Raspberry Pi менен узак экспозиция жана астрофотография: 13 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Астрофотография - астрономиялык объекттерди, асмандагы окуяларды жана түнкү асмандын аймактарын сүрөткө тартуу. Астрофотография Айдын, Күндүн жана башка планеталардын деталдарын жазуудан тышкары, адамдын көзүнө көрүнбөгөн нерселерди, мисалы, күңүрт жылдыздар, тумандуулуктар жана галактикаларды тартуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Бул бизди кызыктырды, анткени алынган натыйжалар таң калыштуу жана узак экспозициядагы кадрлар менен жетишүүгө болот.

Кадимки камеранын ар тараптуулугун кеңейтүү үчүн, биз DSLR камерасына туташа турган малина пи менен иштөөчү модулду иштеп чыгууну чечтик. Бул фотографка белгилүү бир өзгөрмөлөрдү алдын ала коюуга мүмкүндүк берет, ошондуктан узак убакыт бою тартуу процессин автоматташтырат. Астрофотографиядан башка бул модуль орнотулган программанын жардамы менен жылдыздардын тректерин түзө алат жана убакыттын өтүшүн жаратат.

Өзүңүздүн жеке модулуңузду куруу үчүн жана түнкү асмандын укмуштуудай сүрөттөрүн тартуу үчүн ээрчиңиз. Биздин долбоорду колдоо үчүн Raspberry-Pi сынагына добуш бербей коюңуз.

1 -кадам: Модулга сереп

Биз жасаган программа үч башка процессти башкарат:

Колдонмонун алдыңкы бөлүгү же графикалык колдонуучу интерфейси - бул колдонуучу модулду өз ара аракеттенүү жана башкаруу үчүн колдонот

Камераны көзөмөлдөө - бул программанын бир бөлүгү, ал камераны керектүү убакта керектүү убакта иштетүүгө жооп берет

Сүрөттөрдү иштетүү - бул программанын бөлүмү, ал сүрөттөрдү кооз жылдыздын изине же убакыттагы видеого бириктирүүгө жана бириктирүүгө жооптуу

GUI сүрөттөрдүн аралыгы жана камеранын экспозиция убактысы сыяктуу параметрлерди колдонуучудан чогултат. Андан кийин камерага ушул факторлордун негизинде сүрөттөрдү тартууну тапшырат. Бардык сүрөттөр тартылгандан кийин кайра иштетүү жүрөт. Жана акыркы жыйынтык колдонуучуга булут аркылуу же жергиликтүү түрдө жетүү үчүн малина пиинин ички эс тутумунда сакталат.

2 -кадам: Керектүү материалдар

Бул долбоордун жабдыктары абдан жөнөкөй, кийинки тизмеде керектүү бардык материалдар камтылган.

Электроника жана жабдыктар:

• Raspberry Pi
• LCD сенсордук дисплей
• M3 болттар x 8
• M3 Жылытылган кыстармалар x 8
• Төмөнкү тизмеде бар камера (https://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php)
• Штепсель оңой жетпеши мүмкүн болгон жерлерде системаны иштетүү үчүн стандарттык банк

Малина пиин программалоо жана конфигурациялоо үчүн бир нече перифериялык жабдыктар талап кылынат:

• Чычкан жана клавиатура
• Тышкы HDMI монитор

3 -кадам: 3D Басылган бөлүктөрү

Биз бардык компоненттерди кармоо үчүн корпусту 3d басып чыгардык жана модулду кадимки штативге орнотуу үчүн кыскычты иштеп чыктык. Бөлүктөр 20 саатка жакын басып чыгаруу убактысын алат жана биз төмөндө STL файлдары үчүн файлды байланыштырдык.

• Raspberry Pi Case x 1, 20% толтуруу
• Cover 1, 20% толтуруу
• Tripod Mount x 1, 40% толтуруу
• Tripod Clamp x 1, 40% толтуруу

Басылган бөлүктөр даяр болгондон кийин, колдорду кылдаттык менен алып чыгууга болот.

4 -кадам: Жылуулукту киргизүү

Пластик орнотуучу тешиктерди бекемдөө үчүн, биз жылуулукту киргиздик. Лампочканы колдонуп, үстүнкү бети менен бирдей болгонго чейин акырындык менен киргизиңиз. Болттун жиптери оңой жана перпендикуляр экенине ынануу менен, сегиз монтаж тешиги үчүн процессти кайталаңыз.

5 -кадам: Raspberry Pi жана экранды орнотуу

M3 болтторун колдонуу малина пиин тийиштүү орнотуу тешиктерин колдонуу менен бекемдейт. Андан кийин туташтыргыч казыктарын тегиздөө менен дисплейди туташтырыңыз. Акырында, капкакты экранга коюп, болтторду бекиңиз. Модуль азыр программалык камсыздоону жүктөөгө даяр.

6 -кадам: Штативге тиркөө

Модулду камерага оңой жеткиликтүү кылуу үчүн, биз аны штативге жайгаштырууну чечтик. Биз стандарттуу штативге туура келген ыңгайлаштырылган кронштейнди иштеп чыктык. Штативдин бутунун тегерегиндеги тоону кысуу үчүн эки бураманы колдонуңуз. Бул модулду оңой тиркөөгө жана алып салууга мүмкүндүк берет.

7 -кадам: Raspberry Pi иштөө тутумун орнотуу

Модулдагы малина пи Debian негизделген Raspbian деп аталган операциялык тутумду иштетет. Instructable убактысына карата, OSтин акыркы версиясы Raspbian Buster, биз аны колдонууну чечтик. OSти төмөнкү шилтеме аркылуу жүктөп алсаңыз болот. (Raspbian Buster OS) "Raspbian Buster столу жана сунушталган программасы бар" деген вариантты жүктөөнү тактаңыз, анткени сунушталган программалык камсыздоолордун айрымдары бул долбоор үчүн пайдалуу болот. Кысылган папка жүктөлүп алынгандан кийин, болжол менен 16-32 ГБ эс тутуму бар микро SD-карта керек болот.

SD-картаны ОС менен жаркылдатуу үчүн, биз Balena Etcher программасын колдонууну сунуштайбыз, анткени аны колдонуу оңой. Аны төмөнкү шилтемеден көчүрүп алсаңыз болот. (Балена Этчер) Программаны ачкандан кийин, сизге жаңы эле жүктөлүп алынган папканы тандап, анан SD картаны компьютериңизге туташтырып, программалык камсыздоону автоматтык түрдө аныктап, акыры жарк сөлөкөтүн чыкылдатыңыз. Процесс 2-3 мүнөткө созулушу керек. Аяктагандан кийин, эстутум картасын сууруңуз жана аны малина пиңизге сайыңыз.

Малина пиди HDMI кабелин колдонуп тышкы мониторго туташтырыңыз жана чычкан менен клавиатураны USB порттору аркылуу туташтырыңыз. Акырында, микро USB портун жана 5v адаптерин колдонуп пити кубаттаңыз жана пи жүктөө процессин башташы керек. Андан кийин OS сизге керектүү жаңыртууларды жана зымсыз тармакка туташуу жана күндү жана убакытты жөндөө сыяктуу ар кандай башка жөндөөлөрдү көрсөтөт. Процесс аяктагандан кийин, сиз ОСти пиңизге орноттуңуз жана эми аны кадимки компьютер катары колдоно аласыз.

8 -кадам: Кошумча китепканалар жана талаптар

Программанын иштешине ынануу үчүн, малина pi кээ бир китепканаларды жана көз карандылыктарды орнотууну талап кылат. Булардын бардыгынын тизмеси (эскертүү: биз бул долбоор үчүн python3 колдонгонбуз жана сизге да ушундай кылууну сунуштайбыз):

• Ткинтер (бул питон жүктөлгөндө орнотулган)
• PIL (бул дагы python менен алдын ала орнотулган)
• ш
• OpenCV
• gphoto2

Кандайдыр бир пакеттерди орнотуудан мурун, sudo apt-get update буйругун колдонуп, малина пи ОСти жаңыртууну сунуштайбыз. Sh китепканасын жүктөп алып, терминалды ачуу жана төмөнкү буйрукту колдонуу менен орнотсо болот:

sudo pip3 орнотуу sh

Gphoto2 пакетин орнотуу үчүн жөн гана төмөнкү буйрукту колдонуңуз:

sudo apt-get gphoto2 орнотуу

OpenCV пакетин жүктөө жана орнотуу бир аз узун процесс. Биз сизди кадамдар аркылуу басып өткөн жана бардык буйруктарды деталдуу түрдө камсыз кылган төмөнкү шилтемени колдонууну сунуштайбыз: https://www.pyimagesearch.com/2018/09/26/install-opencv-4-on-your-raspberry- pi/

9 -кадам: Сенсордук дисплейдеги дисплей үчүн кошумча драйверлер

Борттогу сенсордук экран иштеши үчүн жөнөкөй конфигурацияны талап кылат. Малина пи күйгүзүп, терминалды ачыңыз жана төмөнкү буйруктарды колдонуңуз:

• sudo rm -rf LCD -шоу
• git клону
• chmod -R 755 LCD -шоу
• CD-дисплей/
• sudo./LCD35-show

Акыркы буйрукту киргизгенден кийин, тышкы мониторуңуз бош болуп, пиңиз жүктөлүп, иш тактасын борттогу сенсордук экранда көрсөтүшү керек. Тышкы мониторго кайтуу үчүн борттогу экранда терминалдык терезени ачыңыз жана төмөнкү буйруктарды колдонуңуз.

• chmod -R 755 LCD -шоу
• CD-дисплей/
• sudo./LCD-hdmi

10 -кадам: Timelapse модулу программасын иштетүү

Биринчиден, малина пи кубат портун колдонуп, тышкы электр банкына туташтырыңыз. Программаны иштетүү үчүн, төмөндө тиркелген сыдырылган папканы жүктөп алып, ачыңыз. Бүт папканы малинанын пи столуна көчүрүү. Программаны жана GUIди иштетүү үчүн, UI.py аттуу файлды ачыңыз жана GUI малина пиинин сенсордук экранында көрүнүшү керек.

Андан кийин, USB кабелин колдонуп, камераны малина пи -ге туташтырыңыз. GUIде демейки маанилерди сактап, баштоо баскычын чыкылдатыңыз. Бул камераны 2 секунд аралыкта 5 жолу иштетиши керек. Аяктагандан кийин, камера Images папкасында тарткан сүрөттөрдү көрө аласыз.

Көйгөйлөрдү чечүү: Камера иштебесе, камераңыздын модели төмөнкү тизмеде бар экенин текшериңиз. https://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php Эгерде камераңыз бул тизмеде болсо, туташуулардын коопсуздугун жана камераңыздын күйгүзүлгөндүгүн текшериңиз.

11-кадам: Astro-Photography үчүн сунушталган камера орнотуулары

Бул жерде астрофотография жасоодо биз сунуштаган камера орнотуулары.

• Камераңыз кол фокусунда болушу керек жана фокусту чексиздикке коюңуз
• Камераны штативге орнотуңуз
• Камеранын жөндөөлөрү кол режиминде болушу керек
• Ысырма ылдамдыгы: 15-30 секунд
• Диафрагма: Сиздин линзаңыз үчүн эң төмөн, f-2.8 идеалдуу
• ISO: 1600-6400

Камеранын жөндөөлөрүнөн тышкары, ачык асманга ээ болуңуз. Идеалында, идеалдуу натыйжаларга жетүү үчүн, бардык шаардык чырактардан алыс айылда болушу керек.

12 -кадам: GUIди түшүнүү

GUIде колдонуучу тууралай турган үч баалуулук бар:

Экспозиция убактысы камераңыздын ылдамдыгын аныктайт. Мисалы, сиз түнкү асманда жылдыздарды атканыңызда, 15-30 секундадагы жапкычтын ылдамдыгы сунушталат, мындай учурларда бул маанини 30 секундга коюңуз. Эгерде экспозиция убактысы 1 секунддан төмөн болсо, анда маанини 0 катары сактай аласыз

Интервалдык убакыт эки экспозиция ортосунда каалаган убакытты аныктайт. Убакыт өтүп кетсе, биз 1ден 5 мүнөткө чейинки аралыкты сунуштайбыз

Экспозициялардын саны убакыттын өтүшү үчүн тарткыңыз келген сүрөттөрдүн санын аныктайт. Стандарттык видеолор болжол менен 30 кадрды ойнойт, башкача айтканда, эгер сиз 30 сүрөттү чыкылдатсаңыз, видеонун бир секундуна ээ болосуз. Мунун негизинде колдонуучу керектүү сүрөттөрдүн санын чече алат

UI өзүн-өзү түшүндүрүүчү интерфейске ээ. Жебе баскычтары параметрлер аяктаганда баалуулуктарды жана баштоо баскычтарын көбөйтүү же азайтуу үчүн колдонулат. Бул камераны иштетет, ал буга чейин pi USB портторунун бири аркылуу туташышы керек болчу. Андан кийин сүрөттөр малина пиинин эсинде сакталат, анда дагы өзгөртүүлөрдү киргизүүгө болот.

13 -кадам: Чексиздикке жана андан ары

Бул модулду көп колдонгондон кийин, биз алынган натыйжаларга кубанычтабыз. Астрофотография боюнча бир аз тажрыйбага ээ болгондо, сонун фотолорду тартса болот. Бул долбоор пайдалуу болду деп үмүттөнөбүз, эгер сизге жакса добуш берүү аркылуу бизди колдоп коюңуз.

Бактылуу кылуу!

Raspberry Pi конкурсунда экинчи орунду ээледи 2020