Vaarika Pi multispektraalne kaamera: 8 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Multispektraalne kaamera võib olla mugav vahend taimedes stressi tuvastamiseks või erinevate liikide äratundmiseks taimede peegeldusmärkide erinevuste asemel üldiselt. Kui see on kombineeritud drooniga, saab kaamera anda andmeid kiirete NDVI -de (Normalized Difference Vegetation Index) kohta, luua talude, metsade või metsamaade mosaiike, mõista lämmastiku tarbimist, luua saagikaarte ja nii edasi. Kuid multispektraalsed kaamerad võivad olla kulukad ja nende hind on otseselt proportsionaalne nende rakendatava tehnoloogiaga. Traditsiooniline spektromeetria lähenemisviis on kasutada mitut pika või lühikese ribalaiusega filtrit, mis võimaldavad nõutaval spektril läbida, blokeerides samal ajal teisi kaameraid. Sellel lähenemisel on kaks väljakutset; esiteks peate kaamerad käivitama samal ajal või võimalikult lähedal; ja teiseks peate pildid registreerima (piltide kiht kihi järel ühendama), et need saaksid moodustada ühe lõpliku kompositsiooni koos sooviribadega. See tähendab, et tuleb teha palju järeltöötlust, kulutades aega ja ressursse (kasutades kallist tarkvara, näiteks arcmap, kuid mitte tingimata). Teised lähenemisviisid on seda erinevat moodi käsitlenud; hiljutised tehnoloogilised arengud protsessori tasemel on võimaldanud luua skaneeritud CMOS -andureid koos anduripaigutusse integreeritud ribafiltritega. Teine lähenemisviis on kiirte jagaja (prisma) kasutamine, mis suunaks erinevad valgusvihud teisele andurile. Kõik need tehnoloogiad on äärmiselt kallid ja seetõttu ei ole maadeavastajatele ja tegijatele kättesaadavad. Arvutamismoodul Raspberry pi ja selle arendusplaat pakuvad odavat vastust mõnele neist küsimustest (kuigi mitte kõigile).

Samm: kaamerate lubamine

Veenduge, et järgite kaamerate seadistamise juhiseid CM -is, nagu on näidatud järgmistes õpetustes:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Käivitage mõlemad kaamerad korraga, kasutades järgmist:

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

Kasutage järgmist teemat, kui see mingil põhjusel ei töötanud:

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

Täiendavad juhised juhuks, kui alustate CM -iga nullist, leiate siit:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

2. samm: traadita jadaside

Osta selliseid telemeetriaraadioid nagu need:

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

Nendel raadiodel on neli juhtmest: maandus (must), TX, RX, VCC (punane). Eemaldage üks äärmus kaablitest ja kasutage GPIO tihvtidele sobivaid naissoost pistikuid. Arvutimooduli arendusplaadi J5 GPIO päise ühendage must pistik maandusega, punane 5V -ga, TX 15 -ga ja RX -i pistikuga 14.

Veenduge, et olete määranud andmeedastuskiiruseks 57600 ja kas teie hostarvuti on raadio ära tundnud ja lisanud selle COM -ks (Windowsis kasutage selleks seadmehaldurit). Kui kasutate Puttyt, valige jada, COM -port (3, 4 või mis iganes see teie arvutis on) ja määrake andmeedastuskiiruseks 57600. Lülitage oma CM sisse ja pärast laadimise lõpetamist klõpsake oma arvutis sisestusklahvi, kui te seda ei tee. t ei näe ühenduse kaudu teksti. Kui märkate moonutatud teksti, minge ja kontrollige /boot/cmdline.txt. Edastuskiirus peaks olema 57600. kui tekib täiendavaid probleeme, vaadake järgmist õpetust:

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

Samm: kaamerad…

Saate tegelikult kasutada kaameraid nende algses konfiguratsioonis, kuid kui ei, siis peate neid M12 objektiivide mahutamiseks muutma. Pidage meeles, et vaarika pi kaamerad V1 ja V2 on pisut erinevad, nii et vanad M12 hoidikud ei tööta uute kaameratega. Samuti esines mõningaid probleeme uute kaamerate paralleelsel käivitamisel. Kui teil tekib mõni neist probleemidest, kontrollige seda teemat vaarika pi foorumis:

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

Igal juhul peaks sudo rpi-update probleemi lahendama.

M12 objektiivihoidikut saab Dremeliga lihvida, et sobitada CMOS -anduri pistik kaameraplaadiga. Keerake originaalobjektiiv lahti ja asetage uus objektiiv M12 hoidiku kohale. Parema tulemuse saavutamiseks võite tegelikult vabaneda originaalsest objektiiviadapterist, kuid see ei pruugi olla seda väärt, arvestades sensori kahjustamise ohtu. Ma hävitasin vähemalt kuus kaameraplaati, enne kui sain lahti CMOS -sensori kohal asuvast plastikust hoidikust.

Samm: WiFi -ühendus ja täiendav salvestusruum

CM arendusplaadil on ainult üks USB -port; selle tulemusena peate seda väga targalt kasutama, nt. wifi ühendus. Kui soovite sellest mööda minna, peate kasutama jootekolvi oskusi ja kinnitama arendusplaadi alla kahekordse USB -pistiku, kus USB on joodetud. Kui kasutate sama, mis mul

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

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

Lihtsalt järgige kaabli järjekorda pildil.

Kui olete valmis, ühendage oma wifi -moodul topeltpordiga, lülitage CM sisse ja vaadake, kas wifi -moodul töötab õigesti.

SD -kaarti on lihtsam ühendada kui USB -draivi, seega ostke midagi sellist:

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

Uue välise salvestusruumi paigaldamiseks järgige seda õpetust hoolikalt:

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

Nüüd on teil 2 USB -porti, lisamälu ja wifi -ühendus.

Samm: printige ümbris

Kasutage ABS -i

6. samm: pange tükid kokku

Enne kaamera kokkupanekut ühendage monitor ja klaviatuur CM -iga ning fokuseerige objektiivid. Parim viis seda teha on kasutada järgmist käsku:

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

See töötab kaameras igavesti, nii et ekraani jälgides pingutage objektiivi, kuni see on teravustatud. Ärge unustage seda teha teise kaameraga, muutes käsu -cs 0 -lt 1 -le.

Kui teie läätsed on fokuseeritud, pange läätse ja M12 objektiivihoidiku vahele väike tilk liimi, et vältida objektiivi liikumist. Tehke sama, kui kinnitate läätsed korpusele. Veenduge, et mõlemad läätsed oleksid võimalikult joondatud.

Kasutage puuri abil ava korpuse küljel ja pange raadioantenn läbi. Asetage raadio kindlalt topeltpindlindi abil ja ühendage see GPIO -ga.

Asetage CM arendusplaat korpuse sisse ja kinnitage see 4 10 mm metallist kuusnurkse pikendajaga. Kinnitage kaamera pistiku adapterid nii, et need ei põrkaks vabalt sisse.

Samm: konfigureerige Dropbox-Uploader, installige kaamera skript

Installige dropbox_uploader, järgides siin toodud juhiseid

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Kasutage pildil sarnast skripti.

8. etapp: lõpptoode

Lõpliku kaamera saab paigutada keskmise suurusega (650 mm) drooni alla või isegi väiksema. Kõik sõltub konfiguratsioonist. Kaamera ei ületa 350-400 grammi.

Kaamera toiteks peate varuma eraldi aku või ühendama kaamera drooni toiteplaadiga. Olge ettevaatlik, et mitte ületada CM -plaadi võimsusnõudeid. Kaamera toiteks saate kasutada järgmisi elemente.

www.adafruit.com/products/353

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

Samuti saate toe ja vibratsioonivastased amortisaatorid ehitada vastavalt oma drooni spetsifikatsioonidele.

Kui olete esimesed pildid teinud, kasutage piltide registreerimiseks GIS -programmi, näiteks Qgis või Arcgis Map. Võite kasutada ka matlabi.

Head lendu!