Uso del módulo de cámara Raspberry Pi

Con el módulo de cámara Raspberry Pi, puede tomar fotos y grabar videos usando su Raspberry Pi. El módulo no requiere mucha potencia para funcionar, y la fuente de alimentación de 5V que usa para alimentar su Raspberry Pi es suficiente para ejecutar tanto el módulo de la cámara como la Raspberry Pi.

El módulo de cámara Raspberry Pi está disponible con diferentes resoluciones de cámara. Actualmente, hay tres módulos de cámara Raspberry Pi disponibles: (1) el Módulo de cámara V2 con un sensor de cámara Sony IMX219 de 8 megapíxeles, (2) el PI Noir Camera V2, que también tiene un sensor de cámara Sony INX219 de 8 megapíxeles pero no tiene un filtro infrarrojo, y (3) el Raspberry Pi cámara de alta calidad, que usa los 12.Sensor Sony IMX477 de 3 megapíxeles.

En este artículo, le mostraremos cómo conectar el módulo de cámara Raspberry Pi al Raspberry Pi y cómo tomar fotos y grabar videos utilizando el módulo de la cámara. Usaremos el módulo de cámara Raspberry Pi V2 en este artículo, pero los otros módulos de cámara funcionan de la misma manera.

Para seguir este artículo, necesitará lo siguiente:

1. una Raspberry Pi 3 o Raspberry Pi 4 con conectividad de red;
2. un módulo de cámara Raspberry Pi;
3. un adaptador de alimentación micro-USB (Raspberry Pi 3) o USB tipo C (Raspberry PI 4);
4. una tarjeta microSD de 16 GB o 32 GB con Raspberry Pi OS; y
5. Una computadora portátil o computadora de escritorio para acceso de escritorio remoto VNC o acceso SSH a Raspberry Pi.

NOTA: En este artículo, nos conectaremos a la Raspberry Pi de forma remota a través de VNC o SSH utilizando la configuración sin cabeza de Raspberry Pi. Si no desea acceder a su Raspberry Pi de forma remota a través de SSH o VNC, deberá conectar un monitor, un teclado y un mouse a su Raspberry Pi.

Para aprender a flashear la imagen de Raspberry Pi OS en una tarjeta microSD, consulte cómo instalar y usar Raspberry Pi Imager. Si necesita ayuda para instalar Raspberry Pi OS en su Raspberry Pi, lea cómo instalar Raspberry Pi OS en Raspberry Pi 4. Si necesita ayuda con la configuración sin cabeza de Raspberry Pi, consulte cómo instalar y configurar Raspberry Pi OS en Raspberry Pi 4 sin monitor externo.

configuración de hardware

El Raspberry Pi Camera V2 El kit de módulo de cámara viene con la documentación y el módulo de la cámara.

El módulo de la cámara debe ir en el Conector CSI de la cámara, Como se muestra en la imagen a continuación. La frambuesa pi Conector CSI de la cámara debe tener una película de plástico delgada adjunta para protección. Retire la película de plástico delgada del Conector CSI de la cámara.

Una vez que la película de plástico delgada se retira del Conector CSI de la cámara, Debe verse como se muestra en la imagen a continuación.

El Conector CSI de la cámara está bloqueado por defecto. Para conectar el módulo de cámara Raspberry Pi al Conector CSI de la cámara, primero debes desbloquearlo. Para desbloquear el Conector CSI de la cámara, Tire de la parte negra como se muestra en las imágenes a continuación, para levantarla.

El cable de cinta del módulo de la cámara Raspberry Pi debe insertarse en el Conector CSI de la cámara.

Coloque el cable de cinta del módulo de cámara Raspberry Pi en el conector CSI de la cámara. Asegúrese de que los alfileres del cable de la cinta estén hacia adelante, como se muestra en la imagen a continuación.

Empuje el cable de la cinta al conector CSI con cuidado. Asegúrese de que los pines sean parcialmente visibles, como se muestra en la imagen a continuación.

Empuje el soporte negro del conector CSI hacia abajo para bloquear el cable de la cinta en su lugar.

Una vez que el cable de cinta se bloquea al conector CSI, debe verse como se muestra en la imagen a continuación.

El módulo de la cámara tiene una película de plástico delgada unida a la lente de la cámara de forma predeterminada para proteger la lente de daños accidentales. Sin embargo, antes de usar la cámara, debe eliminar la película de plástico.

Una vez que la película de plástico delgada se retira de la cámara, debería verse así que se muestra en la imagen a continuación. Ahora, la cámara está lista para tomar fotos y grabar videos.

Encendido en la frambuesa pi

Una vez que el módulo de la cámara esté conectado a la Raspberry Pi, conecte el cable de alimentación al Raspberry Pi y encienda.

Configuración del módulo de cámara Raspberry Pi

Para tomar fotos y grabar videos con el módulo de cámara Raspberry Pi, debe habilitarlo desde el software de configuración de Raspberry Pi. Inicie la utilidad de línea de comandos de configuración de Raspberry Pi con el siguiente comando:

$ sudo raspi-config

Seleccionar Opciones de interfaz y presionar .

Seleccionar Cámara y presionar .

Seleccionar y presionar .

Prensa .

Seleccionar y presionar .

Seleccionar y presionar . Tu Raspberry Pi debería reiniciar.

Una vez que sus botas Raspberry Pi, el módulo de cámara Raspberry Pi debe estar habilitado.

Creación de un directorio de proyecto

Para organizar los archivos de su proyecto, cree un directorio de proyecto ~/trabajar Con el siguiente comando:

$ mkdir ~/trabajo

Una vez que se crea el directorio del proyecto, navegue al directorio del proyecto de la siguiente manera:

$ CD ~/trabajo

Tomar imágenes de la línea de comando

Puede capturar imágenes de la cámara Raspberry Pi desde la línea de comandos utilizando el raspistill Programa de línea de comandos. raspistill Viene preinstalado con Raspberry Pi OS.

Para tomar una imagen de la cámara Raspberry Pi y guardarla como un archivo nuevo imagen1.JPG, Ejecute el siguiente comando:

$ Raspistill -O Image1.JPG

Como puede ver, un nuevo archivo de imagen imagen1.JPG Ha sido creado.

$ ls -lh

Como puede ver, el módulo de cámara Raspberry Pi ha tomado una imagen.

La resolución de imagen máxima compatible para mi cámara Raspberry Pi V2 8 megapíxeles es 3280 × 2464 píxeles.

Tomar una imagen a una resolución más baja (yo.mi., 1024× 768 píxeles), ejecute el siguiente comando:

$ Raspistill -W 1024 -H 768 -Q 100 -O Image2.JPG

Como puede ver, se ha tomado una nueva imagen.

$ ls -lh

La nueva imagen tiene una resolución de 1024× 768 píxeles.

Puedes voltear la imagen verticalmente usando el -VF Bandera de la siguiente manera:

$ Raspistill -Vf -O Image3.JPG

Como puede ver, la imagen se ha volteado verticalmente.

También puede voltear la imagen horizontalmente usando el -HF Bandera de la siguiente manera:

$ Raspistill -hf -o Image4.JPG

Como puede ver, la imagen se ha volteado horizontalmente.

Grabación de videos desde la línea de comandos

Puede grabar videos con la cámara Raspberry Pi desde la línea de comandos utilizando el con tensión Programa de línea de comandos. con tensión Viene preinstalado en la Raspberry Pi OS.

Para grabar un video con la cámara Raspberry Pi y guardarlo como un archivo nuevo Video1.H264, Ejecute el siguiente comando:

$ raspivid -o video1.H264

NOTA: El video de archivo debe terminar con .H264 (Extensión de video H264).

Se ha grabado y guardado un videoclip corto como Video1.H264, Como se muestra en la captura de pantalla a continuación.

La imagen a continuación muestra el video grabado usando el módulo de cámara Raspberry Pi que se reproduce.

Puede grabar un video a una resolución específica (e.gramo., 1024 × 768 píxeles) como sigue:

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

La siguiente imagen muestra que un nuevo video con una resolución de 1024 × 768 Pixels ha sido grabado.

$ ls -lh

En la imagen a continuación, el video con una resolución de 1024 × 768 píxeles se reproduce en VLC Media Player.

Como con el raspistill Programa de comando ine, puede usar el -VF y el -HF opciones para voltear el video grabado vertical y horizontalmente, respectivamente.

Trabajar con la cámara Raspberry Pi usando Python

En esta sección, le mostraré cómo tomar fotos y grabar videos con el módulo de cámara Raspberry Pi usando el lenguaje de programación de Python. Primero, tomaremos fotos con el módulo de cámara Raspberry Pi usando Python.

Crea un guión de Python ex01.py En el directorio del proyecto de la siguiente manera:

$ nano ex01.py

Luego, escriba las siguientes líneas de código en el ex01.py archivo. Una vez que haya terminado, presione + X seguido por Y y Para salvar el ex01.py archivo.

Aquí, la línea 1 importa el Picamera módulo del picamera biblioteca y línea 2 importe el dormir función desde el tiempo biblioteca. En la línea 4, un nuevo Picamera Se crea el objeto y se almacena una referencia al objeto en el cámara variable.

La Cámara start_preview () El método se utiliza para abrir una ventana de vista previa de la cámara antes de tomar una foto. Solo puede ver la ventana de vista previa si está conectado a su Raspberry Pi a través de un monitor externo. El dormir() la función se usa para esperar 5 segundos antes de tomar la foto. La ventana de vista previa se mostrará para el número de segundos proporcionados. La Cámara captura() El método se utiliza para tomar una foto con el módulo de cámara Raspberry Pi y guardarlo como el imagen5.JPG archivo. Una vez que se toma la imagen, la ventana de vista previa de la cámara ya no es necesaria y la cámara stop_preview () El método se utiliza para cerrar la ventana de vista previa de la cámara.

Ejecutar el ex01.py Python script de la siguiente manera:

$ python3 ex01.py

Como puede ver, se muestra la ventana de vista previa de la cámara. La ventana de vista previa de la cámara lo ayudará a alinear el módulo de la cámara correctamente mientras toma fotos.

Como puede ver, se ha guardado una nueva imagen como imagen5.JPG.

También puede tomar imágenes a una resolución específica (e.gramo., 1024 × 768 píxeles) utilizando un script de Python. Para hacerlo, primero cree un nuevo script de Python ex02.py como sigue:

$ nano ex02.py

Escriba las siguientes líneas de código en el ex02.py Archivo de script de python. El código en ex02.py es principalmente el mismo que el código en ex01.py, Pero la cámara resolución La propiedad se usa en la línea 5 para establecer la resolución. Prensa + X seguido por Y y Para salvar el ex02.py Guión de pitón.

Ejecutar el ex02.py Python script de la siguiente manera:

$ python3 ex02.py

Se debe mostrar la ventana de vista previa de la cámara.

Como puede ver, se ha capturado una nueva imagen de resolución 1024 × 768 píxeles usando usando ex02.py.

También puede capturar varias imágenes utilizando el lenguaje de programación de Python. Para hacerlo, cree un archivo de script de Python llamado ex03.py En el directorio del proyecto de la siguiente manera:

$ nano ex03.py

Escriba las siguientes líneas de código en el ex03.py Archivo de script de python. Una vez que haya terminado, presione + X seguido por Y y Para salvar el ex03.py archivo.

El código es el mismo en su mayoría que el de la ex02.py Script de python, pero el código utilizado para capturar la imagen está dentro de un para bucle. El para El bucle se ejecuta 5 veces en este ejemplo, y hay un retraso de 10 segundos antes de que se capture una imagen. Por lo tanto, ex03.py tomará 5 imágenes a intervalos de 10 segundos.

Ejecutar el ex03.py Python script de la siguiente manera:

$ python3 ex03.py

Como se puede ver, ex03.py Tomó 5 imágenes con el módulo de cámara Raspberry Pi.

También puede grabar videos con su cámara Raspberry Pi utilizando el lenguaje de programación de Python. Para hacerlo, cree un nuevo script de Python ex04.py como sigue:

$ nano ex04.py

Escriba las siguientes líneas de código en el ex04.py Guión de pitón. Una vez que haya terminado, presione + X seguido por Y y Para salvar el ex04.py Guión de pitón.

Aquí, la línea 1 importaciones Picamera desde el picamera Biblioteca, la línea 3 inicializa el Picamera, y la línea 4 establece la resolución de la cámara a 640 × 480 píxeles. La línea 6 inicia la vista previa de la cámara para que pueda ver qué está grabando el módulo de cámara Raspberry Pi, y la línea 7 inicia la grabación y guarda la grabación para Video3.H264. Recuerde que el nombre de archivo debe terminar con .H264 extensión.

La línea 8 se usa para grabar el video durante 120 segundos., y la línea 9 se usa para detener la grabación. Una vez que se completa la grabación, la línea 10 se usa para detener la vista previa de la cámara, ya que ya no la necesitaremos.

Ejecutar el ex04.py Python script de la siguiente manera:

$ python3 ex04.py

Como puede ver, el video se graba y se guarda en el archivo Video3.H264.

Como puede ver, se reproduce el video grabado.

Convertir archivos de video H264 a MP4

Por defecto, los videos grabados por el módulo de cámara Raspberry Pi se guardan en formato H264. Sin embargo, el formato más utilizado es el formato MP4. En esta sección, le mostraremos cómo convertir un video H264 en formato de video MP4 en Raspberry Pi OS utilizando el GPAC programa de línea de comandos. Este programa no viene previamente en el sistema operativo Raspberry Pi, pero está disponible en el repositorio oficial de paquetes del sistema operativo Raspberry Pi.

Primero, actualice el caché del repositorio del paquete APT con el siguiente comando:

$ sudo apt actualización

Instalar GPAC, Ejecute el siguiente comando:

$ sudo apt instalación gpac

Para confirmar la instalación, presione Y y luego presiona .

Ahora, GPAC debe instalarse.

Para convertir un Video3.H264 Archivo a MP4, ejecute el siguiente comando:

$ Mp4box -add video3.H264 Video3.mp4

El video H264 se está convirtiendo en formato MP4.

En este punto, el video se ha convertido a MP4.

A estas alturas, un nuevo archivo MP4 debería haberse creado en el directorio del proyecto, como se muestra en la captura de pantalla a continuación.

$ ls -lh

Como puede ver, el archivo MP4 convertido se reproduce en el reproductor multimedia VLC.

Conclusión

En este artículo, le mostramos cómo conectar el módulo de cámara Raspberry Pi al Raspberry Pi y cómo tomar fotos y grabar videos desde la línea de comando usando el módulo de cámara Raspberry Pi y el lenguaje de programación de Python.