový modul Raspberry Pi.

Vytvoření adresáře projektu

Chcete-li uspořádat soubory projektu, vytvořte adresář projektu ~ / práce s následujícím příkazem:

$ mkdir ~ / práce

Po vytvoření adresáře projektu přejděte do adresáře projektu následujícím způsobem:

$ cd ~ / práce

Pořizování snímků z příkazového řádku

Můžete snímat obrázky z kamery Raspberry Pi z příkazového řádku pomocí raspistill program příkazového řádku. raspistill je předinstalován s operačním systémem Raspberry Pi.

Chcete-li pořídit snímek z kamery Raspberry Pi a uložit jej jako nový soubor obrázek1.jpg, spusťte následující příkaz:

$ raspistill -o obrázek1.jpg

Jak vidíte, nový obrazový soubor obrázek1.jpg byl vytvořen.

$ ls -lh

Jak vidíte, modul kamery Raspberry Pi pořídil snímek.

Maximální podporované rozlišení obrazu pro můj 8-megapixelový fotoaparát Raspberry Pi Camera V2 je 3280 × 2464 pixelů.

Pořizování snímků v nižším rozlišení (tj.E., 1024× 768 pixelů), spusťte následující příkaz:

$ raspistill -w 1024 -h 768 -q 100 -o obrázek2.jpg

Jak vidíte, byl pořízen nový obrázek.

$ ls -lh

Nový obrázek má rozlišení 1024× 768 pixelů.

Obrázek můžete svisle převrátit pomocí -VF označte takto:

$ raspistill -vf -o obrázek3.jpg

Jak vidíte, obraz byl převrácen svisle.

Obrázek můžete také vodorovně převrátit pomocí -hf označte takto:

$ raspistill -hf -o obrázek4.jpg

Jak vidíte, obraz byl převrácen vodorovně.

Záznam videa z příkazového řádku

Můžete nahrávat videa pomocí kamery Raspberry Pi z příkazového řádku pomocí malicherný program příkazového řádku. malicherný je předinstalován na Raspberry Pi OS.

Chcete-li nahrát video pomocí kamery Raspberry Pi a uložit jej jako nový soubor video1.h264, spusťte následující příkaz:

$ raspivid -o video1.h264

POZNÁMKA: Název videa musí končit .h264 (H264 video rozšíření).

Byl nahrán krátký videoklip a uložen jako video1.h264, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

Obrázek níže ukazuje video zaznamenané pomocí přehrávaného modulu kamery Raspberry Pi.

Můžete nahrávat video v určitém rozlišení (např.G., 1024 × 768 pixelů) takto:

$ raspivid -w 1024 -h 768 -o video2.h264

Obrázek níže ukazuje, že nové video s rozlišením 1024 × 768 byly zaznamenány pixely.

$ ls -lh

Na obrázku níže se video s rozlišením 1024 × 768 pixelů přehrává ve VLC Media Player.

Stejně jako u raspistill příkaz ine program, můžete použít -VF a -hf možnosti převrácení zaznamenaného videa svisle a vodorovně.

Práce s kamerou Raspberry Pi pomocí Pythonu

V této části vám ukážu, jak fotografovat a nahrávat videa pomocí modulu kamery Raspberry Pi pomocí programovacího jazyka Python. Nejprve budeme fotit s modulem Raspberry Pi Camera pomocí Pythonu.

Vytvořte skript v Pythonu ex01.py v adresáři projektu takto:

$ nano ex01.py

Poté zadejte následující řádky kódu do ex01.py soubor. Až budete hotovi, stiskněte + X následován Y a uložit ex01.py soubor.

Zde řádek 1 importuje PiCamera modul z Picamera knihovna a řádek 2 importuje soubor spát funkce z čas knihovna. V řádku 4 nový PiCamera objekt je vytvořen a odkaz na objekt je uložen v Fotoaparát proměnná.

Fotoaparát start_preview () metoda se používá k otevření okna náhledu kamery před pořízením snímku. Okno náhledu se zobrazí, pouze pokud jste připojeni k Raspberry Pi přes externí monitor. The spát() funkce slouží k vyčkání 5 sekund před pořízením snímku. Okno náhledu se zobrazí po zadaný počet sekund. Fotoaparát zachytit () metoda se používá k pořízení snímku s modulem kamery Raspberry Pi a jeho uložení jako obrázek5.jpg soubor. Po pořízení snímku již není nutné okno náhledu kamery a fotoaparát stop_preview () metoda se používá k zavření okna náhledu kamery.

Spusťte ex01.py Skript v Pythonu takto:

$ python3 ex01.py

Jak vidíte, zobrazuje se okno náhledu kamery. Okno náhledu kamery vám pomůže při fotografování správně zarovnat modul kamery.

Jak vidíte, nový obrázek byl uložen jako obrázek5.jpg.

Můžete také pořizovat snímky v určitém rozlišení (např.G., 1024 × 768 pixelů) pomocí skriptu Python. Nejprve vytvořte nový skript v Pythonu ex02.py jak následuje:

$ nano ex02.py

Zadejte následující řádky kódu do ex02.py Soubor skriptu Pythonu. Kód v ex02.py je většinou stejný jako kód v ex01.py, ale kamera řešení vlastnost se používá v řádku 5 k nastavení rozlišení. lis + X následován Y a uložit ex02.py Skript v Pythonu.

Spusťte ex02.py Skript v Pythonu takto:

$ python3 ex02.py

Mělo by se zobrazit okno náhledu kamery.

Jak vidíte, nový snímek s rozlišením 1024 × 768 pixelů byl pořízen pomocí ex02.py.

Můžete také zachytit více obrázků pomocí programovacího jazyka Python. Chcete-li tak učinit, vytvořte soubor skriptu Pythonu s názvem ex03.py v adresáři projektu takto:

$ nano ex03.py

Zadejte následující řádky kódu do ex03.py Soubor skriptu Pythonu. Po dokončení stiskněte + X následován Y a uložit ex03.py soubor.

Kód je většinou stejný jako v ex02.py Skript v Pythonu, ale kód použitý k zachycení obrázku je uvnitř a pro smyčka. The pro smyčka v tomto příkladu běží 5krát a před zachycením obrázku je zpoždění 10 sekund. Proto, ex03.py pořídí 5 snímků v 10sekundových intervalech.

Spusťte ex03.py Skript v Pythonu takto:

$ python3 ex03.py

Jak můžete vidět, ex03.py pořídil 5 snímků pomocí modulu kamery Raspberry Pi.

S vaší kamerou Raspberry Pi můžete také nahrávat videa pomocí programovacího jazyka Python. Chcete-li tak učinit, vytvořte nový skript v Pythonu ex04.py jak následuje:

$ nano ex04.py

Zadejte následující řádky kódu do ex04.py Skript v Pythonu. Po dokončení stiskněte + X následován Y a uložit ex04.py Skript v Pythonu.

Zde se importuje řádek 1 PiCamera z Picamera knihovna, řádek 3 inicializuje PiCamera, a řádek 4 nastavuje rozlišení fotoaparátu na 640 × 480 pixelů. Řádek 6 spustí náhled kamery, abyste viděli, co modul kamery Raspberry Pi nahrává, a řádek 7 zahájí záznam a uloží záznam do video3.h264. Pamatujte, že název souboru musí končit .h264 rozšíření.

Řádek 8 se používá k záznamu videa po dobu 120 sekund., a řádek 9 se používá k zastavení záznamu. Jakmile je záznam dokončen, řádek 10 slouží k zastavení náhledu kamery, protože ji již nebudeme potřebovat.

Spusťte ex04.py Skript v Pythonu takto:

$ python3 ex04.py

Jak vidíte, video je zaznamenáno a uloženo do souboru video3.h264.

Jak vidíte, přehrává se nahrané video.

Převod video souborů H264 na MP4

Ve výchozím nastavení se videa zaznamenaná modulem Raspberry Pi Camera ukládají ve formátu H264. Nejčastěji používaným formátem je však formát MP4. V této části vám ukážeme, jak převést video ve formátu H264 na video ve formátu MP4 v systému Raspberry Pi OS pomocí gpac program příkazového řádku. Tento program není předinstalován na Raspberry Pi OS, ale je k dispozici v oficiálním repozitáři balíků Raspberry Pi OS.

Nejprve aktualizujte mezipaměť úložiště balíčků APT pomocí následujícího příkazu:

$ sudo apt aktualizace

Instalovat gpac, spusťte následující příkaz:

$ sudo apt nainstalovat gpac

Instalaci potvrďte stisknutím Y a poté stiskněte .

Nyní, gpac by měl být nainstalován.

Chcete-li převést a video3.h264 soubor do MP4, spusťte následující příkaz:

$ MP4BOX - přidat video3.h264 video3.mp4

Video H264 se převádí do formátu MP4.

V tomto okamžiku bylo video převedeno na MP4.

Nyní by měl být v adresáři projektu vytvořen nový soubor MP4, jak je znázorněno na následujícím obrázku.

$ ls -lh

Jak vidíte, převedený soubor MP4 se přehrává na přehrávači VLC Media Player.

Závěr

V tomto článku jsme vám ukázali, jak připojit modul kamery Raspberry Pi k Raspberry Pi a jak pořizovat obrázky a nahrávat videa z příkazového řádku pomocí modulu kamery Raspberry Pi a programovacího jazyka Python.

Hry Top 5 karet pro zachycení hry
Top 5 karet pro zachycení hry
Všichni jsme viděli a milovali streamování her na YouTube. PewDiePie, Jakesepticye a Markiplier jsou jen někteří z nejlepších hráčů, kteří vydělali mi...
Hry Jak vyvíjet hru na Linuxu
Jak vyvíjet hru na Linuxu
Před deseti lety by jen málo uživatelů Linuxu předpovídalo, že jejich oblíbený operační systém bude jednoho dne populární herní platformou pro komerčn...
Hry Porty komerčních her s otevřeným zdrojovým kódem
Porty komerčních her s otevřeným zdrojovým kódem
Zdarma, s otevřeným zdrojovým kódem a multiplatformní herní enginy lze hrát staré i některé z poměrně nedávných herních titulů. Tento článek uvede sez...