Raspberry Pi yordamida uzoq ekspozitsiya va astro-fotosurat: 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Astrofotografiya - bu astronomik jismlar, samoviy hodisalar va tungi osmon hududlarini suratga olish. Astrofotografiya Oy, Quyosh va boshqa sayyoralarning tafsilotlarini yozib olishdan tashqari, odam ko'ziga ko'rinmas, xira yulduzlar, tumanliklar va galaktikalar kabi narsalarni ham ushlab olish qobiliyatiga ega. Bu bizni hayratga soldi, chunki olingan natijalar hayratlanarli va uzoq masofali tortishish orqali erishish mumkin.

Oddiy kameraning ko'p qirrali bo'lishini kengaytirish uchun biz DSLR kameraga ulanadigan malina pi bilan ishlaydigan modulni loyihalash va qurishga qaror qildik. Bu fotografga ma'lum o'zgaruvchilarni oldindan belgilashga imkon beradi, shuning uchun suratga olish jarayonini uzoq vaqt davomida avtomatlashtiradi. Astrofotografiya suratlaridan tashqari, bu modul o'rnatilgan dastur yordamida yulduzli yo'llarni yaratishi mumkin, shuningdek, vaqt oralig'ini yaratishi mumkin.

O'z modulingizni yaratish va tungi osmonni ajoyib suratga olish uchun davom eting. Loyihamizni qo'llab-quvvatlash uchun Raspberry-Pi tanlovida ovoz bering.

1 -qadam: Modul haqida umumiy ma'lumot

Biz yaratgan dastur uchta alohida jarayonni o'z ichiga oladi:

Ilovaning oldingi qismi yoki grafikli foydalanuvchi interfeysi - bu foydalanuvchi o'zaro ta'sir qilish va modulni boshqarish uchun foydalanadi

Kamerani boshqarish - bu kamerani kerakli vaqtda kerakli vaqtda ishga tushirish uchun javob beradigan dasturning bir qismi

Tasvirlarni qayta ishlash - bu dasturning chiroyli yulduzcha tasviriga yoki vaqtni ushlab turuvchi videoga birlashtirish va birlashtirish uchun javob beradigan bo'limi

GUI rasmlar orasidagi interval va foydalanuvchining kameraning ta'sir qilish vaqti kabi parametrlarni yig'adi. Keyin kameraga shu omillarga asoslanib tasvirga olishni buyuradi. Barcha rasmlar olinganidan keyin post-ishlov berish amalga oshiriladi. Va yakuniy natija, foydalanuvchi bulut orqali yoki mahalliy kirishi uchun, malina pi ichki xotirasida saqlanadi.

2 -qadam: kerakli materiallar

Ushbu loyiha uchun uskunalar juda oddiy, quyidagi ro'yxatda barcha kerakli materiallar mavjud.

Elektron va apparat:

• Raspberry Pi
• LCD sensorli displey
• M3 murvat x 8
• M3 isitiladigan qo'shimchalar x 8
• Quyidagi ro'yxatda mavjud bo'lgan kamera (https://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php)
• Oddiy quvvat banki, vilkaga oson kirish mumkin bo'lmagan joylarda tizimni quvvatlantirish uchun

Malinali pi dasturlash va sozlash uchun bir nechta tashqi qurilmalar kerak bo'ladi:

• Sichqoncha va klaviatura
• Tashqi HDMI monitor

3 -qadam: 3D bosilgan qismlar

Biz barcha komponentlarni ushlab turadigan sumkani 3d chop qildik va modulni oddiy shtativga o'rnatish uchun qisqich yaratdik. Qismlarga taxminan 20 soat bosib chiqarish vaqti ketadi va biz quyidagi STL fayllari uchun faylni bog'ladik.

• Raspberry Pi qutisi x 1, 20% to'ldirish
• Qopqoq x 1, 20% to'ldirish
• Tripod tog'i x 1, 40% to'ldirish
• Tripod qisqichi x 1, 40% to'ldirish

Bosilgan qismlar tayyor bo'lgach, tayanchlarni ehtiyotkorlik bilan chiqarib olish mumkin.

4 -qadam: Issiqlik qo'shimchalarini o'rnatish

Plastik o'rnatish teshiklarini mustahkamlash uchun biz issiqlik qo'shimchalarini joylashtirdik. Lehimlash dazmolini ishlatib, qo'shimchalarni yuqori yuzasiga tekkizilguncha sekin suring. Jarayonni sakkizta o'rnatish teshigi uchun takrorlang, bunda murvat iplari osongina va perpendikulyar bo'ladi.

5 -qadam: Raspberry Pi va ekranni o'rnatish

M3 murvat yordamida malina pi ni mos keladigan teshiklar yordamida mahkamlang. Keyin ulagich pimlarini tekislash orqali displeyni ulang. Oxir -oqibat, qopqoqni ekranga qo'ying va murvatlarni mahkamlang. Endi modul dasturiy ta'minotni yuklashga tayyor.

6 -qadam: Tripodga ulanish

Modulni kameraga oson kirish uchun biz uni tripodga joylashtirishga qaror qildik. Biz standart shtativga mos keladigan maxsus o'rnatish braketini ishlab chiqdik. Tog'ni tripodning oyog'iga mahkamlash uchun ikkita vintni ishlating. Bu modulni osongina ulash va olib tashlash imkonini beradi.

7 -qadam: Raspberry Pi operatsion tizimini sozlash

Moduldagi malina pi Debianga asoslangan Raspbian operatsion tizimida ishlaydi. Instructable vaqtiga kelib, OSning eng so'nggi versiyasi Raspbian Buster bo'lib, biz undan foydalanishga qaror qildik. OSni quyidagi havola orqali yuklab olish mumkin. (Raspbian Buster OS) "Ish stoli va tavsiya etilgan dasturiy ta'minot bilan Raspbian Buster" variantini yuklaganingizga ishonch hosil qiling, chunki tavsiya etilgan dasturlarning ba'zilari ushbu loyiha uchun foydali bo'ladi. Ziplangan papka yuklab olingandan so'ng, sizga 16 dan 32 Gb gacha bo'lgan xotira bilan micro SD-karta kerak bo'ladi.

SD-kartani OS bilan yondirish uchun Balena Etcher dasturidan foydalanishni tavsiya etamiz, chunki ishlatish juda oson. Uni quyidagi havoladan yuklab olish mumkin. (Balena Etcher) Siz dasturiy ta'minotni ochganingizdan so'ng, sizga hozirgina yuklab olingan ziplangan papkani tanlashingiz, so'ngra SD-kartani kompyuteringizga ulashingiz va dastur avtomatik ravishda aniqlanishi kerak, so'ngra fleshka belgisini bosing. Jarayon 2 dan 3 minutgacha davom etishi kerak. Tugatgandan so'ng, xotira kartasini ajratib oling va uni malina pi ga ulang.

HDMI kabelidan foydalanib, malina pi ni tashqi monitorga ulang va USB portlari orqali sichqoncha va klaviaturani ulang. Nihoyat, pi-ni micro-USB porti va 5v adapter yordamida quvvatlantiring va pi yuklash jarayonini boshlashi kerak. Keyin OS sizni kerakli yangilanishlar va simsiz tarmoqqa ulanish, sana va vaqtni sozlash kabi boshqa sozlamalar bilan tanishtiradi. Jarayon tugagandan so'ng, siz pi-da OSni o'rnatdingiz va endi uni oddiy kompyuter sifatida ishlatishingiz mumkin.

8 -qadam: Qo'shimcha kutubxonalar va talablar

Dastur ishlayotganiga ishonch hosil qilish uchun, malina pi ba'zi kutubxonalar va qaramliklar o'rnatilishini talab qiladi. Bu erda ularning barchasi ro'yxati (eslatma: biz ushbu loyiha uchun python3 ishlatganmiz va sizga ham shunday qilishni tavsiya qilamiz):

• Tkinter (bu pythonni yuklab olganingizda o'rnatilgan)
• PIL (bu ham python bilan oldindan o'rnatilgan)
• sh
• OpenCV
• gphoto2

Har qanday paketlarni o'rnatishdan oldin biz malina pi operatsion tizimini sudo apt-get update buyrug'i yordamida yangilashni tavsiya qilamiz. Sh kutubxonasini terminalni ochish va quyidagi buyruq yordamida yuklab olish va o'rnatish mumkin:

sudo pip3 ni o'rnating sh

Gphoto2 paketini o'rnatish uchun quyidagi buyruqni ishlating:

sudo apt-get gphoto2 ni o'rnating

OpenCV paketini yuklab olish va o'rnatish biroz uzoqroq jarayon. Sizni bosqichma-bosqich ko'rsatadigan va barcha buyruqlarni batafsil ko'rsatadigan quyidagi havoladan foydalanishni tavsiya etamiz: https://www.pyimagesearch.com/2018/09/26/install-opencv-4-on-your-raspberry- pi/

9 -qadam: Sensorli ekranli displey uchun qo'shimcha drayverlar

Bortli sensorli ekran ishlashi uchun oddiy konfiguratsiyani talab qiladi. Malinali pi -ni yoqing va terminalni oching va quyidagi buyruqlardan foydalaning:

• sudo rm -rf LCD displeyi
• git klon
• chmod -R 755 LCD displeyi
• cd LCD-shou/
• sudo./LCD35- ko'rsatish

Oxirgi buyruqni kiritganingizdan so'ng, sizning tashqi monitoringiz bo'sh bo'lishi kerak va pi ishga tushishi va ish stolini bort sensorli ekranida ko'rsatishi kerak. Tashqi monitorga qaytish uchun bort ekranidagi terminal oynasini oching va quyidagi buyruqlardan foydalaning.

• chmod -R 755 LCD displeyi
• cd LCD-shou/
• sudo./LCD-hdmi

10 -qadam: Timelapse moduli dasturini ishga tushirish

Birinchidan, malina pi ni quvvat portidan foydalanib, tashqi quvvat bankiga ulang. Dasturni ishga tushirish uchun quyida biriktirilgan ziplangan papkani yuklab oling va oching. Butun papkani malina pi ish stoliga nusxalash. Dastur va GUIni ishga tushirish uchun UI.py nomli faylni oching va malina pi sensorli ekranida GUI paydo bo'lishi kerak.

Keyin, USB kabel yordamida kamerani malina pi ga ulang. GUI -da standart qiymatlarni saqlang va boshlash tugmasini bosing. Bu kamerani 2 soniya oralig'ida 5 marta ishga tushirishi kerak. Tugallangach, siz Rasmlar papkasida kamera olgan rasmlarni ko'rishingiz mumkin.

Muammolarni bartaraf etish: Kamera ishlamasa, kamerangiz modeli quyidagi ro'yxatda mavjudligiga ishonch hosil qiling. https://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php Agar sizning kamerangiz ushbu ro'yxatda bo'lsa, ulanishlar xavfsiz va kamerangiz yoqilganligiga ishonch hosil qiling.

11-qadam: Astro-fotografiya uchun tavsiya etilgan kamera sozlamalari

Astrofotografiya paytida biz tavsiya qiladigan ba'zi kamera sozlamalari.

• Sizning kamerangiz qo'lda fokusda bo'lishi va fokusni abadiy qilib qo'yishi kerak
• Kamerani tripodga joylashtiring
• Kamera sozlamalari qo'lda rejimda bo'lishi kerak
• Deklanşör tezligi: 15-30 soniya
• Diafragma: ob'ektiv uchun eng past, f-2.8 ideal
• ISO: 1600-6400

Kamera sozlamalaridan tashqari, ochiq osmonda bo'lishni unutmang. Ideal natijaga erishish uchun qishloqda hamma shahar chiroqlaridan uzoqda bo'lish kerak.

12 -qadam: GUIni tushunish

GUI foydalanuvchi sozlaydigan uchta qiymatni o'z ichiga oladi:

Ekspozitsiya vaqti kameraning tortishish tezligini aniqlaydi. Masalan, siz tungi osmonda yulduzlarni otayotganingizda, tortishish tezligi 15 dan 30 sekundgacha tavsiya etiladi, bunday hollarda bu qiymatni 30 soniya qilib qo'ying. Agar ta'sir qilish vaqti 1 sekunddan past bo'lsa, siz qiymatni 0 sifatida saqlashingiz mumkin

Interval vaqti ikki ta ekspozitsiya orasidagi vaqtni belgilaydi. Vaqt o'tishi bilan biz 1 dan 5 minutgacha bo'lgan vaqt oralig'ini tavsiya qilamiz

Ekspozitsiyalar soni vaqt oralig'ida suratga olishni xohlagan sonini aniqlaydi. Oddiy videolar 30 kadr / s tezlikda o'ynaydi, ya'ni 30 ta rasmni bosganingizda siz videoning bir soniyasini olasiz. Shunga asoslanib, foydalanuvchi kerakli rasmlar sonini tanlashi mumkin

UI o'z-o'zidan tushunarli interfeysga ega. O'q tugmalari parametrlar yakunlanganda qiymatlarni va ishga tushirish tugmachalarini ko'paytirish yoki kamaytirish uchun ishlatiladi. Bu pi -ning USB portlaridan biri orqali ulanishi kerak bo'lgan kamerani ishga tushiradi. Keyin tasvirlar malina pi xotirasida saqlanadi, bu erda qo'shimcha o'zgartirishlar kiritish mumkin.

13 -qadam: cheksizlikka va orqaga

Ushbu modulni tez -tez ishlatib bo'lgach, biz olingan natijalardan mamnunmiz. Astro-fotografiya tajribasiga ega bo'lgan holda, siz ajoyib kadrlarni suratga olishingiz mumkin. Umid qilamizki, bu loyiha foydali bo'ldi, agar sizga yoqsa, ovoz berish orqali bizni qo'llab -quvvatlang.

Baxtli qilish!

Raspberry Pi 2020 tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi