Anschließen und Betreiben einer Raspberry Pi Kamera
Eine Raspberry Pi Kamera ist eine tolle Sache und lässt neue Möglichkeiten zu. Man kann die Kamera unter anderem zur Bewegungserkennung oder Überwachung Ihrer Räume einsetzen. In diesem Tutorial zeige ich, wie man eine Raspberry Pi Kamera einrichtet, damit Fotos und Videos macht und einen Video-Stream über das Netzwerk von einem anderen System abrufen kann.
Mittlerweile ist die Raspberry Pi Kamera in der dritten Generation erschienen – Raspberry Pi Camera Module 3. Das Raspberry Pi Camera Module 3 verfügt über einen 12-Megapixel-Bildsensor und eine hochwertige Linse, die gestochen scharfe Bilder und klare Videos in Full-HD-Auflösung (1080p) ermöglicht. Darüber hinaus verfügt die Kamera über einen Autofokus mit Phasenerkennung. Dank des flexiblen Kamerakabels können Sie die Kamera mühelos an Ihrem Raspberry Pi anbringen und für verschiedene Projekte anpassen.
Überblick über die verfügbaren Raspberry Pi Kameras
Kameramodul 3 Fokusbereich: 10 cm Brennweite: 4,74 mm Diagonales Sichtfeld: 75 Grad Horizontales Sichtfeld: 66 Grad Vertikales Sichtfeld: 41 Grad Brennverhältnis (F-Stop): 1.8 Infrarot: nein
Kameramodul 3 (Weitwinkel) Fokusbereich: 5 cm – ~ Brennweite: 2,75 mm Diagonales Sichtfeld: 120 Grad Horizontales Sichtfeld: 102 Grad Vertikales Sichtfeld: 67 Grad Brennverhältnis (F-Stop): 2.2 Infrarot: nein
Kameramodul 3 (Infrarot) Fokusbereich: 10 cm Brennweite: 4,74 mm Diagonales Sichtfeld: 75 Grad Horizontales Sichtfeld: 66 Grad Vertikales Sichtfeld: 41 Grad Brennverhältnis (F-Stop): 1.8 Infrarot: ja
Kameramodul 3 (Weitwinkel – Infrarot) Fokusbereich: 5 cm – ~ Brennweite: 2,75 mm Diagonales Sichtfeld: 120 Grad Horizontales Sichtfeld: 102 Grad Vertikales Sichtfeld: 67 Grad Brennverhältnis (F-Stop): 2.2 Infrarot: ja
Raspberry Pi Kamera einrichten
Der Anschluss für die Kamera befindet sich bei allen Modellen hinter dem Ethernet Anschluss und wird CSI genannt (bei den Zero-Modellen ist die Schnittstelle gegenüber dem MicroSD-Slot angebracht). Trennen Sie den Raspberry Pi vom Strom. Heben Sie die Verschluss-klemme des CSI-Moduls etwas an und stecken Sie das Kabel hinein (achten Sie darauf, dass die blanken Pins in die gegenüberliegende Richtung bezüglich der Klemme zeigen), zum Befestigen drücken Sie die Klemme einfach wieder etwas zurück.
Starten Sie den Raspberry Pi und stellen Sie die Verbindung mit dem Pi via
sudo apt-get -y update && sudo apt-get -y upgrade
sudo rpi-update
Starten Sie anschließend das Konfigurations-Tool raspi-config, um die Kamera zu aktivieren.
Navigieren Sie hierfür zu dem Punkt 5 „Enable Camera“ und aktivieren Sie die Schnittstelle.
Damit ist die Einrichtung abgeschlossen. Starten Sie jetzt den Pi neu.
Fotos mit der RasPi Cam aufnehmen
Für die Aufnahme von Fotos mit dem Raspberry Pi kann man das in Raspbian bereits vorinstallierte Tool raspistill verwenden. Die Software bietet eine Vielzahl von Optionen. Wenn man sich in der grafischen Raspbian-Umgebung befindet, wird sogar ein Vorschau-Fenster eingeblendet.
Zum Testen der Kamera-Funktion können Sie ein Testbild mit den Optionen -o (Festlegen des Dateinamens) und -v (Verbose Ausgabe) machen.
raspistill -v -o test.jpg
Nun wird im aktuellen Verzeichnis ein test.jpg abgelegt. Falls etwas nicht geklappt hat, wird das Programm mittels der -v Option einen Fehler ausgeben (z.B. wenn die Kamera nicht via raspi-config aktiviert wurde o.ä.).
Fotos im Jpeg-Format aufnehmen
raspistill -o test.jpg
Fotos im PNG-Format aufnehmen
Mit dem Parameter -e können verschiedene Formate wie jpg, bmp, gif und png erzeugt werden.
raspistill -o test.png –e png
Aufnahme von Fotos ohne Vorschau-Fenster (-n)
raspistill -o test.jpg -n
Aufnahme auf Tastendruck (Enter) Wenn man test.jpg durch test%02d.jpg ersetzt, wird bei jedem Tastendruck ein neues Foto mit dem Dateinamen test01.jpg, test02.jpg usw. erstellt. Die Serie kann mit STRG+C unterbrochen werden.
raspistill -t 0 -k -o test%02d.jpg
Zeitverzögertes Foto (3 Sekunden), die Angabe erfolgt in Millisekunden
raspistill -o test.jpg -t 3000
Aufnahme von Fotos mit anderer Auflösung (640×480), die Parameter w und h geben die Weite und die Höhe in Pixeln an
raspistill -o test.jpg -w 640 -h 480
Fotos mit reduzierter Qualität aufnehmen (-q) Dadurch kann Speicherplatz eingespart werden, es sind Werte von 0 bis 100 möglich.
raspistill -o image.jpg -q 20
Raspberry Pi Kamera LED abschalten
Wenn Sie durch die rote Aufnahme-LED gestört werden, können Sie diese ausschalten. Dazu ist ein neuer Eintrag in der Datei /boot/config.txt mit anschließendem Neustart notwendig. Tragen Sie hierzu einfach die folgende Zeile in eure config.txt in einem beliebigen Editor ein.
disable_camera_led=1
Raspberry Pi Kamera über das Netzwerk Streamen
Um das Video von der Kamera in einem Web-Browser betrachten zu können, wird ein Python-Skript benötigt. Diesen findet man auf der offiziellen PiCamera-Documentation-Seite – Web streaming.
Erstellen Sie einen Python-Skript „rpi_camera_web_streaming.py„
nano rpi_camera_web_streaming.py
Kopieren Sie den unten angegebenen Code in den neu erstellten Skript:
import io
import picamera
import logging
import socketserver
from threading import Condition
from http import server
PAGE="""\
<html>
<head>
<title>picamera MJPEG streaming demo</title>
</head>
<body>
<h1>PiCamera MJPEG Streaming Demo</h1>
<img src="stream.mjpg" width="640" height="480" />
</body>
</html>
"""
class StreamingOutput(object):
def __init__(self):
self.frame = None
self.buffer = io.BytesIO()
self.condition = Condition()
def write(self, buf):
if buf.startswith(b'\xff\xd8'):
# New frame, copy the existing buffer's content and notify all
# clients it's available
self.buffer.truncate()
with self.condition:
self.frame = self.buffer.getvalue()
self.condition.notify_all()
self.buffer.seek(0)
return self.buffer.write(buf)
class StreamingHandler(server.BaseHTTPRequestHandler):
def do_GET(self):
if self.path == '/':
self.send_response(301)
self.send_header('Location', '/index.html')
self.end_headers()
elif self.path == '/index.html':
content = PAGE.encode('utf-8')
self.send_response(200)
self.send_header('Content-Type', 'text/html')
self.send_header('Content-Length', len(content))
self.end_headers()
self.wfile.write(content)
elif self.path == '/stream.mjpg':
self.send_response(200)
self.send_header('Age', 0)
self.send_header('Cache-Control', 'no-cache, private')
self.send_header('Pragma', 'no-cache')
self.send_header('Content-Type', 'multipart/x-mixed-replace; boundary=FRAME')
self.end_headers()
try:
while True:
with output.condition:
output.condition.wait()
frame = output.frame
self.wfile.write(b'--FRAME\r\n')
self.send_header('Content-Type', 'image/jpeg')
self.send_header('Content-Length', len(frame))
self.end_headers()
self.wfile.write(frame)
self.wfile.write(b'\r\n')
except Exception as e:
logging.warning(
'Removed streaming client %s: %s',
self.client_address, str(e))
else:
self.send_error(404)
self.end_headers()
class StreamingServer(socketserver.ThreadingMixIn, server.HTTPServer):
allow_reuse_address = True
daemon_threads = True
with picamera.PiCamera(resolution='640x480', framerate=24) as camera:
output = StreamingOutput()
camera.start_recording(output, format='mjpeg')
try:
address = ('', 8000)
server = StreamingServer(address, StreamingHandler)
server.serve_forever()
finally:
camera.stop_recording()
Videos aufnehmen
Auch für die Aufnahme von Videos über die Raspberry Pi Kamera gibt es unter Raspbian ein zentrales Tool – raspivid übernimmt hier alle wichtigen Aufgaben.
Ein Video in 1080p aufnehmen (1920 x 1080) Mit dem Parameter -t gibt man die Aufnahmezeit in Millisekunden an, für eine dauerhafte Aufzeichnung wird der Wert auf 0 gesetzt.
Video mit anderer Framerate aufzeichnen (zb. 15 Frames/Sekunde)
raspivid -o testvideo.h264 -t 50000 -f 15
Ein Gedanke zu „Anschließen und Betreiben einer Raspberry Pi Kamera“
Arnold
Hallo,
ich habe auf einem Pi model 3b mit 16GB SD Karte das neueste Image mit octoprint aufgespielt, nach dem Neustart eine Kamera Model 3 angeschlossen.
In der Pi Config habe ich die Kamera aktiviert
Leider bekomme ich beim Befehl VCgencmd get_camera folgendes ausgegeben:
supported =1; detected =1 libcamera interface = 0
Ich deute das so das die software installiert, die camera installliert aber nicht richtig eingerichtet ist.
Upgrade auf die neueste Software ist ausgeführt.
Ich bin Anfänger und benötige detailierte Hilfe.
Vielen Dank schon jetzt für die Unterstützung
VG Arnold
Hallo,
ich habe auf einem Pi model 3b mit 16GB SD Karte das neueste Image mit octoprint aufgespielt, nach dem Neustart eine Kamera Model 3 angeschlossen.
In der Pi Config habe ich die Kamera aktiviert
Leider bekomme ich beim Befehl VCgencmd get_camera folgendes ausgegeben:
supported =1; detected =1 libcamera interface = 0
Ich deute das so das die software installiert, die camera installliert aber nicht richtig eingerichtet ist.
Upgrade auf die neueste Software ist ausgeführt.
Ich bin Anfänger und benötige detailierte Hilfe.
Vielen Dank schon jetzt für die Unterstützung
VG Arnold