The Raspberry Pi Batinator: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Batinator adalah Raspberry Pi portabel yang menggunakan modul kamera PinoIR (No Infrared Filter) untuk merekam video dalam gelap pada 90 frame per detik, resolusi 640x480. Ini memiliki 48 iluminator inframerah LED di bagian atas dan daya disediakan oleh baterai bor isi ulang 12v yang dirancang ulang. Saya baru-baru ini menjadi terpesona oleh kelelawar yang mengunjungi taman kami di malam hari dan membangun ini untuk mencoba dan menangkap keindahan kecil di film.

Ternyata Batinator juga berguna untuk merekam kilatan petir, saya mungkin harus menyebutnya Storminator: Video Youtube di:

Jika Anda tidak dapat melihat video tersemat, itu ada di YouTube di: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw dengan lebih banyak lagi di

Kode Python (sangat mudah) ada di GitHub di

Langkah 1: Deteksi Kelelawar

Kami baru pindah ke rumah ini Agustus lalu, jadi sangat menyenangkan ketika saya pertama kali melihat kelelawar di taman beberapa minggu yang lalu. Mereka terutama terlihat saat senja, ketika mereka keluar dari sarangnya di hutan untuk makan ngengat dan serangga lainnya. Tampaknya ada banyak hasil panen di kebun kami dan Anda biasanya tidak perlu menonton terlalu lama untuk melihatnya, sering kali terbang berputar-putar mengangkat apa pun yang dapat mereka temukan. Terinspirasi untuk mengetahui lebih lanjut, saya membeli perangkat pendeteksi kelelawar dari maplin lokal, yang sedikit menyenangkan dari penyolderan dan bekerja dengan sangat baik. Saya kemudian bertanya-tanya apakah mungkin untuk memfilmkan mereka untuk melihat lebih dekat dan mudah-mudahan bahkan mengidentifikasi spesies kelelawar apa yang dikunjungi! Saya memiliki Raspberry Pi 2 cadangan dan diberi modul kamera Pi NoIR (noir = no infrared filter) untuk ulang tahun saya tahun lalu, jadi saya pikir saya akan memanfaatkannya dan melihat apa yang terjadi.

Langkah 2: Kode

Saya mulai dengan menyiapkan kamera di Pi, mengikuti instruksi dan contoh kamera dari Majalah MagPi, lalu beralih ke internet untuk menemukan contoh lain yang bisa saya adaptasi untuk merekam video.

Saya menemukan kode yang sempurna di situs web Average Man Vs Raspberry Pi, yang didokumentasikan dengan baik dan sangat mudah diikuti. Saya membuat beberapa perubahan sesuai dengan kebutuhan saya, khususnya untuk membagi video yang direkam menjadi potongan 5 menit - setiap 5 menit membutuhkan waktu 15 menit untuk menonton kembali karena framerate!

Kode yang saya gunakan semuanya tersedia di GitHub - sangat mudah!

Langkah 3: Cahaya Pertama

Awalnya saya berharap untuk menggunakan beberapa LED inframerah yang dipasang pada Pi untuk menerangi kelelawar, jadi mulailah berburu di bengkel untuk melihat apa yang bisa saya temukan. Saya menemukan kamera keamanan yang rusak dan segera memisahkannya, memotong LED dari papan sirkuit untuk meninggalkan "kaki" sebanyak mungkin. Saya kemudian menyolder ini ke papan perma-proto, menghubungkannya ke Pi dan mengujinya.

Melihat melalui kamera ponsel saya, mereka pasti berfungsi, jadi malam itu saya memasang Pi di taman, dicolokkan ke stopkontak di gudang dan diletakkan di pot tanaman yang nyaman. Setelah 40 menit berlalu, saya dengan bersemangat menyalin rekaman itu ke laptop saya untuk dilihat dan - tidak ada apa-apa, bukan sosis!

Jelas bahwa penerangan dari empat LED yang diselamatkan hampir tidak cukup kuat, karena kelelawar mungkin setidaknya satu meter jauhnya dari Pi. Saya pergi ke google untuk mencari solusi!

Langkah 4: Lebih Banyak Kekuatan

Saya menemukan artikel bagus tentang raspberrypi-spy yang membandingkan berbagai opsi untuk penerangan IR dan memutuskan untuk mendapatkan IR Illuminator - pada dasarnya lampu sorot kecil yang diisi dengan LED IR. Yang saya beli di ebay memiliki 48 LED dan ditenagai oleh 12 volt DC - itu benar-benar yang paling murah di Inggris dengan harga sekitar £ 5 dan tiba beberapa hari kemudian.

Ini jauh lebih seperti itu! Saya memasangnya di samping Pi di bengkel yang gelap dan menjalankan beberapa video uji, mempersingkat waktu perekaman dalam skrip Batinator.py tetapi membiarkannya diatur untuk menangkap pada 90fps.

Menonton video uji kembali adalah kasus kabar baik/kabar buruk - iluminasinya fantastis, sangat bagus untuk beberapa meter. Kelemahannya adalah video itu terus-menerus berkedip, sampai tidak dapat ditonton. Saya merasa saya tahu apa penyebabnya, catu daya iluminator baru. Teori saya adalah bahwa kedipan itu mencerminkan osilasi 50hz dari daya listrik, jadi saya menyiapkan skrip pengujian untuk merekam video 10 detik pada 90, 85, 80, 70, 60, 50, dan 40 frame per detik. Membandingkan video cukup yakin mereka semua memiliki efek berkedip selain dari yang 50fps. Ini sedikit mengecewakan karena saya benar-benar ingin mendorong frame rate ke batasnya.

Saya kembali ke artikel spesifikasi kamera untuk mendapatkan inspirasi dan menemukan bahwa jika kecepatan bingkai diturunkan ke 49fps maka resolusi pengambilan dapat ditingkatkan dari 640x480 menjadi 1296x730 - kompromi!

Langkah 5: Lebih Banyak Pengujian

Keluarlah kamera malam berikutnya, kembali ke penanamnya di sisi gudang dan menunjuk ke seberang taman.

Segera setelah saya mundur kembali ke dalam ruangan, saya bisa melihat kelelawar berputar-putar, jadi saya berharap kali ini saya akan menangkap sesuatu yang bagus. 45 menit kemudian saya mulai menonton kembali rekaman itu dan meskipun saya menangkap satu atau dua serangga di dekat kamera, kelelawar yang bergerak itu tidak menyala sama sekali.

Saya bisa melihatnya di film dalam siluet saat berputar di atas dinding dalam lingkaran sempurna tapi jelas masih terlalu jauh dari cahaya IR.

Malam berikutnya saya memutuskan untuk meningkatkan permainan saya, jadi alih-alih menempatkan kamera di dekat sumber listriknya di gudang, saya menjalankan kabel ekstensi ke tempat pengumpan burung, yang hampir berada di tengah taman dan lebih dekat ke tempat yang biasanya saya lihat. kelelawar. Saya juga menggunakan senjata rahasia - kaus kaki bau! Saya telah melihat di Springwatch beberapa minggu sebelumnya bahwa Martin Hughes-Games telah menarik ngengat dengan menggantung kaus kaki yang direndam dalam campuran bir, anggur, dan gula merah - disebut "Sugaring". Saya pikir jika saya bisa menarik ngengat di dekat kamera maka ini akan menarik kelelawar. Tidak terlalu adil pada ngengat tapi begitulah, saya tidak akan menggoda mereka setiap malam dengan kaus kaki mabuk saya. Saya tidak berhasil pada malam-malam berikutnya (terlalu dingin dan basah) tetapi menyimpan persediaan bir (tentu saja untuk ngengat) untuk berjaga-jaga.

Langkah 6: Daya baterai

Kesulitan dalam "menyebarkan batinator" pada suatu malam adalah bahwa hal itu melibatkan pemasangan kabel ekstensi dari gudang, mencolokkan Pi dan iluminator dan kemudian mencoba menyelaraskannya ke tempat kelelawar berada - ini akan memakan waktu 10-15 menit dan adalah kerumitan untuk menyingkirkan larut malam. Saya memutuskan bahwa saya ingin menggunakan baterai, sehingga memulai pengambilan akan menjadi sederhana seperti mengeluarkannya dan menekan tombol "pergi".

Saya pertama kali berpikir untuk menggunakan baterai 12v untuk iluminator dan bank daya 5v terpisah untuk Pi, tetapi ini terasa seperti solusi yang canggung, jadi saya memutuskan untuk menggunakan baterai 12v tunggal untuk memberi daya pada keduanya. Saya sudah menjelajahi sumber daya 12v untuk proyek lain, jadi memutuskan untuk membangun pasokan 12v/5v portabel yang cukup modular untuk digunakan untuk kedua tujuan.

Saya mulai dengan bor tanpa kabel 12v lama (yang sangat murah!) - Saya memotong gagang tepat di bawah pelatuk, meninggalkan permukaan datar untuk memperbaiki kotak proyek dengan aman di atas dengan ikatan kabel. kabel 12v terlihat jelas di dalam pegangan yang dipotong jadi saya hanya menambahkan blok koneksi untuk menyederhanakan banyak hal.

Di dalam kotak proyek saya memasang kabel steker DC yang akan terhubung ke input 12v iluminator, dan secara paralel menghubungkan soket listrik mobil 12v standar, mengebor lubang untuk menyodok di bagian belakang. Ini akan memungkinkan saya untuk mencolokkan adaptor USB untuk mengubah suplai 12v dari baterai bor ke output usb 5v 2.1a dan 1a. Saya kemudian menambahkan sakelar daya utama ke kotak dan sebelum mencolokkan Pi yang berharga menguji output USB menggunakan Adafruit USB Charger Doctor, semuanya terlihat bagus!

Langkah 7: Lihatlah Batinator

Dengan kekuatan semua diurutkan saya hanya perlu menyesuaikan Pi dan iluminator ke dasar untuk membuatnya bagus dan portabel.

Iluminator dilengkapi dengan braket putar yang praktis sehingga mudah dipasang ke tutup casing Pi, dan saya menempelkan modul kamera dengan ringan di atasnya agar selalu sejajar dengan benar. Saya memang perlu menggunakan kabel pita kamera yang lebih panjang untuk memastikannya tidak terlalu melar.

Saya tahu saya ingin menggunakan basis 12v/5v dengan proyek lain, jadi saya perlu membuat kasing Pi dapat dilepas - Lego ternyata menjadi solusi semi-permanen yang nyaman dan sempurna! Saya menempelkan dasar Lego datar ke bagian atas kotak listrik, dan satu lagi ke dasar kasing Pi, menyatukan keduanya dengan kuat.

Dengan semua potongan yang terpotong pada produk jadi benar-benar mengingatkan saya pada "-inator" yang diciptakan oleh ilmuwan jahat yang malang Heinz Doofenshmirtz dalam kartun Phineas & Ferb, dan begitulah nama Batinator! Belajar dari nasib -inator lain, saya memutuskan untuk menghilangkan tombol "Penghancuran Diri" yang menonjol.

Manfaat yang tidak direncanakan dari penggunaan baterai 12v adalah bahwa kedipan 50hz dari listrik utama dihilangkan, jadi saya dapat sekali lagi merekam video pada 90 frame per detik penuh. Sekarang tinggal menunggu cuaca membaik!

Langkah 8: Selesai & Rekaman

Biasanya cuaca memburuk segera setelah Batinator siap, dan baru pada beberapa malam hangat terakhir saya bisa mengujinya dengan benar. Anda dapat melihat cuplikan awal di video YouTube - meskipun mungkin ada satu atau dua ngengat yang disertakan! Merekam dalam kegelapan sulit untuk mendapatkan gambaran tentang skala, jadi terkadang sulit untuk mengetahui apakah sesuatu itu kecil atau hanya jauh. Kelelawar cukup khas!

Saya mencoba menggunakan berbagai resolusi pengambilan tetapi 90fps 640x480 adalah favorit saya - semuanya lebih cepat dan segalanya menjadi buram di layar, meskipun 720p buram! Iluminator IR efektif hingga sekitar 2-3 meter, jadi untuk bekerja dengan itu dan resolusi VGA rencananya adalah bereksperimen menempatkan kamera di lokasi yang berbeda untuk sedekat mungkin dengan tempat kelelawar terbang. Atau burung hantu, UFO, petir, saya tidak cerewet. Saya berharap untuk membawanya lebih jauh dalam beberapa minggu mendatang, mungkin menyusuri hutan atau berjalan-jalan di cagar alam setempat.

Pembaruan 2016-07-20: Menangkap beberapa cuplikan kilat singkat di Batinator!

Pembaruan 2016-07-24: Beberapa kelelawar dan beberapa ngengat!

Baterai bor yang dikonversi bekerja dengan sangat baik, saya mencoba untuk mengisi penuh sebelum "mematikan kelelawar" di malam hari, tetapi semuanya berjalan cukup baik selama lebih dari dua jam. Saya tidak membiarkan baterai habis sampai nol saat terhubung ke Pi karena saya membayangkan ini tidak terlalu bagus untuk itu.

Saya telah menggunakan VLC untuk melihat kembali file.mp4 yang diambil dan menemukan ini sebagai opsi yang solid di laptop dan seluler. Mengedit video sangat mudah di Windows Movie Maker, sekarang saya terbiasa menonton kembali file dalam VLC dengan fast forward, mencatat waktu dari setiap "blip" di layar untuk membuat pemangkasan lebih mudah di kemudian hari.

Batinator sangat menyenangkan untuk dibuat, dan bahkan lebih menyenangkan untuk digunakan, saya sangat menyukai keandalannya yang sederhana dan penampilannya yang unik. Ini juga merupakan proyek Pi portabel pertama yang saya coba, yang membuka banyak kemungkinan baru. Saya akan menautkan lebih banyak video ke instruksi ini saat mereka (semoga) ditangkap. Sekarang permisi sementara saya melihat langit …