เริ่มต้นใช้งานกล้อง Raspberry Pi: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-31 10:25

ภาพรวมโดยย่อ

Raspberry Pi Camera v2.1 มาพร้อมกับเซ็นเซอร์รับภาพ Sony IMX219 ความละเอียด 8 ล้านพิกเซลและโฟกัสคงที่ที่ได้รับการปรับปรุง ใช้ได้กับ Raspberry Pi ทุกรุ่น รองรับภาพนิ่งขนาด 3280 x 2464 พิกเซล และยังรองรับวิดีโอ 1080p30, 720p60 และ 640x480p90

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

• ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีใช้และเชื่อมต่อกล้องกับบอร์ด Raspberry Pi 4
• วิธีควบคุมกล้องโดยใช้ Python วิธีใช้ยูทิลิตี้ raspivid, raspistill และ raspiyuv
• วิธีใช้ start_preview() และ stop_preview() เพื่อแสดงภาพจากกล้อง
• วิธีถ่ายภาพโดยใช้คำสั่ง capture()
• วิธีบันทึกวิดีโอโดยใช้ start_recording() และ stop_recording()
• วิธีดูวิดีโอผ่าน omxplayer วิธีเปลี่ยนความสว่าง คอนทราสต์ และความละเอียดในภาพถ่าย
• วิธีการใช้เอฟเฟกต์ภาพกับวิดีโอ

เสบียง

• Raspberry Pi 4 รุ่น B
• บอร์ดกล้อง Raspberry Pi v2.1
• การ์ด micro-SD ที่ติดตั้งระบบปฏิบัติการ Raspbian ไว้ล่วงหน้า
• แหล่งจ่ายไฟที่ใช้ร่วมกันได้ - คุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟ USB 5V 2.5A ได้เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมการ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีระบบปฏิบัติการ Raspbian เวอร์ชันล่าสุด คุณสามารถดาวน์โหลดเวอร์ชันล่าสุดได้จากเว็บไซต์ทางการของ Raspberry ฉันได้เผยแพร่คู่มือการเริ่มต้นฉบับย่อไปแล้วเมื่อเร็วๆ นี้ ตรวจสอบออก

หลังจากติดตั้ง OS เราจะตรวจสอบว่ามีการติดตั้งไดรเวอร์ล่าสุดด้วยคำสั่งต่อไปนี้หรือไม่

sudo apt-get update

คำสั่งนี้อัพเดตรายการแพ็คเกจที่พร้อมใช้งานและเวอร์ชัน

sudo apt-get อัพเกรด

ตอนนี้เปิดใช้งานอินเทอร์เฟซกล้องโดยเปิดเมนูการกำหนดค่า Raspberry Pi:

1. ไปที่เมนูการตั้งค่า -> การกำหนดค่า Raspberry Pi
2. เปิดใช้งานกล้องจากตัวเลือกอินเทอร์เฟซแล้วคลิกตกลง
3. หลังจากเปิดกล้องแล้ว ระบบจะขอให้คุณรีสตาร์ทกล้อง รีบูตระบบ

ขั้นตอนที่ 2: วิธีเชื่อมต่อกล้องกับ Raspberry Pi

โมดูลกล้องเชื่อมต่อกับบอร์ด Raspberry PI ผ่านขั้วต่อ CSI (Camera Serial Interface) พิเศษซึ่งมีความเร็วเพียงพอสำหรับการส่งข้อมูลวิดีโอในรูปแบบสูงสุด 1080p ที่ 30 เฟรมต่อวินาทีหรือ 720p ที่ 60 fps

อินเทอร์เฟซ CSI ซึ่งแตกต่างจากกล้อง USB ช่วยให้คุณไม่โหลดโปรเซสเซอร์ Raspberry และใช้กล้องอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด

เชื่อมต่อกล้องเข้ากับบอร์ด Raspberry Pi

ในการทำเช่นนี้ คุณต้อง:

1. ปิด Raspberry Pi
2. ค้นหาพอร์ตกล้องอย่างระมัดระวังและยกแท็บขึ้น
3. เสียบสายอ่อนจากกล้องเข้าไปในช่องเสียบอย่างระมัดระวัง และล็อคแถบต่างๆ

ตอนนี้ควรยึดสายเคเบิลไว้ที่ขั้วต่อ CSI และคุณสามารถเปิด Raspberry Pi ได้

ขั้นตอนที่ 3: การถ่ายภาพโดยใช้ Raspbian Terminal

สำหรับการปรับแต่งพื้นฐานกับกล้อง จะมียูทิลิตีบรรทัดคำสั่ง 3 แบบที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าในระบบ:

1. raspivid - ยูทิลิตี้การจับภาพวิดีโอ
2. raspistill - ยูทิลิตี้จับภาพ
3. raspiyuv เป็นโปรแกรมอรรถประโยชน์ที่คล้ายกับ raspistill แต่แทนที่จะเป็นไฟล์-j.webp" />

รายการพารามิเตอร์ทั้งหมดสำหรับยูทิลิตี้แต่ละรายการสามารถรับได้หากคุณเรียกใช้ยูทิลิตี้โดยไม่มีพารามิเตอร์

ราสปิสติล

เรียกใช้ยูทิลิตี้ด้วย --help พารามิเตอร์:

ราสปิสติล -- ช่วยด้วย

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของยูทิลิตี้:

raspistill -t 2000 -o image.jpg -w 640 -h 480 -v

ถ่ายภาพด้วยความล่าช้า 2 วินาทีความละเอียด 640 × 480 พร้อมเอาต์พุตข้อมูลระหว่างการทำงานของยูทิลิตี้ (-v) และบันทึกลงใน image.jpg

raspivid -t 10000 -o video.h264

บันทึกวิดีโอความยาว 10 วินาทีแล้วบันทึกลงใน video.h264

ขั้นตอนที่ 4: การถ่ายภาพโดยใช้ Python Library - PiCamera

นอกจากยูทิลิตี้มาตรฐานแล้ว กล้องยังสามารถใช้วิธีซอฟต์แวร์ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อสร้างระบบรักษาความปลอดภัย เมื่อจำเป็นต้องเปิดใช้งานการบันทึก เมื่อมีเหตุการณ์เกิดขึ้น หรือตามกำหนดการ

ในการใช้งานกล้องใน Python คุณจะต้องมีไลบรารี PiCamera ซึ่งติดตั้งไว้ล่วงหน้าในระบบ หากไม่มีสาเหตุบางประการ คุณสามารถติดตั้งไลบรารีด้วยคำสั่งต่อไปนี้:

sudo apt-get ติดตั้ง python3-picamera

ไม่สามารถใช้ภาพสเก็ตช์ชื่อ picamera.py ได้ ซึ่งจะทำให้ไม่สามารถใช้ไลบรารี่ PiCamera ใน Python ได้

เมื่อติดตั้งไลบรารี่แล้ว จะต้องนำเข้าแบบร่าง:

นำเข้า picamera

รหัสต่อไปนี้เปิดใช้งานกล้องในโหมดแสดงตัวอย่างเป็นเวลา 10 วินาที

นำเข้า picamera

จากเวลานำเข้ากล้องสลีป = picamera. PiCamera() camera.start_preview() sleep(10) camera.stop_preview()

รหัสต่อไปนี้ช่วยให้กล้องอยู่ในโหมดแสดงตัวอย่างเป็นเวลา 5 วินาที จากนั้นถ่ายภาพและบันทึกเป็น "ภาพ" บนเดสก์ท็อปของคุณ

นำเข้า picamera

จากเวลานำเข้ากล้องสลีป = picamera. PiCamera() camera.start_preview() sleep(5) camera.capture('/home/pi/Desktop/image.jpg') camera.stop_preview()

ขั้นตอนที่ 5: การบันทึกวิดีโอโดยใช้ Python Library - PiCamera

ในการถ่ายวิดีโอ เราจะใช้คำสั่ง start_recording() และ stop_recording()

นำเข้า picamera

จากเวลาที่นำเข้า sleep camera.start_preview() camera.start_recording('/home/pi/video.h264') sleep(10) camera.stop_recording() camera.stop_preview()

หลังจาก 10 วินาที วิดีโอจะสิ้นสุดและจะถูกบันทึกลงในไฟล์ video.h264 ในโฟลเดอร์รูทของผู้ใช้ของคุณ หากต้องการดูวิดีโอ ให้ใช้โปรแกรม omxplayer

omxplayer video.h264

ขั้นตอนที่ 6: เอฟเฟกต์

ไลบรารี Picamera สำหรับ Python ช่วยให้คุณใช้การตั้งค่าและตัวกรองจำนวนมากที่ใช้ได้กับทั้งการแสดงตัวอย่างและภาพถ่าย

การเพิ่มข้อความ

คุณสามารถเพิ่มข้อความใดๆ ลงในรูปภาพได้โดยใช้คำสั่ง annotate_text คุณยังสามารถเปลี่ยนขนาดข้อความด้วยคำสั่ง annotate_text_size ดูตัวอย่างต่อไปนี้:

นำเข้า picamera

จากเวลานำเข้า sleep camera = picamera. PiCamera() camera.start_preview() camera.annotate_text = "สวัสดีชาวโลก !!!" camera.annotate_text_size = 60 สลีป (10) camera.stop_preview ()

เปลี่ยนความละเอียดของภาพ

ตามค่าเริ่มต้น ภาพถ่ายจะถูกถ่ายด้วยความละเอียดที่กำหนดค่าไว้บนจอภาพของคุณ แต่คุณสามารถเปลี่ยนได้โดยใช้คำสั่ง camera. resolution()

กล้องความละเอียด = (2592, 1944)

ปรับความสว่างหรือความคมชัดของภาพ

คุณสามารถปรับความสว่างของภาพถ่ายโดยตั้งค่าจาก 0 ถึง 100 โดยค่าเริ่มต้น 50 จะถูกใช้ หากคุณต้องการตั้งค่าความสว่าง เช่น เป็น 70 ให้ระบุรหัสต่อไปนี้หลังจากเริ่มการแสดงตัวอย่าง:

camera.brightness = 70

หากต้องการตั้งค่าคอนทราสต์ ให้ใช้คำสั่ง camera.contrast

วิชวลเอฟเฟกต์

คุณสามารถใช้ camera.image_effect เพื่อซ้อนทับเอฟเฟกต์ภาพต่างๆ จำนวนมาก: เนกาทีฟ, โซลาไรซ์, สเก็ตช์, denoise, ลายนูน, สีน้ำมัน, ฟัก, gpen, สีพาสเทล, สีน้ำ, ฟิล์ม, เบลอ, ความอิ่มตัว, สลับสี, ล้างออก, หลัง, จุดสี, ความสมดุลของสี, การ์ตูน, ดีอินเตอร์เลซ1, ดีอินเตอร์เลซ2, ไม่มี

ด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมต่อไปนี้ คุณสามารถดูตัวกรองที่มีอยู่ทั้งหมด รหัสจะเปลี่ยนเอฟเฟกต์ภาพทุก ๆ 5 วินาที:

นำเข้า picamera จากเวลา นำเข้าโหมดสลีป

camera = picamera. PiCamera() camera.start_preview() สำหรับเอฟเฟกต์ในกล้อง IMAGE_EFFECTS: camera.image_effect = effect camera.annotate_text = "เอฟเฟกต์: %s" % ผลการนอนหลับ (5) กล้อง.stop_preview()

คุณสามารถค้นหารายการฟังก์ชันและคุณสมบัติทั้งหมดของไลบรารี picamera ได้จากเว็บไซต์ทางการ

ฉันหวังว่าคุณจะพบว่าคู่มือนี้มีประโยชน์และขอขอบคุณที่อ่าน หากคุณมีคำถามหรือข้อเสนอแนะ? แสดงความคิดเห็นด้านล่าง คอยติดตาม!