Haben Sie schon darüber nachgedacht, Ihre Digitalkamera fernzusteuern? Oder wollten Sie nicht auch schon mal Fotos wie die Profis machen, aber nicht ein Vermögen für das Equipment ausgeben? Highspeed- Fotografie oder Focus Stacking sind faszinierende Techniken, nur wie bekommt man diese als Nicht-Profi hin?
Der erste Weg zur Fernsteuerung einer Digitalkamera ist das Fernauslösen: Das macht sich der Autor zunutze und dockt mit dem Raspberry Pi an diese Schnittstelle an. Dann können Sie Ihre Kamera per Kommandozeile steuern und haben damit den Grundstein für spannende Fotoprojekte gelegt, z. B. für einen Kameraschlitten. Hierfür können Sie einen alten Scanner umrüsten und die Kamera darauf befestigen. Das notwendige Wissen für die Ansteuerung der Motoren liefert Ihnen der Autor in einer praxisnahen Beschreibung.
Ob Focus Stacking, Zeitrafferaufnahmen oder auch Highspeed-Fotos: Alles wird Realität, mit fertiger Digitalkamera oder dem Raspberry Pi Camera Module - dem ersten offiziellen Zubehör von der Raspberry Pi Foundation. Da sich Engelhardt nicht mit fertigen Dingen zufrieden gibt, hat er eine komplette Digitalkamera entwickelt. Vom Schaltplan bis zur Firmware. Jeder Schritt ist detailliert beschrieben und die Kamera existiert wirklich. Das optimale Wochenendprojekt!
Das Camera Module lässt sich noch für viel mehr einsetzen. Auch in Haus und Garten: Gesichtserkennung für die Haustür, Video im Vogelhaus oder auch als Raumüberwachung. Lassen Sie Ihrer Kreativität freien Lauf und steigen Sie mit Ihrem Raspberry Pi in die Welt der spannenden Foto- und Videoprojekte ein.
Der komplette Quellcode aus dem Buch auf www.buch.cd
Aus dem Inhalt: o Fotografieren über die Kommandozeile o Flachbettscanner zum Kameraschlitten umbauen o Schrittmotoren ansteuern o Kameraschlitten komplett selbst bauen o Eigene Digitalkamera entwerfen o Rückfahrkamera als Display o Firmware für Digitalkamera o Gehäuse für Digitalkamera o DVD-Laserlinse als Makrolinse o Einwegkamera als Mehrwegobjektiv o Türspion als Weitwinkelobjektiv o Infrarotfilter entfernen o Zeitrafferaufnahmen o Fallende Wassertropfen einfrieren o Kamerasteuerung mit Akustiksensor o Bewegungsmelder o Briefkastenüberwachung o Videoaufnahmen o Gesichtserkennung mit OpenCV o Fotoanalyse und Personenzuordnung
Quelle: Verlagstext
/ AUS DEM INHALT: / / /
Inhaltsverzeichnis:
1 Raspberry-Pi-Kamera im Einsatz 11
1.1 Kameramodul mit dem Raspberry Pi koppeln 12
1.2 Betriebssystem und Firmware auffrischen 13
1.3 Inbetriebnahme des Kameramoduls 15
1.4 Fotografieren über Kommandozeilenbefehl 17
1.5 LED abschalten und heimlich fotografieren 18
1.6 Programmierung der Raspberry-Pi-Kamera 19
2 Fotografieren über die Kommandozeile 23
2.1 Projekt: Fernauslösekabel modden 23
2.1.1 OEM-Fernauslöser besorgen und testen 24
2.1.2 Adernpaare des Auslösekabels 25
2.1.3 Schaltung für den GPIO-Einsatz designen 25
2.1.4 Platine löten und erste Inbetriebnahme 28
2.1.5 Erste Bildaufnahme mit dem fotocheck-Skript 30
3 Kameraschlitten für Focus Stacking und Zeitrafferaufnahmen 31
3.1 Arbeitsweise von Elektromotoren 31
3.1.1 Spannungsversorgung des bipolaren Stepper-Motors 33
3.2 Projekt: Einen alten Flachbettscanner modden 34
3.2.1 Scanner ausschlachten und umbauen 35
3.2.2 Motorsteuerung über den Raspberry Pi 36
3.2.3 Stromversorgung über das Scannernetzteil 37
3.2.4 Inbetriebnahme des Scannermotors 38
3.2.5 Herausfinden der Anschlussbelegung 40
3.3 Motorsteuerung versus Motortreiber 41
3.3.1 Mehr Kontrolle mit einem Schrittmotorcontroller 42
3.4 Projekt: Stepper-Motor mit IC ULN2803 steuern 43
3.4.1 Schaltung auf Steckboard umsetzen 43
3.4.2 Vollschritt- versus H'albschrittverfahren 47
3.4.3 Vollschritt- und Halbschrittverfahren im Einsatz 49
3.4.4 Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen umsetzen 53
3.5 Projekt: Semiprofessioneller Kameraschlitten 55
3.5.1 Werkstücke, Kosten und Konstruktion 56
3.5.2 Verschraubung der einzelnen Werkstücke 56
3.5.3 Antrieb über einen einfachen Stepper-Motor 57
3.5.4 Stepper-Motor und Gewindestange verbinden 57
3.5.5 Motor mit der Gewindestange verbinden 58
3.5.6 Durchführen der manuellen Funktionsprüfung 58
3.5.7 Motor mit einem Motortreiber koppeln 59
3.5.8 Spannungsversorgung für den Motortreiber 59
3.5.9 Stepper-Motoren mit geringer Schrittweite 61
3.5.10 Konfiguration der gewünschten Schrittmodi 62
3.5.11 Programmierung des Kameraschlittens 62
4 Digicam selbst gebaut 69
4.1 Projekt franzisCAM: Schaltung und Schalter 69
4.1.1 Grundlegendes, Bauteile und Zubehör 70
4.1.2 Ein Duft von Lötzinn liegt in der Luft 71
4.1.3 Präzise Festlegung der GPIO-Eingänge 72
4.1.4 Schaltungsdesign vom Steckboard auf die Rasterplatine 74
4.1.5 Verlöten der einzelnen Widerstände 75
4.1.6 Feinarbeiten nach dem Verlöten 77
4.1.7 Schaltung und GPIO-Pins verheiraten 77
4.1.8 Bestückung der GPIO-Steckerleiste 77
4.1.9 Schaltung und Schalter für den Ernstfall testen 78
4.2 Projekt franzisCAM: Bildschirm modden 80
4.2.1 Umbau der Stromversorgung von 12 auf 5 Volt 81
4.2.2 Kamerabildschirm einrichten mit raspi-config 86
4.2.3 Bildschirmausgabe und Seitenverhältnis festlegen 87
4.2.4 Bilder auf dem LED-Bildschirm anzeigen 87
4.2.5 Zugriff auf die Bilder festlegen 88
4.3 Projekt franzisCAM: Firmware selbst bauen 89
4.3.1 Raspistill-Quellcode anpassen und entrümpeln 90
4.3.2 Kompilieren und Erstellen nötiger Dateien 91
4.3.3 franzisCAM und raspistill im Einsatz 94
4.3.4 Bildanzeige ohne GUI mit dem fbi-Tool 97
4.3.5 EXIF- und GPS-Funktionen nachrüsten 98
4.3.6 Achtung, Aufnahme: Videofunktionen nutzen 105
4.4 Projekt franzisCAM: Inbetriebnahme und Log-in III
4.4.1 Vollautomatisches Log-in nach dem Start III
4.4.2 Autostart nach dem Einschalten 112
4.5 Projekt franzisCAM: Gehäuse aus Sperrholz 113
5 Objektivideen für Undercovereinsätze 119
5.1 Smartphone-Objektive für den Raspberry Pi 120
5.2 Raspberry-Pi-NolR-lnfrarotkameramodul 121
5.3 Projekt: Von der DVD-Laserlinse zur Makrolinse 123
5.3.1 DVD-Laufwerk öffnen 123
5.3.2 Steuerelektronik/Platine ausbauen 124
5.3.3 Linse auf Raspberry Pi anbringen 126
5.4 Projekt: Einwegkamera als Mehrwegobjektiv 127
5.4.1 Ausschlachten einer Einwegkamera 127
5.5 Projekt: Türspion als Weitwinkelobjektiv 129
5.6 Projekt: Infrarotfilter entfernen 130
5.6.1 Das kleine Kameramodul lädt zum Basteln ein 130
5.6.2 M12 - die Linse der Überwachungskameras 131
6 Zeitrafferaufnahmen mit dem Raspberry Pi 133
6.1 Projekt: Zeitraffersteuerung per Shell-Skript 133
6.1.1 Auto-Log-in und automatisches Fotografieren 136
6.1.2 Zeitrafferaufnahmen mit dem Raspberry Pi erstellen 137
6.1.3 Bildkorrekturen im Stapel mit imagemagick 138
6.1.4 Zeitraffervideo mit dem Raspberry Pi erstellen 141
7 Highspeed-Fotografie mit dem Raspberry Pi 143
7.1 Projekt: Fallende Wassertropfen einfrieren 143
7.1.1 Schaltungsaufbau der Wasserpumpe 145
7.1.2 Versuchsaufbau und technische Konfiguration 146
7.1.3 Python-Skript zum schnellen Auslösen der Kamera 149
8 Kamerasteuerung mit Akustiksensor 155
8.1 Projekt: Kamera via Kabelfernbedienung steuern und auslösen 155
8.1.1 Schaltungsaufbau des Akustiksensors 156
8.1.2 Shell-Skript für Akustiksensor 157
8.1.3 Auslöser für Foto- und Filmaufnahmen steuern 159
9 Raumüberwachung mit Bewegungsmelder 161
9.1 Projekt: Raspberry Pi mit dem PIR-Modul koppeln 161
9.1.1 Shell-Skript für den PIR-Bewegungsmelder 164
9.1.2 PIR-Skript als Daemon laufen lassen 165
9.1.3 Startskript in Runlevel-Verzeichnisse verlinken 168
9.1.4 Wiring-Pi-API und Python 169
10 Briefkastenüberwachung 171
10.1 Projekt: GPIO einstellen und Reed-Schalter initialisieren 171
10.1.1 Reed-Schalter am Briefkasten montieren 172
10.1.2 Telefondraht für die Anschlussverkabelung 172
10.1.3 Reed-Schalter und Schaltung 172
10.1.4 Shell-Skript für Schalter- und Bewegungsmodul 173
11 Raspberry-Pi-Kamera als Videokamera 177
11.1 Projekt: Der Paparazzo im Vogelhaus 177
11.1.1 USB-Webcam per Konsolenbefehl prüfen 178
11.1.2 Piri-Skript aufbohren und anpassen 179
11.1.3 Akkupack für die Stromversorung 181
11.1.4 Vogelhausmontage ganz einfach 182
12 Gesichtserkennung und Gesichtswiedererkennung 183
12.1 Projekt: Gesichtserkennung mit OpenCV 183
12.1.1 Tools für das Kompilieren der Projektdateien 184
12.1.2 Von raspistill zu camcv: Quellcode kompilieren 185
12.1.3 OpenCV und Raspberry-Pi-Kamera verbinden 189
12.1.4 Gesichtserkennung und OpenCV koppeln 191
12.1.5 OpenCV und Raspberry-Pi-Kamera in der Praxis 192
12.1.6 Videofunktionen über OpenCV nutzen 196
12.2 Projekt: Fotoanalyse und Personenzuordnung 198
12.2.1 Neues Projektverzeichnis anlegen 199
12.2.2 Angaben für die Gesichtserkennung hinzufügen 199
12.2.3 OpenCV-Trainingslager mit dem Raspberry Pi 202
12.2.4 Gesichter gefundener Personen zuordnen 202
12.2.5 Stapelverarbeitung der Bilder mit IrfanView 203
12.2.6 Bearbeitete Bilder auf den Raspberry Pi laden 204
12.2.7 Bild- und Ausschnitterkennung vorbereiten 204
A Anhang 209
A.A Elektronik für Raspberry-Pi-Einsteiger 209
Zusammenspiel von Spannung, Strom und Widerstand 210
Grundlegender Aufbau des Steckboards 211
Die erste Schaltung zum Stecken 212
Raspberry-Pi-GPIO mit dem Steckboard verbinden 214
Schaltungsdesign mit der Fritzing-Software 215
A.B GPIO-Grundlagen 218
Pinbelegung der GPIO-Schnittstelle entschlüsselt 218
Grundsätzliches zu Schaltungsdesign und Bauteilen 219
Fehlersuche bei GPIO-Fehlern im Debug-Mode 220
LED-Dioden über GPIO steuern 222
A.C GPIO-Steuerung via Konsole und Python 225
Schalten über die Konsole 226
Skriptsprache Python auf dem Raspberry Pi 227
Erstellen einer LED-Steuerung mit Python 229
Funktionen in die Wiring-Pi-API auslagern 232
Durchblicken in der Wiring-Pi-Bibliothek 233
GPIO über die Wiring Pi steuern 235
Stichwortverzeichnis 237