โฟกัสกล้องคุณภาพสูง Pi ด้วยเลโก้และเซอร์โว: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ด้วยชิ้นส่วนเลโก้ที่ถูกแฮ็กเล็กน้อย เซอร์โวต่อเนื่อง และโค้ด Python คุณสามารถโฟกัสกล้องคุณภาพสูง Raspberry Pi ได้จากทุกที่ในโลก!

กล้อง Pi HQ เป็นชุดอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยม แต่อย่างที่ฉันพบขณะทำงานในโครงการ Merlin Pi ล่าสุด คุณต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อให้ได้โฟกัสที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คมชัดที่สุด

ฉันต้องการหาวิธีโฟกัสมันจากระยะไกล เพื่อที่ฉันจะได้ตั้งกล้องสัตว์ป่าในสวนและไม่ต้องกลับไปกลับมาโฟกัสด้วยมือ

เสบียง

กล้องคุณภาพสูง Raspberry Pi

เลนส์มุมกว้าง 3MP

Raspberry Pi 3

เลโก้ที่เข้ากันได้หมุนเซอร์โวต่อเนื่อง

เครื่องเล่นแผ่นเสียงเลโก้ 60 ฟัน (ตอนที่ พ.ศ. 2438)

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนที่เป็นฟัน

สิ่งแรกที่ฉันต้องการคือชิ้นส่วนเลโก้ - อุปกรณ์เทคนิคที่มีฟันกว้างพอที่จะใส่ทับเลนส์กล้องได้ หลังจากหาข้อมูลเพียงเล็กน้อย ฉันพบหมายเลขชิ้นส่วน 18938 ซึ่งดูเหมาะสมที่สุด และสามารถสั่งซื้อจาก eBay ได้โดยลำพัง

แม้ว่าชิ้นงานจะมีรูตรงกลางอยู่แล้ว แต่ก็ไม่มีขนาดใหญ่พอที่จะครอบเลนส์ได้ ดังนั้นฉันจึงเจาะมันออกโดยใช้ดอกสว่านต้นคริสต์มาส สิ่งที่ฉันชอบเกี่ยวกับดอกสว่านขั้นบันไดคือมันง่ายที่จะวางไว้ตรงกลาง ซึ่งสำคัญมากสำหรับงานนี้

ฉันค่อยๆ ผลักชิ้นส่วนนั้นไปบนเลนส์ และความประหลาดใจของฉันก็คือการเสียดสีที่พอดี ไม่แน่นเกินไปและไม่หลวมเกินไป ฉันวางแผนที่จะรักษาความปลอดภัยโดยใช้ Sugru สีดำ แต่ไม่จำเป็น วิธีนี้ช่วยให้ฉันไม่ต้องรอ 24 ชั่วโมงเพื่อให้แห้ง!

ตอนนี้เลนส์กล้องมีเกียร์ติดอยู่ งานต่อไปคือการหาวิธีเคลื่อนย้าย และไม่นานนัก ผมก็ได้ติดตั้งที่จับแบบแมนนวลกับเฟืองตัวหนอน แม้จะดูไม่สวยแต่ก็น่าพอใจมาก สถานีต่อไป - ระบบอัตโนมัติ!

ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้งเซอร์โว

ฉันสังเกตเห็นเซอร์โวที่เข้ากันได้กับ Lego เหล่านี้ทางออนไลน์เมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อนและรู้สึกประทับใจกับความน่ารักของพวกมัน! พวกมันมาในรุ่นปกติ 270 องศาและต่อเนื่อง และผมสั่งอันหลังอย่างตื่นเต้น ตอนที่ผมติดเกียร์ไว้ที่เลนส์กล้อง

คุณไม่สามารถบอกได้จากคำอธิบายออนไลน์ว่าสิ่งเหล่านี้จะ "เข้ากันได้" กับบล็อกเลโก้จริงอย่างไร แต่สิ่งนี้กลับกลายเป็นแบบที่สมบูรณ์แบบ

ฉันเพิ่มอุปกรณ์ขนาดเล็กจาก "สต็อก" ของเราและตั้งค่าเกี่ยวกับการสร้างบล็อครอบ ๆ เซอร์โวเพื่อให้เข้ากับเฟืองเลนส์ ในแง่นี้ ฉันโชคดีอย่างเหลือเชื่อ ฉันสามารถใส่เซอร์โวไว้ใกล้กับเลนส์ และฟันเฟืองประสานเข้าด้วยกันได้อย่างลงตัว

ขั้นตอนที่ 3: รีโมทคอนโทรล

หลังจากจัดระเบียบเลโก้รอบ ๆ เซอร์โว (หนึ่งชั่วโมงเพื่อค้นหากระเบื้องสีดำเล็ก ๆ) ฉันเริ่มดึงรหัสที่จะควบคุมกลไกเซอร์โวเข้าด้วยกัน

ฉันเริ่มด้วยสคริปต์จากโปรเจ็กต์ล่าสุดของฉัน นั่นคือ Merlin Pi ซึ่งมีอินเทอร์เฟซผู้ใช้สำหรับการตั้งค่าโหมดกล้องและการถ่ายภาพอยู่แล้ว ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือคราวนี้ฉันจะเข้าถึง GUI จากระยะไกลผ่าน VNC Viewer แทนการเปิด หน้าจอในตัว

ต่อไป ฉันใช้ GUIzero เพื่อสร้างเมนูเล็กๆ อีกเมนูหนึ่ง ซึ่งจะทำให้เราสามารถควบคุมเซอร์โวผ่าน GPIO และทำให้โฟกัสของกล้องได้ ฉันออกแบบเมนูให้สูงและบางเพื่อให้มองเห็นได้ข้างหน้าต่างแสดงตัวอย่างกล้อง ให้คุณโฟกัสแบบเรียลไทม์ มีปุ่มสำหรับเคลื่อนเซอร์โวทั้งสองทิศทาง และโดยเพิ่มขึ้นทีละน้อยและมาก เพื่อให้สามารถจูนได้อย่างละเอียด

ทั้งหมดนี้ทำงานได้ดีมาก ดังนั้นฉันจึงตั้งค่าสคริปต์ให้ทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อเริ่มต้นระบบและสุ่มทิ้งกล้องในสวนเพื่อทำการทดสอบ การทดลองครั้งแรกใช้เวลาสักครู่ในขณะที่ฉันคลายเกลียวเลนส์ แต่ในไม่ช้าฉันก็สามารถโฟกัสกล้องได้อย่างสมบูรณ์แบบบนตัวป้อนนก ผ่าน VNC บนคอมพิวเตอร์ในสำนักงานของฉัน ซึ่งน่าพอใจมาก

รหัสทั้งหมดที่ฉันใช้มีอยู่ใน GitHub สำหรับทั้งเมนูกราฟิก "โฟกัส" และ "จับภาพ"

ขั้นตอนที่ 4: โฟกัสใหม่

ความสามารถในการโฟกัสกล้องจากระยะไกลเป็นตัวเปลี่ยนเกมอย่างแท้จริงสำหรับฉัน ทำให้การตั้งค่ากับดักกล้องรอบๆ สวนง่ายขึ้นมาก จับภาพและวิดีโอคุณภาพสูง

ฉันใช้เวลาส่วนที่ดีที่สุดของวันในการเริ่มต้นใช้งาน แต่ฉันคิดว่ามันสามารถทำได้ง่ายภายในเวลาไม่ถึงชั่วโมงหากคุณมีชิ้นส่วนที่มีประโยชน์และปฏิบัติตามคำแนะนำนี้ เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับโปรเจ็กต์กล้องของคุณ ไม่ใช้พิน GPIO มาก และคุ้มค่ามาก คุณสามารถซื้อเซอร์โวแบบต่อเนื่องและเกียร์ 60 ฟันได้ในราคาต่ำกว่า 10 ปอนด์

ฉันสามารถจินตนาการได้ว่าสิ่งนี้เป็นส่วนเสริมที่มีประโยชน์อย่างมากในการจัดเรียงการแพน/เอียงที่มีอยู่ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณใช้กล้องคุณภาพสูงเป็นส่วนหนึ่งของโครงการหุ่นยนต์ ซึ่งการโฟกัสแบบคงที่หรือแบบแมนนวลจะเป็นปัญหา

สิ่งสำคัญสำหรับฉันคือมันสนุกมาก เช่นเดียวกับโปรเจ็กต์ใดๆ ที่รวม Lego และ Raspberry Pi เข้าด้วยกันเป็นเวลาที่มีคุณภาพเท่าที่ฉันกังวล

ขอบคุณสำหรับการอ่านและอยู่อย่างปลอดภัยทุกคน

โปรเจ็กต์ Old Tech, Spec ใหม่อื่น ๆ ของฉันอยู่ใน Instructables ที่

รายละเอียดเพิ่มเติมอยู่ในเว็บไซต์ของเราที่ bit.ly/OldTechNewSpec และบน Twitter @OldTechNewSpec