Med Raspberry Pi Camera-modulet kan du tage billeder og optage videoer ved hjælp af din Raspberry Pi. Modulet kræver ikke meget strøm for at arbejde, og den 5V strømforsyning, du bruger til at drive din Raspberry Pi, er nok til at køre både kameramodulet og Raspberry Pi.
Raspberry Pi-kameramodulet fås med forskellige kameraopløsninger. I øjeblikket er der tre Raspberry Pi-kameramoduler tilgængelige: (1) Kameramodul V2 med en 8-megapixel Sony IMX219 kamerasensor, (2) Pi NoIR kamera V2, som også har en 8 megapixel Sony INX219 kamerasensor, men ikke har et infrarødt filter, og (3) Raspberry Pi kamera i høj kvalitet, der bruger 12.3-megapixel Sony IMX477-sensor.
I denne artikel viser vi dig, hvordan du forbinder Raspberry Pi-kameramodulet til Raspberry Pi, og hvordan du tager billeder og optager videoer ved hjælp af kameramodulet. Vi bruger Raspberry Pi Camera Module V2 i denne artikel, men de andre kameramoduler fungerer på samme måde.
For at følge denne artikel skal du have følgende:
- en Raspberry Pi 3 eller Raspberry Pi 4 med netværksforbindelse;
- et Raspberry Pi-kameramodul;
- en micro-USB (Raspberry Pi 3) eller USB Type-C (Raspberry Pi 4) strømadapter;
- et 16 GB eller 32 GB microSD-kort med Raspberry Pi OS; og
- en bærbar eller stationær computer til VNC fjernadgang til desktop eller SSH-adgang til Raspberry Pi.
BEMÆRK: I denne artikel vil vi oprette forbindelse til Raspberry Pi eksternt via VNC eller SSH ved hjælp af den hovedløse opsætning af Raspberry Pi. Hvis du ikke ønsker at få adgang til din Raspberry Pi eksternt via SSH eller VNC, skal du forbinde en skærm, et tastatur og en mus til din Raspberry Pi.
For at lære at blinke Raspberry Pi OS-billedet på et microSD-kort, se venligst Sådan installeres og bruges Raspberry Pi Imager. Hvis du har brug for hjælp til at installere Raspberry Pi OS på din Raspberry Pi, skal du læse Sådan installeres Raspberry Pi OS på Raspberry Pi 4. Hvis du har brug for hjælp til den hovedløse opsætning af Raspberry Pi, skal du tjekke Sådan installeres og konfigureres Raspberry Pi OS på Raspberry Pi 4 uden ekstern skærm.
Opsætning af hardware
Det Raspberry Pi Camera V2 kameramodulkit leveres med dokumentationen og kameramodulet.
Kameramodulet skal gå i CAMERA CSI-stik, som vist på billedet nedenfor. Hindbær Pi CAMERA CSI-stik skal have en tynd plastfilm fastgjort til den for beskyttelse. Fjern den tynde plastfilm fra CAMERA CSI-stik.
Når den tynde plastfilm er fjernet fra CAMERA CSI-stik, det skal se ud som vist på billedet nedenfor.
Det CAMERA CSI-stik er låst som standard. For at forbinde Raspberry Pi kameramodul til CAMERA CSI-stik, du skal først låse den op. For at låse op for CAMERA CSI-stik, træk i den sorte del som vist på nedenstående billeder for at løfte den.
Båndkablet til Raspberry Pi Camera-modulet skal sættes i CAMERA CSI-stik.
Sæt båndkablet til Raspberry Pi-kameramodulet i CAMERA CSI-stikket. Sørg for, at stifterne på båndkablet vender fremad som vist på billedet nedenfor.
Skub forsigtigt båndkablet ind i CSI-stikket. Sørg for, at stifterne er delvist synlige som vist på billedet nedenfor.
Skub den sorte holder af CSI-stikket ned for at låse båndkablet på plads.
Når båndkablet er låst til CSI-stikket, skal det se ud som vist på billedet nedenfor.
Kameramodulet har som standard fastgjort en tynd plastfilm til kameraets linse for at beskytte linsen mod utilsigtet beskadigelse. Inden du bruger kameraet, skal du dog fjerne plastfilmen.
Når den tynde plastfilm er fjernet fra kameraet, skal den se ud som vist på billedet nedenfor. Nu er kameraet klar til at tage fotos og optage videoer.
Tænd for Raspberry Pi
Når kameramodulet er tilsluttet Raspberry Pi, skal du slutte strømkablet til Raspberry Pi og tænde det.
Konfiguration af Raspberry Pi kameramodul
For at tage billeder og optage videoer med Raspberry Pi-kameramodulet skal du aktivere det fra Raspberry Pi-konfigurationssoftwaren. Start kommandolinjeværktøjet Raspberry Pi Configuration med følgende kommando:
$ sudo raspi-config
Vælg Grænseflademuligheder og tryk på
Vælg Kamera og tryk på
Vælg
Trykke
Vælg
Vælg
Når din Raspberry Pi er startet, skal Raspberry Pi-kameramodulet være aktiveret.
Oprettelse af et projektmappe
Opret en projektmappe for at organisere dine projektfiler ~ / arbejde med følgende kommando:
$ mkdir ~ / arbejde
Når projektmappen er oprettet, skal du navigere til projektmappen som følger:
$ cd ~ / arbejde
Tager billeder fra kommandolinjen
Du kan tage billeder fra Raspberry Pi-kameraet fra kommandolinjen ved hjælp af raspistill kommandolinjeprogram. raspistill leveres forudinstalleret med Raspberry Pi OS.
At tage et billede fra Raspberry Pi-kameraet og gemme det som en ny fil billede1.jpg, kør følgende kommando:
$ raspistill -o image1.jpg
Som du kan se, en ny billedfil billede1.jpg er oprettet.
$ ls -lh
Som du kan se, har Raspberry Pi Camera-modulet taget et billede.
Den maksimale understøttede billedopløsning til mit Raspberry Pi Camera V2 8-megapixel kamera er 3280 × 2464 pixels.
At tage billede med en lavere opløsning (i.e., 1024× 768 pixels), kør følgende kommando:
$ raspistill -w 1024 -h 768 -q 100 -o image2.jpg
Som du kan se, er der taget et nyt billede.
$ ls -lh
Det nye billede har en opløsning på 1024× 768 pixels.
Du kan vende billedet lodret ved hjælp af -vf flag som følger:
$ raspistill -vf -o image3.jpg
Som du kan se, er billedet vendt lodret.
Du kan også vende billedet vandret ved hjælp af -hf flag som følger:
$ raspistill -hf -o image4.jpg
Som du kan se, er billedet vendt vandret.
Optagelse af videoer fra kommandolinjen
Du kan optage videoer med Raspberry Pi-kameraet fra kommandolinjen ved hjælp af raspivid kommandolinjeprogram. raspivid kommer forudinstalleret på Raspberry Pi OS.
At optage en video med Raspberry Pi-kameraet og gemme det som en ny fil video1.h264, kør følgende kommando:
$ raspivid -o video1.h264BEMÆRK: Videoens filnavn skal slutte med .h264 (H264 videoudvidelse).
Et kort videoklip er optaget og gemt som video1.h264, som vist på skærmbilledet nedenfor.
Billedet nedenfor viser videoen, der er optaget med Raspberry Pi Camera-modulet, der afspilles.
Du kan optage en video i en bestemt opløsning (f.eks.g., 1024 × 768 pixels) som følger:
$ raspivid -w 1024 -h 768 -o video2.h264
Billedet nedenfor viser, at en ny video med en opløsning på 1024 × 768 pixels er blevet optaget.
$ ls -lh
På billedet nedenfor afspilles videoen med en opløsning på 1024 × 768 pixels i VLC Media Player.
Som med raspistill kommandoprogram, kan du bruge -vf og -hf muligheder for at vende den optagede video henholdsvis lodret og vandret.
Arbejde med Raspberry Pi Camera ved hjælp af Python
I dette afsnit vil jeg vise dig, hvordan du tager billeder og optager videoer med Raspberry Pi Camera-modulet ved hjælp af Python-programmeringssproget. Først tager vi billeder med Raspberry Pi Camera-modulet ved hjælp af Python.
Opret et Python-script ex01.py i projektmappen som følger:
$ nano ex01.py
Indtast derefter følgende kodelinjer i ex01.py fil. Når du er færdig, skal du trykke på
Her importerer linje 1 PiCamera modul fra picamera bibliotek, og linje 2 importerer søvn funktion fra tid bibliotek. I linje 4, en ny PiCamera objekt oprettes, og en henvisning til objektet gemmes i kamera variabel.
Kameraet start_forudsigt () metoden bruges til at åbne et vindue til forhåndsvisning af kameraet, før du tager et billede. Du kan kun se eksempelvinduet, hvis du har forbindelse til din Raspberry Pi via en ekstern skærm. Det søvn() funktionen bruges til at vente 5 sekunder, før du tager billedet. Eksempelvinduet vises i det angivne antal sekunder. Kameraet fange() metode bruges til at tage et billede med Raspberry Pi kameramodulet og gemme det som billede5.jpg fil. Når billedet er taget, er det ikke længere nødvendigt med forhåndsvisning af kameraet og kameraet stop_preview () metode bruges til at lukke vinduet med kameraeksempel.
Kør ex01.py Python-script som følger:
$ python3 ex01.py
Som du kan se, vises vinduet med kameraeksempel. Eksempelvinduet til kamera hjælper dig med at justere kameramodulet korrekt, mens du tager billeder.
Som du kan se, er et nyt billede gemt som billede5.jpg.
Du kan også tage billeder i en bestemt opløsning (f.eks.g., 1024 × 768 pixels) ved hjælp af et Python-script. For at gøre det skal du først oprette et nyt Python-script ex02.py som følger:
$ nano ex02.py
Skriv følgende kodelinjer i ex02.py Python-scriptfil. Koden i ex02.py er for det meste den samme som koden i ex01.py, men kameraet løsning egenskab bruges i linje 5 til at indstille opløsningen. Trykke
Kør ex02.py Python-script som følger:
$ python3 ex02.py
Eksempelvinduet til kameraet skal vises.
Som du kan se, er et nyt billede af opløsning 1024 × 768 pixels taget ved hjælp af ex02.py.
Du kan også tage flere billeder ved hjælp af Python-programmeringssprog. For at gøre det skal du oprette en Python-scriptfil kaldet ex03.py i projektmappen som følger:
$ nano ex03.py
Indtast følgende kodelinjer i ex03.py Python-scriptfil. Når du er færdig, skal du trykke på
Koden er stort set den samme som i ex02.py Python-script, men koden, der bruges til at tage billedet, er inde i en til løkke. Det til loop kører 5 gange i dette eksempel, og der er en forsinkelse på 10 sekunder, før et billede er taget. Derfor, ex03.py tager 5 billeder med intervaller på 10 sekunder.
Kør ex03.py Python-script som følger:
$ python3 ex03.py
Som du kan se, ex03.py tog 5 billeder med Raspberry Pi Camera-modulet.
Du kan også optage videoer med dit Raspberry Pi-kamera ved hjælp af Python-programmeringssprog. For at gøre det skal du oprette et nyt Python-script ex04.py som følger:
$ nano ex04.py
Indtast følgende kodelinjer i ex04.py Python-script. Når du er færdig, skal du trykke på
Her importeres linje 1 PiCamera fra picamera bibliotek, linje 3 initialiserer PiCamera, og linje 4 indstiller kameraets opløsning til 640 × 480 pixels. Linje 6 starter kameraeksemplet, så du kan se, hvad Raspberry Pi Camera-modulet optager, og linje 7 starter optagelsen og gemmer optagelsen til video3.h264. Husk, at filnavnet skal slutte med .h264 udvidelse.
Linie 8 bruges til at optage videoen i 120 sekunder., og linje 9 bruges til at stoppe optagelsen. Når optagelsen er færdig, bruges linje 10 til at stoppe kameraeksemplet, da vi ikke længere har brug for det.
Kør ex04.py Python-script som følger:
$ python3 ex04.py
Som du kan se, optages videoen og gemmes i filen video3.h264.
Som du kan se, afspilles den optagede video.
Konvertering af H264-videofiler til MP4
Som standard gemmes de videoer, der er optaget med Raspberry Pi Camera-modulet, i H264-format. Imidlertid er det mest anvendte format MP4-format. I dette afsnit viser vi dig, hvordan du konverterer en H264-video til MP4-videoformat på Raspberry Pi OS ved hjælp af gpac kommandolinjeprogram. Dette program er ikke forudinstalleret på Raspberry Pi OS, men det er tilgængeligt i det officielle pakkeopbevaringssted for Raspberry Pi OS.
Opdater først APT-pakkeopbevaringscachen med følgende kommando:
$ sudo apt opdatering
At installere gpac, kør følgende kommando:
$ sudo apt installere gpac
Tryk på for at bekræfte installationen Y og tryk derefter på
Nu, gpac skal installeres.
At konvertere en video3.h264 fil til MP4, kør følgende kommando:
$ MP4BOX-tilføj video3.h264 video3.mp4
H264-videoen konverteres til MP4-format.
På dette tidspunkt er videoen konverteret til MP4.
Nu skulle en ny MP4-fil være oprettet i projektmappen, som vist i skærmbilledet nedenfor.
$ ls -lh
Som du kan se, afspilles den konverterede MP4-fil på VLC Media Player.
Konklusion
I denne artikel viste vi dig, hvordan du forbinder Raspberry Pi-kameramodulet til Raspberry Pi, og hvordan du tager billeder og optager videoer fra kommandolinjen ved hjælp af Raspberry Pi-kameramodulet og Python-programmeringssproget.