Raspberry Pi multispektral kamerasi: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Ko'p spektrli kamera o'simliklarning stressini aniqlashda yoki umuman o'simliklarning aks ettirish belgilaridagi farqlar o'rniga turli turlarni tanib olishda qulay vosita bo'lishi mumkin. Agar dron bilan birlashtirilgan bo'lsa, kamera tez NDVI ma'lumotlarini (Oddiylashtirilgan o'simlik indeksi), fermer xo'jaliklari, o'rmonlar yoki o'rmonzorlarning mozaikasini yaratish, azot iste'molini tushunish, hosil xaritalarini yaratish va h.k. Ammo multispektral kameralar qimmatga tushishi mumkin va ularning narxi ular amalga oshiradigan texnologiyaga to'g'ridan -to'g'ri mutanosibdir. Spektrometriyaga an'anaviy yondashuv - bu uzun yoki qisqa tarmoqli o'tkazgichli filtrli bir nechta kameralardan foydalanish, bu esa boshqa spektrni to'sib qo'yishda kerakli spektrni o'tkazishga imkon beradi. Bu yondashuvda ikkita qiyinchilik bor; birinchidan, siz kameralarni bir vaqtning o'zida yoki iloji boricha yaqinroq ishga tushirishingiz kerak; ikkinchidan, siz rasmlarni ro'yxatdan o'tkazishingiz kerak (qatlamlar ketma -ket birlashtirilishi kerak), shunda ular xohish bantlari bilan bitta yakuniy kompozitsiyani hosil qiladi. Bu shuni anglatadiki, ko'p vaqtni va resurslarni sarflab, qayta ishlashdan keyingi katta hajmdagi ishlarni bajarish kerak (arcmap kabi qimmat dasturlardan foydalaniladi, lekin shart emas). Boshqa yondashuvlar bu bilan turli yo'llar bilan shug'ullangan; texnologiya protsessor darajasidagi so'nggi o'zgarishlar sensorli sxemaga o'rnatilgan tarmoqli filtrli CMOS skanerlarini yaratishga imkon berdi. Yana bir yondashuv - har xil yorug'lik nurlarini boshqa sensorga yo'naltiradigan nurni ajratuvchi (prizma) dan foydalanish. Bu texnologiyalarning hammasi juda qimmat, shuning uchun tadqiqotchilar va ishlab chiqaruvchilarning qo'lidan kelmaydi. Raspberry pi hisoblash moduli va uni ishlab chiqish paneli bu savollarning bir nechtasiga arzon javob beradi (hammasi emas).

1 -qadam: Kameralarni yoqish

Quyidagi darsliklarda ko'rsatilgandek, CM kameralarini sozlash bo'yicha qadamlarni bajarganingizga ishonch hosil qiling:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

Ikkala kamerani bir vaqtning o'zida ishga tushiring:

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

Agar biron sababga ko'ra ishlamasa, quyidagi mavzuni ishlating:

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

Agar siz CM bilan noldan boshlayotgan bo'lsangiz, qo'shimcha ko'rsatmalar:

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

2 -qadam: Simsiz ketma -ket aloqa

Quyidagi kabi telemetriya radiosini sotib oling:

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

Bu radiolarda to'rtta sim bor: Toprak (qora), TX, RX, VCC (qizil). Kabellarning bir chetini echib oling va GPIO pinlariga mos keladigan ayol konnektorlardan foydalaning. Qora ulagichni erga, qizil 5V ga, TX 15 piniga va RX hisoblash moduli ishlab chiqish kartasining J5 GPIO sarlavhasining 14 piniga ulang.

Baud tezligini 57600 ga o'rnatganingizga ishonch hosil qiling va sizning kompyuteringiz radioni COM deb tan oldi va qo'shdi (Windows -da qurilma menejeridan foydalaning). Agar Putty -dan foydalansangiz, ketma -ket, COM portini (3, 4 yoki kompyuteringizdagi hamma narsani) tanlang va yuk tezligini 57600 ga o'rnating. RM ni yoqing va yuklash tugagandan so'ng, kompyuteringizga kirishni bosing. aloqa orqali kelgan matnni ko'rmaysiz. Agar siz noto'g'ri matnni ko'rsangiz, borib /boot/cmdline.txt ni tekshiring. Baud tezligi 57600 bo'lishi kerak. Agar boshqa muammolar paydo bo'lsa, iltimos, quyidagi qo'llanmani tekshiring:

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

3 -qadam: Kameralar …

Siz aslida kameralarni asl konfiguratsiyasida ishlatishingiz mumkin, lekin bo'lmasa, M12 linzalarini joylashtirish uchun ularni o'zgartirish kerak bo'ladi. Shuni yodda tutingki, malina pi kameralari V1 va V2 biroz boshqacha, shuning uchun eski M12 ushlagichlari yangi kameralarda ishlamaydi. Bundan tashqari, yangi kameralarni parallel ravishda ishga tushirishda ba'zi muammolar yuz berdi, agar sizda ham shunday muammolar bo'lsa, iltimos, raspberry pi forumida ushbu mavzuni tekshiring:

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

Qanday bo'lmasin, sudo rpi-update muammoni hal qilishi kerak.

M12 linzalari ushlagichini CMOS sensori ulagichini kamera taxtasiga o'rnatish uchun Dremel yordamida "maydalash" mumkin. Asl linzani echib oling va yangi linzani M12 ushlagichi ustiga qo'ying. Yaxshi natijalarga erishish uchun siz asl optikasi adapteridan butunlay qutulishingiz mumkin, lekin bu sensorga zarar etkazish xavfini hisobga olgan holda ishlashga to'g'ri kelmasligi mumkin. Men CMOS sensori ustida joylashgan plastik ushlagichdan qutulishdan oldin, kamida oltita kamera taxtasini yo'q qildim.

4 -qadam: Wi -Fi ulanishi va qo'shimcha xotira

CM ishlab chiqish kartasida faqat bitta USB port mavjud; buning natijasida uni juda oqilona ishlatish kerak, masalan. wifi aloqasi. Agar siz buni aylanib o'tishni xohlasangiz, siz lehimli temir mahoratingizni ishlatishingiz va USB lehimlanadigan ishlab chiqarish paneli ostiga ikkita USB ulagichini ulashingiz kerak bo'ladi. Agar siz mennikidan foydalanayotgan bo'lsangiz

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

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

Rasmdagi kabel tartibiga rioya qiling.

Ish tugagandan so'ng, Wi -Fi modulini ikkita portga ulang, CM -ni yoqing va wifi modulining to'g'ri ishlayotganini tekshiring.

USB -diskdan ko'ra SD -kartani ulash osonroq, shuning uchun quyidagilarni sotib oling:

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

Yangi tashqi xotirani o'rnatish uchun ushbu qo'llanmani diqqat bilan bajaring:

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

Endi sizda 2 ta USB port, qo'shimcha xotira va Wi -Fi ulanishi mavjud.

5 -qadam: Kosonni chop eting

ABS -dan foydalaning

6 -qadam: Parchalarni bir joyga qo'ying

Kamerani yig'ishdan oldin, monitor va klaviaturani CM ga ulang va linzalarga e'tibor qarating. Buning eng yaxshi usuli - bu buyruqdan foydalanish:

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

Bu kamerani abadiy boshqaradi, shuning uchun ekraningizni kuzatib, fokuslangunga qadar linzalarni mahkamlang. -Cs buyrug'ini 0 dan 1 ga o'zgartirib, boshqa kamera bilan buni qilishni unutmang.

Ob'ektiv harakatlanishining oldini olish uchun linzalar va M12 linzalari ushlagichi orasiga bir oz tomchi elim qo'ying. Lensni korpusga mahkamlashda ham xuddi shunday qiling. Ikkala linzaning ham iloji boricha tekislanganligiga ishonch hosil qiling.

Matkap yordamida korpusning yon tomonidagi teshikni oching va radio antennadan o'tkazing. Radioni ikki tomonlama lenta yordamida xavfsiz joylashtiring va uni GPIO -ga ulang.

CM ishlab chiqish kartasini korpus ichiga joylashtiring va uni 10 mm diametrli 4 ta olti burchakli metall kengaytgich bilan mahkamlang. Kamera ulagichining adapterlarini mahkamlang, shunda ular ichkariga erkin kirmaydi.

7-qadam: Dropbox-Uploader-ni sozlang, kamera skriptini o'rnating

Bu erda ko'rsatilgan ko'rsatmalarga muvofiq dropbox_uploader -ni o'rnating

github.com/andreafabrizi/Dropbox-Uploader

Rasmdagi o'xshash skriptdan foydalaning.

8 -qadam: Yakuniy mahsulot

Oxirgi kamerani o'rta o'lchamli (650 mm ⌀) dron yoki undan kichikroq hajmda joylashtirish mumkin. Hammasi konfiguratsiyaga bog'liq. Kamera 350-400 grammdan oshmaydi.

Kamerani quvvatlantirish uchun siz alohida batareyani ulashingiz yoki kamerani droningizning quvvat kartasiga ulashingiz kerak bo'ladi. CM kartasining quvvat talablaridan oshmaslikka ehtiyot bo'ling. Kamerani quvvatlantirish uchun siz quyidagi elementlardan foydalanishingiz mumkin.

www.adafruit.com/products/353

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

Shuningdek, siz dron texnik xususiyatlariga muvofiq tayanch va vibratsiyaga qarshi amortizatorlarni qurishingiz mumkin.

Birinchi rasmlarni olganingizdan so'ng, rasmlaringizni ro'yxatdan o'tkazish uchun Qgis yoki Arcgis Map kabi GIS dasturidan foydalaning. Matlabdan ham foydalanishingiz mumkin.

Baxtli parvoz!