Një Kamera Multispectral Raspberry Pi: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Një aparat fotografik multispektral mund të jetë një mjet i dobishëm për të zbuluar stresin në bimë, ose të njohë lloje të ndryshme në vend të dallimeve në nënshkrimet e reflektimit të bimëve në përgjithësi. Nëse kombinohet me një dron, kamera mund të sigurojë të dhëna për NDVI të shpejtë (Indeksi i Vegjetacionit të Diferencës së Normalizuar), të krijojë mozaikë të fermave, pyjeve ose pyjeve, të kuptojë konsumin e azotit, të krijojë harta të rendimentit etj. Por kamerat multispektrale mund të jenë të kushtueshme, dhe çmimi i tyre është drejtpërdrejt proporcional me llojin e teknologjisë që ata zbatojnë. Një qasje tradicionale ndaj spektrometrisë është përdorimi i disa kamerave me filtra të brezit të gjatë ose të shkurtër që lejojnë që spektri i kërkuar të kalojë përmes duke bllokuar të tjerat. Ka dy sfida në atë qasje; së pari, ju duhet të aktivizoni kamerat në të njëjtën kohë, ose sa më afër të jetë e mundur; dhe së dyti, ju duhet të regjistroni (bashkoni imazhet shtresë pas shtrese) imazhet në mënyrë që ata të mund të formojnë një përbërje përfundimtare me brezat e dëshirës në të. Kjo do të thotë që duhet të bëhet një punë e madhe pas përpunimit, duke konsumuar kohë dhe burime (duke përdorur softuer të shtrenjtë si arcmap, por jo domosdoshmërisht). Qasje të tjera janë marrë me këtë në mënyra të ndryshme; zhvillimet e fundit të teknologjisë në nivelin e procesorit kanë lejuar krijimin e sensorëve të skanimit CMOS me filtra brezi të integruar në paraqitjen e sensorit. Një qasje tjetër është përdorimi i një ndarësi rrezesh (prizmi) që do të drejtonte rrezet e ndryshme të dritës në një sensor të ndryshëm. Të gjitha këto teknologji janë jashtëzakonisht të shtrenjta dhe për këtë arsye janë jashtë mundësive të eksploruesve dhe krijuesve. Moduli i llogaritjes Raspberry pi dhe bordi i tij i zhvillimit ofrojnë një përgjigje të lirë për disa nga këto pyetje (jo të gjitha megjithatë).

Hapi 1: Aktivizimi i kamerave

Sigurohuni që ndiqni hapat për vendosjen e kamerave në CM siç tregohet në mësimet e mëposhtme:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Aktivizoni të dy kamerat në të njëjtën kohë duke përdorur:

sudo raspistill -cs 0 -o test1-j.webp

Përdorni temën e mëposhtme nëse për ndonjë arsye nuk funksionoi:

www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f…

Udhëzime të mëtejshme në rast se filloni nga e para me CM këtu:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Hapi 2: Komunikimi Serial pa tela

Blini një sërë radiosh telemetrie si këto:

hobbyking.co.uk/hobbyking/store/_55559_HK…

Këto radio kanë katër tela: Ground (e zezë), TX, RX, VCC (e kuqe). Shkëputni një ekstrem të kabllove dhe përdorni lidhëset femra që përshtaten me kunjat GPIO. Lidhni lidhësin e zi në tokë, të kuq në 5V, TX në pin 15 dhe RX në pin 14 të kokës J5 GPIO të bordit të zhvillimit të modulit të llogaritjes.

Sigurohuni që të vendosni normën e baudit në 57600, dhe që kompjuteri juaj pritës të ketë njohur dhe shtuar radion si COM (në Windows përdorni menaxherin e pajisjes për këtë). Nëse përdorni Putty, zgjidhni serialin, portën COM (3, 4 ose çfarëdo që të jetë në kompjuterin tuaj) dhe vendosni shkallën e baudit në 57600. Ndizni CM tuaj dhe pasi të përfundojë ngarkimi, klikoni enter në kompjuterin tuaj nëse nuk doni ' t mos shihni ndonjë tekst që vjen përmes lidhjes. Nëse vëreni ndonjë tekst të dëmtuar, shkoni dhe kontrolloni /boot/cmdline.txt. Shkalla e baudit duhet të jetë 57600. nëse shfaqen probleme të tjera, ju lutemi kontrolloni tutorialin e mëposhtëm:

www.hobbytronics.co.uk/raspberry-pi-serial-…

Hapi 3: Kamerat…

Ju mund t'i përdorni kamerat në konfigurimin e tyre origjinal, por nëse jo, do t'ju duhet t'i modifikoni ato në mënyrë që të akomodoni lentet M12. Mbani në mend se kamerat me mjedër pi V1 dhe V2 janë paksa të ndryshme, kështu që mbajtësit e vjetër M12 nuk do të punojnë në kamera të reja. Gjithashtu, pati disa probleme kur aktivizoni paraprakisht kamerat e reja, nëse keni ndonjë nga këto probleme, ju lutemi kontrolloni këtë temë në forumin e mjedrës pi:

www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t…

Në çdo rast, një përditësim sudo rpi duhet ta rregullojë problemin.

Mbajtësi i lenteve M12 mund të 'bluhet' me një Dremel në mënyrë që të përshtatet lidhësi i sensorit CMOS me tabelën e kamerës. Zhvidhosni lenten origjinale dhe vendoseni lenten e re mbi mbajtësen M12. Për rezultate më të mira, ju në të vërtetë mund të heqni qafe plotësisht përshtatësin origjinal të lenteve, por mund të mos ia vlen të punohet në dritën e rrezikut që përfshin dëmtimin e sensorit. Kam shkatërruar të paktën gjashtë dërrasa kamerash para se të arrij të heq qafe mbajtësen plastike që qëndron mbi sensorin CMOS.

Hapi 4: Lidhja Wifi dhe Magazinimi shtesë

Bordi i zhvillimit CM ka vetëm një port USB; si rezultat i kësaj ju duhet ta përdorni me shumë mençuri, p.sh. lidhje wifi. Nëse doni ta kaloni atë, do t'ju duhet të përdorni aftësitë tuaja të hekurit të saldimit dhe të lidhni një lidhës të dyfishtë USB nën tabelën e zhvillimit, ku USB është ngjitur. Nëse jeni duke përdorur të njëjtën gjë unë kam

www.amazon.co.uk/gp/product/B00B4GGW5Q/ref…

www.amazon.co.uk/gp/product/B005HKIDF2/ref…

Vetëm ndiqni rendin e kabllove në foto.

Pasi të keni mbaruar, bashkëngjitni modulin tuaj wifi në portën e dyfishtë, ndizni CM dhe shikoni nëse moduli wifi po funksionon si duhet.

Isshtë më e lehtë të bashkëngjitni një kartë SD sesa një makinë USB, kështu që blini diçka si kjo:

www.amazon.co.uk/gp/product/B00KX4TORI/ref…

Për të montuar ruajtjen e re të jashtme, ndiqni me kujdes këtë tutorial:

www.htpcguides.com/properly-mount-usb-stora…

Tani keni 2 porte USB, ruajtje shtesë dhe lidhje wifi.

Hapi 5: Shtypni Rastin

Përdorni ABS

Hapi 6: Vendosni Pjesët së bashku

Para se të montoni kamerën, lidhni një monitor dhe tastierë me CM dhe fokusoni lentet. Mënyra më e mirë për ta bërë këtë është të përdorni komandën e mëposhtme:

raspistill -cs 0 -t 0 -k -o my_pics%02d.jpg

Kjo e drejton kamerën përgjithmonë, kështu që duke vëzhguar ekranin tuaj, shtrëngoni lenten derisa të përqendroheni. Mos harroni ta bëni këtë me kamerën tjetër duke ndryshuar komandën -cs nga 0 në 1.

Pasi lentet tuaja të jenë të fokusuara vendosni një pikë të vogël ngjitëse midis thjerrëzës dhe mbajtësit të lenteve M12 për të parandaluar çdo lëvizje të lentes. Bëni të njëjtën gjë ndërsa lidhni lentet në kasë. Sigurohuni që të dy lentet të jenë të rreshtuar sa më shumë që të jetë e mundur.

Përdorni një stërvitje për të hapur një vrimë në anën e kutisë dhe futeni përmes antenës së radios. Vendoseni radio në mënyrë të sigurt duke përdorur kasetë me fytyrë të dyfishtë dhe lidheni atë me GPIO.

Vendoseni bordin e zhvillimit CM brenda kasës dhe sigurojeni atë me 4 shtrirje gjashtëkëndore metalike 10 mm. Siguroni përshtatësit e lidhësit të kamerës në mënyrë që ata të mos kërcejnë lirshëm brenda.

Hapi 7: Konfiguro Dropbox-Uploader, Instalo Camera Script

Instaloni dropbox_uploader duke ndjekur udhëzimet e dhëna këtu

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Përdorni një skenar të ngjashëm me atë në figurë.

Hapi 8: Produkti Përfundimtar

Kamera përfundimtare mund të vendoset nën një dron me madhësi të mesme (650 mm ⌀) ose edhe më të vogël. E gjitha varet nga konfigurimi. Kamera nuk është më shumë se 350-400 gram.

Për të ndezur kamerën, do t'ju duhet të siguroni një bateri të veçantë, ose ta lidhni kamerën me bordin e energjisë të dronit tuaj. Kini kujdes që të mos tejkaloni kërkesat e energjisë të bordit CM. Ju mund të përdorni artikujt e mëposhtëm për të fuqizuar kamerën tuaj:

www.adafruit.com/products/353

www.amazon.co.uk/USB-Solar-Lithium-Polymer…

Ju gjithashtu mund të ndërtoni mbështetësin dhe prishësit anti-dridhje sipas specifikimeve tuaja të dronit.

Pasi të keni bërë fotografitë e para, përdorni një program GIS të tillë si Qgis ose Arcgis Map për të regjistruar imazhet tuaja. Ju gjithashtu mund të përdorni matlab.

Fluturim të mbarë!