Utilisation du module de caméra Raspberry Pi

Avec le module de caméra Raspberry Pi, vous pouvez prendre des photos et enregistrer des vidéos en utilisant votre Raspberry Pi. Le module ne nécessite pas beaucoup de puissance pour fonctionner, et l'alimentation 5V que vous utilisez pour alimenter votre framboise est suffisante pour exécuter le module de la caméra et le Raspberry Pi.

Le module de caméra Raspberry Pi est disponible avec différentes résolutions de caméra. Actuellement, il existe trois modules de caméra Raspberry Pi disponibles: (1) le Module de la caméra v2 avec un capteur de caméra Sony IMX219 de 8 mégapixels, (2) le Pi Noir Camera v2, qui possède également un capteur de caméra Sony INX219 de 8 mégapixels mais n'a pas de filtre infrarouge, et (3) le Raspberry Pi Caméra de haute qualité, qui utilise le 12.Capteur de 3 mégapixels Sony IMX477.

Dans cet article, nous vous montrerons comment connecter le module de caméra Raspberry Pi au Raspberry Pi et comment prendre des photos et enregistrer des vidéos à l'aide du module de l'appareil photo. Nous utiliserons le module de caméra Raspberry Pi V2 dans cet article, mais les autres modules de caméra fonctionnent de la même manière.

Pour suivre cet article, vous aurez besoin de ce qui suit:

1. un Raspberry Pi 3 ou Raspberry Pi 4 avec connectivité réseau;
2. un module de caméra Raspberry Pi;
3. A Micro-USB (Raspberry Pi 3) ou USB Type-C (Raspberry Pi 4) Adaptateur d'alimentation;
4. une carte microSD de 16 Go ou 32 Go avec Raspberry Pi OS; et
5. un ordinateur portable ou un ordinateur de bureau pour l'accès à la télécommande VNC ou un accès SSH au Raspberry Pi.

NOTE: Dans cet article, nous nous connecterons à la Raspberry Pi à distance via VNC ou SSH en utilisant la configuration sans tête du Raspberry Pi. Si vous ne souhaitez pas accéder à votre framboise PI à distance via SSH ou VNC, vous devrez connecter un moniteur, un clavier et une souris à votre framboise PI.

Pour apprendre à flasher l'image Raspberry Pi OS sur une carte microSD, veuillez vous référer à l'installation et à utiliser l'imageur Raspberry Pi. Si vous avez besoin d'aide pour installer Raspberry Pi OS sur votre Raspberry Pi, lisez comment installer Raspberry Pi OS sur Raspberry Pi 4. Si vous avez besoin d'aide pour la configuration sans tête de Raspberry Pi, consultez comment installer et configurer Raspberry Pi OS sur Raspberry Pi 4 sans moniteur externe.

configuration materielle

Le Raspberry Pi Camera v2 Le kit de module de caméra est livré avec la documentation et le module de la caméra.

Le module de la caméra doit aller dans le Connecteur CSI de la caméra, Comme indiqué dans l'image ci-dessous. Le Raspberry Pi Connecteur CSI de la caméra devrait avoir un film plastique mince qui lui est attaché pour la protection. Retirez le mince film plastique du Connecteur CSI de la caméra.

Une fois le film plastique mince retiré du Connecteur CSI de la caméra, il doit ressembler comme indiqué dans l'image ci-dessous.

Le Connecteur CSI de la caméra est verrouillé par défaut. Pour connecter le module de caméra Raspberry Pi au Connecteur CSI de la caméra, Vous devez d'abord le déverrouiller. Pour déverrouiller le Connecteur CSI de la caméra, Tirez la partie noire comme indiqué dans les images ci-dessous, pour la soulever.

Le, le câble ruban du module de caméra Raspberry Pi doit être inséré dans le Connecteur CSI de la caméra.

Mettez le câble du ruban du module de caméra Raspberry Pi dans le connecteur CSI de la caméra. Assurez-vous que les broches du câble du ruban sont vers l'avant, comme indiqué dans l'image ci-dessous.

Poussez soigneusement le câble du ruban dans le connecteur CSI. Assurez-vous que les broches sont partiellement visibles, comme indiqué dans l'image ci-dessous.

Poussez le support noir du connecteur CSI vers le bas pour verrouiller le câble du ruban en place.

Une fois le câble du ruban verrouillé sur le connecteur CSI, il doit ressembler comme indiqué dans l'image ci-dessous.

Le module de caméra a un film plastique mince attaché à l'objectif de la caméra par défaut pour protéger l'objectif des dommages accidentels. Cependant, avant d'utiliser la caméra, vous devez retirer le film plastique.

Une fois le film plastique mince retiré de l'appareil photo, il devrait ressembler à celui montré dans l'image ci-dessous. Maintenant, l'appareil photo est prêt à prendre des photos et à enregistrer des vidéos.

Alimenter sur le Raspberry Pi

Une fois le module de caméra connecté au Raspberry Pi, connectez le câble d'alimentation au Raspberry Pi et alimentez-le.

Configuration du module de caméra Raspberry Pi

Pour prendre des photos et enregistrer des vidéos avec le module de caméra Raspberry Pi, vous devez l'activer à partir du logiciel de configuration Raspberry Pi. Démarrez l'utilitaire de ligne de commande de configuration Raspberry PI avec la commande suivante:

$ sudo raspi-config

Sélectionner Options d'interfaçage et presser .

Sélectionner Caméra et presser .

Sélectionner et presser .

Presse .

Sélectionner et presser .

Sélectionner et presser . Votre Raspberry Pi devrait redémarrer.

Une fois vos bottes Raspberry Pi, le module de caméra Raspberry Pi doit être activé.

Création d'un répertoire de projet

Pour organiser vos fichiers de projet, créez un répertoire de projet ~ / travail avec la commande suivante:

$ mkdir ~ / travail

Une fois le répertoire du projet créé, accédez au répertoire du projet comme suit:

$ cd ~ / travail

Prendre des images de la ligne de commande

Vous pouvez capturer des images à partir de la caméra Raspberry Pi à partir de la ligne de commande à l'aide du raspistill Programme de ligne de commande. raspistill est préinstallé avec Raspberry Pi OS.

Pour prendre une image de l'appareil photo Raspberry Pi et l'enregistrer en tant que nouveau fichier image1.jpg, Exécutez la commande suivante:

$ raspistill -o image1.jpg

Comme vous pouvez le voir, un nouveau fichier image image1.jpg a été créé.

$ ls -lh

Comme vous pouvez le voir, le module de caméra Raspberry Pi a pris une image.

La résolution d'image maximale prise en charge pour mon appareil photo Raspberry Pi V2 8 mégapixels est de 3280 × 2464 pixels.

Pour prendre l'image à une résolution inférieure (je.e., 1024× 768 pixels), exécutez la commande suivante:

$ raspistill -w 1024 -H 768 -Q 100 -o image2.jpg

Comme vous pouvez le voir, une nouvelle image a été prise.

$ ls -lh

La nouvelle image a une résolution de 1024× 768 pixels.

Vous pouvez retourner l'image verticalement en utilisant le -VF Flag comme suit:

$ raspistill -vf -o image3.jpg

Comme vous pouvez le voir, l'image a été retournée verticalement.

Vous pouvez également retourner l'image horizontalement en utilisant le -HF Flag comme suit:

$ raspistill -hf -o image4.jpg

Comme vous pouvez le voir, l'image a été renversée horizontalement.

Enregistrement des vidéos de la ligne de commande

Vous pouvez enregistrer des vidéos avec la caméra Raspberry Pi à partir de la ligne de commande en utilisant le déroutant Programme de ligne de commande. déroutant est préinstallé sur le Raspberry Pi OS.

Pour enregistrer une vidéo avec la caméra Raspberry Pi et l'enregistrer en tant que nouveau fichier vidéo1.H264, Exécutez la commande suivante:

$ RAPPid -o Video1.H264

NOTE: Le nom de fichier vidéo doit se terminer avec .H264 (Extension vidéo H264).

Un court clip vidéo a été enregistré et enregistré comme vidéo1.H264, Comme indiqué dans la capture d'écran ci-dessous.

L'image ci-dessous montre la vidéo enregistrée à l'aide du module de caméra Raspberry Pi en cours de lecture.

Vous pouvez enregistrer une vidéo à une résolution spécifique (E.g., 1024 × 768 pixels) comme suit:

$ Raspid -W 1024 -H 768 -O VIDEO2.H264

L'image ci-dessous montre qu'une nouvelle vidéo avec une résolution de 1024 × 768 Pixels a été enregistré.

$ ls -lh

Dans l'image ci-dessous, la vidéo avec une résolution de 1024 × 768 pixels est en cours de lecture dans VLC Media Player.

Comme avec le raspistill Programme de commande INE, vous pouvez utiliser le -VF et le -HF Options pour retourner la vidéo enregistrée verticalement et horizontalement, respectivement.

Travailler avec la caméra Raspberry Pi à l'aide de Python

Dans cette section, je vais vous montrer comment prendre des photos et enregistrer des vidéos avec le module de caméra Raspberry Pi à l'aide du langage de programmation Python. Tout d'abord, nous prendrons des photos avec le module de caméra Raspberry Pi à l'aide de Python.

Créer un script Python ex01.py dans le répertoire du projet comme suit:

$ nano ex01.py

Ensuite, saisissez les lignes de code suivantes dans le ex01.py déposer. Une fois que vous avez terminé, appuyez sur + X suivie par Y et Pour sauver le ex01.py déposer.

Ici, la ligne 1 importe le Picamera module du picamera bibliothèque et ligne 2 importe le dormir fonction du temps bibliothèque. Dans la ligne 4, un nouveau Picamera L'objet est créé et une référence à l'objet est stockée dans le caméra variable.

L'appareil photo start_preview () La méthode est utilisée pour ouvrir une fenêtre d'aperçu de la caméra avant de prendre une photo. Vous ne pouvez voir la fenêtre d'aperçu que si vous êtes connecté à votre framboise PI via un moniteur externe. Le dormir() La fonction est utilisée pour attendre 5 secondes avant de prendre la photo. La fenêtre d'aperçu sera affichée pour le nombre de secondes fournies. L'appareil photo capture() La méthode est utilisée pour prendre une photo avec le module de caméra Raspberry Pi et l'enregistrer en tant que image5.jpg déposer. Une fois l'image prise, la fenêtre d'aperçu de la caméra n'est plus nécessaire et la caméra stop_preview () La méthode est utilisée pour fermer la fenêtre d'aperçu de la caméra.

Courir le ex01.py Script python comme suit:

$ python3 ex01.py

Comme vous pouvez le voir, la fenêtre d'aperçu de la caméra est affichée. La fenêtre d'aperçu de l'appareil photo vous aidera à aligner correctement le module de l'appareil photo tout en prenant des photos.

Comme vous pouvez le voir, une nouvelle image a été enregistrée comme image5.jpg.

Vous pouvez également prendre des images à une résolution spécifique (e.g., 1024 × 768 pixels) en utilisant un script python. Pour ce faire, créez d'abord un nouveau script Python ex02.py comme suit:

$ nano ex02.py

Tapez les lignes de code suivantes dans le ex02.py Fichier de script python. Le code dans ex02.py est surtout le même que le code en ex01.py, Mais la caméra résolution la propriété est utilisée à la ligne 5 pour définir la résolution. Presse + X suivie par Y et Pour sauver le ex02.py Script python.

Courir le ex02.py Script python comme suit:

$ Python3 Ex02.py

La fenêtre d'aperçu de la caméra doit être affichée.

Comme vous pouvez le voir, une nouvelle image de la résolution 1024 × 768 pixels a été capturée en utilisant ex02.py.

Vous pouvez également capturer plusieurs images en utilisant le langage de programmation Python. Pour ce faire, créez un fichier de script python appelé ex03.py dans le répertoire du projet comme suit:

$ nano ex03.py

Tapez les lignes de code suivantes dans le ex03.py Fichier de script python. Une fois que vous avez terminé, appuyez sur + X suivie par Y et Pour sauver le ex03.py déposer.

Le code est la même comme celle de la ex02.py Script Python, mais le code utilisé pour capturer l'image est à l'intérieur d'un pour boucle. Le pour Loop fonctionne 5 fois dans cet exemple, et il y a un délai de 10 secondes avant qu'une image ne soit capturée. Donc, ex03.py prendra 5 images à des intervalles de 10 secondes.

Courir le ex03.py Script python comme suit:

$ python3 ex03.py

Comme tu peux le voir, ex03.py a pris 5 images avec le module de caméra Raspberry Pi.

Vous pouvez également enregistrer des vidéos avec votre appareil photo Raspberry Pi en utilisant le langage de programmation Python. Pour ce faire, créez un nouveau script Python ex04.py comme suit:

$ nano ex04.py

Tapez les lignes de code suivantes dans le ex04.py Script python. Une fois que vous avez terminé, appuyez sur + X suivie par Y et Pour sauver le ex04.py Script python.

Ici, la ligne 1 importations Picamera du picamera bibliothèque, la ligne 3 initialise le Picamera, et la ligne 4 définit la résolution de la caméra à 640 × 480 pixels. La ligne 6 démarre l'aperçu de la caméra afin que vous puissiez voir ce que le module de caméra Raspberry Pi enregistre, et la ligne 7 démarre l'enregistrement et enregistre l'enregistrement pour vidéo3.H264. N'oubliez pas que le nom de fichier doit se terminer avec .H264 extension.

La ligne 8 est utilisée pour enregistrer la vidéo pendant 120 secondes., et la ligne 9 est utilisée pour arrêter l'enregistrement. Une fois l'enregistrement terminé, la ligne 10 est utilisée pour arrêter l'aperçu de la caméra, car nous n'en aurons plus besoin.

Courir le ex04.py Script python comme suit:

$ python3 ex04.py

Comme vous pouvez le voir, la vidéo est enregistrée et enregistrée dans le fichier vidéo3.H264.

Comme vous pouvez le voir, la vidéo enregistrée est en cours de lecture.

Convertir des fichiers vidéo H264 en MP4

Par défaut, les vidéos enregistrées par le module de caméra Raspberry Pi sont enregistrées au format H264. Cependant, le format le plus couramment utilisé est le format MP4. Dans cette section, nous vous montrerons comment convertir une vidéo H264 au format vidéo MP4 sur Raspberry Pi OS en utilisant le GPAC Programme de ligne de commande. Ce programme n'est pas préinstallé sur le Raspberry Pi OS, mais il est disponible dans le référentiel de packages officiels du Raspberry Pi OS.

Tout d'abord, mettez à jour le cache du référentiel de package APT avec la commande suivante:

$ sudo apt mise à jour

À installer GPAC, Exécutez la commande suivante:

$ sudo apt install gpac

Pour confirmer l'installation, appuyez sur Y Et puis appuyez sur .

Maintenant, GPAC devrait être installé.

Pour convertir un vidéo3.H264 Fichier sur MP4, exécutez la commande suivante:

$ Mp4box -add vidéo3.H264 Video3.MP4

La vidéo H264 est convertie au format MP4.

À ce stade, la vidéo a été convertie en MP4.

À ce jour, un nouveau fichier MP4 aurait dû être créé dans le répertoire du projet, comme indiqué dans la capture d'écran ci-dessous.

$ ls -lh

Comme vous pouvez le voir, le fichier MP4 converti est en cours de lecture sur le lecteur multimédia VLC.

Conclusion

Dans cet article, nous vous avons montré comment connecter le module de caméra Raspberry Pi au Raspberry Pi et comment prendre des photos et enregistrer des vidéos de la ligne de commande à l'aide du module de caméra Raspberry Pi et du langage de programmation Python.