Verwenden Sie das Raspberry PI -Kameramodul

Mit dem Raspberry PI -Kameramodul können Sie Bilder mit Ihrem Raspberry Pi aufnehmen und Videos aufnehmen. Das Modul benötigt nicht viel Strom, und das 5 -V -Netzteil, mit dem Sie Ihren Raspberry Pi mit Strom versorgen, reicht aus, um sowohl das Kameramodul als auch das Raspberry Pi auszuführen.

Das Raspberry PI -Kameramodul ist mit unterschiedlichen Kameramamerate erhältlich. Derzeit sind drei Himbeer -PI -Kameramodule verfügbar: (1) die Kameramodul v2 Mit einem 8-Megapixel-Kamerassensor von Sony IMX219 (2) die Pi noir camera v2, Das hat auch einen 8-Megapixel-Sony INX219-Kamerasensor, hat jedoch keinen Infrarotfilter und (3) die Raspberry Pi hochwertige Kamera, das verwendet die 12.3-Megapixel Sony IMX477 Sensor.

In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie Sie das Raspberry PI -Kameramodul mit dem Raspberry PI anschließen und mit dem Kameramodul Bilder aufnehmen und Videos aufnehmen können. In diesem Artikel werden wir das Raspberry PI -Kamera -Modul V2 verwenden, aber die anderen Kameramodule funktionieren auf die gleiche Weise.

Um diesem Artikel zu folgen, benötigen Sie Folgendes:

1. ein Raspberry Pi 3 oder Raspberry Pi 4 mit Netzwerkkonnektivität;
2. ein Raspberry PI -Kameramodul;
3. ein Micro-USB (Raspberry PI 3) oder USB Typ-C (Raspberry Pi 4) Power-Adapter;
4. eine 16 GB oder 32 GB MicroSD -Karte mit Raspberry Pi OS; Und
5. Ein Laptop- oder Desktop -Computer für VNC Remote -Desktop -Zugriff oder SSH -Zugriff auf den Raspberry PI.

NOTIZ: In diesem Artikel werden wir über VNC oder SSH mit dem Kopfless -Setup des Raspberry Pi eine Verbindung zum Raspberry Pi herstellen. Wenn Sie nicht über SSH oder VNC auf Ihr Raspberry Pi zugreifen möchten, müssen Sie einen Monitor, eine Tastatur und eine Maus mit Ihrem Raspberry Pi anschließen.

Um zu erfahren, wie Sie das Raspberry Pi OS -Bild auf eine microSD -Karte blinken, verweisen Sie bitte, wie Sie Raspberry PI Imagator installieren und verwenden können. Wenn Sie Hilfe bei der Installation von Raspberry Pi OS auf Ihrem Raspberry Pi benötigen. Wenn Sie Hilfe bei der kopierlosen Einrichtung von Raspberry Pi benötigen.

Hardware-Setup

Der Raspberry Pi Camera V2 Das Kamera -Modul -Kit ist mit der Dokumentation und dem Kameramodul ausgestattet.

Das Kameramodul sollte in die gehen Kamera -CSI -Anschluss, Wie im Bild unten gezeigt. Der Raspberry Pi Kamera -CSI -Anschluss sollte einen dünnen Plastikfilm zum Schutz befestigen. Entfernen Sie den dünnen Plastikfilm aus dem Kamera -CSI -Anschluss.

Sobald der dünne Kunststofffilm aus dem entfernt ist Kamera -CSI -Anschluss, Es sollte wie im Bild unten gezeigt aussehen.

Der Kamera -CSI -Anschluss ist standardmäßig gesperrt. Verbinden Sie das Raspberry PI -Kameramodul an das Kamera -CSI -Anschluss, Sie müssen es zuerst entsperren. Um die freizuschalten Kamera -CSI -Anschluss, Ziehen Sie den schwarzen Teil wie in den Bildern unten gezeigt, um es zu heben.

Das Bandkabel des Himbeer -PI -Kameramoduls sollte in die eingeführt werden Kamera -CSI -Anschluss.

Legen Sie das Bandkabel des Raspberry PI -Kameramoduls in den CSI -Anschluss der Kamera ein. Stellen Sie sicher, dass die Stifte des Bandkabels vorwärts gerichtet sind, wie im Bild unten gezeigt.

Drücken Sie das Bandkabel vorsichtig in den CSI -Stecker. Stellen Sie sicher, dass die Stifte teilweise sichtbar sind, wie im Bild unten gezeigt.

Drücken Sie den schwarzen Halter des CSI -Steckers nach unten, um das Bandkabel festzulegen.

Sobald das Bandkabel am CSI -Anschluss gesperrt ist, sollte es wie im Bild unten gezeigt aussehen.

Das Kameramodul hat standardmäßig einen dünnen Kunststofffilm an der Linse der Kamera, um die Linse vor versehentlichen Schäden zu schützen. Bevor Sie jedoch die Kamera verwenden, müssen Sie den Plastikfilm entfernen.

Sobald der dünne Kunststofffilm von der Kamera entfernt ist, sollte er wie das im Bild unten gezeigten aussehen. Jetzt ist die Kamera bereit, Fotos zu machen und Videos aufzunehmen.

Auf dem Raspberry Pi einschalten

Sobald das Kameramodul an den Himbeer -PI angeschlossen ist, schließen Sie das Stromkabel mit dem Himbeer -Pi an und setzen Sie es ein an.

Konfigurieren von Raspberry PI -Kamera -Modul

Um Fotos zu machen und Videos mit dem Raspberry PI -Kameramodul aufzunehmen, müssen Sie es von der Raspberry PI -Konfigurationssoftware aktivieren. Starten Sie das Befehlszeilendienstprogramm für Raspberry Pi-Konfiguration mit dem folgenden Befehl:

$ sudo raspi-config

Wählen Schnittstellenoptionen und drücke .

Wählen Kamera und drücke .

Wählen und drücke .

Drücken Sie .

Wählen und drücke .

Wählen und drücke . Ihr Raspberry Pi sollte neu starten.

Sobald Ihre Raspberry Pi -Stiefel stiefelt, sollte das Raspberry PI -Kameramodul aktiviert sein.

Erstellen eines Projektverzeichnisses

Um Ihre Projektdateien zu organisieren, erstellen Sie ein Projektverzeichnis ~/Arbeit mit dem folgenden Befehl:

$ mkdir ~/Arbeit

Sobald das Projektverzeichnis erstellt wurde, navigieren Sie wie folgt zum Projektverzeichnis:

$ CD ~/Arbeit

Bilder aus der Befehlszeile aufnehmen

Sie können Bilder von der Raspberry PI -Kamera aus der Befehlszeile mit der Befehlszeile erfassen Raspistill Befehlszeilenprogramm. Raspistill Kommt mit Raspberry Pi OS vorinstalliert.

Nehmen Sie ein Bild von der Raspberry PI -Kamera und speichern Sie es als neue Datei Bild1.JPG, Führen Sie den folgenden Befehl aus:

$ raspistill -o image1.JPG

Wie Sie sehen können, eine neue Bilddatei Bild1.JPG wurde erschaffen.

$ ls -lh

Wie Sie sehen können, hat das Raspberry PI -Kameramodul ein Bild gemacht.

Die maximal unterstützte Bildauflösung für meine Raspberry PI-Kamera V2 8-Megapixel-Kamera beträgt 3280 × 2464 Pixel.

Bild mit einer niedrigeren Auflösung zu nehmen (ich.e., 1024× 768 Pixel) führen Sie den folgenden Befehl aus:

$ raspistill -W 1024 -h 768 -q 100 -o Image2.JPG

Wie Sie sehen können, wurde ein neues Bild aufgenommen.

$ ls -lh

Das neue Bild hat eine Auflösung von 1024× 768 Pixel.

Sie können das Bild mit dem vertikal umdrehen -vf Flagge wie folgt:

$ raspistill -vf -o Bild3.JPG

Wie Sie sehen können, wurde das Bild vertikal umgedreht.

Sie können das Bild auch horizontal mit dem umdrehen -hf Flagge wie folgt:

$ raspistill -hf -o Bild4.JPG

Wie Sie sehen können, wurde das Bild horizontal umgedreht.

Aufnahme von Videos aus der Befehlszeile

Sie können Videos mit der Raspberry PI -Kamera aus der Befehlszeile aufnehmen, indem Sie die verwenden Raspivall Befehlszeilenprogramm. Raspivall kommt vor dem Himbeer Pi OS vorinstalliert.

Um ein Video mit der Raspberry PI -Kamera aufzunehmen und als neue Datei zu speichern Video1.H264, Führen Sie den folgenden Befehl aus:

$ raspivid -o Video1.H264

NOTIZ: Der Video -Dateiname muss mit enden .H264 (H264 Videoerweiterung).

Ein kurzer Videoclip wurde aufgenommen und gespeichert als Video1.H264, Wie im Screenshot unten gezeigt.

Das Bild unten zeigt das Video, das mit dem Raspberry PI -Kameramodul aufgenommen wurde, das gespielt wird.

Sie können ein Video bei einer bestimmten Auflösung aufzeichnen (e.G., 1024 × 768 Pixel) wie folgt:

$ raspivid -W 1024 -h 768 -o Video2.H264

Das Bild unten zeigt, dass ein neues Video mit einer Auflösung von 1024 × 768 Pixel wurden aufgezeichnet.

$ ls -lh

Im Bild unten wird das Video mit einer Auflösung von 1024 × 768 Pixel im VLC Media Player gespielt.

Wie mit dem Raspistill Befehl INE -Programm, Sie können die verwenden -vf und das -hf Optionen, um das aufgenommene Video vertikal bzw. horizontal umzudrehen.

Arbeiten mit der Raspberry PI -Kamera mit Python

In diesem Abschnitt zeige ich Ihnen, wie Sie Bilder aufnehmen und Videos mit dem Raspberry PI -Kamera -Modul mithilfe der Python -Programmiersprache aufnehmen können. Zunächst machen wir mit dem Raspberry PI -Kameramodul mit Python Fotos fotografiert.

Erstellen Sie ein Python -Skript Ex01.py Im Projektverzeichnis wie folgt:

$ nano ex01.py

Geben Sie dann die folgenden Codezeilen in die Ex01.py Datei. Sobald Sie fertig sind, drücken Sie + X gefolgt von Y Und um die zu retten Ex01.py Datei.

Hier importiert Zeile 1 die Picamera Modul aus dem Picamera Bibliothek und Zeile 2 importiert die schlafen Funktion von der Zeit Bibliothek. In Zeile 4 ein neues Picamera Das Objekt wird erstellt und ein Verweis auf das Objekt wird in der gespeichert Kamera Variable.

Die Kamera start_preview () Die Methode wird verwendet, um ein Kamera -Vorschau -Fenster zu öffnen, bevor ein Bild aufgenommen wird. Sie können nur das Vorschau -Fenster sehen, wenn Sie über einen externen Monitor mit Ihrem Raspberry Pi verbunden sind. Der schlafen() Die Funktion wird verwendet, um 5 Sekunden vor dem Bild zu warten. Das Vorschau -Fenster wird für die Anzahl der bereitgestellten Sekunden angezeigt. Die Kamera ergreifen() Die Methode wird verwendet, um ein Bild mit dem Raspberry PI -Kameramodul aufzunehmen und es als das zu speichern Bild5.JPG Datei. Sobald das Bild aufgenommen wurde, ist das Vorschaubfenster der Kamera nicht mehr benötigt und die Kamera STOP_PREVIEW () Die Methode wird verwendet, um das Vorschau -Fenster der Kamera zu schließen.

Leiten Sie die Ex01.py Python -Skript wie folgt:

$ python3 ex01.py

Wie Sie sehen können, wird das Vorschau -Fenster der Kamera angezeigt. Mit dem Fenster der Kamera -Vorschau können Sie das Kameramodul beim Aufnehmen von Fotos richtig ausrichten.

Wie Sie sehen können, wurde ein neues Bild als gespeichert als Bild5.JPG.

Sie können auch Bilder zu einer bestimmten Auflösung aufnehmen (e.G., 1024 × 768 Pixel) mit einem Python -Skript. Erstellen Sie zuerst ein neues Python -Skript Ex02.py folgendermaßen:

$ nano ex02.py

Geben Sie die folgenden Codezeilen in die Ex02.py Python -Skriptdatei. Der Code in Ex02.py ist meistens der gleiche wie der Code in Ex01.py, Aber die Kamera Auflösung Eigenschaft wird in Zeile 5 verwendet, um die Auflösung festzulegen. Drücken Sie + X gefolgt von Y Und um die zu retten Ex02.py Python -Skript.

Leiten Sie die Ex02.py Python -Skript wie folgt:

$ python3 ex02.py

Das Fenster der Kamera -Vorschau sollte angezeigt werden.

Wie Sie sehen können, wurde ein neues Bild der Auflösung 1024 × 768 Pixel durch Verwendung erfasst Ex02.py.

Sie können auch mehrere Bilder mithilfe der Python -Programmiersprache erfassen. Erstellen Sie dazu eine Python -Skriptdatei mit dem Namen Ex03.py Im Projektverzeichnis wie folgt:

$ nano ex03.py

Geben Sie die folgenden Codezeilen in die Ex03.py Python -Skriptdatei. Sobald Sie fertig sind, drücken Sie + X gefolgt von Y Und um die zu retten Ex03.py Datei.

Der Code ist meist der gleiche wie der in der Ex02.py Python -Skript, aber der Code, mit dem das Bild erfasst wird, befindet sich in a für Schleife. Der für Die Loop läuft in diesem Beispiel 5 -mal und es gibt eine Verzögerung von 10 Sekunden, bevor ein Bild erfasst wird. Deshalb, Ex03.py Aufgenommen 5 Bilder in 10-Sekunden-Intervallen.

Leiten Sie die Ex03.py Python -Skript wie folgt:

$ python3 ex03.py

Wie du sehen kannst, Ex03.py machte 5 Bilder mit dem Raspberry PI -Kameramodul.

Sie können auch Videos mit Ihrer Himbeer -PI -Kamera mit der Python -Programmiersprache aufnehmen. Erstellen Sie dazu ein neues Python -Skript Ex04.py folgendermaßen:

$ nano ex04.py

Geben Sie die folgenden Codezeilen in die Ex04.py Python -Skript. Sobald Sie fertig sind, drücken Sie + X gefolgt von Y Und um die zu retten Ex04.py Python -Skript.

Hier importiert Zeile 1 Picamera von dem Picamera Bibliothek, Zeile 3 initialisiert die Picamera, und Zeile 4 setzt die Kameraauflösung auf 640 × 480 Pixel. Zeile 6 startet die Kamera -Vorschau, sodass Sie sehen können, was das Raspberry PI -Kameramodul aufzeichnet, und Zeile 7 startet die Aufnahme und speichert die Aufnahme Video3.H264. Denken Sie daran, dass der Dateiname mit enden muss .H264 Verlängerung.

Zeile 8 wird verwendet, um das Video für 120 Sekunden aufzunehmen., und Zeile 9 wird verwendet, um die Aufnahme zu stoppen. Sobald die Aufzeichnung abgeschlossen ist, wird Zeile 10 verwendet, um die Vorschau der Kamera zu stoppen, da wir sie nicht mehr benötigen.

Leiten Sie die Ex04.py Python -Skript wie folgt:

$ python3 ex04.py

Wie Sie sehen können, wird das Video aufgezeichnet und in der Datei gespeichert Video3.H264.

Wie Sie sehen können, wird das aufgenommene Video abgespielt.

Konvertieren von H264 -Videodateien in MP4

Standardmäßig werden die vom Raspberry PI -Kameramodul aufgezeichneten Videos im H264 -Format gespeichert. Das am häufigsten verwendete Format ist jedoch das MP4 -Format. In diesem Abschnitt zeigen wir Ihnen, wie Sie ein H264 -Video in das MP4 -Videoformat auf Raspberry Pi OS konvertieren, indem Sie die verwenden GPAC Befehlszeilenprogramm. Dieses Programm wird nicht im Raspberry Pi -Betriebssystem vorinstalliert, aber es ist im offiziellen Paket -Repository des Raspberry Pi OS erhältlich.

Aktualisieren Sie zunächst den APT -Paket -Repository -Cache mit dem folgenden Befehl:

$ sudo APT Update

Installieren GPAC, Führen Sie den folgenden Befehl aus:

$ sudo APT Installieren Sie GPAC

Um die Installation zu bestätigen, drücken Sie Y und dann drücken Sie .

Jetzt, GPAC sollte installiert werden.

Um zu konvertieren a Video3.H264 Datei zu MP4 führen Sie den folgenden Befehl aus:

$ Mp4box -add Video3.H264 Video3.MP4

Das H264 -Video wird in das MP4 -Format konvertiert.

Zu diesem Zeitpunkt wurde das Video in MP4 konvertiert.

Inzwischen sollte eine neue MP4 -Datei im Projektverzeichnis erstellt werden, wie im Screenshot unten gezeigt.

$ ls -lh

Wie Sie sehen können, wird die konvertierte MP4 -Datei auf dem VLC Media Player gespielt.

Abschluss

In diesem Artikel haben wir Ihnen gezeigt, wie Sie das Raspberry PI -Kameramodul mit dem Raspberry PI anschließen und mithilfe des Raspberry PI -Kameramoduls und der Python -Programmiersprache Bilder und Aufnahme von Videos aus der Befehlszeile aufnehmen können.