یک دوربین چند طیفی رزبری پای: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

یک دوربین چند طیفی می تواند یک ابزار مفید برای تشخیص تنش در گیاهان باشد یا به جای تفاوت در امضای بازتابندگی گیاهان ، گونه های مختلف را تشخیص دهد. در صورت ترکیب با یک هواپیمای بدون سرنشین ، دوربین می تواند داده های سریع NDVI (شاخص تفاوت طبیعی پوشش گیاهی) را ارائه دهد ، موزاییک مزارع ، جنگل ها یا جنگل ها را ایجاد کند ، مصرف نیتروژن را درک کند ، نقشه های عملکرد و غیره را ایجاد کند. اما دوربین های چند طیفی می توانند پرهزینه باشند و قیمت آنها متناسب با نوع فناوری مورد استفاده آنها است. یک رویکرد سنتی در مورد طیف سنجی استفاده از چندین دوربین با فیلترهای باند باند بلند یا کوتاه است که به طیف مورد نیاز اجازه می دهد تا در حالی که بقیه را مسدود می کند ، عبور کند. این رویکرد دو چالش دارد ؛ ابتدا باید دوربین ها را همزمان یا تا حد ممکن نزدیک کنید. و دوم ، شما باید تصاویر را ثبت کنید (تصاویر را لایه به لایه ادغام کنید) تا بتوانند یک کامپوزیت نهایی با نوارهای دلخواه در آن تشکیل دهند. این بدان معناست که حجم زیادی از پس پردازش باید انجام شود و زمان و منابع زیادی را مصرف کند (با استفاده از نرم افزارهای گران قیمت مانند arcmap ، اما نه لزوما). رویکردهای دیگر به طرق مختلف به این موضوع پرداخته اند. پیشرفتهای اخیر فناوری در سطح پردازنده امکان ایجاد سنسورهای CMOS اسکن با فیلترهای باند یکپارچه در طرح سنسور را فراهم کرده است. رویکرد دیگر استفاده از شکافنده پرتو (منشور) است که پرتوهای مختلف نور را به حسگر متفاوتی هدایت می کند. همه این فناوری ها بسیار گران هستند و بنابراین برای کاشفان و سازندگان دور از دسترس است. ماژول محاسباتی Raspberry pi و برد توسعه آن به چند مورد از این سوالات (البته نه همه) پاسخی ارزان ارائه می دهند.

مرحله 1: فعال کردن دوربین ها

مطمئن شوید که مراحل تنظیم دوربین ها در CM را طبق آموزش های زیر دنبال می کنید:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

هر دو دوربین را همزمان فعال کنید:

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

اگر به هر دلیلی کار نکرد ، از موضوع زیر استفاده کنید:

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

دستورالعمل های بیشتر در صورت شروع کار از ابتدا با CM در اینجا:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

مرحله 2: ارتباط سریال بی سیم

مجموعه ای از رادیوهای تله متری مانند اینها را خریداری کنید:

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

این رادیوها چهار سیم دارند: زمین (سیاه) ، TX ، RX ، VCC (قرمز). یکی از انتهای کابل ها را جدا کرده و از اتصالات زن متناسب با پایه های GPIO استفاده کنید. کانکتور مشکی را به زمین ، قرمز را به 5V ، TX را به پین 15 و RX را به پین 14 سربرگ J5 GPIO برد توسعه ماژول محاسبه وصل کنید.

اطمینان حاصل کنید که میزان باود را روی 57600 تنظیم کرده اید و رایانه میزبان شما رادیو را به عنوان COM تشخیص داده و اضافه کرده است (در Windows از مدیر دستگاه برای آن استفاده کنید). اگر از Putty استفاده می کنید ، سریال ، پورت COM (3 ، 4 یا هر چیزی که در رایانه شما وجود دارد) را انتخاب کنید و میزان baud را روی 57600 تنظیم کنید. CM خود را روشن کرده و پس از اتمام بارگیری ، در صورت عدم ورود روی رایانه خود کلیک کنید. هیچ متنی را که از طریق اتصال دریافت می شود مشاهده نکنید. در صورت مشاهده هرگونه متن خطا ، بروید و /boot/cmdline.txt را بررسی کنید. نرخ باود باید 57600 باشد. در صورت بروز مشکلات دیگر ، لطفاً آموزش زیر را بررسی کنید:

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

مرحله 3: دوربین های…

در واقع می توانید از دوربین ها در پیکربندی اولیه خود استفاده کنید ، اما در غیر این صورت ، باید آنها را تغییر دهید تا لنزهای M12 را در خود جای دهد. به خاطر داشته باشید که دوربین های تمشک pi V1 و V2 کمی متفاوت هستند ، بنابراین نگهدارنده های قدیمی M12 روی دوربین های جدید کار نمی کنند. همچنین ، هنگام فعال کردن موازی دوربین های جدید ، برخی مشکلات وجود داشت ، اگر با هر یک از این مشکلات مواجه شدید ، لطفاً این موضوع را در انجمن رزبری پی بررسی کنید:

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

در هر صورت ، یک sudo rpi-update باید مشکل را برطرف کند.

نگهدارنده لنز M12 را می توان با Dremel 'آسیاب' کرد تا کانکتور سنسور CMOS با برد دوربین متناسب شود. لنز اصلی را باز کرده و لنز جدید را روی نگهدارنده M12 قرار دهید. برای نتایج بهتر ، در واقع می توانید به طور کامل از آداپتور لنز اصلی خلاص شوید ، اما با توجه به خطری که باعث آسیب به سنسور می شود ، ارزش کار را ندارد. حداقل شش تخته دوربین را قبل از اینکه بتوانم از شر پلاستیکی که بالای سنسور CMOS قرار دارد خلاص شوم ، خراب کردم.

مرحله 4: اتصال Wifi و ذخیره سازی اضافی

برد توسعه CM فقط یک پورت USB دارد. در نتیجه شما باید از آن بسیار عاقلانه استفاده کنید ، به عنوان مثال اتصال وای فای. اگر می خواهید به این موضوع بپردازید ، باید از مهارت های لحیم کاری خود استفاده کنید و یک کانکتور USB دوگانه زیر برد توسعه ، جایی که USB لحیم شده است ، وصل کنید. اگر از همان چیزی که من دارم استفاده می کنید

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

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

فقط دستور کابل را در تصویر دنبال کنید.

پس از اتمام کار ، ماژول wifi خود را به پورت دوگانه وصل کنید ، CM را روشن کنید و ببینید آیا ماژول wifi به درستی کار می کند.

اتصال کارت SD آسانتر از درایو USB است ، بنابراین چیزی شبیه به این بخرید:

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

برای نصب حافظه خارجی جدید ، این آموزش را با دقت دنبال کنید:

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

اکنون شما 2 پورت USB ، فضای ذخیره سازی اضافی و اتصال wifi دارید.

مرحله 5: مورد را چاپ کنید

از ABS استفاده کنید

مرحله ششم: قطعات را کنار هم قرار دهید

قبل از مونتاژ دوربین ، مانیتور و صفحه کلید را به CM متصل کرده و لنزها را فوکوس کنید. بهترین راه این است که از دستور زیر استفاده کنید:

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

این دوربین را برای همیشه اجرا می کند ، بنابراین با مشاهده صفحه نمایش ، لنز را محکم کنید تا فوکوس شود. به یاد داشته باشید که این کار را با دوربین دیگر با تغییر دستور -cs از 0 به 1 انجام دهید.

هنگامی که لنزهای شما متمرکز می شوند ، یک قطره کوچک چسب بین لنز و نگهدارنده لنز M12 قرار دهید تا از هرگونه حرکت لنز جلوگیری شود. همین کار را هنگام اتصال لنزها به کیس انجام دهید. اطمینان حاصل کنید که هر دو لنز تا حد امکان تراز شده اند.

از یک مته برای باز کردن یک سوراخ در کنار قاب و عبور آنتن رادیویی استفاده کنید. رادیو را با استفاده از نوار دو چهره ایمن قرار دهید و آن را به GPIO وصل کنید.

تابلوی توسعه CM را داخل کیس قرار دهید و آن را با 4 افزاینده فلزی شش ضلعی 10 میلی متری محکم کنید. آداپتورهای کانکتور دوربین را محکم کنید تا در داخل آزادانه باز نگردند.

مرحله 7: Dropbox-Uploader را پیکربندی کنید ، Camera Script را نصب کنید

طبق دستورالعمل ارائه شده در اینجا dropbox_uploader را نصب کنید

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

از اسکریپتی مشابه آنچه در تصویر است استفاده کنید.

مرحله 8: محصول نهایی

دوربین نهایی را می توان در زیر پهپاد سایز متوسط (650 میلی متر مربع) یا حتی کوچکتر قرار داد. همه چیز بستگی به پیکربندی دارد. وزن دوربین بیش از 350-400 گرم نیست.

برای تغذیه دوربین ، باید یک باتری جداگانه تهیه کنید یا دوربین را به برد پهپاد خود متصل کنید. مراقب باشید که از نیازهای قدرت برد CM تجاوز نکنید. برای تغذیه دوربین خود می توانید از موارد زیر استفاده کنید:

www.adafruit.com/products/353

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

همچنین می توانید با توجه به مشخصات هواپیمای بدون سرنشین ، پشتیبانی و دمپرهای ضد ارتعاش را بسازید.

پس از گرفتن اولین تصاویر ، از یک برنامه GIS مانند Qgis یا Arcgis Map برای ثبت تصاویر خود استفاده کنید. همچنین می توانید از matlab استفاده کنید.

پرواز مبارک!