ライブカメラ(監視カメラ)を作る!





今回はいよいよ念願の、

raspberry pi 3 をライブカメラ(監視カメラ)にする!
*ちょっと前に dist-upgrade したため、OS は Stratch。

に挑戦する。

実際には非常に簡易的なもの。

だが、機能的には一応監視カメラと言える。

まずは最低限の実現方法を記載しておこうと思う。

  1. 必要なもの
  2. ラズパイとの接続
  3. 操作方法と実際の挙動
  4. まとめ



■必要なもの

これまでどおり、

raspberry pi 3 を動かすために必要最低限のものはある、

という前提で、追加で必要となる物を記載する。

なお、必要最低限のものって?という方は、

本サイト内の

準備するもの

を見ていただきたい。
*ちなみに、全部 1 台でよいのでその点はご注意を。

で、ライブカメラ化に当たって必要なものは、以下の通り。

1. カメラ

当然ながら、画像を取るためのカメラがいる。

ここでは、『専用カメラモジュールを使う!』で記載した、

ラズパイ専用カメラモジュール

を使う。



2. パンチルト用カメラマウント

ライブ(監視)カメラなので、当然、

パンチルト(上下左右の首振り)

できないといけない。

これを実現するためには、

・パンチルト用のカメラ台
・カメラ台を動かすサーボモータ x 2

が必要。

ここでは、『カメラマウントを組み立てる!』で記載した、

パンチルト用カメラマウント

を使う。

なお、サーボモータは 2 個でいいのだが、今回は 5 個入りを買っている。

どうも、不良品率が結構高いらしく、動かないものがあるらしいからだ。

実際、私の場合も、1 個まともに動かなかった。

ということで、やっぱり予備は準備しておいた方がよいと思う。



3. ジャンパワイヤ(メス – オス)

サーボモータを raspberry pi 3 の GPIO につなげる際に使う。

具体的なものは、『サーボモーターを動かす!』に記載している。

40 本で 100 円未満と超やすいので、躊躇せずに購入した。

なお、本来なら、抵抗やコンデンサを挟んだ方がよいのかもしれない。

が、一応今回は直につないでも動いたので、そのままでいく。



■ラズパイとの接続

サーボモーターと raspberry pi 3 との接続(配線)は、既に

サーボモーターを動かす!

で経験しているので、一個目はこの通りに接続する。

が、パンチルト実現には、もう一つ接続する必要がある。

ということで、二個目に関しても、こちらのサイト

https://www.qoosky.io/techs/25c2e558f3

を参考に、サーボモーターの電源、GND、パルス入力を接続。

土台(左右)側のパルス入力は GPIO 18 に、

上(上下)側のパルス入力は GPIO 17 に、

各々接続。

実際に接続すると、この様な形になる。

*青がサーボモータの赤(電源)、
*黄がサーボモータの茶(GND)、
*白がサーボモータの橙(パルス入力)。

無事接続できれば、次は専用カメラモジュールをつなげる。

専用カメラモジュールと raspberry pi 3 との接続は、

専用カメラモジュールを使う!

で書いているため、それにしたがって接続する。

で、いよいよカメラ部分をカメラマウントに乗せる。

が、そのままでは乗らない。

固定すべき物が何もないので、固定できない。

本来なら、カメラ台的なものを買うのがいいと思う。

が、今回は、暫定的なもの、というのもあり、
*あまりお金を掛けたくないというのは内緒。

とりあえずセロハンテープで止めた(笑)。

なかなか無様ではあるが、まぁ一応機能している。



操作方法と実際の挙動

ここまでできれば、後は、

・ラズパイ側で GPIO を使えるようにする
・カメラで映像を写す
・その状態で GPIO からサーボモータを操作する

とするだけで、最低限のライブ(防犯)カメラ化ができたと言えると思う。

GPIO 経由でサーボモータにする方法は、『サーボモータを動かす!』に、

カメラで映像を写す方法は、『専用カメラモジュールを使う!』に、

各々記載しているので、その内容に沿って実現すればよい。

実際にやってみた感じは以下の通り。

うん、ちゃんと動いている。

すごく単純な話ではあるが、超うれしい。超楽しい。

なお、今回はラズパイを直接操作しながら実現している。

が、もうちょっと上等なライブカメラにするには、

・ネットワーク越しにラズパイにアクセス
・直感的な、録画、撮影操作

が必要かと思う。

前者は、

自宅のネットワークにラズパイを繋で SSH でログインして操作

または、

ラズパイ自体を WiFi のアクセスポイントにして SSH でログイン
*アクセスポイントにする方法は、『WiFi アクセスポイント化』に記載。

で、一応実現可能。

後者は、『レンズ型カメラを作る!』で書いた内容を実現すればよい。

これで、もうちょっと上等なライブカメラにできると思う。



■まとめ

ラズパイで電子工作を、と思い立った時、最初に実現したかったライブカメラ化。

今回、最低限ではあるものの、ようやく実現できた。

これまで、

専用カメラモジュールを使う!
レンズ型カメラを作る!
カメラマウントを組み立てる!
サーボモーターを動かす!

と順を追ってやってきたが、これで一つの形にはなったと思う。

が、あくまで実現できたのは最低限の機能。

ライブカメラ(監視カメラ)の完成形といえるまでには、残り、

・外出先のスマホ等から自宅のラズパイにアクセスする
・Web ブラウザやアプリでカメラを操作する

が必要だろうと思う。また、合わせて

・画像に合わせた音声の取得
・スマホ等からの発話内容をラズパイ側で再生
*コラー!とか言えばラズパイからその声が流れる

というのも実現したい。

前者は『IC レコーダーを作る!』で何とか実現できそう。

後者はどうするかなー。

まぁいずれにせよ、今後は、

・ラズパイを VPN サーバーにし、外出先からのアクセス可能化
・ラズパイで Node.js を動かし、各種操作用 Web アプリを作成

と言う所にチャレンジし、もうちょっとまともなライブカメラにしたい。

いつになることやら・・・。

[2017/12/10 追記]

上述のライブカメラ化では、

・Raspberry Pi に SSH 等でログインして操作する

ということが必要であった。

が、スマホ等では操作しにくい。

ということで、今度は WebIOPi を使ってブラウザから操作出来るようにした。

WebIOPi を使ってブラウザから GPIO を操作する方法はこれ。

WebIOPi で遠隔操作(インストール編)!

WebIOPi で遠隔操作(サーボモータ制御編)!

最終的にブラウザからのカメラ操作を実現する方法はこちら。

ブラウザから操作できるライブカメラ(監視カメラ)を作る!





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