Самостоятельная работа: добавить код еще для двух кнопок “вперед”, “назад”, это позволит сделать вполне полноценное управление.
4.11. Подключаем веб-камеру
Мы не будем рассматривать подключение к Raspberry Pi всех датчиков, которые рассматривались в главе про Arduino - по сути принцип тот же, и сделать “по аналогии” совсем не сложно. На крайний случай, подключение например, того же DS18S20 к Raspberry Pi можно найти в Гугле за 5 минут. Мы пойдем дальше, и рассмотрим то, что на Arduino или ESP32 сделать нельзя. Например, подключим к Raspberry Pi веб-камеру и посмотрим, что с ней можно сделать. Вычислительная мощность Raspberry Pi весьма неплоха, и позволяет решать интересные задачи, в том числе и по обработке изображений. Тем более, что камера вполне пригодится рассмотренном ранее на радиоуправляемом танке, если мы захотим сделать его на базе Raspberry Pi.
Рекомендуется использовать веб-камеры, которые уже были проверены на совместимость с Raspberry Pi, список таких камер можно найти здесь: https://elinux.org/RPi_USB_Webcams. Я использовал Logitech C920, которая в этом списке как раз есть.
Первым делом необходимо подключить камеру и убедиться, что она видна в системе. Наберем команду lsusb, мы должны увидеть список типа такого.
Если камера видна в системе, можно двигаться дальше. Самый простой способ получить изображение с камеры - установить программу fscam. Наберем команду sudo apt-get install fswebcam.
Получим картинку с камеры: введем команду fswebcam image.jpg. В текущем каталоге будет создано изображение с одноименным названием. В моем случае изображение оказалось пересвеченным, камера не успела настроиться на освещение. Для исправления этого можно добавить параметр задержки: fswebcam --delay=1 image.jpg.
Чтобы узнать список доступных разрешений, можно ввести команду v4l2-ctl --list-formats-ext. Для Logitech C920 максимальное разрешение составляет 1920x1080, что вполне неплохо. С fswebcam почему-то оно не заработало, максимальное разрешение составило 1280х720, что тоже неплохо. Для того чтобы указать разрешение, надо ввести команду: fswebcam -r 1280x720 image.jpg. Несложно сделать и так, чтобы изображения делались постоянно: fswebcam -r 1280x720 --loop 10 image.jpg. С помощью параметра loop задается время в секундах, в нашем примере оно равно 10 - каждые 10 секунд изображение будет перезаписываться на новое.
Несложно записать и видео, для этого нужно поставить программу avconv: sudo apt-get install libav-tools. Теперь можно записать видео, введя команду avconv -f video4linux2 -s 640x480 -i /dev/video0 video0.avi (для примера выбрано разрешение 640х480). Если в системе присутствует несколько камер, вместо /dev/video0 возможно придется указать другое устройство (список можно посмотреть, введя команду ls /dev/video*).
Самостоятельная работа: поэкспериментировать с различными настройками фото и видео, оценить требуемый объем данных для хранения или передачи таких данных.
4.12. Запускаем видеонаблюдение
Используя материал предыдущей страницы, несложно сделать на базе Raspberry Pi свой сервер видеонаблюдения. Для этого достаточно добавить на наш веб-сервер код отдачи изображения, и параллельно запустить fswebcam, который будет делать снимки. Правда, это будет не совсем “видео”, а скорее “фото” наблюдение, но тем не менее, это все равно интересно.
Шаг 1. Мы уже умеем запустить веб-сервер, который будет показывать страницу index.html из текущей папки. Поменяем файл index.html, чтобы он имел следующий вид:
<html>
<head><title>Raspberry Pi server</title></head>
<body>
Camera image:<BR/>
<img src="image.jpg"/>
</body>
</html>
Как нетрудно видеть, мы добавили туда элемент img, чтобы показывалась наша картинка.
Шаг 2. Сделаем чтобы программа fswebcam запускалась при старте, и закрывалась при выходе. Это не сложно сделать средствами Python:
cmd = 'fswebcam -r 640x480 --loop 10 image.jpg'
photoThread = subprocess.Popen("exec " + cmd, stdout=subprocess.PIPE, shell=True)
…
os.kill(photoThread.pid, signal.SIGINT)
Мы создаем поток photoThread командой subprocess.Popen, а в конце работы приложения посылаем потоку команду закрытия.
Шаг 3. Добавим в наш веб-сервер возможность “отдавать” файлы jpeg. Для этого нужно добавить новый тип Content-type = 'image/jpg', чтобы браузер “знал” что передаваемые данные это картинка jpg.
Готовый код показан ниже.
from BaseHTTPServer import BaseHTTPRequestHandler, HTTPServer
import os, subprocess, signal
class Server(BaseHTTPRequestHandler):
def do_GET(self):
if "image.jpg" in self.path:
try:
self.send_response(200)
self.send_header('Content-type', 'image/jpg')
self.end_headers()
f = open('image.jpg', 'rb')
self.wfile.write(f.read())