Контакты

Подключение камеры к raspberry через gpio. Сервер видеонаблюдения с помощью Raspberry Pi

Среди интересных дополнений Raspberry Pi является модуль видеокамеры, предназначенный для подключения к шине CSI с помощью ленточного кабеля.

Сама плата камеры крошечная. Ее размеры лишь 25x20x9 мм, а весит всего 3 грамма и поставляется с 15 см ленточным кабелем.


Датчик камеры 5 MP, имеет объектив с фиксированным фокусом и позволяет получить фотоснимки с разрешением 2592x1944. Поддержка видео: 1080p 30 кадров в секунду (fps), 720p при 60 fps и разрешением 640x480 со скоростью до 90 fps. Полная поддержка камеры добавлена ​​к Raspbian ОС, которую нужно обновить.

Скажите «чи-и-из» для Wheezy

Прежде чем двигаться дальше, Вам необходимо подключение к Интернету. Модуль камеры требует, чтобы Raspian ОС была обновлена ​​до последней версии, потому что так можно установить необходимые драйвера и инструменты.

Если это не является проблемой, то можем выполнить установку оборудования.

Обратите внимание, что камера может быть повреждена статическим зарядом. Перед тем, как снять с камеры ее серый антистатический пакет, пожалуйста, убедитесь, что Вы устранили свой заряд, прикоснувшись к заземленному предмету (например, радиатору или водопроводной трубе).

Для камеры выделенной шиной является ленточный разъем ближе к порту Ethernet. Он имеет конструкцию нулевого усилия вставки (ZIF): надо только подтянуть два боковых зажимы, чтобы освободить скобу.

Вам нужно разместить ленту с введением от края соединения вблизи порта Ethernet и до конца разъема питания Pi. Держите квадрат ленты на месте и раздвиньте фиксаторы так, чтобы зафиксировать ленту в нужном положении. Обратите внимание на фото, что гибкий кабель вставляется серебряными контактами в сторону порта HDMI:


Подключите все к Raspberry Pi и загрузитесь с SD-карты, выбрав для установки стандартную ОС Raspbian "Wheezy", а затем перезагрузитесь. Имя пользователя и пароль по умолчанию "pi" и "raspberry", соответственно.

Сначала мы должны обновить ОС, для этого откройте терминал и введите следующие две команды, нажимая клавишу возврата после каждой из них. Они могут занять немало минут до завершения, поэтому можете выпить чашку чая.

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade -y

Теперь нам нужно использовать инструмент настройки Raspberry Pi, чтобы проверить распределение памяти GPU, потому что нужно не менее 128 как буфер для всех видеоданных, которые вот-вот будут залиты в память. При этом фактически выполняется активация шины камеры. Введите в терминале:

sudo raspi-config

Сначала выберите "Advanced > Memory_split" (Расширенный > Распределение памяти) - он должен быть уже установлен на 128, но если нет, то внесите изменения. Система камеры, вроде, нормально работает даже при 16, но рекомендуется 128.

Наконец, есть вариант поддержки камеры Enable/Disable Camera (включение/выключение камеры), выберите Enable (включить):



Виберите Finish (готово), а дальше Reboot - для перезагрузки:


Съемка с Raspberry Pi

Есть два инструмента командной строки для доступа к модулю камеры - это raspivid и raspistill .

Камера предлагает хороший выбор графических эффектов и общих параметров камеры, которые можно применить в прямом эфире, как для фотографий так и для видео. Вы в состоянии изменить режимы баланса белого, фокусировки, тип фото, экспозицию, уровень ISO и данные EXIF.

Ниже приведены примеры команд с терминала и что они будут делать, время захвата по умолчанию 5 секунд, воспользуйтесь параметром -t , чтобы указать более длительный период в миллисекундах, так -t 20000 означает "в течение 20 секунд".

Видео

Отображение пять секунд в режиме демо: raspivid -d

Показывает 10 с видео в демо-режиме: raspivid -о video.h264 -t 10000 -d

Отображение 640х480 превью: raspivid -p 0,0,640,480

Захват 20 секунд видео в формате h264: raspivid -t 20000 -o video.h264

Использование параметров изображения в команде raspivid

Синтаксис: RaspiVid [параметры]

Помощь: Информация для помощи
. По умолчанию 1920
. По умолчанию 1080
-b , - битрейт: Указанный битрейт. Используйте биты в секунду (например, 10Mbits/s будет -b 10000000 )
-o , - выход: Выходной файл (для записи на stdout, использовать"-o - ")

-t , - время ожидания: Время (в мс) к фотографированию и отключения. Если не указано, устанавливается 5 секунд

-fps - частота кадров: Установите частоту кадров в секунду для записи
-e , - penc: Показать изображения для предварительного просмотра *после* кодирования (показать артефакты сжатия)

<"x,y,w,h">

Фото

Захват изображения в JPEG формате: raspistill -о image.jpg

Сделать фото 640x480: raspistill -o image.jpg -w 640 -h 480

Сделать JPEG пониженного качества: raspistill -o image.jpg -q 5

Использование параметров изображения в команде RaspiStill

Синтаксис: RaspiStill [параметры]

Параметры команд для изображения

Помощь: Информация для помощи
-w , - ширина: Установите ширину изображения
-h , - высота: Указанная высота изображения
-q , - качество: Установка качества JPEG <0 до 100>
-r , - raw: Добавить данные raw bayer в JPEG метаданные
-o , - выход: Выходной файл (для записи на stdout, использовать "-o -"). Если не указано, файл не сохраняется
-v , - подробно: Вывод подробностей во время работы
-t , - время ожидания: Время (в мс) к фотографированию и выключению (если не указано, то устанавливается в 5 секунд)
-th , - thumb: Установить параметры эскиза (х:у:качество)
-d , - демо: Запуск демонстрационного режима (цикл через ряд параметров камеры, захвата нет)
-e , - кодирование: Кодирование, используемое для выходного файла (JPG, BMP, GIF, PNG)
-x , - exif: Тег EXIF для применения к захватам (формат как "key=value")
-tl , - timelapse: Режим интервальной съемки. Делает снимок каждые мс

Параметры команд предварительного просмотра

P , - предварительный просмотр: Параметры окна просмотра <"x,y,w,h">
-f , - полноэкранный: Полноэкранный режим просмотра
-n , - без предварительного просмотра: Не показывать окно предварительного просмотра

Дополнительные параметры команд для видео и изображения

Sh , - резкость: Установка резкости изображения (от -100 до +100)
-co , - контраст: Установка контрастности изображения (от -100 до +100)
-br , - яркость: Установка яркости изображения (от 0 до 100)
-sa , - насыщение: Установка насыщенности изображения (от -100 до +100)
-ISO , - ISO: Указанное ISO для захвата
-vs , - vstab: Включить видео стабилизацию
-ev , - ev: Установить экспокоррекцию
-ex , - экспозиция: Установить режим экспозиции
-awb , - awb: Установить режим AWB
-ifx , - imxfx: Установить эффект изображения
-cfx , - colfx: Установить цветовой эффект (U:V)
-mm , - metering: Установить режим замера экспозиции
-rot , - вращение: Поворот изображения (0-359)
-hf , - hflip: Горизонтальный флип
-vf , - vflip: Вертикальный флип

По умолчанию папка для сохранения изображений "/home/pi " поэтому, если Вам просто необходимо проиграть сохраненное видео, то проще загрузиться в графический интерфейс с startx, открыть "File Manager" и использовать "LXTerminal" для команд камеры.

Как организувать потоковое видео с Raspberry Pi

Для просмотра канала на Linux

Установите необходимое программное обеспечение, выполнив следующую команду из терминала:

Доброе время суток!

В предновогоднюю ночь у меня возникла идея соорудить некое подобие видеонаблюдения. Все необходимое у меня имелось на руках:

  • Одноплатный компьютер Raspberry Pi Model B
  • Web-камера LOGITECH HD Webcam C270
Прочитав я решил немного развить идею автора.
Знакомство
Итак, для начала познакомимся c главным «компонентом»:
Внешний вид Raspberry Pi:

Характеристики:

  • Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS processor with FPU and Videocore 4 GPU
  • GPU provides Open GL ES 2.0, hardware-accelerated OpenVG, and 1080p30 H.264 high-profile decode
  • GPU is capable of 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s or 24GFLOPs with texture filtering and DMA infrastructure
  • 512MB RAM
  • Boots from SD card, running a version of the Linux operating system
  • 10/100 BaseT Ethernet socket
  • HDMI video out socket
  • 2 x USB 2.0 sockets
  • RCA composite video out socket
  • SD card socket
  • Powered from microUSB socket
  • 3.5mm audio out jack
  • Raspberry Pi HD video camera connector
  • Size: 85.6 x 53.98 x 17mm"
pi@hall-pi ~ $ cat /proc/cpuinfo processor: 0 model name: ARMv6-compatible processor rev 7 (v6l) BogoMIPS: 2.00 Features: swp half thumb fastmult vfp edsp java tls CPU implementer: 0x41 CPU architecture: 7 CPU variant: 0x0 CPU part: 0xb76 CPU revision: 7 Hardware: BCM2708 Revision: 000e Serial: 000000005a82c372

Список официально поддерживаемых дистрибутивов можно найти . Я же остановил свой выбор на Raspbian без графической оболочки.

Процесс установки достаточно прост и не нуждается в подробном описании, поэтому перечислю основные факты, на которые стоит обратить внимание:

  1. Настройка часового пояса
  2. Настройка имени компьютера
  3. Включение доступа по SSH
  4. Обновление системы
После выполнения всех необходимых настроек можно приступать.
Подготовка
Для начала выполним установку всех необходимых пакетов:
sudo apt-get install imagemagick libav-tools libjpeg8-dev subversion
После чего скачаем и соберем mjpg-streamer:
sudo svn co https://svn.code.sf.net/p/mjpg-streamer/code/mjpg-streamer/ mjpg-streamer cd mjpg-streamer make
Т.к. у нас все данные будут храниться в облаке, настроим работу с удаленной файловой системой по WebDAV:
sudo apt-get install davfs2 sudo mkdir /mnt/dav sudo mount -t davfs https://webdav.yandex.ru /mnt/dav -o uid=pi,gid=pi
Для того, чтобы не вводить каждый раз имя пользователя и пароль, нужно добавить их в файл
/etc/davfs2/secrets
/mnt/dav user password
Рабочий процесс
Добавим в /etc/rc.local команды для монтирования WebDAV и запуска скрипта для трансляции в сеть:
mount -t davfs https://webdav.yandex.ru /mnt/dav -o uid=pi,gid=pi cd /home/pi/mjpg-streamer && ./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -w ./www"
Теперь, зайдя по адресу http://:8080/ мы получим доступ к камере. Осталось только сделать проброс порта на роутере и можно получить доступ к камере за пределами локальной сети.
Создание timelapse видео
Первым делом нам надо получить изображение с камеры. Т.к. она уже занята (изображение транслируется веб-сервером), то воспользуемся возможностью получения текущей картинки с веб-сервера:
curl http://localhost:8080/?action=snapshot > out.jpg
В случае, если мы хотим нарисовать дату снимка на изображение, то мы можем воспользоваться командой convert
timestamp=`stat -c %y out.jpg` convert out.jpg -fill black -fill white -pointsize 15 -draw "text 5,15 "${timestamp:0:19}"" out_.jpg
Полная версия скрипта:
#!/bin/bash filename=$(perl -e "print time") foldername=$(date --rfc-3339=date) curl http://localhost:8080/?action=snapshot > $filename timestamp=`stat -c %y $filename` mkdir /mnt/dav/out/$foldername convert $filename -fill black -fill white -pointsize 15 -draw "text 5,15 "${timestamp:0:19}"" /mnt/dav/out/$foldername/$filename.jpg rm $filename
Сборка видео осуществляется командой avconv:
avconv -r 10 -i %06d.jpg -r 10 -vcodec mjpeg -qscale 1 out.avi
Полная версия скрипта сборки видео:
#!/bin/bash filename=$(date --rfc-3339=date) i=0 for f in `ls -tr /mnt/dav/out/$filename/*.jpg 2>/dev/null` do newf=`printf %06d $i`.jpg echo $f "-->" $newf mv $f $newf i=$((i+1)) done rmdir -R /mnt/dav/out/$filename/ avconv -r 10 -i %06d.jpg -r 10 -vcodec mjpeg -qscale 1 /mnt/dav/$filename.avi rm *.jpg
Теперь осталось только прописать выполнение скриптов в планировщике Cron:
* * * * * pi bash /home/pi/cam.sh 59 23 * * * pi bash /home/pi/build.sh
Пример видео
Заключение
Данный подход помогает избавиться от необходимости траты большого количества времени на просмотр видео, а так-же удешевляет конечный продукт. Благодаря присутствию полноценной ОС, появляется возможность расширять функционал в нужном направлении.

Краткая инструкция по подключению и использованию аппаратной камеры для Raspberry Pi Обратите внимание, что камера может быть повреждена статическим электричеством. Перед тем, как достать камеру рекомендуется дотронуться до заземлённого объекта (например до радиатора батареи отопления), чтобы снять заряд. Камера подсоединяется к плате при помощи гибкого шлейфа. Разъём для шлейфа находится между Ethernet и HDMI портами. Объектив камеры может быть закрыт прозрачной защитной плёнкой, перед использованием её нужно удалить.

Включаем поддержку камеры в Raspbian

Загрузите Raspberry Pi и осуществите вход в систему (по умолчанию имя пользователя - pi , пароль - raspberry ). В терминале выполните команды для обновления дистрибутива Raspbian до последний версии: sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Программное обеспечение для работы с камерой

raspivid консольное приложение для записи видео с камеры.

raspistill приложения для получения изображений с камеры параметры -o или –output определяют имя выходного файла -t или –timeout длительность записи видео (по умолчанию 5 секунд) -d или –demo запись в режиме демонстрации возможностей. Будут использованы все возможные эффекты

Примеры: raspistill -o image.jpg - захват изображения в.jpg формате

raspivid -o video.h264 - захват 5-ти секундного видео в формате h264

raspivid -o video.h264 -t 10000 - захват 10-ти секундного видео в формате h264

raspivid -o video.h264 -t 10000 -d - захват 10-ти секундного видео в формате h264 в режиме демонстрации возможностей

Посмотреть все возможные параметры для приложений raspivid и raspistill можно следующим образом:raspivid | less, raspistill | less

Используйте курсор для перемещения по списку или введите "q" для выходаПодробное описание параметров для программного обеспечения камеры можно найти

Передача потокового видео по сети

Для передачи видео выполняем на Raspberry Pi команду

raspivid -t 999999 -o - | nc 5001

Для просмотра видео на клиенте необходимо установить mplayer и netcat и запустить их следующим образом nc -l -p 5001 | mplayer -fps 31 -cache 1024 для Linux

Опубліковано 03.12.2014

Матрица камеры 5 MP , камера имеет объектив с фиксированным фокусом и позволяет получать фотоснимки с разрешением 2592×1944 . Видео: 1080p, FPS: 30 кадров в секунду, 720p при 60 кадров в секунду и 640×480 до 90 кадров в секунду. Камера полностью поддерживается операционной системой Raspbian.

Подключение камеры

Будьте осторожны! Статическое электричество может вывести камеру со строя! Модуль камеры подключается к Raspberry Pi гибким шлейфом в разъем, который расположен между Ethernet и HDMI .

Сначала вытяните фиксатор разъема, вставьте гибкий шлейф контактами к HDMI разъему. Шлейф должен заходить без усилий. После чего зажмите шлейф фиксатором, осторожно засунув его в разъем.

Камера весит около 3 граммов и имеет миниатюрные размеры. Для нормальной фиксации камеры рекомендую сделать любой держатель. Держатель, который Вы видите на фото, напечатанный на 3D принтере.

Sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

После чего запускаем raspi-config и включаем поддержку камеры:

Sudo raspi-config

Меняем Disable на Enable

Перезагружаем Raspberry Pi:

Съемка с Raspberry Pi с помощью модуля камеры

Существует два стандартных инструмента для работы с камерой raspivid и raspistill . Камера позволяет работать с графическими эффектами и общими параметрами камеры. Вы можете менять баланс белого, фокусировку, тип фото, экспозицию, ISO, и т.п.

Фото (raspistill)

Утилита производит захват изображения в формате JPEG. Использование параметров команды raspistill :

Usage: raspistill Image parameter commands -?, --help: This help information -w, --width: Set image width -h, --height: Set image height -q, --quality: Set jpeg quality <0 to 100> -r, --raw: Add raw bayer data to jpeg metadata -o, --output: Output filename (to write to stdout, use "-o -"). If not specified, no file is saved -l, --latest: Link latest complete image to filename -v, --verbose: Output verbose information during run -t, --timeout: Time (in ms) before takes picture and shuts down (if not specified, set to 5s) -th, --thumb: Set thumbnail parameters (x:y:quality) or none -d, --demo: Run a demo mode (cycle through range of camera options, no capture) -e, --encoding: Encoding to use for output file (jpg, bmp, gif, png) -x, --exif: EXIF tag to apply to captures (format as "key=value") or none -tl, --timelapse: Timelapse mode. Takes a picture every ms -fp, --fullpreview: Run the preview using the still capture resolution (may reduce preview fps) -k, --keypress: Wait between captures for a ENTER, X then ENTER to exit -s, --signal: Wait between captures for a SIGUSR1 from another process -g, --gl: Draw preview to texture instead of using video render component -gc, --glcapture: Capture the GL frame-buffer instead of the camera image -set, --settings: Retrieve camera settings and write to stdout -cs, --camselect: Select camera . Default 0 -bm, --burst: Enable "burst capture mode" Preview parameter commands -p, --preview: Preview window settings <"x,y,w,h">

Следующая команда записывает фото, сделанное камерой, в файл photo.jpg. Файл будет записан в текущей директории:

Raspistill -o photo.jpg

Фото будет размером 2592×1944 (5 Мп). Для изменения параметров фото используйте параметры, которые описаны выше.

Сделать фото 640×480:

Raspistill -o image.jpg -w 640 -h 480

Видео (raspivid)

Утилита производит захват видео в формате H264 . Использование параметров команды raspivid :

Usage: raspivid Image parameter commands -?, --help: This help information -w, --width: Set image width . Default 1920 -h, --height: Set image height . Default 1080 -b, --bitrate: Set bitrate. Use bits per second (e.g. 10MBits/s would be -b 10000000) -o, --output: Output filename (to write to stdout, use "-o -") -v, --verbose: Output verbose information during run -t, --timeout: Time (in ms) to capture for. If not specified, set to 5s. Zero to disable -d, --demo: Run a demo mode (cycle through range of camera options, no capture) -fps, --framerate: Specify the frames per second to record -e, --penc: Display preview image *after* encoding (shows compression artifacts) -g, --intra: Specify the intra refresh period (key frame rate/GoP size). Zero to produce an initial I-frame and then just P-frames. -pf, --profile: Specify H264 profile to use for encoding -td, --timed: Cycle between capture and pause. -cycle on,off where on is record time and off is pause time in ms -s, --signal: Cycle between capture and pause on Signal -k, --keypress: Cycle between capture and pause on ENTER -i, --initial: Initial state. Use "record" or "pause". Default "record" -qp, --qp: Quantisation parameter. Use approximately 10-40. Default 0 (off) -ih, --inline: Insert inline headers (SPS, PPS) to stream -sg, --segment: Segment output file in to multiple files at specified interval -wr, --wrap: In segment mode, wrap any numbered filename back to 1 when reach number -sn, --start: In segment mode, start with specified segment number -sp, --split: In wait mode, create new output file for each start event -c, --circular: Run encoded data through circular buffer until triggered then save -x, --vectors: Output filename for inline motion vectors -cs, --camselect: Select camera . Default 0 -set, --settings: Retrieve camera settings and write to stdout H264 Profile options: baseline,main,high Preview parameter commands -p, --preview: Preview window settings <"x,y,w,h"> -f, --fullscreen: Fullscreen preview mode -op, --opacity: Preview window opacity (0-255) -n, --nopreview: Do not display a preview window Image parameter commands -sh, --sharpness: Set image sharpness (-100 to 100) -co, --contrast: Set image contrast (-100 to 100) -br, --brightness: Set image brightness (0 to 100) -sa, --saturation: Set image saturation (-100 to 100) -ISO, --ISO: Set capture ISO -vs, --vstab: Turn on video stabilisation -ev, --ev: Set EV compensation -ex, --exposure: Set exposure mode (see Notes) -awb, --awb: Set AWB mode (see Notes) -ifx, --imxfx: Set image effect (see Notes) -cfx, --colfx: Set colour effect (U:V) -mm, --metering: Set metering mode (see Notes) -rot, --rotation: Set image rotation (0-359) -hf, --hflip: Set horizontal flip -vf, --vflip: Set vertical flip -roi, --roi: Set region of interest (x,y,w,d as normalised coordinates ) -ss, --shutter: Set shutter speed in microseconds -awbg, --awbgains: Set AWB gains - AWB mode must be off -drc, --drc: Set DRC Level

Следующая команда записывает 20 секунд видео в формате h264:

Raspivid -t 20000 -o video.h264

Для более детального изучения этих команд рекомендую ознакомиться с файлом . В нем приведено много примеров, демонстрирующих все возможности модуля камеры.

Потоковое видео

Для получения потокового видео установим на Raspberry Pi mjpg-streamer . Сначала установим необходимые для mjpg-streamer пакеты:

Apt-get install cmake apt-get install subversion apt-get install libv4l-dev apt-get install libjpeg8-dev apt-get install imagemagick

Теперь устанавливаем mjpg-streamer :

Wget github.com/jacksonliam/mjpg-streamer/archive/master.zip unzip ./master -d ./ms cd ./ms/mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental make clean all

Для настройки mjpg-streamer корректируем файл start.sh :

Nano start.sh

Все строки комментируем или удаляем и добавляем две следующие строки:

Cd /root/ms/mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental ./mjpg_streamer -o "./output_http.so -w ./www" -i "./input_raspicam.so -x 640 -y 480 -fps 10 -ex auto -awb auto -vs -ISO 100"

где:
-x 640 – размер видео по горизонтали
-y 480 – размер видео по вертикали
-fps 10 – частота кадров
-ex auto – автоматическая экспозиция
-awb auto – автоматический баланс белого
-vs – вертикальная синхронизация
-ISO 100 – параметры ISO

Запускаем mjpg-streamer :

./start.sh

Теперь с другого компьютера в этой сети можем просмотреть потоковое видео обычным браузером, используя ссылку:

Где 192.168.1.100 – IP адрес моего Raspberry Pi. Вам нужно изменить его на адрес своего Raspberry Pi.

Видео можно просматривать также с мобильных устройств – планшетов, смартфонов, и тому подобное. Для просмотра видео на смартфоне с операционной системой Android я использую программу IP Cam Viewer Lite .

Чтобы остановить mjpg-streamer в консоли нажмите Ctrl+c

Time lapse Video

Теперь попробуем сделать Time lapse видео . Этот прием используется для съемки очень медленных процессов. Делается серия фото с определенным интервалом, как правило, от 1 секунды и более (это зависит от скорости процесса, который Вы снимаете). Затем из набора фото создается видео с помощью любой доступной программы, которая имеет такие функции. Многие фотокамеры умеют делать снимки для Time lapse Video, но Raspberry Pi имеет некоторые преимущества. Кроме съемки, Raspberry Pi может делать другие вещи, например, включать свет на момент съемки, а затем выключать его. Это весьма уместно, когда съемка идет несколько недель с достаточно большими временными интервалами. Не нужно, чтобы свет горел все время, особенно если съемка требует мощного освещения. Raspberry Pi питается от сети, что необходимо для длительной съемки достаточно медленных процессов, таких как рост кристаллов или жизнь растений, процесс съемки которых может затянуться на несколько дней, недель или даже месяцев. Сделанные фото можно копировать на другой компьютер и обрабатывать еще в процессе съемок. При съемках, когда камера должна изменять свое положение, Raspberry Pi может помочь автоматизировать этот процесс.

Итак, самый простой путь для создания серии фото для Time lapse Video – воспользоваться ключом -tl в команде raspistill . Например:

Raspistill -t 600000 -tl 10000 -o image_num_%d_today.jpg

Эта команда будет создавать фото каждые 10 (-tl 10000) секунд в течение 10 минут (10 минут = 600000мс). Файлы будут называться image_num_1_today.jpg , image_num_2_today.jpg , image_num_3_today.jpg и так далее. Для съемки небольшого видео такой метод вполне пригоден. Но при съемках длительных процессов может возникнуть небольшая проблема. Если питание Raspberry Pi по каким-либо причинам прервется, придется снова запускать команду.

Это меня не устроило. Поэтому я написал скрипт и указал его запуск в crontab . Содержание срипта:

#!/bin/bash echo 11 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio11/direction echo 1 > /sys/class/gpio/gpio11/value DATE=$(date +"%Y-%m-%d_%H%M") raspistill -o /root/camera/$DATE.jpg echo 0 > /sys/class/gpio/gpio11/value echo 11 > /sys/class/gpio/unexport

Строка в crontab:

*/10 * * * * root /root/camera/camera.bash

Теперь скрипт запускается каждые 10 минут. Даже если Raspberry Pi перезагрузится, скрипт будет запускаться. Скрипт включает свет (к GPIO11 подключена схема, которая включает лампу освещения), делает фото и затем выключает свет.

Собрать видео из полученных фото можно воспользовавшись утилитой avconv . Устанавливается avconv следующей командой:

Apt-get install libav-tools

Фото должны иметь имена файлов в своеобразном формате. Пример скрипта, который переименовывает jpg файлы в текущей директории с учетом их даты модификации, запускает конвертацию и записывает видео в файл timelapse.avi :

#!/bin/bash i=0 for f in `ls -tr *.jpg 2>/dev/null` do newf=`printf %06d $i`.jpg echo $f "-->" $newf mv $f $newf i=$((i+1)) done avconv -r 10 -i %06d.jpg -r 10 -vcodec mjpeg -qscale 1 timelapse.avi

Но если обработка материала требует дополнительных действий, таких как предварительная пакетная обработка фото, имеет смысл скопировать фотоматериал на более мощный компьютер и не нагружать этим Raspberry Pi.

Вот что у меня получилось:

Это первое тестовое видео сделано для подбора параметров съемки.

Надписи на фото

Если надо сделать примечание на фото, чаще всего дату и время, можно воспользоваться командой convert .

Модифицируем скрипт чтобы он добавлял в левый верхний угол снятого фото дату и время:

#!/bin/bash echo 11 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio11/direction echo 1 > /sys/class/gpio/gpio11/value DATE=$(date +"%Y-%m-%d_%H%M") timeshtamp=$(date +"%Y.%m.%d %H:%M:%S") raspistill -o /root/camera/tmp.jpg convert /root/camera/tmp.jpg -fill black -draw "rectangle 0,0 420,70" -fill white -pointsize 45 -draw "text 10,50 "${timeshtamp}"" /root/camera/$DATE.jpg rm /root/camera/tmp.jpg echo 0 > /sys/class/gpio/gpio11/value echo 11 > /sys/class/gpio/unexport

Теперь на всех фото будут дата и время съемки. Сначала на фото рисуется прямоугольник черного цвета (-fill black -draw “rectangle 0,0 420,70” ), а затем белым цветом пишется время (-fill white -pointsize 45 -draw “text 10,50 ‘${timeshtamp}"” ).

Успехов .

Рассмотрим методы правильного подключения камеры к Raspberry Pi и работу с ней через терминальное окно и с помощью языка программирования Python.
Материалы по теме: ,
Подключая камеру к Raspberry помним следующее:
  • камера боится статического электричества, прикасаться к ней во время работы желательно через антистатический материал
  • камера потребляет 250 мА - при использовании посредственного блока питания Малины подключение камеры может вызвать нехватку питания при активной работе камеры
  • в камере нет микрофона
  • верх камеры находится со стороны противоположной выходу шлейфа, но для отражение изображения по вертикали есть специальная команда - об это ниже.

Подключение

Желательно выполнять подключение камеры к выключенной Raspberry. Быстро выключить Малину можно командой
sudo shutdown now
Шлейфовый разъем CSI находится рядом с HDMI:Плюс подключения камеры через этот разъем в отличие от USB - в разгрузке процессора при передаче данных через интерфейс CSI
Для удобства фиксации камеры есть готовые решения, например - Акриловый холдер .
Интерфейс камеры должен быть активирован в настройках Raspberry:
После активации камеры (если это требовалось) Малину необходимо перезагрузить:sudo reboot now
Для работы с камерой в Raspbian уже предустановлены необходимые утилиты и драйвера. Обновим пакеты для использования свежих версий: sudo apt-get update -y sudo apt-get dist-upgrade -y Если все сделано верно, попробуем получить пробный кадр с камеры - создадим папку для фотографий, перейдем в нее и выполним команду захвата изображения: mkdir ~/pi_cam/ cd ~/pi_cam/ raspistill -v -o test.jpg
В случае фейла следует проверить предыдущие шаги, либо прозвонить контакты разъемов на камере и на Малине.
В ОС Raspbian предустановлены следующие пакеты для работы с камерой:
  • raspivid, raspvidyuv - захват видео
  • raspistill, raspiyuv- получение фотографий
Полное руководство по перечисленным утилитам на английском языке находится на офф. сайте Raspberry Pi
Все утилиты запускаются из терминала и достаточно просты в использовании.
Пакеты, с названиями, оканчивающимися на “yuv” не используют компонент кодирования - сохраняют “сырую” необработанную информацию, полученную сенсором камеры. Рассмотрим работу с каждым пакетом, но прежде познакомимся со списком общих для всех пакетов параметров камеры, а далее рассмотрим специфические аргументы и конкретные примеры их применения.

Общие параметры

Рассмотрим значения параметров. Стоит заметить, что:
  • Если какой то аргумент не указан при обращении к утилите, то применяется его значение по умолчанию.
  • ЕСЛИ КОЛОНКА “ДИАПАЗОН ДОПУСТИМЫХ ЗНАЧЕНИЙ” ПУСТА - значит никаких дополнительных значений передавать не нужно - достаточно передачи самого аргумента.
  • Превью демонстрируется только на подключенном к Raspberry физическом мониторе. В случае доступа к Малине через удаленный рабочий стол (VNC) превью демонстрироваться не будет при любых настройках так как изображение превью посылается напрямую на монитор поверх остальной информации
  • Аналогичная с просмотром видео через рабочий стол
Аргумент
Описание
Диапазон допустимых значений
Значение по умолчанию
-p
Параметры окна предпросмотра
ширина,высота,x-координата, y-координата
-f
Предпросмотр во весь экран
no
-n
Без предпросмотра
-op
Прозрачность окна предпросмотра
0...255
255
-sh
Резкость
-100...100
0
-co
Контраст
-100...100
0
-br
Освещенность
0...100
50
-sa
Насыщенность
-100...100
0
-ISO
Чувствительность датчика в камере
-100...100
0
-vs
Стабилизация видео
(только для видео)
no
-ev
Экспокоррекция
-10...10
0
-ex
Экспозиция
  • night
  • nightpreview
  • backlight: подсветка позади объекта съемки
  • spotlight: освещение прожектором
  • sports: объект в движении
  • snow: снежный пейзаж
  • beach: пляжный пейзаж
  • verylong: затяжная экспозиция
  • fixedfps: ограничение FPS до фиксированного значения
  • antishake: антитряска
  • fireworks: пейзаж с фейерверками
auto
-awb
Баланс белого
  • sun: 5000K...6500K - солнечно
  • cloud:6500K ... 12000K облачно
  • shade: в тени
  • tungsten: 2500K ... 3500K вольфрам
  • fluorescent: 2500K ... 4500K
  • incandescent: раскаленный металл
  • flash: со вспышкой
  • horizon
auto
-ifx
Разнообразные эффекты
none, negative, solarise, posterise, whiteboard, blackboard, sketch, denoise, emboss, oilpaint, hatch, gpen, pastel, watercolour, film, blur, saturation, colourswap, washedout, colourpoint, colourbalance, cartoon
none
-cfx
Баланс цветов
0...255:0...255
128:128
-mm
Замер экспозиции
  • average: среднее
  • spot: точка
  • backlit: считать изображение с подсветкой
  • matrix: матричный замер
average
-rot
Поворот
0 ... 359
0
-hf
Отражение по горизонтали
No
-vf
Отражение по вертикали
No
-roi
Область интереса сенсора
координаты от левого верхнего угла и ширина и высота области
0 … 1,0 … 1,0 … 1,0 … 1
0,0,1,1
-ss
Скорость затвора
в микросекундах
6000000
-drc
Сжатие динамического диапазона
off
-st
показывать статистику
No
Далее рассмотрим утилиты по отдельности.


raspistill - захват фото

Эта утилита выдает кодированное сжатое изображение, и для выполнения этого действия есть немало параметров, передающихся аргументами при запуске raspistill.

Аргументы

Аргумент
Описание
Диапазон допустимых значений
Значение по умолчанию
-w
Ширина
0...макс
макс
-h
Высота
0...макс
макс
-q
Качество
0...100
75
-o
Имя файла
путь к файлу
-
-v
Вывод в терминал
Информация о процессе захвата
no
-t
Задержка перед действием
в миллисекундах
0
-tl
Таймлапс
пример: -tl 2000 -o image%04d.jpg
2000 - интервал
%04d - шаблон 4х значного числа
-
-e
Кодирование в формат
jpg, bmp, gif, and png
jpg
-x
Добавление EXIF тегов
до 32 тегов
-
-r
Сохранение массива Байера в Мeta-данных кодированного избражения
-

Примеры

Рассмотрим конкретные примеры использования raspistill:
Захват стандартного изображения через 2 секунды с сохранением в файл image.jpg (в той папке, в которой сейчас находитесь). Разрешение при этом будет стандартным (максимальным) raspistill -t 2000 -o image.jpg Тоже самое, но в разрешении 640х480 raspistill -o image.jpg -w 640 -h 480 Захват изображения с заниженным 5% качеством с сохранением в файл image.jpg (в той папке, в которой сейчас находитесь). При таком качестве размер изображения будет существенно меньше raspistill -o image.jpg -q 5 Получение изображения, кодированного в формат PNG с сохранением в файл image.png raspistill -o image.png –e png Получение стандартного изображения с двумя зашитыми EXIF-тегами: Артист - Борис, GPS-высота - 123,5 м raspistill -o image.jpg -x IFD0.Artist=Boris -x GPS.GPSAltitude=1235/10 Создание таймлапс-набора изображений, которые будут захватываться с интервалом в 10 секунда на протяжении 10 минут (600 000 мс) и называться image_num_001_today.jpg, image_num_002_today.jpg и так далее. Завершающее изображение будет иметь имя latest.jpg raspistill -t 600000 -tl 10000 -o image_num_%03d_today.jpg -l latest.jpg Захват изображений при нажатии клавиши Enter, файлы будут сохраняться рядом и называться my_pics01.jpg my_pics02.jpg и т.д. raspistill -t 0 -k -o my_pics%02d.jpg

raspiyuv

Аргументы запуска в точности как у raspistill (см. выше), из них НЕДОСТУПНЫ только следующие:
-q - качество
-e - указание целевого формата изображения
-x - Добавление EXIF тегов
-r - Сохранение массива Байера в Meta-данных кодированного изображения
Однако имеется СОБСТВЕННЫЙ аргумент
-rgb - сохранение “сырых” raw-данных в формате RGB888 (8 бит/канал)

raspivid - захват видео

Параметры запуска

Аргумент
Описание
Диапазон допустимых значений
Значение по умолчанию
-w
Ширина
0...макс
1920
-h
Высота
0...макс
1080
-b
Битрейт видео
количество бит в секунду.
10Mbits/s задается -b 10000000
-o
Имя файла
путь к файлу
-
-v
Вывод в терминал
Информация о процессе захвата
-t
Задержка перед действием
в миллисекундах
0
-fps
Фреймрейт
Количество кадров в секунду 2...30
-k
Запуск/останов записи по нажатию Enter
процесс прерывается нажатием “X”
-sg
Сохранение отрезков видео с фиксированной продолжительностью в отдельные файлы
Задается длительность одного отрезка и маска файлов
-sg 3000 -o video%04d.h264
-wr
Ограничение максимального количества файлов при сегментации
Применяется с аргументом -sg и по сути реализует циклическую перезапись как в видеорегистраторах
Разрешение по умолчанию - 1080p (1920x1080)
Рассмотрим конкретные примеры:
Запись 5-ти секундного стандартного видео (1920x1080, 30 кадров/сек) с сохранением в файл video.h264 raspivid -t 5000 -o video.h264 Запись 5-ти секундного ролика с разрешением 1080p и специфическим битрейтом 3.5Mbits/s с сохранением в файл video.h264 raspivid -t 5000 -o video.h264 -b 3500000 Запись 5 секунд видео стандартного разрешения с частотой кадров 5fps с сохранением в файл video.h264 raspivid -t 5000 -o video.h264 -f 5 Если к Raspberry подключен монитор через HDMI, то записанное видео можно посмотреть с помощью плеера omxplayer: sudo apt-get install omxplayer #если плеер еще не установлен omxplayer video.h264 Через VNC просмотр видео недоступен

Коды ошибок

  • 0 - успешное завершение
  • 64 - передана неверная команда (ошибка в синтаксисе)
  • 70 - ошибка в утилите или при связи с камерой
  • 130 - выполнение прервано пользователем (сочетанием клавиш Ctrl + C)

Библиотека PiCamera

Это библиотека для языка программирования Python позволяющая упростить и автоматизировать работу с камерой Raspberry
Полное описание библиотеки на английском
В современных версиях дистрибутива Raspbian библиотека уже предустановлена, проверить это можно через консоль Python python3 import picamera В случае фейла необходимо покинуть консоль введя команду exit() или сочетанием клавиш Ctrl + D и установить библиотеку командой sudo apt-get install python3-picamera Работа с камерой из кода Python аналогично рассмотренным выше терминальным командам. Получить стандартное изображение с камеры можно легко прямо в консоли Питона: import picamera #импортируем библиотеку работы с камерой camera = picamera.PiCamera() #создаем объект камеры camera.capture("image.jpg") #вызываем у объекта камеры метод захвата изображения camera.close() #закрываем сессию работы с камерой Изображение сохраниться в файл image.jpg в текущей папке.
Понравилась статья? Поделитесь ей