N Raspberry Pi multispektrale kamera: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

'N Multispektrale kamera kan 'n handige hulpmiddel wees om stres by plante op te spoor, of om verskillende spesies te herken in plaas van die verskille in die reflektansiehandtekeninge van plante in die algemeen. As dit gekombineer word met 'n hommeltuig, kan die kamera die data verskaf vir vinnige NDVI's (genormaliseerde plantegroei -indeks), mosaïek van plase, woude of woude skep, stikstofverbruik verstaan, opbrengskaarte skep, ensovoorts. Maar multispektrale kameras kan duur wees, en die prys daarvan is direk eweredig aan die soort tegnologie wat hulle implementeer. 'N Tradisionele benadering tot spektrometrie is om verskeie kameras met lang of kort banddeurlaatfilters te gebruik waarmee die vereiste spektrum deur die kamer kan beweeg terwyl die ander blokkeer. Daar is twee uitdagings aan die benadering; Eerstens moet u die kameras op dieselfde tyd of so na as moontlik aktiveer; en tweedens moet u die beelde registreer (beelde laag na laag saamvoeg) sodat hulle 'n finale samestelling kan vorm met die begeertebande daarin. Dit beteken dat baie postverwerkings gedoen moet word, wat tyd en hulpbronne verg (met behulp van duur sagteware soos arcmap, maar nie noodwendig nie). Ander benaderings het dit op verskillende maniere hanteer; onlangse tegnologiese ontwikkelinge op verwerkersvlak het die moontlikheid gemaak om scan -CMOS -sensors te maak met bandfilters wat in die sensor se uitleg geïntegreer is. 'N Ander benadering is om 'n bundelsplitser (prisma) te gebruik wat die verskillende ligstrale na 'n ander sensor kan stuur. Al hierdie tegnologieë is uiters duur en is dus buite bereik vir ontdekkingsreisigers en makers. Die Raspberry pi -berekeningsmodule en die ontwikkelingsbord bied 'n goedkoop antwoord op enkele van hierdie vrae (nie almal nie).

Stap 1: Aktiveer die kameras

Maak seker dat u die stappe vir die opstel van die kameras in die CM volg, soos aangedui in die volgende tutoriale:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Aktiveer beide kameras gelyktydig met:

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

Gebruik die volgende onderwerp as dit om een of ander rede nie werk nie:

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

Verdere instruksies as u van voor af met die CM begin:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Stap 2: Draadlose seriële kommunikasie

Koop 'n stel telemetrie -radio's soos hierdie:

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

Hierdie radio's het vier drade: Grond (swart), TX, RX, VCC (rooi). Trek een van die kabels af en gebruik vroulike verbindings wat by die GPIO -penne pas. Koppel die swart aansluiting aan die grond, rooi na 5V, TX na pen 15 en RX aan pen 14 van die J5 GPIO -kop van die rekenaarmodule -ontwikkelingsbord.

Maak seker dat u die baud -tempo op 57600 stel, en dat u gasheerrekenaar die radio as COM herken en bygevoeg het (gebruik die apparaatbestuurder daarvoor in Windows). As u Putty gebruik, kies die reeks, die COM -poort (3, 4 of wat ook al op u rekenaar), en stel die baud -tempo op 57600. Skakel u CM aan en nadat dit klaar is met laai, klik op enter op u rekenaar as u dit nie doen nie. sien geen teks wat deur die verbinding kom nie. Gaan na /boot/cmdline.txt as u ontevrede teks sien. Die baud -tempo behoort 57600 te wees. Gaan na die volgende handleiding as daar nog probleme is:

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

Stap 3: Die kameras …

U kan die kameras eintlik in hul oorspronklike konfigurasie gebruik, maar indien nie, moet u dit verander om die M12 -lense te kan akkommodeer. Hou in gedagte dat die framboos -pi -kameras V1 en V2 effens verskil, sodat ou M12 -houers nie op nuwe kameras werk nie. Daar was ook 'n paar probleme wanneer die nuwe kameras gelyktydig geaktiveer word, as u enige van hierdie probleme ondervind, kyk gerus na hierdie onderwerp in die framboos Pi -forum:

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

In elk geval moet 'n sudo rpi-opdatering die probleem oplos.

Die M12 -lenshouer kan met 'n Dremel 'geslyp' word om die aansluiting van die CMOS -sensor by die kamerakaart te pas. Skroef die oorspronklike lens los en plaas die nuwe lens oor die M12 -houer. Vir beter resultate kan u eintlik heeltemal van die oorspronklike lensadapter ontslae raak, maar dit is miskien nie die moeite werd om te werk in die lig van die risiko wat die sensor inhou. Ek het ten minste ses kameraborde vernietig voordat ek die plastiekhouer bo die CMOS -sensor kon verwyder.

Stap 4: Wifi -verbinding en ekstra berging

Die CM -ontwikkelingsbord het net een USB -poort; As gevolg hiervan moet u dit baie verstandig gebruik, bv. wifi -verbinding. As u dit wil omseil, moet u u vaardighede in soldeerbout gebruik en 'n dubbele USB -aansluiting onder die ontwikkelbord aanbring, waar die USB gesoldeer is. As u dieselfde gebruik, het ek

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

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

Volg net die kabelvolgorde op die foto.

As u klaar is, koppel u wifi -module aan die dubbele poort, skakel die CM aan en kyk of die wifi -module korrek werk.

Dit is makliker om 'n SD -kaart aan te sluit as 'n USB -skyf, so koop so iets:

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

Volg hierdie tutoriaal noukeurig om die nuwe eksterne berging te monteer:

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

Nou het u 2 USB -poorte, ekstra berging en wifi -verbinding.

Stap 5: Druk die kissie af

Gebruik ABS

Stap 6: Sit die stukke saam

Koppel 'n monitor en 'n sleutelbord aan die CM voordat u die kamera monteer en fokus op die lense. Die beste manier om dit te doen, is deur die volgende opdrag te gebruik:

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

Dit laat die kamera vir ewig loop, dus kyk na u skerm en trek die lens vas totdat dit gefokus is. Onthou om dit met die ander kamera te doen deur die -cs -opdrag van 0 na 1 te verander.

Sodra u lense gefokus is, plaas 'n klein druppel gom tussen die lens en die M12 -lenshouer om enige beweging van die lens te voorkom. Doen dieselfde terwyl die lense aan die tas geheg word. Maak seker dat albei lense soveel as moontlik in lyn is.

Gebruik 'n boor om 'n gat aan die kant van die kas oop te maak en deur die radioantenne te steek. Plaas die radio veilig deur dubbelband te gebruik en verbind dit met die GPIO.

Plaas die CM -ontwikkelbord in die omhulsel en maak dit vas met 4 seskantige verlengers van 10 mm metaal. Beveilig die kamera -aansluitadapters sodat hulle nie vrylik binne kan bons nie.

Stap 7: Stel Dropbox-Uploader op, installeer die kameraskrip

Installeer dropbox_uploader volgens die instruksies wat hier verskaf word

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Gebruik 'n skrif soortgelyk aan die op die foto.

Stap 8: Finale produk

Die finale kamera kan onder 'n medium -grootte (650 mm ⌀) drone of selfs kleiner geplaas word. Dit hang alles af van die opset. Die kamera is nie meer as 350-400 gram nie.

Om die kamera aan te dryf, moet u 'n aparte battery voorsien of die kamera aan die kragbord van u drone koppel. Wees versigtig om nie die kragvereistes van die CM -bord te oorskry nie. U kan die volgende items gebruik om u kamera aan te dryf:

www.adafruit.com/products/353

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

U kan ook die ondersteuning en die anti-vibrasie dempers bou volgens u drone spesifikasies.

Nadat u die eerste foto's geneem het, gebruik u 'n GIS -program soos Qgis of Arcgis Map om u beelde te registreer. U kan ook matlab gebruik.

Gelukkige vlug!