Zeitrafferfotografie mit einem Himbeer-Pi erstellen

Zeitraffer-Videos sind eine fantastische Möglichkeit, die sich verändernde Welt mit einer neuen Perspektive einzufangen und zu untersuchen. Egal, ob Sie das Wachstum von Pflanzen oder den Durchgang von Sternen und Planeten untersuchen, das Erfassen ihrer Veränderungen im Laufe der Zeit und deren Beschleunigung können Ihnen eine völlig neue Perspektive auf diese Ereignisse geben.  

Der Raspberry Pi und sein Kameramodul sind eine kostengünstige und ideale Lösung für die Erstellung hochauflösender Zeitraffer-Videos. In diesem Lernprogramm erfahren Sie eine einfache Möglichkeit, Raspberry Pi und Kamera für die Aufnahme eines Zeitraffer-Videos einzurichten.

Sammeln Sie die Komponenten

  • Raspberry Pi-Model B mit Netzteil und SD-Karte
  • Raspberry Pi-Kameramodul oder Raspberry Pi NoIR-Kameramodul
  • Netzwerkkabel zu Ihrem lokalen Netzwerk-Switch zum Kopieren der Bilder vom Pi
  • Himbeer-Pi-Kameratasche

Wählen Sie eine Kamera aus

Das Standard-Kameramodul für das Pi ist, wie die meisten Digitalkameras, sehr empfindlich gegenüber Infrarotlicht. Um dies auszugleichen, verfügen Standardkameras über einen eingebauten IR-Filter, um das IR-Licht herauszufiltern und ein größeres Spektrum des sichtbaren Lichts einzufangen. Diese Filterung ermöglicht die Aufnahme von Bildern unter normalen Lichtverhältnissen.  

Bei der Pi NoIR-Kamera ist der IR-Filter entfernt, sodass mehr IR-Licht aufgenommen werden kann. Dies kann verwendet werden, um Bilder mit schwachem Licht oder Nachtaufnahmen mit IR-Beleuchtung aufzunehmen. Die Pflanzengesundheit kann auch gemessen werden, indem sie im Infrarotspektrum analysiert werden.

Berücksichtigen Sie die Optionen der Standard-Pi-Kamera oder der NoIR-Kamera und wählen Sie die richtige für Ihr Projekt aus.

Richten Sie die Pi-Plattform ein

Mit den folgenden Schritten können Sie die grundlegenden Pi-Komponenten einrichten und zusammenbauen.

  • Brennen Sie das neueste Raspbian-Bild auf die SD-Karte. Befolgen Sie dazu die Anweisungen im Lernprogramm Flash-SD-Karte für Raspberry Pi
  • Schließen Sie eine USB-Maus / -Tastatur an die USB-Anschlüsse an
  • Stecken Sie den HDMI-Monitor in den HDMI-Anschluss
  • Befestigen Sie die Kamera gemäß den Anweisungen der Pi-Kamera von raspberrypi.org
  • Stecken Sie das Ethernet-Kabel in das Pi
  • Stecken Sie den Strom in das Pi

Konfigurieren Sie das Pi und aktivieren Sie die Kameraunterstützung

Beim Booten durchläuft der Pi das erste Boot-Setup von raspi-config. Es gibt viele Optionen bezüglich SD-Karten-Partition, Region, Tastatur usw., die hier nicht behandelt werden. Wählen Sie die für Ihr Setup geeigneten Optionen aus und beachten Sie folgende Optionen:

  • Wählen  Aktivieren Sie Start für Desktop / Scratch> Desktop Melden Sie sich als Benutzer "pi" auf dem grafischen Desktop an
  • Wähle aus Kamera aktivieren Menüpunkt und aktivieren Sie die Option
  • Wähle aus Erweiterte Optionen-> SSH Um das fertige Video vom Pi zu kopieren
  • Wählen Sie Finish und erlauben Sie dem Pi einen Neustart
  • Notieren Sie sich die IP-Adresse, die das Pi beim Booten meldet. Diese Adresse wird für SSH in das Pi für spätere Einrichtungsschritte und zum Erstellen und Kopieren des Videos vom Pi verwendet
  • Loggen Sie sich in das pi ein
  • Installiere das Mencoder und Bildschirm Pakete mit dem Befehl:

sudo apt-get install mencoder screen

  • Fahren Sie das Pi mit dem Befehl herunter:

Sudo Shutdown -h jetzt

Richten Sie die Kameraplattform ein

Je nachdem, was Sie filmen möchten, möchten Sie eine geeignete Kamerahalterung montieren. Dieses Tutorial verwendet ein einfaches Setup, um Filmmaterial in Innenräumen aufzunehmen. Nachdem Sie dieses grundlegende Beispiel ausprobiert haben, können Sie andere Möglichkeiten zum Einschließen und Positionieren des Pi und der Kamera erkunden.

  • Setzen Sie die Kamera gemäß den mitgelieferten Anweisungen in das Kameragehäuse ein. Es wird einfach zusammenschnappen
  • Befestigen oder verkleben Sie das Kameragehäuse auf einer festen, stabilen Oberfläche wie einem Holzblock. Auf diese Weise können Sie die Kamera positionieren und neigen

Positionieren Sie das Pi und die Kamera

Der nächste Schritt besteht darin, die Kamera auf Ihr Motiv zu richten.

  • Bewegen Sie das Pi, die Kamera, die Tastatur und den Monitor an den Ort, an dem Sie filmen möchten
  • Verbinden Sie das Pi mit Strom
  • Melden Sie sich an der Konsole an
  • Machen Sie ein Bild mit der Kamera und richten Sie die Kamera aus. Der Befehl zum Fotografieren ist Raspistill -o test.jpg Mit dem Befehl raspistill wird vor der Aufnahme des Bildes ein Vorschaubild auf dem Monitor angezeigt. Damit können Sie Ihre Kamera genau ausrichten

Starten Sie die Aufnahme

Der Aufnahmevorgang erfasst zu jeder Zeit einzelne Standbilder und speichert sie in einem Verzeichnis. Der unten verwendete Befehl basiert auf der Zeitrafferoption in Raspistill Programm. Der Befehl aktiviert das Kameramodul während der gesamten Zeitrafferaufnahme und löscht inkrementell benannte Bilddateien in ein Verzeichnis.  

Die rote Kontrollleuchte leuchtet, wenn die Kamera eingeschaltet ist. Wenn das Licht eine Reflexion von Glas oder einem Behälter verursacht, kann ein kleiner Streifen Isolierband über der Anzeige in Betracht gezogen werden. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um das Bildverzeichnis zu erstellen und mit der Aufnahme von Bildern zu beginnen.

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

Mit dem Bildschirmbefehl wird eine virtuelle Konsole erstellt, die auch dann weiter ausgeführt wird, wenn Sie den Monitor und die Tastatur während der Aufzeichnung trennen. Die laufenden Befehle werden im Hintergrund weiter ausgeführt.  

Das nohup Befehl könnte hier verwendet werden, aber für den fortgeschritteneren Gebrauch Bildschirm ermöglicht das erneute Verbinden mit der virtuellen Konsole. Sie können die Tastatur und den Monitor entfernen, wenn Sie dies während der Aufnahme wünschen.

Die Optionen auf der Raspistill Befehlszeile ist verständlich, so dass Sie den Befehl an Ihre Zwecke anpassen können.

Das -O Legt den Namen der Datei fest, die ausgegeben wird. Das % 04 zeigt an, dass das Bild eine vierstellige Nummer erhält, die diesem Teil des Dateinamens inkrementell zugewiesen wird. Zum Beispiel: a0001.jpg, a0002.jpg, a0003.jpg, Du hast die Idee.

Das -t Legt die Dauer der gesamten Aufnahmesitzung in Millisekunden fest. Der von Ihnen verwendete Befehl wird 21600000 Millisekunden oder sechs Stunden lang ausgeführt.

Das -tl Diese Option gibt an, wie lange in Millisekunden zwischen den einzelnen Bildern gewartet werden soll. Der Befehl, den Sie verwendet haben, benötigt alle 30000 Millisekunden oder 30 Sekunden ein Bild.

Nach sechs Stunden wird der Befehl einfach zur Eingabeaufforderung zurückkehren.

Kompilieren Sie das Video

Einmal die Raspistill Wenn Sie den Befehl abschließen, erhalten Sie ein Verzeichnis mit Bildern, die die einzelnen Frames Ihres Videos darstellen. Mit den nächsten Befehlen werden alle Frames zu einem AVI-Video zusammengefasst. Führen Sie die folgenden Befehle von der Konsole Ihres Pi aus aus

cd ~ / pictures ls * .jpg> stills.txt Mencoder -nosound -ovc lavc -lavcopts vcodec = mpeg4: Aspekt = 16/9: vbitrate = 8000000 -vf scale = 1920: 1080 -o timelapse.avi -mf-Typ = jpeg : fps = 24 mf: //@stills.txt 

Die Befehlszeilenoption Typ = jpeg: fps = 24 setzt die Frames pro Sekunde auf 24. Nach der Berechnung, dass jedes Frame 30 Sekunden Echtzeit und 24 Frames eine Sekunde Videozeit darstellen.  

Die durch jede Sekunde des Videos dargestellte Echtzeit beträgt 24 x 30 Sekunden oder 12 Minuten, genau eine Fünftel einer Stunde. Fünf Sekunden Video repräsentieren eine Stunde Echtzeit. Der obige Befehl erzeugt dann ein 30 Sekunden langes Video mit einer Dauer von 6 Stunden.

Zwischen den Befehlszeilenoptionen für Raspistill und die Optionen für Mencoder Sie können die Videozeit an das Echtzeit-Verhältnis anpassen.

Nach dem Mencoder Befehl wird abgeschlossen, es wird ein timelapse.avi Datei im Bilderverzeichnis.  

Rufen Sie das Video ab

Verwenden Sie ein SCP-Programm oder einen Befehl zum Kopieren der timelapse.avi Datei vom Pi auf Ihren Computer. Der folgende Befehl ist ein Beispiel für das Kopieren von einem Pi an der Beispieladresse bei 192.168.1.100.

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

Genieße dein Video!

Zeitraffer-Video

Zusammenfassung

In diesem Tutorial habe ich Ihnen gezeigt, wie Sie ein Raspberry Pi zum Aufnehmen von Zeitraffer-Videos einrichten. Der Prozess ist sehr einfach und es gibt viele Variationen bei der Verwendung dieser Technologie.

Mit diesen Grundkenntnissen können Sie mit wetterfesten Behältern und Batteriepacks experimentieren, um eine Konfiguration für die Naturbeobachtung zu erstellen. Das Pi NoIR-Kameramodul bietet einige aufregende Möglichkeiten, um 24 Stunden lang Videos aufzunehmen.