A Raspberry Pi Multispectral камерасы: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мультиспектралдык камера өсүмдүктөрдөгү стрессти аныктоодо же жалпысынан өсүмдүктөрдүн чагылуу кол тамгаларындагы айырмачылыктардын ордуна ар кандай түрлөрдү таанууда колдо болгон курал боло алат. Эгерде пилотсуз учак менен айкалыштырылса, камера NDVIлер үчүн маалыматтарды камсыздай алат (Normalized Difference Vegetation Index), фермалардын, токойлордун же токойлордун мозаикасын түзүп, азоттун керектелишин түшүнүп, түшүм карталарын түзө алат. Бирок мультиспектралдык камералар кымбатка турушу мүмкүн жана алардын баасы алар ишке ашырган технологияга түз пропорционалдуу. Спектрометриянын салттуу ыкмасы - бул талап кылынган спектрдин өтүшүнө мүмкүндүк берүүчү, узун же кыска тилкелүү чыпкалары бар бир нече камераны колдонуу, башкаларын тосуу. Бул ыкмада эки кыйынчылык бар; биринчиден, сиз камераларды бир эле учурда же мүмкүн болушунча жакыныраак иштетишиңиз керек; экинчиден, сиз каттоодон өтүшүңүз керек (катмардан кийин катмарларды бириктирүү), андыктан алар каалоо тилкелери менен бир акыркы курамын түзө алышат. Бул көп убакытты жана ресурстарды сарптоо керек болгон пост-кайра иштөө керек дегенди билдирет (кымбат баалуу программаларды колдонуу arcmap, бирок сөзсүз эмес). Башка ыкмалар муну ар кандай жолдор менен чечишкен; процессор деңгээлиндеги акыркы технологиялык өнүгүүлөр сенсордун макетине киргизилген диапазондук чыпкалар менен CMOS сканерлерин түзүүгө мүмкүндүк берди. Дагы бир ыкма - ар кандай жарык нурларын башка сенсорго багыттоочу нур бөлгүчтү (призма) колдонуу. Бул технологиялардын баары өтө кымбат, ошондуктан изилдөөчүлөр жана жаратуучулар үчүн жеткиликтүү эмес. Raspberry pi эсептөө модулу жана анын өнүгүү тактасы бул суроолордун бир азына арзан жооп берет (баары эмес).

1 -кадам: Камераларды иштетүү

Төмөнкү үйрөткүчтөрдө көрсөтүлгөндөй, CMдеги камераларды орнотуу үчүн кадамдарды аткарганыңызды текшериңиз:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Эки камераны бир убакта иштетүү:

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

Эгерде кандайдыр бир себептерден улам иштебесе, төмөнкү теманы колдонуңуз:

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

Эгерде сиз CM менен нөлдөн баштап жатсаңыз, кошумча көрсөтмөлөр бул жерде:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

2 -кадам: Зымсыз сериялык байланыш

Бул сыяктуу телеметрикалык радиолордун топтомун сатып алыңыз:

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

Бул радиолордо төрт зым бар: Жер (кара), TX, RX, VCC (кызыл). Кабелдердин бир четин чечип, GPIO казыктарына туура келген аял коннекторлорун колдонуңуз. Кара туташтыргычты жерге, кызылга 5В, TXке 15ке, RXти эсептөө модулун иштеп чыгуу тактасынын J5 GPIO башчысынын 14 -графасына туташтырыңыз.

Байдын ылдамдыгын 57600 деп койгонуңузду жана хост компьютериңиз радиону COM катары тааныганын жана кошконун текшериңиз (Windows үчүн бул үчүн түзмөк менеджерин колдонуңуз). Эгер Putty колдонуп жатсаңыз, сериялык, COM портун тандаңыз (3, 4 же компьютериңизде болгон нерселер) жана жүктөө ылдамдыгын 57600 деп коюңуз. CM'иңизди күйгүзүңүз жана жүктөө аяктагандан кийин, эгер жок болсоңуз, компьютериңизге кирүүнү басыңыз. туташуу аркылуу келген текстти көрө албайсыз. Эгер кандайдыр бир бузулган текстти байкасаңыз, барып /boot/cmdline.txt текшериңиз. Боддун ылдамдыгы 57600 болушу керек. Эгерде башка көйгөйлөр пайда болсо, төмөнкү окуу куралын текшериңиз:

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

3 -кадам: Камералар…

Сиз камераларды түпнуска конфигурациясында колдоно аласыз, бирок андай болбосо, M12 линзаларын жайгаштыруу үчүн аларды өзгөртүүңүз керек болот. V1 жана V2 малина пи камералары бир аз айырмаланарын эске алыңыз, андыктан эски M12 кармагычтар жаңы камераларда иштебейт. Ошондой эле, жаңы камераларды параллелдүү түрдө иштетүүдө кээ бир көйгөйлөр бар болчу, эгерде сизде бул көйгөйлөрдүн бири пайда болсо, анда бул теманы raspberry pi форумунан текшериңиз:

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

Кандай болбосун, sudo rpi-update маселени чечиши керек.

M12 линзанын кармагычы CMOS сенсорунун туташтыргычын камера тактайына туура келтирүү үчүн Dremel менен "майдалап" алат. Оригиналдуу линзаны чечип, жаңы линзаны M12 кармагычтын үстүнө коюңуз. Жакшыраак натыйжаларга жетүү үчүн, сиз түпнуска линзанын адаптеринен биротоло арылсаңыз болот, бирок сенсорго зыян келтирүү коркунучу бардыктан бул иштин мааниси жок болушу мүмкүн. Мен CMOS сенсорунун үстүндө отурган пластикалык кармагычтан арылуу үчүн, жок дегенде алты камера тактасын талкаладым.

4 -кадам: Wifi туташуусу жана кошумча сактоо

CM өнүктүрүү тактасында бир гана USB порт бар; ошонун натыйжасында аны абдан акылдуулук менен колдонууга туура келет, мис. wifi туташуусу. Эгерде сиз муну айланып өтүүнү кааласаңыз, анда сиз ширетүүчү темир жөндөмүңүздү колдонуп, өнүгүү тактасынын астына кош USB туташтыргычын тиркеп коюуга туура келет, ал жерде USB ширетилет. Эгерде сиз меники менен эле колдонуп жатсаңыз

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

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

Жөн гана сүрөттөгү кабель тартибин аткарыңыз.

Бүткөндөн кийин, wifi модулуңузду кош портко тиркеп, CMди күйгүзүңүз жана wifi модулу туура иштеп жатканын текшериңиз.

USB дискке караганда SD картаны тиркөө оңой, андыктан мындай нерсени сатып алыңыз:

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

Жаңы тышкы сактагычты орнотуу үчүн, бул окуу куралын кылдаттык менен аткарыңыз:

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

Эми сизде 2 USB порту, кошумча сактоо жана wifi байланышы бар.

5 -кадам: Делону басып чыгаруу

ABS колдонуңуз

6 -кадам: Бөлүктөрдү бириктирүү

Камераны чогултуудан мурун, CM менен мониторду жана клавиатураны туташтырып, линзаларга көңүл буруңуз. Мунун эң жакшы жолу - бул төмөнкү буйрукту колдонуу:

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

Бул камераны түбөлүккө иштетет, андыктан экраныңызды байкап, фокусталганга чейин линзаны тартыңыз. Башка камера менен -cs буйругун 0дон 1ге өзгөртүү менен муну унутпаңыз.

Линзаңыз багытталгандан кийин линзанын кыймылын болтурбоо үчүн линза менен M12 линзанын кармагынын ортосуна кичинекей тамчы чаптаңыз. Корпуска линзаларды тагып жатканда да ушундай кылыңыз. Эки линзанын мүмкүн болушунча тегизделгенин текшериңиз.

Корпустун капталындагы тешикти ачуу үчүн бургулоону колдонуңуз жана радио антеннадан өткөрүңүз. Радиону кош бет лента аркылуу коопсуз жайгаштырыңыз жана аны GPIOго туташтырыңыз.

Корпустун ичине CM иштеп чыгуу тактасын коюп, аны 4 10мм металл алты бурчтуу кеңейтүүчү менен бекемдеңиз. Камеранын туташтыргыч адаптерлерин бекитип, алар ичинде эркин секирбеңиз.

7-кадам: Dropbox-Uploaderди конфигурациялоо, Камера скриптин орнотуу

Бул жерде берилген көрсөтмөлөргө ылайык dropbox_uploader орнотуңуз

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Сүрөттөгү окшош скриптти колдонуңуз.

8 -кадам: Акыркы продукт

Акыркы камераны орто өлчөмдөгү (650 мм ⌀) пилотсуз же андан да кичине жайгаштырууга болот. Мунун баары конфигурациядан көз каранды. Камера 350-400 граммдан ашпайт.

Камераны иштетүү үчүн сиз өзүнчө батарея менен камсыз кылышыңыз керек, же камераңызды дронуңуздун электр тактасына туташтырышыңыз керек. CM коллегиясынын кубаттуулук талаптарын ашырбоо үчүн этият болуңуз. Сиз камераңызды иштетүү үчүн төмөнкү нерселерди колдоно аласыз:

www.adafruit.com/products/353

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

Сиз ошондой эле пилотсуз спецификацияңызга ылайык тирөөчтү жана анти-дирилдөөчү амперди кура аласыз.

Биринчи сүрөттөрдү алгандан кийин, сүрөттөрүңүздү каттоо үчүн Qgis же Arcgis Map сыяктуу GIS программасын колдонуңуз. Сиз ошондой эле matlab колдоно аласыз.

Бактылуу учуу!