Raspberry Pi Batinator: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Batinator er en bærbar Raspberry Pi, der bruger et PinoIR (No Infrared Filter) kameramodul til at optage video i mørket med 90 billeder i sekundet, 640x480 opløsning. Den har en 48 LED infrarød belysning på toppen, og strømmen leveres af et omformet 12v genopladeligt borebatteri. Jeg er for nylig blevet fascineret af flagermusene, der besøger vores have om aftenen og byggede dette for at prøve at fange de små skønheder på film.

Det viser sig, at Batinator også er praktisk til optagelse af lyn, jeg skulle måske have kaldt det Storminator: Youtube -video på:

Hvis du ikke kan se den integrerede video, er den på YouTube på: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw med mere på

Den (meget ligetil) Python -kode er på GitHub på

Trin 1: Detektion af flagermus

Vi flyttede først ind i dette hus i august sidste år, så det var virkelig spændende, da jeg første gang lagde mærke til flagermusene i haven for et par uger siden. De er hovedsageligt synlige i skumringen, når de kommer ud af deres roost i skoven for at hygge sig med møl og andre insekter. Der er tilsyneladende rige plukninger i vores have, og du behøver normalt ikke at se meget længe på at se dem, ofte flyver i cirkler, der svæver op, hvad de kan finde. som var en sjov lodning og fungerer rigtig godt. Jeg spekulerede derefter på, om det måske var muligt at filme dem for at se nærmere på og forhåbentlig endda identificere, hvilke arter af flagermus der besøgte! Jeg havde en ekstra Raspberry Pi 2 og fik et Pi NoIR (noir = intet infrarødt filter) kameramodul til min fødselsdag sidste år, så tænkte jeg ville bruge det og se hvad der skete.

Trin 2: Koden

Jeg startede med at opsætte kameraet på Pi, efter instruktioner og et kameraeksempel fra MagPi Magazine, og vendte mig derefter til internettet for at finde andre eksempler, jeg kunne tilpasse til optagelse af videoen.

Jeg fandt den perfekte kode på Average Man Vs Raspberry Pi -webstedet, som var veldokumenteret og virkelig let at følge. Jeg lavede et par ændringer, der passede til mine behov, specifikt for at dele den optagede video i stykker på 5 minutter - hvert 5 minut tager 15 minutter at se tilbage på grund af billedrammen!

Koden, jeg brugte, er tilgængelig på GitHub - det er meget ligetil!

Trin 3: Første lys

Jeg håbede oprindeligt at bruge en håndfuld infrarøde lysdioder monteret på Pi til at belyse flagermusene, så begyndte at jagte rundt på værkstedet for at se, hvad jeg kunne finde. Jeg stødte på et ødelagt sikkerhedskamera og havde det snart fra hinanden, da jeg skar LED'erne fra printkortet for at efterlade så meget "ben" som muligt. Jeg loddet derefter disse til et perma-proto-kort, sluttede dem til Pi og gav det en test.

Når jeg kiggede gennem min telefons kamera, virkede de helt sikkert, så den aften indsatte jeg Pi’en i haven, sluttede til en stikkontakt i skuret og lå i en praktisk plantekrukke. Da de 40 minutter var slut, kopierede jeg begejstret optagelserne til min bærbare computer for visning og - ingenting, ikke en pølse!

Det var tydeligt, at belysningen af de fire bjærgede lysdioder ikke var nær kraftig nok, da flagermusene sandsynligvis var mindst en meter væk fra Pi. Fra jeg gik til google på jagt efter løsninger!

Trin 4: Mere strøm

Jeg fandt en fantastisk artikel om raspberrypi -spy, der sammenlignede de forskellige muligheder for IR -belysning, og besluttede mig for at få en IR Illuminator - i det væsentlige en lille spotlight fyldt med IR -lysdioder. Den, jeg købte på ebay, har 48 lysdioder og er drevet af 12 volt DC - det var bogstaveligt talt den billigste i Storbritannien på omkring £ 5 og ankom et par dage senere.

Dette lignede meget mere! Jeg tilsluttede den sammen med Pi i det mørklagte værksted og kørte et par testvideoer, hvilket forkortede optagelsestiden i Batinator.py -scriptet, men lod den indstille til at optage ved 90fps.

At se testvideoerne tilbage var et tilfælde af gode nyheder/dårlige nyheder - belysningen var fantastisk, rigtig god i flere meter. Bagsiden er, at videoen konstant flimrede til det punkt, hvor den ikke kunne ses. Jeg havde en følelse af, at jeg vidste, hvad årsagen til dette ville være, strømforsyningen til den nye belysning. Min teori var, at flimren afspejlede 50hz -svingningerne i lysnettet, så jeg opstillede et testskript til at optage 10 sekunders video ved 90, 85, 80, 70, 60, 50 og 40 billeder i sekundet. Ved at sammenligne videoerne havde de alle den flimrende effekt bortset fra 50 fps. Dette var lidt skuffende, da jeg virkelig havde ønsket at presse billedhastigheden til det yderste.

Jeg gik tilbage til kameraspecifikationsartiklen for inspiration og fandt ud af, at hvis billedhastigheden sænkes til 49 fps, kan optagelsesopløsningen øges fra 640x480 til 1296 × 730 - et kompromis!

Trin 5: Mere test

Kameraet gik ud den næste nat, tilbage i sin plantemaskine på siden af skuret og pegede henover haven.

Så snart jeg trak mig tilbage indendørs, kunne jeg se en flagermus cirkle rundt, så jeg håbede, at jeg denne gang ville fange noget godt. 45 minutter senere begyndte jeg at se optagelserne tilbage, og selvom jeg havde fanget en fejl eller to tæt på kameraet, var den bevægende flagermus slet ikke blevet belyst.

Jeg kunne se den på filmen i silhuet, da den rullede rundt over væggen i perfekte cirkler, men den var naturligvis stadig for langt væk fra IR -lyset.

Næste nat besluttede jeg mig for at øge mit spil, så i stedet for at placere kameraet i nærheden af strømkilden i skuret løb jeg en forlængerledning ud til fuglefoderen, som er næsten midt i haven og meget tættere på, hvor jeg normalt ser flagermusene. Jeg indsatte også et hemmeligt våben - den ildelugtende sok! Jeg havde set på Springwatch et par uger tidligere, at Martin Hughes -Games havde tiltrukket møl ved at hænge sokker op i en blanding af øl, vin og farin - "Sugaring" hedder det. Jeg regnede med, at hvis jeg kunne tiltrække møl i nærheden af kameraet, ville det igen tiltrække flagermusene. Ikke særlig fair på møllerne, men der går du, jeg ville ikke friste dem hver nat med min overdådige trusse. Jeg havde ingen succes de følgende nætter (for koldt og vådt), men holdt et lager øl til rådighed (til møllerne selvfølgelig) for sikkerheds skyld.

Trin 6: Bat-tery Power

Vanskeligheden ved at "implementere batinatoren" på en aften var, at det indebar at køre en forlængerledning fra skuret, tilslutte Pi og illuminator og derefter forsøge at justere dem mod, hvor flagermusene kunne være - dette ville tage 10-15 minutter og var besværligt at lægge væk sent om aftenen. Jeg besluttede, at jeg ville gå på batteri, så det ville være let at starte optagelsen som at springe den ud og trykke på "gå" -knappen.

Jeg tænkte først på at bruge et 12v batteri til belysningen og en separat 5v powerbank til Pi, men det føltes som en klodset løsning, så jeg besluttede at gå med et enkelt 12v batteri til at drive begge. Jeg undersøgte allerede 12v strømkilder til et andet projekt, så besluttede mig for at bygge en bærbar 12v/5v forsyning, der var modulær nok til at kunne bruges til begge formål.

Jeg begyndte med en gammel 12v akku -boremaskine (en meget billig!) - Jeg savede gennem håndtaget lige under aftrækkeren og efterlod en flad overflade for at fastgøre en projektkasse sikkert ovenpå med kabelbinder. 12v -kablet var tydeligt synligt inde i det hakkede håndtag, så jeg tilføjede lige en forbindelsesblok for at forenkle tingene.

Inde i projektboksen tilsluttede jeg et jævnstrømsstik, der kunne tilsluttes belysningsindretningens 12v -indgang, og parallelt tilsluttede en standard 12v bilstikdåse, der borede huller, så de kunne stikke igennem bagpå. Dette ville give mig mulighed for at tilslutte en USB -adapter for at konvertere 12v -forsyningen fra borebatteriet til en 5v 2.1a og 1a usb -udgang. Jeg tilføjede derefter en hovedafbryder til boksen, og inden jeg satte den dyrebare Pi i, testede USB -udgangen ved hjælp af en Adafruit USB Charger Doctor, det hele så godt ud!

Trin 7: Se Batinator

Med al strømmen sorteret, havde jeg bare brug for at passe Pi og belysningen til basen for at gøre den pæn og bærbar.

Belysningen kom med et praktisk drejeligt beslag, så dette var let at boltes til låget på Pi -kabinettet, og jeg limede let kameramodulet oven på, så de altid ville være korrekt justeret. Jeg havde brug for at bruge et længere kamerabåndkabel for at sikre, at det ikke var for strakt.

Jeg vidste, at jeg ville bruge 12v/5v basen med andre projekter, så jeg var nødt til at gøre Pi -sagen aftagelig - Lego viste sig at være en praktisk og perfekt semi -permanent løsning! Jeg varmlimede en flad Lego-base til toppen af strømboksen og en anden til bunden af Pi-kabinettet og passede de to godt sammen.

Med alle bitene klippet på det færdige produkt mindede jeg virkelig om "-inatorerne" skabt af den ulykkelige onde videnskabsmand Heinz Doofenshmirtz i Phineas & Ferb-tegneserien, og så blev Batinator navngivet! Da jeg lærte af de andre -inatorers skæbne, besluttede jeg at udelade en fremtrædende "Self Destruct" -knap.

En uplanlagt fordel ved at bruge 12v batteriet var, at 50hz flimren fra elnettet blev elimineret, så jeg igen kunne optage video med hele 90 billeder i sekundet. Nu var det bare et tilfælde af at vente på, at vejret blev bedre!

Trin 8: Afslut og optagelser

Normalt forværredes vejret, så snart Batinator var klar, og det har kun været de sidste par varme aftener, at jeg har kunnet give det en ordentlig test. Du kan se de tidlige optagelser i YouTube -videoen - selvom der muligvis er en møl eller to inkluderet! Optagelse i mørket er svært at få en ide om skala, så nogle gange er det svært at sige, om noget er lille eller bare langt væk. En flagermus er dog temmelig karakteristisk!

Jeg prøvede at bruge forskellige capture -opløsninger, men 90fps 640x480 er min favorit - alt hurtigere og tingene bliver bare en sløring på skærmen, omend en 720p sløring! IR-belysningen er effektiv op til cirka 2-3 meter, så for at arbejde med det og VGA-opløsningen er planen at eksperimentere med at placere kameraet forskellige steder for at komme så tæt som muligt på, hvor flagermusene flyver forbi. Eller ugler, UFOer, lyn, jeg er ikke nøjeregnende. Jeg håber at tage det længere væk i de kommende uger, måske ned i skoven eller på en flagermusvandring ved det lokale naturreservat.

Opdatering 2016-07-20: Fangede nogle korte lynoptagelser på Batinator!

Opdatering 2016-07-24: Et par flagermus og nogle møl!

Det konverterede borebatteri fungerer rigtig godt, jeg forsøger at få det fuldt opladet, inden jeg "sætter flagermus" ud af en aften, men alt kører ganske lykkeligt i over to timer. Jeg har ikke ladet batteriet køre helt ned til nul, mens det var forbundet til Pi, da jeg forestiller mig, at det ikke er særlig godt for det.

Jeg har brugt VLC til at se de fangede.mp4 -filer tilbage og synes, at dette er en solid mulighed på både bærbar og mobil. Redigering af videoerne er ligetil i Windows Movie Maker, jeg har nu for vane at se filerne i VLC tilbage hurtigt frem og notere tiderne for eventuelle "blips" på skærmen for at gøre trimningen lettere senere.

Batinator var sjovt at bygge, og det er endnu sjovere at bruge, jeg elsker bare dens enkle pålidelighed og finurlige udseende. Det er også det første bærbare Pi -projekt, jeg har forsøgt, hvilket åbner masser af nye muligheder, jeg vil linke flere videoer til dette instruerbare, når de (krydser fingre) bliver fanget. Undskyld mig nu, mens jeg ser himlen …