Usando o módulo de câmera Raspberry Pi

Com o módulo de câmera Raspberry Pi, você pode tirar fotos e gravar vídeos usando seu Raspberry Pi. O módulo não requer muita energia para funcionar, e a fonte de alimentação de 5V que você usa para alimentar seu Raspberry Pi é suficiente para executar o módulo da câmera e o Raspberry Pi.

O módulo de câmera Raspberry Pi está disponível com diferentes resoluções de câmera. Atualmente, existem três módulos de câmera Raspberry Pi disponíveis: (1) o Módulo da câmera V2 com um sensor de câmera Sony IMX219 de 8 megapixels, (2) o Câmera Pi Noir V2, que também possui um sensor de câmera Sony inx219 de 8 megapixels, mas não possui um filtro infravermelho e (3) o Câmera de alta qualidade Raspberry Pi, que usa o 12.Sensor Sony IMX477 de 3 megapixels.

Neste artigo, mostraremos como conectar o módulo de câmera Raspberry Pi ao Raspberry Pi e como tirar fotos e gravar vídeos usando o módulo da câmera. Usaremos o módulo de câmera Raspberry Pi V2 neste artigo, mas os outros módulos da câmera funcionam da mesma maneira.

Para seguir este artigo, você precisará do seguinte:

1. A Raspberry Pi 3 ou Raspberry Pi 4 com conectividade de rede;
2. um módulo de câmera Raspberry Pi;
3. um adaptador de potência Micro-USB (Raspberry Pi 3) ou USB tipo C (Raspberry PI 4);
4. um cartão microSD de 16 GB ou 32 GB com Raspberry Pi OS; e
5. Um laptop ou computador de mesa para acesso a desktop remoto VNC ou acesso SSH ao Raspberry Pi.

OBSERVAÇÃO: Neste artigo, nos conectaremos ao Raspberry Pi remotamente via VNC ou SSH usando a configuração sem cabeça do Raspberry Pi. Se você não deseja acessar seu Raspberry Pi remotamente via SSH ou VNC, precisará conectar um monitor, um teclado e um mouse ao seu Raspberry Pi.

Para aprender a piscar a imagem do Raspberry Pi OS em um cartão microSD, faça referência a como instalar e usar o Raspberry Pi Imager. Se você precisar de ajuda para instalar o Raspberry Pi OS no seu Raspberry Pi, leia como instalar o Raspberry Pi OS no Raspberry Pi 4. Se você precisar de ajuda com a configuração sem cabeça do Raspberry Pi, confira como instalar e configurar o Raspberry Pi OS no Raspberry Pi 4 sem monitor externo.

Configuração de hardware

O Câmera de Raspberry Pi V2 O kit de módulo de câmera vem com a documentação e o módulo da câmera.

O módulo da câmera deve ir no Conector CSI da câmera, Como mostrado na imagem abaixo. O Raspberry Pi Conector CSI da câmera deve ter um filme plástico fino anexado a ele para proteção. Remova o filme plástico fino do Conector CSI da câmera.

Uma vez que o filme plástico fino é removido do Conector CSI da câmera, deve parecer como mostrado na imagem abaixo.

O Conector CSI da câmera está bloqueado por padrão. Para conectar o módulo de câmera Raspberry Pi ao Conector CSI da câmera, você deve primeiro desbloquear. Para desbloquear o Conector CSI da câmera, Puxe a parte preta como mostrado nas imagens abaixo, para levantá -la.

O cabo de fita do módulo da câmera Raspberry Pi deve ser inserido no Conector CSI da câmera.

Coloque o cabo da fita do módulo de câmera Raspberry Pi no conector CSI da câmera. Certifique -se de que os pinos do cabo da fita estejam voltados para a frente, conforme mostrado na imagem abaixo.

Empurre o cabo de fita para o conector CSI cuidadosamente. Verifique se os pinos estão parcialmente visíveis, como mostrado na imagem abaixo.

Empurre o suporte preto do conector CSI para baixo para travar o cabo da fita no lugar.

Uma vez que o cabo da fita estiver bloqueado no conector CSI, ele deve parecer como mostrado na imagem abaixo.

O módulo da câmera tem um filme plástico fino preso à lente da câmera por padrão para proteger a lente contra danos acidentais. No entanto, antes de usar a câmera, você deve remover o filme plástico.

Uma vez que o filme plástico fino é removido da câmera, deve parecer o mostrado na imagem abaixo. Agora, a câmera está pronta para tirar fotos e gravar vídeos.

Powering no Raspberry Pi

Depois que o módulo da câmera estiver conectado ao Raspberry Pi, conecte o cabo de alimentação ao Raspberry Pi e lige -o.

Configurando o módulo de câmera Raspberry Pi

Para tirar fotos e gravar vídeos com o módulo de câmera Raspberry Pi, você deve ativá -lo no software de configuração do Raspberry Pi. Inicie o utilitário de linha de comando de configuração do Raspberry Pi com o seguinte comando:

$ sudo raspi-config

Selecione Opções de interface e pressione .

Selecione Câmera e pressione .

Selecione e pressione .

Imprensa .

Selecione e pressione .

Selecione e pressione . Seu Raspberry Pi deve reiniciar.

Depois que suas botas de Raspberry Pi, o módulo de câmera Raspberry Pi deve ser ativado.

Criando um diretório de projeto

Para organizar seus arquivos de projeto, crie um diretório de projeto ~/trabalho com o seguinte comando:

$ mkdir ~/trabalho

Depois que o diretório do projeto for criado, navegue até o diretório do projeto da seguinte forma:

$ cd ~/trabalho

Tomando imagens da linha de comando

Você pode capturar imagens da câmera Raspberry Pi da linha de comando usando o Raspistill Programa de linha de comando. Raspistill vem pré -instalado com Raspberry Pi OS.

Para tirar uma imagem da câmera Raspberry Pi e salvá -la como um novo arquivo Image1.jpg, Execute o seguinte comando:

$ raspistill -O image1.jpg

Como você pode ver, um novo arquivo de imagem Image1.jpg foi criado.

$ ls -lh

Como você pode ver, o módulo de câmera Raspberry Pi tirou uma imagem.

A resolução máxima de imagem suportada para minha câmera Raspberry Pi V2 8 megapixels é 3280 × 2464 pixels.

Para tirar a imagem em uma resolução mais baixa (i.e., 1024× 768 pixels), execute o seguinte comando:

$ raspistill -W 1024 -H 768 -Q 100 -O Image2.jpg

Como você pode ver, uma nova imagem foi tirada.

$ ls -lh

A nova imagem tem uma resolução de 1024× 768 píxeis.

Você pode girar a imagem verticalmente usando o -vf Bandeira da seguinte maneira:

$ raspistill -vf -o image3.jpg

Como você pode ver, a imagem foi invertida verticalmente.

Você também pode girar a imagem horizontalmente usando o -HF Bandeira da seguinte maneira:

$ raspistill -hf -o image4.jpg

Como você pode ver, a imagem foi invertida horizontalmente.

Gravando vídeos da linha de comando

Você pode gravar vídeos com a câmera Raspberry Pi da linha de comando usando o raspivid Programa de linha de comando. raspivid vem pré -instalado no Raspberry Pi OS.

Para gravar um vídeo com a câmera Raspberry Pi e salvá -la como um novo arquivo vídeo1.H264, Execute o seguinte comando:

$ raspivid -o video1.H264

OBSERVAÇÃO: O nome do arquivo de vídeo deve terminar com .H264 (Extensão de vídeo H264).

Um pequeno videoclipe foi gravado e salvo como vídeo1.H264, como mostrado na captura de tela abaixo.

A imagem abaixo mostra o vídeo gravado usando o módulo de câmera Raspberry Pi sendo reproduzido.

Você pode gravar um vídeo em uma resolução específica (e.g., 1024 × 768 pixels) da seguinte forma:

$ raspivid -w 1024 -h 768 -o video2.H264

A imagem abaixo mostra que um novo vídeo com uma resolução de 1024 × 768 Pixels foi registrado.

$ ls -lh

Na imagem abaixo, o vídeo com uma resolução de 1024 × 768 pixels está sendo reproduzido no VLC Media Player.

Como com o Raspistill programa de comando ines, você pode usar o -vf e a -HF opções para virar o vídeo gravado vertical e horizontalmente, respectivamente.

Trabalhando com a câmera Raspberry Pi usando Python

Nesta seção, mostrarei como tirar fotos e gravar vídeos com o módulo de câmera Raspberry Pi usando a linguagem de programação Python. Primeiro, tiraremos fotos com o módulo de câmera Raspberry Pi usando Python.

Crie um script python Ex01.py No diretório do projeto da seguinte maneira:

$ nano ex01.py

Em seguida, digite as seguintes linhas de código no Ex01.py arquivo. Depois de terminar, pressione + X seguido pela Y e Para salvar o Ex01.py arquivo.

Aqui, a linha 1 importa o Picamera módulo do picamera biblioteca e linha 2 importa o dormir função do tempo biblioteca. Na linha 4, um novo Picamera o objeto é criado e uma referência ao objeto é armazenada no Câmera variável.

A câmera start_preview () O método é usado para abrir uma janela de visualização da câmera antes de tirar uma foto. Você só pode ver a janela de visualização se estiver conectado ao seu Raspberry Pi por meio de um monitor externo. O dormir() A função é usada para esperar 5 segundos antes de tirar a foto. A janela de visualização será exibida para o número de segundos fornecidos. A câmera capturar() O método é usado para tirar uma foto com o módulo de câmera Raspberry Pi e salvá -lo como o Image5.jpg arquivo. Depois que a imagem é tirada, a janela de visualização da câmera não é mais necessária e a câmera stop_preview () O método é usado para fechar a janela de visualização da câmera.

Execute o Ex01.py Script Python da seguinte maneira:

$ python3 ex01.py

Como você pode ver, a janela de visualização da câmera está sendo exibida. A janela de visualização da câmera ajudará você a alinhar o módulo da câmera corretamente ao tirar fotos.

Como você pode ver, uma nova imagem foi salva como Image5.jpg.

Você também pode tirar imagens em uma resolução específica (e.g., 1024 × 768 pixels) usando um script python. Para fazer isso, primeiro crie um novo script python ex02.py do seguinte modo:

$ nano ex02.py

Digite as seguintes linhas de código no ex02.py Arquivo de script Python. O código in ex02.py é principalmente o mesmo que o código em Ex01.py, Mas a câmera resolução A propriedade é usada na linha 5 para definir a resolução. Imprensa + X seguido pela Y e Para salvar o ex02.py Script Python.

Execute o ex02.py Script Python da seguinte maneira:

$ python3 ex02.py

A janela de visualização da câmera deve ser exibida.

Como você pode ver, uma nova imagem da resolução 1024 × 768 pixels foi capturada usando ex02.py.

Você também pode capturar várias imagens usando a linguagem de programação Python. Para fazer isso, crie um arquivo de script python chamado ex03.py No diretório do projeto da seguinte maneira:

$ nano ex03.py

Digite as seguintes linhas de código no ex03.py Arquivo de script Python. Depois de terminar, pressione + X seguido pela Y e Para salvar o ex03.py arquivo.

O código é o mesmo que no ex02.py Script python, mas o código usado para capturar a imagem está dentro de um para laço. O para O loop funciona 5 vezes neste exemplo, e há um atraso de 10 segundos antes de uma imagem ser capturada. Portanto, ex03.py levará 5 imagens em intervalos de 10 segundos.

Execute o ex03.py Script Python da seguinte maneira:

$ python3 ex03.py

Como você pode ver, ex03.py tirou 5 imagens com o módulo de câmera Raspberry Pi.

Você também pode gravar vídeos com sua câmera Raspberry Pi usando a linguagem de programação Python. Para fazer isso, crie um novo script python ex04.py do seguinte modo:

$ nano ex04.py

Digite as seguintes linhas de código no ex04.py Script Python. Depois de terminar, pressione + X seguido pela Y e Para salvar o ex04.py Script Python.

Aqui, a linha 1 importa Picamera de picamera biblioteca, linha 3 inicializa o Picamera, e linha 4 define a resolução da câmera para 640 × 480 pixels. A linha 6 inicia a pré -visualização da câmera para que você possa ver o que o módulo de câmera Raspberry Pi está gravando, e a linha 7 inicia a gravação e salva a gravação para video3.H264. Lembre -se de que o nome do arquivo deve terminar com .H264 extensão.

A linha 8 é usada para gravar o vídeo por 120 segundos., e a linha 9 é usada para parar a gravação. Depois que a gravação estiver concluída, a linha 10 é usada para interromper a pré -visualização da câmera, pois não precisaremos mais.

Execute o ex04.py Script Python da seguinte maneira:

$ python3 ex04.py

Como você pode ver, o vídeo é gravado e salvo no arquivo video3.H264.

Como você pode ver, o vídeo gravado está sendo reproduzido.

Convertendo arquivos de vídeo H264 para MP4

Por padrão, os vídeos gravados pelo módulo de câmera Raspberry Pi são salvos no formato H264. No entanto, o formato mais comumente usado é o formato MP4. Nesta seção, mostraremos como converter um vídeo H264 em formato de vídeo MP4 no Raspberry Pi OS usando o GPAC Programa de linha de comando. Este programa não é pré -instalado no Raspberry Pi OS, mas está disponível no repositório oficial do pacote do Raspberry Pi OS.

Primeiro, atualize o cache do repositório de pacotes apt com o seguinte comando:

$ sudo apt update

Para instalar GPAC, Execute o seguinte comando:

$ sudo apt install gpac

Para confirmar a instalação, pressione Y e depois pressione .

Agora, GPAC deve ser instalado.

Para converter um video3.H264 Arquivo para MP4, execute o seguinte comando:

$ Mp4box -add video3.H264 Video3.MP4

O vídeo H264 está sendo convertido em formato MP4.

Neste ponto, o vídeo foi convertido para MP4.

Até agora, um novo arquivo MP4 deveria ter sido criado no diretório do projeto, conforme mostrado na captura de tela abaixo.

$ ls -lh

Como você pode ver, o arquivo MP4 convertido está sendo reproduzido no Media Player VLC.

Conclusão

Neste artigo, mostramos como conectar o módulo de câmera Raspberry Pi ao Raspberry Pi e como tirar fotos e gravar vídeos da linha de comando usando o módulo de câmera Raspberry Pi e a linguagem de programação Python.