Երկար բացահայտում և աստղաֆոտոգրաֆիա ՝ օգտագործելով Raspberry Pi. 13 քայլ (նկարներով)

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Աստղաֆոտոգրաֆիան աստղագիտական օբյեկտների, երկնային իրադարձությունների և գիշերային երկնքի տարածքների լուսանկարումն է: Լուսնի, Արևի և այլ մոլորակների մանրամասները գրանցելուց բացի, աստղաֆոտոգրաֆիան ունի մարդու աչքի համար անտեսանելի առարկաներ գրավելու ունակություն, ինչպիսիք են մռայլ աստղերը, միգամածությունները և գալակտիկաները: Սա մեզ գրավեց, քանի որ ստացված արդյունքները շշմեցուցիչ են և կարելի է հասնել երկար լուսավորման կադրերով:

Սովորական տեսախցիկի բազմակողմանիությունը ընդլայնելու համար մենք որոշեցինք նախագծել և կառուցել ազնվամորու pi- ով աշխատող մոդուլ, որը կարող է միանալ DSLR տեսախցիկին: Սա թույլ է տալիս լուսանկարչին կանխորոշել որոշակի փոփոխականներ ՝ այդպիսով ավտոմատացնելով երկար տևողությամբ ֆիքսման գործընթացը: Բացի աստղաֆոտոգրաֆիայի լուսանկարներից, այս մոդուլը կարող է աստղերի հետքեր առաջացնել ներկառուցված ծրագրի օգնությամբ և կարող է նաև ժամանակի ընդմիջումներ ստեղծել:

Շարունակեք կառուցել ձեր սեփական մոդուլը և գիշերային երկնքի զարմանահրաշ լուսանկարներ անել: Մի քվեարկեք Raspberry-Pi մրցույթում ՝ աջակցելու մեր նախագծին:

Քայլ 1: Մոդուլի ակնարկ

Մեր պատրաստած ծրագիրը ներառում է երեք հստակ գործընթաց.

Theրագրի առաջնային հատվածը կամ գրաֆիկական ինտերֆեյսը `սա այն է, ինչ օգտագործողը կօգտագործի մոդուլը փոխազդելու և վերահսկելու համար

Տեսախցիկի կառավարում. Սա ծրագրի այն մասն է, որը պատասխանատու է տեսախցիկը ճիշտ ժամանակին ճիշտ ժամանակին գործարկելու համար

Պատկերների մշակում. Սա ծրագրի այն բաժինն է, որը պատասխանատու է միացած և միաձուլելու համար արված նկարները գեղեցիկ աստղադիտակի պատկերի կամ timelapse տեսանյութի մեջ:

GUI- ն հավաքում է այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են նկարների միջև ընկած ժամանակահատվածը և տեսախցիկի ազդեցության ժամանակը օգտագործողից: Այնուհետև տեսախցիկին հանձնարարում է նկարել այս գործոնների հիման վրա նկարներ: Բոլոր պատկերները գրավելուց հետո կատարվում է հետամշակումը: Եվ վերջնական արդյունքը պահվում է ազնվամորու pi- ի ներքին հիշողության վրա, որպեսզի օգտագործողը կարողանա մուտք գործել ամպի միջոցով կամ տեղական:

Քայլ 2: Անհրաժեշտ նյութեր

Այս նախագծի սարքավորումները բավականին պարզ են, հետևյալ ցուցակը պարունակում է բոլոր անհրաժեշտ նյութերը:

Էլեկտրոնիկա և սարքավորում

• Ազնվամորի Պի
• LCD Touch Display
• M3 Հեղույսներ x 8
• M3 տաքացվող ներդիրներ x 8
• Տեսախցիկ, որը գոյություն ունի հետևյալ ցուցակում (https://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php)
• Ստանդարտ Power Bank ՝ համակարգը սնուցելու այն տարածքներում, որտեղ խրոցը հնարավոր չէ հեշտությամբ հասանելի լինել

Ազնվամորի pi- ի ծրագրավորումը և կազմաձևումը կպահանջի մի քանի ծայրամասային սարքավորումներ.

• Մկնիկ և ստեղնաշար
• Արտաքին HDMI մոնիտոր

Քայլ 3: 3D տպագիր մասեր

Մենք 3D- ով տպեցինք պատյան, որը պահում էր բոլոր բաղադրիչները և նախագծեցինք սեղմակ, որը մոդուլը տեղադրում է սովորական եռոտանի վրա: Մասերը տևում են մոտ 20 ժամ տպման ժամանակ, և մենք ստորև բերված ենք հետևյալ STL ֆայլերի ֆայլը:

• Raspberry Pi Case x 1, 20% լցնում
• Coածկոց x 1, 20% լցնում
• Եռոտանի լեռ x 1, 40% լցնում
• Եռոտանի սեղմիչ x 1, 40% լցնում

Երբ տպագիր մասերը պատրաստ լինեն, կարելի է զգուշորեն հանել հենարանները:

Քայլ 4: Emերմային ներդիրների տեղադրում

Պլաստիկ ամրացման անցքերն ամրացնելու համար մենք ներկառուցեցինք ջերմային ներդիրներ: Aոդման երկաթի օգնությամբ նրբորեն մղեք ներդիրները, մինչև դրանք հարթվեն վերին մակերեսին: Կրկնեք գործընթացը ամրացման ութ անցքերի համար ՝ համոզվելով, որ պտուտակի թելերը հեշտությամբ և ուղղահայաց են:

Քայլ 5. Ազնվամորու Pi- ի և էկրանի տեղադրում

Օգտագործելով M3 պտուտակներ, ամրացրեք ազնվամորու pi- ն տեղում `օգտագործելով համապատասխան ամրացման անցքեր: Այնուհետև միացրեք էկրանը ՝ հավասարեցնելով միակցիչի քորոցները: Ի վերջո, կափարիչը տեղադրեք էկրանի վրա և ամրացրեք պտուտակները: Մոդուլն այժմ պատրաստ է ծրագրակազմի վերբեռնման համար:

Քայլ 6. Ամրացնել եռոտանին

Մոդուլը տեսախցիկին հեշտ հասանելի դարձնելու համար մենք որոշեցինք այն տեղադրել եռոտանի վրա: Մենք նախագծեցինք հատուկ տեղադրման բրա, որը համապատասխանում է ստանդարտ եռոտանին: Ուղղակի երկու պտուտակով ամրացրեք լեռը եռոտանի ոտքի շուրջը: Սա թույլ է տալիս հեշտությամբ կցել և հեռացնել մոդուլը:

Քայլ 7: Ազնվամորի Պի օպերացիոն համակարգի կարգավորում

Մոդուլի ազնվամորու pi- ն աշխատում է Raspbian կոչվող Debian օպերացիոն համակարգով: Instructable- ի ժամանակվա դրությամբ, OS- ի վերջին տարբերակը Raspbian Buster- ն է, ինչը մենք որոշեցինք օգտագործել: ՕՀ -ն կարելի է ներբեռնել հետևյալ հղումով: (Raspbian Buster OS) Համոզվեք, որ ներբեռնում եք «Raspbian Buster աշխատասեղանով և առաջարկվող ծրագրակազմով» տարբերակը, քանի որ առաջարկվող ծրագրակազմից մի քանիսը օգտակար կլինեն այս նախագծի համար: Սեղմված թղթապանակը ներբեռնելուց հետո ձեզ անհրաժեշտ կլինի միկրո SD քարտ `մոտ 16-ից 32 ԳԲ հիշողությամբ:

SD- քարտը OS- ով բռնկելու համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել Balena Etcher ծրագրակազմը, քանի որ այն պարզ է օգտագործման համար: Այն կարելի է ներբեռնել հետևյալ հղումից: (Balena Etcher) theրագիրը բացելուց հետո ձեզ կառաջարկվի ընտրել ձեր ներբեռնած պահված թղթապանակը, այնուհետև միացրեք SD քարտը ձեր համակարգչին, և ծրագրակազմը պետք է ինքնաբերաբար հայտնաբերի, վերջապես կտտացրեք ֆլեշ պատկերակին: Գործընթացը պետք է տևի 2 -ից 3 րոպե: Ավարտելուց հետո անջատեք հիշողության քարտը և միացրեք այն ձեր ազնվամորի պիին:

HDMI մալուխի միջոցով միացրեք ազնվամորի pi- ն արտաքին մոնիտորին և USB պորտերի միջոցով միացրեք մկնիկն ու ստեղնաշարը: Ի վերջո, միացրեք pi- ն ՝ օգտագործելով միկրո USB պորտը և 5 վ ադապտեր, և pi- ն պետք է սկսի բեռնման գործընթացը: Այնուհետև OS- ն ձեզ կանցնի անհրաժեշտ թարմացումների և տարբեր այլ կարգավորումների միջոցով, ինչպիսիք են անլար ցանցին միանալը և ամսաթիվը և ժամը կարգավորելը, պարզապես հետևեք դրան: Գործընթացն ավարտվելուց հետո դուք տեղադրել եք ձեր pi համակարգիչը և այժմ կարող եք այն օգտագործել որպես սովորական համակարգիչ:

Քայլ 8. Լրացուցիչ գրադարաններ և պահանջներ

Sureրագիրը գործարկելու համար ազնվամորու pi- ն պահանջում է տեղադրել որոշ գրադարաններ և կախվածություններ: Ահա դրանցից բոլորի ցանկը (նշեք. Մենք այս ծրագրի համար օգտագործել ենք python3 և խորհուրդ ենք տալիս նույնն անել):

• Tkinter (սա ներկառուցված է, երբ ներբեռնում եք python)
• PIL (սա նաև նախապես տեղադրված է պիթոնի հետ)
• շ
• OpenCV
• gphoto2

Նախքան որևէ փաթեթ տեղադրելը խորհուրդ ենք տալիս թարմացնել ազնվամորի pi- ի ՕՀ-ն ՝ օգտագործելով sudo apt-get update հրահանգը: Sh գրադարանը կարելի է ներբեռնել և տեղադրել ՝ բացելով տերմինալ և օգտագործելով հետևյալ հրամանը.

sudo pip3 տեղադրել շ

Gphoto2 փաթեթը տեղադրելու համար պարզապես օգտագործեք հետևյալ հրամանը.

sudo apt-get տեղադրել gphoto2

OpenCV փաթեթի ներբեռնումը և տեղադրումը մի փոքր ավելի երկար գործընթաց է: Մենք խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել հետևյալ հղումը, որը ձեզ ուղեկցում է քայլերով և մանրամասն ներկայացնում է բոլոր հրամանները ՝ https://www.pyimagesearch.com/2018/09/26/install-opencv-4-on-your-raspberry- պի/

Քայլ 9. Լրացուցիչ վարորդներ ՝ ներկառուցված սենսորային էկրանին

Ինքնաթիռի սենսորային էկրանը պահանջում է պարզ կազմաձևում, որպեսզի այն գործի: Միացրեք ազնվամորի pi- ն և բացեք տերմինալ և օգտագործեք հետևյալ հրամանները.

• sudo rm -rf LCD- շոու
• git կլոն
• chmod -R 755 LCD- շոու
• cd LCD- ցուցադրություն/
• sudo./LCD35- ցուցադրում

Երբ մուտքագրեք վերջին հրամանը, ձեր արտաքին մոնիտորը պետք է դատարկվի, և pi- ն պետք է բեռնվի և աշխատասեղանը ցուցադրի ինքնաթիռի սենսորային էկրանին: Արտաքին մոնիտորին վերադառնալու համար բացեք տերմինալի պատուհանը ինքնաթիռի էկրանին և օգտագործեք հետևյալ հրամանները:

• chmod -R 755 LCD- շոու
• cd LCD- ցուցադրություն/
• sudo./LCD-hdmi

Քայլ 10. Գործարկեք Timelapse մոդուլի ծրագիրը

Նախ միացրեք ազնվամորու pi- ն արտաքին սնուցման բանկին ՝ օգտագործելով էներգիայի պորտը: Runրագիրը գործարկելու համար ներբեռնեք և բացեք ներքևում ամրացված սեղմված թղթապանակը: Պատճենեք ամբողջ թղթապանակը ազնվամորի pi- ի աշխատասեղանին: Andրագիրը և GUI- ն գործարկելու համար բացեք UI.py անունով ֆայլը և GUI- ն պետք է հայտնվի ազնվամորի pi- ի սենսորային էկրանին:

Հաջորդը, տեսախցիկը միացրեք ազնվամորի pi- ին `օգտագործելով USB մալուխ: Պահպանեք կանխադրված արժեքները GUI- ում և կտտացրեք մեկնարկի կոճակին: Սա պետք է միացնի տեսախցիկը 5 անգամ 2 վայրկյան ընդմիջումներով: Ավարտելուց հետո դուք կարող եք տեսնել այն լուսանկարները, որոնք տեսախցիկն արել է Պատկերների պանակում:

Խնդիրների վերացում. Եթե տեսախցիկը չի գործարկում, համոզվեք, որ ձեր տեսախցիկի մոդելը ներկա է հետևյալ ցուցակում: https://www.gphoto.org/proj/libgphoto2/support.php Եթե ձեր տեսախցիկն այս ցուցակում է, համոզվեք, որ կապերն ապահով են, և տեսախցիկը միացված է:

Քայլ 11. Աստղանկարչության համար տեսախցիկի առաջարկվող կարգավորումներ

Ահա տեսախցիկի որոշ կարգավորումներ, որոնք խորհուրդ ենք տալիս աստղաֆոտոգրաֆիա անելիս:

• Ձեր տեսախցիկը պետք է լինի ձեռքով ֆոկուսի վրա և կենտրոնացնի անսահմանությունը
• Տեղադրեք տեսախցիկը եռոտանի վրա
• Տեսախցիկի կարգավորումները պետք է լինեն ձեռքի ռեժիմում
• Կափարիչի արագությունը `15-30 վայրկյան
• Բացվածք. Ձեր ոսպնյակի համար հնարավորինս ցածր, f-2.8- ը իդեալական է
• ISO: 1600-6400

Բացի տեսախցիկի կարգավորումներից, համոզվեք, որ ունենաք պարզ երկինք: Իդեալում, իդեալական արդյունքի հասնելու համար պետք է լինել նաև քաղաքից հեռու ՝ քաղաքի բոլոր լույսերից:

Քայլ 12: Հասկանալ GUI- ը

GUI- ն պարունակում է երեք արժեք, որոնք օգտագործողը կարող է հարմարեցնել.

Լուսավորման ժամանակը որոշում է ձեր տեսախցիկի փակման արագությունը: Օրինակ, երբ դուք աստղեր եք նկարում գիշերային երկնքում, խորհուրդ է տրվում 15 -ից 30 վայրկյան արագության արագություն, նման դեպքերում այս արժեքը սահմանեք 30 վայրկյան: Եթե ճառագայթման ժամանակը 1 վայրկյանից ցածր է, կարող եք արժեքը պահել որպես 0:

Interval Time- ը որոշում է ձեր ուզած ժամանակը երկու բացահայտման միջև: Timeամանակահատվածների դեպքում խորհուրդ ենք տալիս 1-ից 5 րոպե տևողությամբ միջակայք:

Լուսանկարների քանակը որոշում է այն նկարների քանակը, որոնք կցանկանայիք անել ժամանակի ընդմիջման համար: Ստանդարտ տեսանյութերը նվագարկվում են մոտ 30 կ / վ արագությամբ, ինչը նշանակում է, որ եթե սեղմեք 30 նկարի վրա, կստանաք մեկ վայրկյան տեսանյութ: Դրա հիման վրա օգտագործողը կարող է որոշել անհրաժեշտ նկարների քանակը:

UI- ն ունի ինքնաբացատրվող ինտերֆեյս: Սլաքի կոճակները օգտագործվում են արժեքները մեծացնելու կամ նվազեցնելու համար և մեկնարկի կոճակը, երբ պարամետրերը վերջնական տեսքի են բերվում: Սա միացնում է տեսախցիկը, որը պետք է արդեն միացված լիներ pi- ի USB պորտերից մեկի միջոցով: Պատկերները պահվում են ազնվամորի պի հիշողության մեջ, որտեղ կարող են կատարվել հետագա փոփոխություններ:

Քայլ 13: Դեպի անսահմանություն և դրանից դուրս

Այս մոդուլը հաճախակի օգտագործելուց հետո մենք գոհ ենք ստացված արդյունքներից: Աստղանկարչության մեջ մի փոքր փորձ ունենալով ՝ կարելի է նկարել գեղեցիկ լուսանկարներ: Հուսով ենք, որ այս նախագիծը օգտակար էր, եթե ձեզ դուր եկավ, աջակցեք մեզ ՝ մերժելով քվեարկությունը:

Happy Making!

Մրցանակակիր Raspberry Pi մրցույթում 2020 թ