6 интересных применений нескольких камер на Raspberry Pi: от морских глубин до космоса
Raspberry Pi — мощный одноплатный компьютер, на котором удобно проверять идеи на практике.
Чтобы Raspberry Pi стал достаточно «умным» для наших задач, ему нужно воспринимать окружающий мир.
Какое из чувств сильнее всего влияет на нашу повседневную жизнь? Пожалуй, зрение. Камера даёт Raspberry Pi зрение, а с несколькими камерами возможностей становится ещё больше.
Вот 6 интересных применений, которые стали возможны благодаря адаптеру Arducam для нескольких камер Raspberry Pi.
Содержание
- 1. Недорогая многокамерная система с мультиспектральной подсветкой
- 2. Разработка и изготовление аэростатного спутника
- 3. Неявная координация трёхмерного коллективного поведения под водой в рое рыбоподобных роботов
- 4. RaspiReader: сканер отпечатков пальцев с открытым кодом и обнаружением подделок
- 5. Система управления дорожным движением для более эффективного регулирования
- 6. MARBLE: мобильная дополненная реальность на распределённой сети BLE-маячков
1. Недорогая многокамерная система с мультиспектральной подсветкой
Источник — научная публикация издательства Springer (PDF).
ArduCAM выпускает платы-мультиплексоры, которые позволяют работать с четырьмя камерами на одной Raspberry Pi. Платы-мультиплексоры можно соединять последовательно (каскадом) и так увеличивать число камер на одной Raspberry Pi. Это и использовано в конструкции предлагаемой системы: каждый набор из 4 модулей камер подключён к одной из трёх плат-мультиплексоров ArduCAM, а все три платы последовательно подключены к одной стандартной Raspberry Pi Zero, которая управляет захватом изображений. Получив команду на съёмку, Raspberry Pi по очереди обходит все 12 камер и получает по одному снимку с каждой. Камеры, мультиплексоры и Raspberry Pi обмениваются данными через стандартный порт MIPI (Mobile Industry Processor Interface).
2. Разработка и изготовление аэростатного спутника
Источник — статья в журнале IJEAST (PDF).
Модуль Arducam для подключения нескольких камер к Raspberry Pi позволяет подключить больше одной камеры к единственному порту CSI на плате Raspberry Pi. К одной плате подключаются 4 камеры, а установив стопкой до 4 таких плат, можно подключить до 16 камер к одной Raspberry Pi. На одну плату-адаптер — 4 камеры Raspberry Pi; платы ставятся стопкой, не больше 4 штук. Для мультиплексирования на одной плате нужно 3 вывода GPIO, на двух платах — 5, на четырёх — 9.
3. Неявная координация трёхмерного коллективного поведения под водой в рое рыбоподобных роботов
Источник — статья в журнале Science Robotics (PDF).
Широкоугольные объективы с обзором 195° (Arducam) камер (Raspberry Pi Camera Module v2) выходят сквозь корпус с обеих боковых сторон и наклонены на 10° вперёд относительно оси y. Для гидроизоляции объективы закрыты термоформованными полусферами из прозрачного пластика (Curbell Plastics PETG толщиной 0,5 мм) (рис. 1A). Внутри шлейфы камер проложены к плате-дуплексору (Arducam), которая подключена к бортовому компьютеру (Raspberry Pi Zero W). Одновременно работает одна камера, а плата-дуплексор обеспечивает сверхбыстрое переключение (~20 с).
4. RaspiReader: сканер отпечатков пальцев с открытым кодом и обнаружением подделок
Источник — препринт на arXiv (PDF).
Поскольку у Raspberry Pi только один порт для подключения камеры, чтобы работать с несколькими камерами на одной Pi, используется мультиплексор порта камеры [43]. С помощью выводов GPIO Raspberry Pi, кода из [43] и мультиплексора камер Raspberry Pi легко расширить для работы с несколькими камерами. Отметим, что предлагался и другой способ подключить к Raspberry Pi несколько камер: одну камеру — в порт камеры Pi, а отдельную веб-камеру USB — в порт USB Raspberry Pi.
5. Система управления дорожным движением для более эффективного регулирования
Источник — выпускной проект Университета Ашеси, Гана (PDF).
Мультиплексор камер ARDUCAM через выводы GPIO Raspberry Pi 3 позволяет подключить к одной Raspberry Pi четыре камеры. Меняя конфигурацию выводов, Raspberry Pi переключается между камерами, включает нужную и записывает видео или делает снимки. Блок управления перекрёстком с помощью мультиплексора переключается между полосами движения и записывает видео каждой полосы.
6. MARBLE: мобильная дополненная реальность на распределённой сети BLE-маячков
Источник — публикация Университета Северной Каролины (PDF).
Raspberry Pi — недорогой одноплатный компьютер размером с банковскую карту. Мы используем Raspberry Pi 3 с четырёхъядерным 64-битным процессором Broadcom BCM2837 (ARMv8) с частотой до 1,2 ГГц, 1 ГБ ОЗУ и 40 выводами GPIO. У Pi 3 только один интерфейс камеры (CSI), поэтому для подключения стереокамеры используется модуль Arducam Multi Camera Adapter.
