Raspberry Pi 摄像头模块入门

目录

• 一、摄像头模块安装
• 二、使用命令控制摄像头
• 三、使用Python程序控制摄像头
• 四、基于vlc的Raspberry Pi摄像头实时监控

参考资料

Raspberry Pi提供了摄像头模块的接口，用户图像和视频拍摄。以下内容根据官网，总结了一些基本的使用方法。

一、摄像头模块安装

• 将摄像头排线露出金属的部分背对网孔和usb接口，即另一面的蓝色塑料封皮正对网孔和usb接口
• 小心地将接线板上的黑色塑料往上拉（请务必保证电源关闭，手指干燥）
• 将排线插入，黑色塑料往下压紧排线
• 开机，使用sudo raspi-config，选择interfacing opinions，选择Camera，并Enable
• Finish退出配置
• 重启

二、使用命令控制摄像头

如果一切顺利的话，就可以使用命令控制摄像头了

• 拍照---raspistill
  
  拍摄一张照片，保存在桌面，命名为image.jpg，等待几秒后，桌面就会出现jpg文件

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

增加参数，还可以更改图片大小

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

输入raspistill直接回车可查询raspistill命令其他参数

• 摄像---raspivid
  
  最直接的参数 -t设置拍摄时间 -w -h设置分辨率宽和高
  
  拍摄一段5000毫秒、分辨率为1024x768的视频，保存在桌面，命名为video.h264

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

三、使用Python程序控制摄像头

使用Python程序控制摄像头需要使用PiCamera库

打开Raspberry Pi自带的Thonny Python IDE，新建camera.py文件，文件命名不能用PiCamera.py

• 预览摄像头画面（仅在接入显示屏幕有效）

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()

上述代码实现打开摄像头预览5秒钟再关闭的功能。但是如果这个程序仅在Raspberry Pi接入了显示器才有效，SSH或是VNC访问是无效的。

• 照相和录像
  
  修改上述代码

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，最好让摄像头sleep至少2秒，使之能够感光

将capture()改成start_recording()和stop_recording()就可控制摄像头拍摄录像了

• 更多设置
  
  PiCamera库提供了很多关于图像和摄像头预览的设置，并且两者是分开的，即一部分只对拍摄的画面有效，另一部分只对预览有效
  • 分辨率 resolution
    
    图片最大是2592×1944 视频最大是1920×1080，最小是64x64
  • 帧数 framerate
  • 图像中增加文本 annotate_text
  • 图像文本大小 annotate_text_size，范围：6到160，默认32
  • 图像文本颜色 import Color，annotate_background 和 annotate_foreground
  • 摄像头预览亮度修改 brightness，范围：0到100，默认50
  • 摄像头预览对比度 contrast
  • 其他参考

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()

四、基于vlc的Raspberry Pi摄像头实时监控

参考基于树莓派的专用摄像头实时监控

$ sudo apt-get install vlc  #Raspberry Pi系统自带了
$ #-o - 输出到stdout，-t 0不暂停立即获取流， 640x360，25帧/s，-rot 180画面旋转180度（用了支架摄像头画面倒过来了）
$ 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

在与Raspberry Pi在同一局域网内的其他设备上，用vlc打开网络串流 http://Raspberry Pi的ip:8090

就播放看到摄像头的画面了，但是vlc的实施监控存在5s左右的延时，体验并不是很好。