Raspberry Pi 攝像頭模塊入門

目錄

• 1、攝像頭模塊安裝
• 2、使用命令控制攝像頭
• 3、使用Python程序控制攝像頭
• 4、基於vlc的Raspberry Pi攝像頭實時監控

參考資料
Raspberry Pi提供了攝像頭模塊的接口，用戶圖像和視頻拍攝。如下內容根據官網，總結了一些基本的使用方法。

1、攝像頭模塊安裝

• 將攝像頭排線露出金屬的部分背對網孔和usb接口，即另外一面的藍色塑料封皮正對網孔和usb接口
• 當心地將接線板上的黑色塑料往上拉（請務必保證電源關閉，手指乾燥）
• 將排線插入，黑色塑料往下壓緊排線
• 開機，使用sudo raspi-config，選擇interfacing opinions，選擇Camera，並Enable
• Finish退出配置
• 重啓

2、使用命令控制攝像頭

若是一切順利的話，就可使用命令控制攝像頭了

• 拍照---raspistill
  拍攝一張照片，保存在桌面，命名爲image.jpg，等待幾秒後，桌面就會出現jpg文件

pi@raspberrypi:~ $ raspistill -o Desktop/image.jpg

增長參數，還能夠更改圖片大小

pi@raspberrypi:~ $ raspistill -o Desktop/image-small.jpg -w 640 -h 480

輸入raspistill直接回車可查詢raspistill命令其餘參數

• 攝像---raspivid
  最直接的參數 -t設置拍攝時間 -w -h設置分辨率寬和高
  拍攝一段5000毫秒、分辨率爲1024x768的視頻，保存在桌面，命名爲video.h264

pi@raspberrypi:~ $ raspivid -o Desktop/video.h264 -t 5000 -w 1024 -h 768

3、使用Python程序控制攝像頭

使用Python程序控制攝像頭須要使用PiCamera庫
打開Raspberry Pi自帶的Thonny Python IDE，新建camera.py文件，文件命名不能用PiCamera.py

• 預覽攝像頭畫面（僅在接入顯示屏幕有效）

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()
# Rotate by 180 degrees when the camera is upside-down
camera.rotation = 180 

camera.start_preview(alpha=200)  # Make the camera preview see-through by setting an alpha level from 0 to 255
sleep(5)
camera.stop_preview()

上述代碼實現打開攝像頭預覽5秒鐘再關閉的功能。可是若是這個程序僅在Raspberry Pi接入了顯示器纔有效，SSH或是VNC訪問是無效的。

• 照相和錄像
  修改上述代碼

from picamera import PiCamera
from time import sleep

camera = PiCamera()
# Rotate by 180 degrees when the camera is upside-down
camera.rotation = 180 

camera.start_preview(alpha=200)  # Make the camera preview see-through by setting an alpha level from 0 to 255

sleep(5)
# Take a picture and save as /home/pi/Desktop/image.jpg' 
camera.capture('/home/pi/Desktop/image.jpg')

# Take 5 pictures every 5 seconds and save as /home/pi/Desktop/image0.jpg' ... image4.jpg
for i in range(5):
    sleep(5)
    camera.capture('/home/pi/Desktop/image%s.jpg' % i)

camera.stop_preview()

在拍照前，最好讓攝像頭sleep至少2秒，使之可以感光
將capture()改爲start_recording()和stop_recording()就可控制攝像頭拍攝錄像了

• 更多設置
  PiCamera庫提供了不少關於圖像和攝像頭預覽的設置，而且二者是分開的，即一部分只對拍攝的畫面有效，另外一部分只對預覽有效
  • 分辨率 resolution
    圖片最大是2592×1944 視頻最大是1920×1080，最小是64x64
  • 幀數 framerate
  • 圖像中增長文本 annotate_text
  • 圖像文本大小 annotate_text_size，範圍：6到160，默認32
  • 圖像文本顏色 import Color，annotate_background 和 annotate_foreground
  • 攝像頭預覽亮度修改 brightness，範圍：0到100，默認50
  • 攝像頭預覽對比度 contrast
  • 其餘參考

from picamera import PiCamera, Color
from time import sleep

camera = PiCamera()
camera.rotation = 180 
camera.resolution = (1024, 768)
camera.framerate = 15

camera.start_preview()
camera.brightness = 70
camera.annotate_background = Color('blue')
camera.annotate_foreground = Color('yellow')
camera.annotate_text = "Hello world!"
camera.annotate_text_size = 30
sleep(5)
camera.capture('/home/pi/Camera/pic.jpg')
camera.stop_preview()

camera.start_preview()
for i in range(5):
    camera.annotate_text = "Brightness: %s" % i
    camera.brightness = i*20
    sleep(0.1)
    camera.capture('/home/pi/Camera/brightness%s.jpg' % i)
camera.stop_preview()

camera.start_preview()
for i in range(5):
    camera.annotate_text = "Contrast: %s" % i
    camera.contrast = i*20
    sleep(0.1)
    camera.capture('/home/pi/Camera/contrast%s.jpg' % i)
camera.stop_preview()

4、基於vlc的Raspberry Pi攝像頭實時監控

參考基於樹莓派的專用攝像頭實時監控

$ sudo apt-get install vlc  #Raspberry Pi系統自帶了
$ #-o - 輸出到stdout，-t 0不暫停當即獲取流， 640x360，25幀/s，-rot 180畫面旋轉180度（用了支架攝像頭畫面倒過來了）
$ sudo raspivid -o - -rot 180 -t 0 -w 480 -h 360 -fps 25|cvlc -vvv stream:///dev/stdin --sout '#standard{access=http,mux=ts,dst=:8090}' :demux=h264

在與Raspberry Pi在同一局域網內的其餘設備上，用vlc打開網絡串流 http://Raspberry Pi的ip:8090
就播放看到攝像頭的畫面了，可是vlc的實施監控存在5s左右的延時，體驗並非很好。