Time-lapse-fotografie maken met een Raspberry Pi

Time-lapse video's zijn een fantastische manier om de veranderende wereld om je heen te vangen en te onderzoeken met een nieuw perspectief. Of je nu de groei van planten of het passeren van sterren en planeten onderzoekt, het vastleggen van hun veranderingen in de loop van de tijd en het versnellen ervan kan je een heel nieuw perspectief op deze gebeurtenissen geven.  

De Raspberry Pi en zijn cameramodule zorgen voor een goedkope en ideale oplossing voor het maken van time-lapse-video's met een hoge resolutie. In deze tutorial leer je een eenvoudige manier om je Raspberry Pi en camera in te stellen om een ​​time-lapse video op te nemen.

Verzamel de componenten

  • Raspberry Pi-Model B met voeding en SD-kaart
  • Raspberry Pi-cameramodule of Raspberry Pi NoIR-cameramodule
  • Netwerkkabel naar uw lokale netwerkswitch om de beelden van de Pi te kopiëren
  • Raspberry Pi cameratas

Kies een camera

De standaard cameramodule voor de Pi is, net als de meeste andere digitale camera's, erg gevoelig voor infraroodlicht. Om dit te compenseren, hebben standaardcamera's een IR-filter ingebracht om het IR-licht weg te filteren en meer van het zichtbare lichtspectrum vast te leggen. Met deze filtering kunnen afbeeldingen worden vastgelegd bij normale lichtomstandigheden.  

De Pi NoIR camera heeft het IR-filter verwijderd, waardoor het meer van het IR-licht kan vastleggen. Dit kan worden gebruikt om beelden met weinig licht of nachtopnamen te maken met behulp van IR-verlichting. Plantgezondheid kan ook worden gemeten door ze in het infraroodspectrum te analyseren.

Overweeg de opties van de standaard Pi-camera of de NoIR-camera en selecteer de juiste voor uw project.

Stel het Pi-platform in

Stel de basiselementen van Pi in en installeer deze met de volgende stappen.

  • Brand de nieuwste Raspbian-afbeelding op de SD-kaart volgens de instructies in de handleiding Hoe een SD-kaart flashen voor Raspberry Pi
  • Sluit een USB-muis / toetsenbord aan op de USB-poorten
  • Sluit de HDMI-monitor aan op de HDMI-poort
  • Bevestig de camera volgens de Pi-camera-instructies van raspberrypi.org
  • Sluit de Ethernet-kabel aan op de Pi
  • Sluit de stroom aan op de Pi

Configureer Pi en schakel Camera-ondersteuning in

Na het opstarten doorloopt de Pi de eerste opstartconfiguratie van raspi-config. Er zijn veel opties met betrekking tot SD-kaartpartitie, regio, toetsenbord, enz. Die hier niet worden behandeld. Selecteer de opties die geschikt zijn voor uw opstelling en betaal speciale opmerking voor de volgende opties:

  • kiezen  Schakel Boot to Desktop / Scratch in> Desktop Meld u aan als gebruiker 'pi' op het grafische bureaublad
  • Selecteer de Camera inschakelen menu-item en schakel de optie in
  • Selecteer de Geavanceerde opties-> SSH om het kopiëren van de voltooide video van de Pi in te schakelen
  • Selecteer finish en laat de Pi opnieuw opstarten
  • Noteer het IP-adres dat de Pi-rapporten bij het opstarten. Dit adres wordt gebruikt voor SSH in de Pi voor latere installatiestappen en om de video van de Pi samen te stellen en te kopiëren
  • Login op de pi
  • Installeer de mencoder en scherm pakketten met het commando:

sudo apt-get install mencoder scherm

  • Sluit de Pi sierlijk af met het commando:

sudo shutdown -h nu

Stel het cameraplatform in

Afhankelijk van wat je wilt filmen, wil je een geschikte camerabevestiging monteren. Deze tutorial maakt gebruik van een eenvoudige opstelling om beelden binnenshuis op te nemen. Zodra je dit eenvoudige voorbeeld hebt geprobeerd, kun je beginnen met het verkennen van andere manieren om de Pi en de camera in te sluiten en te positioneren.

  • Plaats de camera in de camerabehuizing volgens de meegeleverde instructies. Het klikt gewoon in elkaar
  • Schroef of plak de camerabehuizing op een stevig, stabiel oppervlak zoals een blok hout. Dit zou u in staat moeten stellen om de camera te positioneren en in een hoek te plaatsen

Plaats de pi en camera

De volgende stap is om de camera op uw onderwerp te richten.

  • Verplaats de pi, camera, toetsenbord en monitor naar de locatie die u gaat filmen
  • Verbind de macht met de Pi
  • Log in op de console
  • Maak een foto met de camera en richt de camera. Het commando om de foto te maken is raspistill -o test.jpg De raspistill-opdracht plaatst een voorbeeldvideo op de monitor voordat de foto wordt gemaakt. U kunt dit gebruiken om uw camera nauwkeurig te richten

Start de opname

Het opnameproces vangt individuele stilstaande beelden elke tijdsperiode op en slaat ze op in een directory. De onderstaande opdracht is afhankelijk van de time-lapse-optie in de raspistill programma. De opdracht activeert de cameramodule tijdens de volledige duur van de time-lapse-opname waarbij incrementeel benoemde afbeeldingsbestanden in een map worden geplaatst.  

Het rode indicatielampje brandt wanneer de camera aan staat. Als het licht reflectie van glas of een container veroorzaakt, kunt u een kleine strook isolatietape over de indicator beschouwen. Voer de onderstaande opdracht uit om de afbeeldingsdirectory te maken en begin met het opnemen van foto's.

cd ~ mkdir foto cd-scherm raspistill -o a% 04d.jpg -t 21600000 -tl 30000

Met de schermopdracht wordt een virtuele console gemaakt die blijft doorgaan, zelfs als u de monitor en het toetsenbord loskoppelt terwijl de opname plaatsvindt. De lopende opdrachten worden op de achtergrond uitgevoerd.  

De nohup commando kan hier worden gebruikt, maar voor meer geavanceerd gebruik scherm zal het opnieuw verbinden met de virtuele console mogelijk maken. U kunt het toetsenbord en de monitor verwijderen als u dat tijdens de opname wenst.

De opties op de raspistill De opdrachtregel is het waard om te begrijpen, zodat u het commando kunt aanpassen aan uw doeleinden.

De -O stelt de naam in van het bestand dat wordt uitgevoerd. De % 04 geeft aan dat de afbeelding een viercijferig nummer krijgt dat incrementeel wordt toegewezen aan dit deel van de bestandsnaam. Bijvoorbeeld: a0001.jpg, a0002.jpg, a0003.jpg, je snapt het idee.

De -t stelt de duur van de gehele opnamesessie in milliseconden in. De opdracht die u hebt gebruikt, loopt voor 21600000 milliseconden of zes uur.

De -tl optie geeft aan hoelang te wachten tussen elke foto in milliseconden. De opdracht die u hebt gebruikt, neemt om de 30000 milliseconden of 30 seconden een frame.

Nadat zes uur zijn verstreken, keert het commando eenvoudigweg terug naar de opdrachtprompt.

Compileer de video

Zodra de raspistill opdracht voltooid, je hebt een map vol met afbeeldingen die de individuele frames van je video vertegenwoordigen. De volgende opdrachten zullen alle frames in een AVI-video compileren. Voer de onderstaande opdrachten uit vanaf de console van je Pi

cd ~ / foto's ls * .jpg> stills.txt mencoder -nosound -ovc lavc -lavcopts vcodec = mpeg4: aspect = 16/9: vbitrate = 8000000 -vf schaal = 1920: 1080 -o timelapse.avi -mf type = jpeg : fps = 24 mf: //@stills.txt 

De opdrachtregeloptie Type = jpeg: fps = 24 stelt de frames per seconde in op 24. Na de berekening dat elk frame 30 seconden realtime vertegenwoordigt en 24 frames een seconde videotijd vertegenwoordigen.  

De real-time vertegenwoordigd door elke seconde van de video is 24 x 30s of 12 minuten, precies een vijfde van een uur. Vijf seconden video vertegenwoordigen een uur realtime. De bovenstaande opdracht genereert vervolgens een video van 30 seconden die 6 uur beslaat.

Tussen de opdrachtregelopties voor raspistill en de opties voor mencoder je kunt de verhouding tussen video en real-time aanpassen.

Na de mencoder opdracht is voltooid zal er een zijn timelapse.avi bestand in de afbeeldingenmap.  

Haal de video op

Gebruik een SCP-programma of -opdracht om het te kopiëren timelapse.avi bestand van de Pi naar uw computer. De onderstaande opdracht is een voorbeeld van het kopiëren van een pi op het voorbeeldadres op 192.168.1.100.

scp [email protected]: /home/pi/pictures/timelapse.avi .

Geniet van je video!

Time-lapse video

Samenvatting

In deze tutorial heb ik je laten zien hoe je een Raspberry Pi instelt om time-lapse video op te nemen. Het proces is heel eenvoudig en er zijn veel variaties op het gebruik van deze technologie.

Met deze basisvaardigheden kunt u experimenteren met weerbestendige containers en batterijpakketten om een ​​configuratie voor externe natuurbewaking in te stellen. De Pi NoIR-cameramodule biedt een aantal opwindende mogelijkheden om video's van 24 uur lang vast te leggen.