Raspberry Pi a monitoring

Jakiś czas temu zostałem zainspirowany, przez jednego z czytelników bloga, do przyjrzenia się nowości w świecie Raspberry Pi – dedykowanej kamerze. Jako, że od dłuższego czasu działa u mnie monitoring oparty o Edimaksa IC-3030 oraz  IC-3115W, mam ją z czym porównywać.

Czy faktycznie jest co porównywać? Nie ma co ukrywać, że są to dwie zupełnie różne klasy rozwiązań. Kamery Edimaksa to produkty przeznaczone na rynek masowy, gotowe urządzenia, specjalizowane w jednym celu – po prostu klasyczne wewnętrzne kamery IP. Przy nich Raspberry Pi to prawie jak półprodukt – kamera to mała płytka z obiektywem, połączona dość delikatną taśmą z głównym modułem, także w postaci typowej płytki elektronicznej. Malina ma jednak cechę, która czyni ją nieporównywalnie bardziej uniwersalną niż gotowe rozwiązania do minitoringu – niebywałą elastyczność. Za cenę porównywalną z kamerą IP dostajemy pełnoprawny komputer gotowy do uruchamiania programów i dobrej jakości kamerkę potrafiącą rejestrować filmy Full HD przy 30 klatkach na sekundę (a w przyszłości może nawet w większej rozdzielczości kosztem płynności) i robiącą zdjęcia z rozdzielczością 5 megapikseli.

Co jest więc lepsze do amatorskiego monitoringu? Nie ma jednej odpowiedzi. Dla jednego najbardziej odpowiednia będzie gotowa kamera, w eleganckiej, zwartej obudowie, dobrze robiąca to do czego została zaprojektowana. Ktoś inny powie, że z Raspberry Pi można zrobić kamerę rejestrującą obraz z jakością dostępną do tej pory dla wyższej półki cenowej. Co więcej z Raspberry z kamerą można bez problemu zrobić aparat fotograficzny, zestaw do wideokonferencji, rejestrator samochodowy, system monitoringu czy jedno z wielu innych urządzeń, których działanie będzie ograniczać prawie wyłącznie fantazja konstuktora.

Ja jednak postaram się ocenić jak kamera do Raspberry sprawdzi się w monitoringu domu. Od razu zaznaczę, że są to dopiero pierwsze próby – nie próbowałem jeszcze np. wykrywać ruchu – skupiłem się na jakości zdjęć, prędkości i ogólnej przydatności.

Pierwszy test polegał na ustawieniu 3 kamer i próbie wykonywania zdjęć mniej więcej w tym samym momencie dla porównania jakości. Pierwsza seria została wykonana  w słoneczny poranek. Wszystkie zdjęcia w teście wykonane zostały przez szybę.

IC-3030

IC-3030

IC-3115W

IC-3115W

Kamera do Raspberry Pi

Raspberry Pi

To co się od razu rzuca w oczy to różne kąty widzenia kamer. Najmniejszym dysponuje Edimax IC-3030, a największym IC-3115W. Raspberry Pi plasuje się tu po środku. Oczywiście wąski czy szeroki kąt obserwacji to nie jest wada czy zaleta – to cecha – trzeba dobrać odpowiedni sprzęt do miejsca obserwacji (lub miejsce do posiadanej kamery). Pamiętając o kwestii różnego obszaru widzenia można ocenić wycinki 1:1 ze zdjęć.

Porównanie kamer 100x100

W monitoringu równie istotne co ilość szczegółów jest zachowanie kamery przy różnych warunkach oświetleniowych. Poniżej próbka dla godziny 21:05 pod sam koniec lipca, kiedy już robi się ciemno.

Raspberry Pi - późny wieczór IC-3115W - późny wieczór a210501-raspi

I dla porównania 4:17 rano.

IC-3030 - świt IC-3115 - świt Raspberry Pi - świt

Wszystkie zdjęcia zostały wykonane przy standardowych ustawieniach. Oczywiście można manipulować czułością matrycy czy czasem ekspozycji – tutaj największe pole do popisu da w przyszłości kamera Raspberry Pi. Jednak szczególnie przy tym drugim parametrze należy pamiętać, że monitoring to nie tylko ładne i wyraźne zdjęcia, ale przede wszystkim obiekty w ruchu. Co z tego, że będziemy w stanie pięknie naświetlić fotkę nawet w ciemną noc, jak poruszających obiektów nie da się rozpoznać. Poniżej przykład dość szybko jadącego samochodu przy zachmurzonym przed burzą niebie.

IC-3030 - obiekt w ruchu IC-3115W  - obiekt w ruchu b180732-raspi

Porównując zdjęcia należy pamiętać o jeszcze jednym „szczególe” – fotki z kamer IP mają 1.3MPix i zajmują maksymalnie 350KB, natomiast przy 5MPix i Raspberry Pi trzeba się liczyć z 3-5MB na jedno zdjęcie. To bardzo duża różnica gdy myślimy o gromadzeniu serii zdjęć, bądź wysyłaniu ich na zewnętrzny serwer. Poza tym warto się zastanowić czy nie użyć funkcji nagrywania filmu. Trzeba przy tym jednak pamiętać, że przy jego rejestrowaniu tylko część matrycy jest używana, więc kąt widzenia kamery Pi jest nieco mniejszy.

Jakie problemy udało się zaobserwować podczas krótkiego testowania kamery? Oprogramowanie ma błąd, który powoduje, że gdy dwa procesy odwołają się do kamery, to zawiesza się ona i wymaga restartu. Jest on jednak znany i pewnie wkrótce (jeżeli nie stało się to już) zostanie wyeliminowany.

Poza tym przy robieniu zdjęć z domyślnymi parametrami daje się zauważyć długi czas potrzeny na zarejestrowanie obrazu – około dwóch sekund. Dyskwalifikuje to robienie zdjęć np. po sygnale z zewnętrznego czujnika ruchu. Natomiast daje się to łatwo obejść używając parametru -t programu raspistill, służącego zwykle do określania czasu sekwencji zdjęć. Można go skrócić nawet do 50ms, jednak w takim przypadku aparat nie zdąży poprawnie dobrać parametrów ekspozycji. Im dłuższy czas damy „na rozbieg”, tym zdjęcie będzie bardziej poprawnie naświetlone Przy moich testach 200ms dawało bardzo dobre rezultaty a 500ms praktycznie nie różniło się od wersji ze standardowym czasem 2s.

Mi osobiście możliwości kamery w zestawie z Raspberry Pi bardzo się podobają. Widzę w nich wielki potencjał, wymagający jednak odrobiny pracy we wdrożeniu do mojego systemu. Jest też parę kwestii, które trzeba będzie rozwiązać, ale wszystko wygląda bardzo obiecująco. Póki co najbardziej zniechęcającą rzeczą jest brak gotowych obudów dla Pi i kamery, które możnaby powiesić w dowolnym miejscu. Bardzo cenna byłaby realizcja projektu PiCE (i dostępność takiej lub podobnej obudowy w rozsądnej cenie). Możnaby wtedy myśleć nad użyciem kamery na zewnątrz. Innym wyzwaniem jest filmowanie w nocy. W takim wypadku przydałoby się użycie oświetlaczy w podczerwieni, jednak wymagałoby to usunięcia z kamery filtra IR, co jednak pierwsi śmiałkowie już robili. Może kiedyś doczekamy się wersji kamery bez tego filtra (na pewno fani astrofotografii również by się ucieszyli).

Reklamy

6 Responses to Raspberry Pi a monitoring

  1. Tofq says:

    Super porównanie. Czy możliwe było by jeszcze porównanie filmów? Zwłaszcza przy obiektach szybko poruszających się (np. widoczność tablic rejestracyjnych jadącego samochodu)

  2. Adrian says:

    Świetny opis. Czekamy na kolejny wpis o detekcji ruchu na raspberry 🙂

  3. Adrian says:

    Posiadam kamerkę Edimaksa IC-3030 ale jej detekcja ruchu pozostawia wiele do życzenia. Wykrywa albo za dóżo albo za mało zresztą pisałeś o tym. W nowszych softach widzialność wieczorem to tragedia.
    Czy w IC-3115W też tak to wygląda czy to poprawili?
    Bo zastanawiam się czy czasem nie wymienić na tą.

  4. Adrian says:

    Hej
    Możesz powiedzieć czy warto wymieniać IC-3030 na 3115?

    Na jakim sofcie w 3030 robiłeś te porównanie?
    Jak wygląda wykrywanie ruchu w 3115? Lepiej niż w 3030?

    Pozdrawiam

  5. Damian says:

    Witam, mam pytanie, a mianowicie czy jest możliwe podłączenie 2 kamer do Raspberry Pi i w jednym czasie pobierać obraz z obydwu?

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s

%d blogerów lubi to: