Le Raspberry Pi Batinator : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Le Batinator est un Raspberry Pi portable qui utilise un module de caméra PinoIR (No Infrared Filter) pour enregistrer des vidéos dans l'obscurité à 90 images par seconde, résolution 640x480. Il dispose d'un illuminateur infrarouge à 48 LED sur le dessus et l'alimentation est fournie par une batterie de perceuse rechargeable 12v réutilisée. Je suis récemment devenu fasciné par les chauves-souris qui visitent notre jardin le soir et l'ai construit pour essayer de filmer les petites beautés.

Il s'avère que le Batinator est également pratique pour enregistrer des éclairs, j'aurais peut-être dû l'appeler Storminator: vidéo Youtube à l'adresse:

Si vous ne pouvez pas voir la vidéo intégrée, elle est sur YouTube à l'adresse: https://www.youtube.com/embed/Ota2V3bVvAw avec plus d'informations sur

Le code Python (très simple) se trouve sur GitHub à l'adresse

Étape 1: Détection des chauves-souris

Nous n'avons emménagé dans cette maison qu'en août dernier, donc c'était vraiment excitant quand j'ai remarqué pour la première fois les chauves-souris dans le jardin il y a quelques semaines. Ils sont principalement visibles au crépuscule, lorsqu'ils sortent de leur perchoir dans les bois pour se régaler de mites et autres insectes. Il y a des cueillettes apparemment riches dans notre jardin et vous n'avez généralement pas à regarder très longtemps pour les voir, volant souvent en rond en aspirant tout ce qu'ils peuvent trouver. Inspiré d'en savoir plus, j'ai acheté un kit de détecteur de chauves-souris auprès du maplin local, ce qui était un peu amusant à souder et qui fonctionne très bien. Je me suis alors demandé s'il serait possible de les filmer pour les voir de plus près et, espérons-le, même identifier quelles espèces de chauves-souris visitaient ! J'avais un Raspberry Pi 2 de rechange et j'ai reçu un module de caméra Pi NoIR (noir = pas de filtre infrarouge) pour mon anniversaire l'année dernière, alors j'ai pensé l'utiliser et voir ce qui s'était passé.

Étape 2: le code

J'ai commencé par configurer la caméra sur le Pi, en suivant les instructions et un exemple de caméra du MagPi Magazine, puis je me suis tourné vers Internet pour trouver d'autres exemples que je pourrais adapter pour enregistrer la vidéo.

J'ai trouvé le code parfait sur le site Web Average Man Vs Raspberry Pi, qui était bien documenté et très facile à suivre. J'ai apporté quelques modifications pour répondre à mes besoins, en particulier pour diviser la vidéo enregistrée en morceaux de 5 minutes - chaque 5 minutes prend 15 minutes à regarder en raison de la fréquence d'images !

Le code que j'ai utilisé est disponible sur GitHub - c'est très simple !

Étape 3: Première lumière

Au départ, j'espérais utiliser une poignée de LED infrarouges montées sur le Pi pour éclairer les chauves-souris, alors j'ai commencé à chercher dans l'atelier pour voir ce que je pouvais trouver. Je suis tombé sur une caméra de sécurité cassée et je l'ai rapidement démontée, coupant les LED du circuit imprimé pour laisser autant de "jambe" que possible. Je les ai ensuite soudés à une carte perma-proto, je les ai connectés au Pi et je l'ai testé.

En regardant à travers l'appareil photo de mon téléphone, ils fonctionnaient certainement, alors ce soir-là, j'ai déployé le Pi dans le jardin, branché sur une prise de courant dans le hangar et niché dans un pot de plante pratique. Une fois les 40 minutes écoulées, j'ai copié avec enthousiasme les images sur mon ordinateur portable pour les visionner et - rien, pas une saucisse !

Il était évident que l'éclairage des quatre LED récupérées n'était pas assez puissant, car les chauves-souris étaient probablement à au moins un mètre du Pi. C'est parti je suis allé sur google à la recherche de solutions !

Étape 4: Plus de puissance

J'ai trouvé un excellent article sur raspberrypi-spy comparant les différentes options d'éclairage IR et j'ai décidé d'acheter un illuminateur IR - essentiellement un petit projecteur rempli de LED IR. Celui que j'ai acheté sur ebay a 48 LED et est alimenté par 12 volts DC - c'était littéralement le moins cher stocké au Royaume-Uni à environ 5 £ et est arrivé quelques jours plus tard.

C'était bien plus comme ça ! Je l'ai branché à côté du Pi dans l'atelier sombre et j'ai exécuté quelques vidéos de test, raccourcissant le temps d'enregistrement dans le script Batinator.py mais le laissant configuré pour capturer à 90 images par seconde.

Revoir les vidéos de test était un cas de bonne/mauvaise nouvelle - l'éclairage était fantastique, vraiment bon sur plusieurs mètres. L'inconvénient est que la vidéo clignotait constamment, au point d'être impossible à regarder. J'avais l'impression que je savais quelle en serait la cause, l'alimentation électrique du nouvel illuminateur. Ma théorie était que le scintillement reflétait les oscillations de 50 Hz de l'alimentation secteur, j'ai donc mis en place un script de test pour enregistrer 10 secondes de vidéo à 90, 85, 80, 70, 60, 50 et 40 images par seconde. En comparant les vidéos, elles ont toutes eu l'effet de scintillement, à l'exception de celle de 50 images par seconde. C'était un peu décevant car je voulais vraiment pousser la fréquence d'images à sa limite.

Je suis revenu à l'article sur les spécifications de l'appareil photo pour m'inspirer et j'ai découvert que si la fréquence d'images était réduite à 49 images/seconde, la résolution de capture pouvait être augmentée de 640x480 à 1296x730 - un compromis !

Étape 5: Plus de tests

La caméra sortit la nuit suivante, retourna dans sa jardinière sur le côté du hangar et pointa vers le jardin.

Dès que je me suis retiré à l'intérieur, j'ai pu voir une chauve-souris tourner en rond, alors j'espérais que cette fois je capturerais quelque chose de bien. 45 minutes plus tard, j'ai commencé à regarder les images et même si j'avais attrapé un ou deux insectes près de la caméra, la chauve-souris en mouvement n'avait pas du tout été éclairée.

Je pouvais le voir sur le film en silhouette alors qu'il tournait au-dessus du mur en cercles parfaits, mais il était manifestement encore trop loin de la lumière infrarouge.

La nuit suivante, j'ai décidé d'améliorer mon jeu, alors au lieu de placer la caméra près de sa source d'alimentation dans le hangar, j'ai installé une rallonge jusqu'à la mangeoire à oiseaux, qui se trouve presque au milieu du jardin et beaucoup plus près de l'endroit où je vois habituellement. les chauves-souris. J'ai aussi déployé une arme secrète - la chaussette malodorante ! J'avais vu sur Springwatch quelques semaines plus tôt que Martin Hughes-Games avait attiré les mites en suspendant des chaussettes imbibées d'un mélange de bière, de vin et de cassonade - "Sugaring" ça s'appelle. J'ai pensé que si je pouvais attirer les mites près de la caméra, cela attirerait à son tour les chauves-souris. Pas très juste avec les papillons de nuit mais voilà, je ne les tenterais pas tous les soirs avec mes collants bien arrosés. Je n'ai pas eu de succès les nuits suivantes (trop froides et humides) mais j'ai gardé un stock de bière à portée de main (pour les mites bien sûr) au cas où.

Étape 6: Alimentation de la batterie

La difficulté de "déployer le batinateur" d'une soirée était qu'il s'agissait de faire passer une rallonge depuis le hangar, de brancher le Pi et l'illuminateur, puis d'essayer de les aligner là où les chauves-souris pourraient se trouver - cela prendrait 10-15 minutes et était un problème à ranger tard dans la nuit. J'ai décidé que je voulais utiliser une batterie, de sorte que le démarrage de la capture serait simple comme de le sortir et d'appuyer sur le bouton "go".

J'ai d'abord pensé à utiliser une batterie 12v pour l'illuminateur et une banque d'alimentation 5v séparée pour le Pi, mais cela semblait être une solution maladroite, j'ai donc décidé d'utiliser une seule batterie 12v pour alimenter les deux. J'explorais déjà des sources d'alimentation 12v pour un autre projet, j'ai donc décidé de construire une alimentation portable 12v/5v suffisamment modulaire pour être utilisée à ces deux fins.

J'ai commencé avec une vieille perceuse sans fil 12v (très bon marché!) - J'ai scié la poignée juste en dessous de la gâchette, laissant une surface plane pour fixer solidement une boîte de projet sur le dessus avec des attaches de câble. le câble 12v était clairement visible à l'intérieur de la poignée hachée donc j'ai juste ajouté un bloc de connexion pour simplifier les choses.

À l'intérieur du boîtier du projet, j'ai câblé une prise CC qui se connecterait à l'entrée 12 V de l'illuminateur et, en parallèle, j'ai connecté une prise de courant de voiture 12 V standard, en perçant des trous pour qu'ils puissent passer à l'arrière. Cela me permettrait de brancher un adaptateur USB pour convertir l'alimentation 12v de la batterie de la perceuse en une sortie usb 5v 2.1a et 1a. J'ai ensuite ajouté un interrupteur d'alimentation principal à la boîte et avant de brancher le précieux Pi, j'ai testé la sortie USB à l'aide d'un Adafruit USB Charger Doctor, tout avait l'air bien !

Étape 7: Voyez le Batinator

Avec toute la puissance triée, j'avais juste besoin d'installer le Pi et l'illuminateur sur la base pour le rendre agréable et portable.

L'illuminateur était livré avec un support pivotant pratique, il était donc facile à boulonner sur le couvercle du boîtier Pi, et j'ai légèrement collé le module de caméra sur le dessus afin qu'ils soient toujours correctement alignés. J'ai dû utiliser un câble plat de caméra plus long pour m'assurer qu'il n'était pas trop étiré.

Je savais que je voudrais utiliser la base 12v/5v avec d'autres projets, je devais donc rendre le boîtier Pi amovible - Lego s'est avéré être une solution semi-permanente pratique et parfaite ! J'ai collé à chaud une base Lego plate au sommet du boîtier d'alimentation et une autre à la base du boîtier Pi, en ajustant les deux fermement ensemble.

Avec tous les morceaux coupés sur le produit fini, cela m'a vraiment rappelé les "-inators" créés par le malchanceux scientifique Heinz Doofenshmirtz dans le dessin animé Phineas & Ferb, et c'est ainsi que le Batinator a été nommé ! Apprenant du sort des autres -inateurs, j'ai décidé d'omettre un bouton "Self Destruction" bien visible.

Un avantage imprévu de l'utilisation de la batterie 12v était que le scintillement de 50 Hz du secteur a été éliminé, ce qui m'a permis de capturer à nouveau la vidéo à 90 images par seconde. Il ne restait plus qu'à attendre que le temps s'améliore !

Étape 8: Terminer et métrage

En règle générale, le temps s'est détérioré dès que le Batinator était prêt, et ce n'est que les dernières soirées chaudes que j'ai pu le tester correctement. Vous pouvez voir les premières séquences dans la vidéo YouTube - bien qu'il puisse y avoir un papillon ou deux inclus ! Enregistrer dans le noir, c'est difficile d'avoir une idée de l'échelle, donc parfois il est difficile de dire si quelque chose est petit ou juste loin. Une chauve-souris est assez distinctive cependant!

J'ai essayé d'utiliser différentes résolutions de capture, mais le 90fps 640x480 est mon préféré - tout ce qui est plus rapide et les choses deviennent juste un flou à l'écran, bien qu'un flou de 720p ! L'illuminateur IR est efficace jusqu'à environ 2-3 mètres, donc pour travailler avec cela et la résolution VGA, le plan consiste à expérimenter de placer la caméra à différents endroits pour se rapprocher le plus possible de l'endroit où les chauves-souris passent. Ou des hiboux, des ovnis, des éclairs, je ne suis pas difficile. J'espère aller plus loin dans les semaines à venir, peut-être dans les bois ou lors d'une promenade avec les chauves-souris dans la réserve naturelle locale.

Mise à jour du 2016-07-20: capture de brèves séquences éclair sur le Batinator !

Mise à jour du 2016-07-24: Encore quelques chauves-souris et quelques mites !

La batterie de perceuse convertie fonctionne très bien, j'essaie de la charger complètement avant de "mettre la batte" une soirée, mais tout fonctionne assez bien pendant plus de deux heures. Je n'ai pas laissé la batterie tomber à zéro lorsque je suis connecté au Pi car j'imagine que ce n'est pas très bon pour cela.

J'utilise VLC pour visualiser les fichiers.mp4 capturés et je trouve que c'est une option solide sur ordinateur portable et mobile. L'édition des vidéos est simple dans Windows Movie Maker, j'ai maintenant l'habitude de regarder les fichiers dans VLC en avance rapide, en notant les heures de tous les "blips" à l'écran pour faciliter le rognage plus tard.

Le Batinator était très amusant à construire, et il est encore plus amusant à utiliser, j'adore sa fiabilité simple et sa beauté originale. C'est aussi le premier projet Pi portable que j'ai tenté, ce qui ouvre de nombreuses nouvelles possibilités. Maintenant excusez-moi pendant que je regarde le ciel…