Сфокусируйте камеру высокого качества Pi с помощью Lego и сервопривода: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

С слегка взломанной частью Lego, непрерывным сервоприводом и некоторым кодом Python вы можете сфокусировать свою камеру высокого качества Raspberry Pi из любой точки мира!

Камера Pi HQ - это фантастический комплект, но, как я обнаружил, работая над недавним проектом Merlin Pi, вам нужно быть осторожным, чтобы получить правильную фокусировку для получения самых четких результатов.

Я хотел найти способ сфокусировать его удаленно, чтобы я мог установить камеру дикой природы в саду и мне не приходилось ходить туда-сюда, фокусируя ее вручную.

Запасы

Камера высокого качества Raspberry Pi

Широкоугольный объектив 3 МП

Малина Pi 3

Сервопривод непрерывного вращения, совместимый с Lego

Поворотный столик Lego с 60 зубьями (деталь 18938)

Шаг 1: зубастая часть

Первым делом мне понадобился конструктор Lego - зубчатая шестерня Technic, достаточно широкая, чтобы поместиться над объективом камеры. После минимальных исследований я нашел номер детали 18938, который выглядел идеально и мог быть заказан отдельно на eBay.

Хотя в детали уже было отверстие в центре, оно было далеко не достаточно большим, чтобы поместиться над линзой, поэтому я просверлил его с помощью одного из этих сверл для рождественской елки (ступенчатое сверло), увеличив отверстие до 30 мм. Что мне больше всего нравится в шаговом упражнении, так это то, что его легко держать в центре, что очень важно для этой работы.

Я осторожно надвинул деталь на линзу, и, к моему удивлению, она идеально подошла по трению, не слишком туго и не слишком свободно. Я планировал закрепить его с помощью черного Sugru, но в этом не было необходимости - и это избавило меня от необходимости ждать 24 часа, пока он высохнет!

Теперь, когда к объективу камеры было прикреплено приспособление, следующей задачей было найти способы его перемещения, и вскоре я оснастил ручную ручку червячной передачей - не очень, но очень удовлетворительно. Следующая остановка - автоматизация!

Шаг 2: установка сервопривода

Я заметил эти совместимые с Lego сервоприводы онлайн несколько недель назад и был поражен их привлекательностью! Они бывают нормальной, 270-градусной и непрерывной версий, и я взволнованно заказал последнюю, как только установил шестеренку на объектив камеры.

Вы никогда не сможете сказать из онлайн-описания, насколько «совместимы» эти вещи с настоящими блоками Lego, но это оказалось идеальным решением.

Я добавил небольшую шестеренку из нашего «запаса» и начал строить блоки вокруг сервопривода, чтобы он сцепился с шестерней объектива. В этом отношении мне невероятно повезло, мне удалось установить сервопривод близко к объективу, и зубья шестерни идеально подошли друг к другу.

Шаг 3: Пульт дистанционного управления

Приведя в порядок Lego вокруг сервопривода (час рылся в поисках крошечных черных плиток), я начал собирать код, который будет управлять сервомеханизмом.

Я начал со скриптов из моего последнего проекта, Merlin Pi - он уже включал пользовательский интерфейс для настройки режимов камеры и захвата изображений, единственная разница заключалась в том, что на этот раз я получал доступ к графическому интерфейсу удаленно через VNC Viewer, а не на встроенный экран.

Затем я использовал GUIzero для создания еще одного небольшого меню, которое позволило бы нам управлять сервоприводом через GPIO и, следовательно, фокусом камеры. Я сделал меню высоким и тонким, чтобы его можно было видеть рядом с окном предварительного просмотра камеры, что позволяет вам сосредоточиться в реальном времени. Он включал кнопки для перемещения сервопривода в обоих направлениях, а также с большим и малым шагом, чтобы обеспечить точную настройку.

Все это сработало очень хорошо, поэтому я установил сценарии на автоматический запуск при запуске и случайным образом выгрузил камеру в сад для теста. Первое испытание заняло некоторое время, так как у меня был открученный объектив, но вскоре я смог идеально сфокусировать камеру на кормушке для птиц через VNC на компьютере в моем офисе, что мне очень понравилось.

Весь использованный мной код доступен на GitHub как для графических меню «фокус», так и для «захвата».

Шаг 4: свежий взгляд

Возможность удаленно сфокусировать камеру - это настоящий поворотный момент для меня, поскольку гораздо проще установить камеру-ловушку в саду, снимая изображения и видео высокого качества.

На то, чтобы это настроить и запустить, у меня ушла лучшая часть дня, но я думаю, что это можно легко сделать менее чем за час, если у вас есть части под рукой и вы будете следовать этому Руководству. Это отличный способ добавить гибкости вашему проекту камеры, не требует использования большого количества контактов GPIO и очень экономичен. Вы можете купить сервопривод непрерывного действия и шестерню с 60 зубьями менее чем за 10 фунтов стерлингов.

Я могу представить, что это очень полезное дополнение к существующему устройству панорамирования / наклона, особенно если вы используете камеру высокого качества в рамках проекта робототехники, где фиксированная или ручная фокусировка может стать проблемой.

Для меня главным было то, что это было очень весело, точно так же, как любой проект, сочетающий Lego и Raspberry Pi, - это качественное время, проведенное с пользой для меня.

Спасибо за чтение и будьте в безопасности.

Все мои другие проекты Old Tech, New Spec находятся на Instructables по адресу

Более подробная информация на нашем веб-сайте bit.ly/OldTechNewSpec, а я в Twitter @OldTechNewSpec.