Raspberry Pi Batinator: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Batinator este un Raspberry Pi portabil care utilizează un modul de cameră PinoIR (fără filtru infraroșu) pentru a înregistra videoclipuri în întuneric la 90 de cadre pe secundă, rezoluție 640x480. Dispune de un iluminator cu infraroșu cu 48 de LEDuri în partea superioară, iar puterea este furnizată de o baterie de găurit reîncărcabilă de 12V. Recent am devenit fascinat de liliecii care ne vizitează grădina unei seri și l-am construit pentru a încerca să prind micile frumuseți pe film.

Se pare că Batinator este, de asemenea, la îndemână pentru înregistrarea fulgerelor, ar fi trebuit să-l numesc Storminator: video Youtube la:

În cazul în care nu puteți vizualiza videoclipul încorporat, este pe YouTube la: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw cu mai multe la

Codul Python (foarte simplu) este pe GitHub la

Pasul 1: detectarea liliecilor

Ne-am mutat în această casă doar în august anul trecut, așa că a fost cu adevărat palpitant când am observat liliecii în grădină acum câteva săptămâni. Sunt vizibile în principal la amurg, când ies din patul lor în pădure pentru a se sărbători cu molii și alte insecte. Există grădini aparent bogate în grădina noastră și de obicei nu trebuie să te uiți foarte mult pentru a le vedea, de multe ori zburând în cercuri înălțând tot ceea ce pot găsi. care a fost un pic distractiv de lipit și funcționează foarte bine. M-am întrebat atunci dacă ar fi posibil să le filmez pentru a arunca o privire mai atentă și, sperăm, chiar să identific ce specii de lilieci vizitează! Am avut un Raspberry Pi 2 de rezervă și mi s-a oferit un modul de cameră Pi NoIR (noir = fără filtru infraroșu) de ziua mea anul trecut, așa că m-am gândit să-l folosesc și să văd ce s-a întâmplat.

Pasul 2: Codul

Am început prin configurarea camerei pe Pi, urmând instrucțiuni și un exemplu de cameră din revista MagPi, apoi am apelat la internet pentru a găsi alte exemple pe care le-aș putea adapta pentru înregistrarea videoclipului.

Am găsit codul perfect pe site-ul mediu Man Vs Raspberry Pi, care era bine documentat și foarte ușor de urmărit. Am făcut câteva modificări pentru a se potrivi nevoilor mele, în special pentru a împărți videoclipul înregistrat în bucăți de 5 minute - fiecare 5 minute durează 15 minute pentru a urmări din cauza framerate-ului!

Codul pe care l-am folosit este disponibil pe GitHub - este foarte simplu!

Pasul 3: Prima lumină

Inițial am sperat să folosesc o mână de LED-uri cu infraroșu montate pe Pi pentru a ilumina liliecii, așa că am început să vânez în atelier pentru a vedea ce aș putea găsi. Am dat peste o cameră de securitate spartă și în curând am avut-o despărțită, smulgând LED-urile de pe placa de circuit pentru a lăsa cât mai mult „picior” posibil. Le-am lipit apoi pe o placă perma-proto, le-am conectat la Pi și i-am făcut un test.

Privind prin camera telefonului meu, cu siguranță funcționau, așa că în seara aceea am desfășurat Pi în grădină, am conectat-o la o priză din magazie și m-am cuibărit într-un ghiveci convenabil. După ce au trecut cele 40 de minute, am copiat cu emoție filmările pe laptopul meu pentru vizionare și - nimic, nu un cârnat!

Era evident că iluminarea celor patru LED-uri salvate nu era suficient de puternică, deoarece liliecii erau probabil la cel puțin un metru distanță de Pi. Off am mers pe google în căutare de soluții!

Pasul 4: Mai multă putere

Am găsit un articol minunat despre raspberrypi-spy care compara diferitele opțiuni pentru iluminarea IR și am decis să obțin un iluminator IR - în esență, un mic reflector umplut cu LED-uri IR. Cel pe care l-am cumpărat pe eBay are 48 de LED-uri și este alimentat de 12 volți DC - a fost literalmente cel mai ieftin stocat în Marea Britanie acolo la aproximativ 5 GBP și a sosit câteva zile mai târziu.

A fost mult mai asemănător! L-am conectat alături de Pi în atelierul întunecat și am rulat câteva videoclipuri de testare, scurtând timpul de înregistrare în scriptul Batinator.py, dar lăsându-l setat pentru a captura la 90 fps.

Vizionarea înapoi a videoclipurilor de testare a fost un caz de vești bune / vești proaste - iluminarea a fost fantastică, foarte bună pentru câțiva metri. Dezavantajul este că videoclipul pâlpâia în mod constant, până la punctul de a fi de neatins. Am avut sentimentul că știu care va fi cauza acestui lucru, sursa de alimentare a noului iluminator. Teoria mea a fost că pâlpâirea reflecta oscilațiile de 50 Hz ale rețelei, așa că am configurat un script de testare pentru a înregistra 10 secunde de videoclip la 90, 85, 80, 70, 60, 50 și 40 de cadre pe secundă. Comparând videoclipurile destul de sigur, toate au avut efectul pâlpâitor, în afară de cel de 50 fps. A fost un pic dezamăgitor, întrucât aș fi vrut cu adevărat să măresc rata de cadre la limita sa.

M-am întors la articolul cu specificații ale camerei pentru inspirație și am constatat că, dacă rata cadrelor este redusă la 49 fps, atunci rezoluția de captură poate fi mărită de la 640x480 la 1296 × 730 - un compromis!

Pasul 5: mai multe teste

Camera a ieșit camera noaptea următoare, înapoi în jardiniera sa, pe partea laterală a magaziei și arătând spre grădină.

De îndată ce m-am retras înapoi în interior, am putut vedea un liliac care se învârtea, așa că am avut speranța că de data aceasta voi captura ceva bun. 45 de minute mai târziu am început să mă uit la filmările din spate și, deși prinsesem un bug sau două aproape de cameră, liliacul în mișcare nu fusese deloc iluminat.

Am putut să-l văd pe film în siluetă când se rotea peste perete în cercuri perfecte, dar era evident încă prea departe de lumina IR.

În noaptea următoare am decis să-mi susțin jocul, așa că, în loc să plasez camera lângă sursa de alimentare a acestuia în magazie, am rulat o prelungire către alimentatorul de păsări, care este aproape în mijlocul grădinii și mult mai aproape de locul în care văd de obicei liliecii. De asemenea, am desfășurat o armă secretă - șoseta mirositoare! Cu Springwatch văzusem cu câteva săptămâni mai devreme că Martin Hughes-Games atrase molii prin agățarea șosetelor înmuiate într-un amestec de bere, vin și zahăr brun - „Sugaring” se numește. M-am gândit că dacă aș putea atrage molii în apropierea camerei, atunci acest lucru va atrage la rândul său liliecii. Nu prea corect pe molii, dar iată, nu i-aș fi ispitit în fiecare seară cu ciorapii mei. Nu am avut succes în nopțile următoare (prea rece și umedă), dar am ținut la îndemână un stoc de bere (pentru molii, desigur) pentru orice eventualitate.

Pasul 6: Puterea bateriei

Dificultatea în „desfășurarea batinatorului” dintr-o seară consta în faptul că presupunea rularea unui cablu de prelungire din magazie, conectarea Pi și a iluminatorului și apoi încercarea de a le alinia către locul în care ar putea fi liliecii - aceasta ar dura 10-15 minute și a fost o bătaie de cap să-l părăsești noaptea târziu. Am decis că vreau să merg la baterie, astfel încât pornirea capturii să fie simplă, ca să o scoateți și să apăsați butonul „du-te”.

M-am gândit mai întâi să folosesc o baterie de 12v pentru iluminator și o bancă de alimentare separată de 5v pentru Pi, dar acest lucru s-a simțit ca o soluție stângace, așa că am decis să merg cu o singură baterie de 12v pentru a le alimenta pe amândouă. Exploram deja sursele de alimentare de 12v pentru un alt proiect, așa că am decis să construiesc o sursă portabilă de 12v / 5v care să fie suficient de modulară pentru a fi utilizată în ambele scopuri.

Am început cu un burghiu vechi fără fir de 12V (unul foarte ieftin!) - Am ferăstrău prin mâner chiar sub declanșator, lăsând o suprafață plană pentru a fixa o cutie de proiect în siguranță deasupra cu legături de cablu. cablul de 12v era clar vizibil în interiorul mânerului tăiat, așa că tocmai am adăugat un bloc de conexiune pentru a simplifica lucrurile.

În interiorul cutiei de proiect, am conectat o priză de curent continuu care se conecta la intrarea de 12V a iluminatorului și, în paralel, am conectat o priză standard de 12v pentru mașină, găurind găuri pentru ca acestea să poată trece prin spate. Acest lucru mi-ar permite să conectez un adaptor USB pentru a converti sursa de 12V de la bateria burghiului la o ieșire USB de 5v 2.1a și 1a. Am adăugat apoi într-un întrerupător principal de alimentare la cutie și înainte de a conecta prețioasa Pi am testat ieșirea USB folosind un Adafruit USB Charger Doctor, totul arăta bine!

Pasul 7: Iată Batinatorul

Cu puterea sortată, am avut nevoie doar să potrivi Pi și iluminatorul la bază pentru a-l face frumos și portabil.

Iluminatorul a venit cu un suport util, pivotant, astfel încât acesta a fost ușor de fixat la capacul carcasei Pi și am lipit ușor modulul camerei de sus, astfel încât să fie întotdeauna aliniate corect. Trebuia să folosesc un cablu panglică mai lung al camerei pentru a mă asigura că nu era exagerat.

Știam că aș vrea să folosesc baza de 12v / 5v cu alte proiecte, așa că trebuia să fac carcasa Pi amovibilă - Lego s-a dovedit a fi o soluție semi-permanentă convenabilă și perfectă! Am lipit la cald o bază Lego plată în partea superioară a cutiei de alimentare și o alta pe baza carcasei Pi, potrivindu-le ferm împreună.

Cu toți biții tăiați pe produsul finit mi-a amintit cu adevărat de „-inatorii” creați de nefericitul om de știință rău Heinz Doofenshmirtz în desenul animat Phineas & Ferb, așa că Batinator a fost numit! Aflând de la soarta celorlalți -inatori, am decis să omit un buton proeminent „Autodistrugere”.

Un beneficiu neplanificat al utilizării bateriei de 12V a fost acela că pâlpâitul de 50hz de la rețeaua electrică a fost eliminat, așa că am putut din nou să capturez videoclipuri la 90 de cadre pe secundă. Acum era doar un caz de așteptare pentru îmbunătățirea vremii!

Pasul 8: Finalizare și filmare

De obicei, vremea s-a deteriorat imediat ce Batinator a fost gata și abia în ultimele seri calde am reușit să-i fac un test adecvat. Puteți vedea filmările timpurii în videoclipul YouTube - deși pot fi incluse o molie sau două! Înregistrarea pe întuneric este dificil să-ți faci o idee despre scară, așa că uneori este greu de spus dacă ceva este mic sau doar departe. Totuși, un liliac este destul de distinctiv!

Am încercat să folosesc diverse rezoluții de captare, dar 640x480 la 90 fps este preferatul meu - orice este mai rapid și lucrurile devin doar o estompare pe ecran, deși o estompare de 720p! Iluminatorul IR este eficient până la aproximativ 2-3 metri, așa că, pentru a lucra cu asta și cu rezoluția VGA, planul este să experimentați plasarea camerei în diferite locații pentru a vă apropia cât mai mult posibil de locul unde zboară liliecii. Sau bufnițe, OZN-uri, fulgere, nu sunt mofturos. Sper să o duc mai departe în următoarele săptămâni, poate prin pădure sau la o plimbare cu lilieci în rezervația naturală locală.

Actualizare 2016-07-20: Ați capturat câteva scurte imagini de trăsnet pe Batinator!

Actualizare 2016-07-24: Încă câteva lilieci și câteva molii!

Bateria de burghiu convertită funcționează foarte bine, încerc să o încărc complet înainte de a „scoate liliacul” dintr-o seară, dar totul funcționează destul de fericit timp de peste două ore. Nu am lăsat bateria să funcționeze până la zero în timp ce sunt conectat la Pi, deoarece îmi imaginez că acest lucru nu este foarte bun pentru ea.

Am folosit VLC pentru a vizualiza fișierele.mp4 capturate și a găsit că aceasta este o opțiune solidă atât pe laptop, cât și pe mobil. Editarea videoclipurilor este simplă în Windows Movie Maker, acum am obiceiul de a viziona înapoi fișierele din VLC în avans rapid, menționând timpul oricăror „clipuri” de pe ecran pentru a face tăierea mai ușoară mai târziu.

Batinator a fost foarte distractiv de construit și este și mai distractiv de utilizat, îmi place doar fiabilitatea sa simplă și aspectul bun ciudat. Este, de asemenea, primul proiect Pi portabil pe care l-am încercat, care deschide o mulțime de noi posibilități pe care le voi lega mai multe videoclipuri cu acest instructiv pe măsură ce acestea (degetele încrucișate) vor fi capturate. Acum scuzați-mă în timp ce privesc cerul …