Verschiedene Möglichkeiten, Robben zu erkennen? [geschlossen]

Ich würde vorschlagen, dass Sie Motion auf einem RaspberryPi mit einer USB-Webcam verwenden .

Der Pi ist dort oben in einer wasserdichten Box neben dem Solarpanel.
Stellen Sie die Webcam in eine wasserdichte Box unten und beobachten Sie die Robben.

Ich würde aus mehreren Gründen diesen Weg gehen:

1. Die Kamera ist der billigste Teil des Systems. Wenn die Abdichtung fehlschlägt, haben Sie nur die Kamera verloren. Ein Kurzschluss wird nichts töten, und Sie könnten für alle Fälle einen Opfer-USB-Hub zwischen dem Pi und der Kamera platzieren.
2. Motion macht seine Arbeit sehr gut - es erkennt Bewegungen aus den Kamerabildern und entscheidet, wann aufgenommen wird. Es hat auch einen Puffer, so dass Sie ihm sagen können, dass es die letzten X Sekunden vor der Erkennung aufzeichnen und danach weiter aufzeichnen soll, bis es für eine andere Zeitspanne keine Bewegung gibt - auf diese Weise verlieren Sie keinen Teil der Szene du wolltest einfangen. Motion ist hochgradig konfigurierbar.
3. Viele (wenn nicht alle) Webcams sind tatsächlich IR-empfindlich und haben einen IR-Filter, der entfernt werden kann. Damit erhalten Sie günstig eine IR-Kamera, die die Robben auch nachts aufzeichnet.
4. Sie können zu Beginn eine wirklich billige Webcam mit niedriger Auflösung verwenden und nach dem Testen des Systems kostengünstig auf eine Kamera mit besserer Auflösung aufrüsten.
5. Wenn Sie eine längere Verbindung benötigen, können Sie die Webcam durch eine IP-Kamera mit Power over Ethernet ersetzen.
6. Die Pi- und Webcam-Lösung wird ziemlich stromsparend sein. Der Pi arbeitet mit 5 Volt bei maximal 1 A, also 5 Watt im schlimmsten Fall. Der Kameraverbrauch wird darin mitgezählt, da sie vom Pi versorgt wird und die Pi-Netzteile normalerweise nur 1A liefern.

Ich habe Motion mit einer Webcam in einem Regenschutz verwendet, um Videos von Vögeln in der Nähe unserer Vogelhäuschen zu machen. Ich benutzte einen alten Laptop und ließ ihn rund um die Uhr laufen, um alles aufzuzeichnen. Motion kann auch die Helligkeit und andere Dinge automatisch steuern - es gelang ihm, eines Nachts einen Vorbeiflug von einer Fledermaus zu erwischen, weil es die Helligkeit im Dunkeln automatisch hochgefahren hatte.

Angesichts der Art und Weise, wie die meisten Webcams gebaut sind, vermute ich, dass der einfachste Weg, ein gutes Bild zu erhalten, darin besteht, ein Loch in Ihre wasserdichte Box zu bohren und das Objektiv der Kamera von außerhalb der Box einzusetzen und diese wasserdicht zu machen. Dann schrauben Sie die nackte Webcam-Platine von innen auf die Linse. Dadurch bleibt die Linse draußen im Wasser und die Elektronik drinnen schön trocken.

Sie müssen mit dem Fokus spielen - Wasser hat einen anderen Brechungsindex als Luft, daher verhält sich der Fokus anders. Wenn Sie es wie vorgeschlagen installieren, fokussieren Sie, indem Sie die Kameraplatine in der Box drehen, anstatt das Objektiv zu drehen.

Der Fokus unterscheidet sich auch zwischen sichtbarem Licht und IR. Wenn Sie feststellen, dass IR nützlich ist, aber auch normale Lichtvideos aufnehmen möchten, möchten Sie möglicherweise zwei Webcams verwenden - eine für IR modifizierte und eine mit noch eingebautem IR-Filter.

USB hat einige Längenbeschränkungen, aber ich habe USB-Verlängerungen von bis zu 4 Metern verwendet. Versuchen Sie, ein einzelnes langes Kabel zu bekommen, anstatt mehrere in Reihe zu schalten. Jede Verbindungsstelle verursacht Probleme (Signalverlust) und muss außerdem wasserdicht gemacht werden.

Da Sie möchten, dass dies bis zu einer Woche läuft, würde ich vorschlagen, dem Pi einen Massenspeicher hinzuzufügen. Benötigt wird ein großer USB-Stick oder eine kleine USB-Festplatte. Das Aufzeichnen großer Datenmengen auf der SD-Karte des Pi würde ihn in relativ kurzer Zeit töten.

Einige informative Links:

1. Bewegung auf einem Pi
2. Webcam-IR-Konvertierung

Um das Wahrnehmungsproblem zu beantworten:

PIR funktioniert nicht, da es auf schnelle Änderungen des empfangenen IR angewiesen ist, das von Objekten an der Oberfläche emittiert wird. Die IR-Energie hängt teilweise vom Emissionsgrad des Materials ab, aber hauptsächlich von der Oberflächentemperatur. Die Hauttemperatur der Robben wird die Wassertemperatur sein, ebenso wie alles andere im Hintergrund, daher erwarte ich nicht, dass es zu einer nachweisbaren Änderung der IR-Werte kommt. (Jemand mag mich diesbezüglich korrigieren.)

Abbildung 1. Absorptionsspektrum von flüssigem Wasser über einen breiten Wellenlängenbereich. Quelle: Wikipedia .

Das Diagramm in Abbildung 1 zeigt die Lichtabsorption pro Meter Wasser. Wir können sehen, dass die Absorption im blauen Bereich am niedrigsten ist (was den charakteristischen "blauen" Unterwasser-Look ergibt). Wenn Sie möchten, dass Ihr Triggersensorstrahl auf dem Video unsichtbar ist, wählen Sie einen Sender / Sensor im nahen IR-Bereich. Ich vermute, ein Reflektortyp wäre am zuverlässigsten, wenn Sie einen Reflektor für den Strahl dort platzieren können, wo er im Video nicht offensichtlich ist.

Ihr Videorecorder benötigt eine Pre-Trigger-Funktion, um alle Aktionen von beispielsweise 10 Sekunden vor dem Empfang des Triggers aufzuzeichnen. Bei professionellen Kameras mit dieser Funktion puffert die Kamera kontinuierlich, und wenn der Auslöser empfangen wird, wird der Inhalt des Puffers zusammen mit allen nachfolgenden Aktionen für eine gewisse Zeit aufgezeichnet.

Werfen Sie einen Blick auf industrielle Reflexionslichtschranken, um sich einen Überblick über das Angebot zu verschaffen. Siehe zum Beispiel ifm .

Eine viel einfachere Option könnte die Verwendung einer Wildkamera sein, wie sie von Jägern verwendet wird – vorausgesetzt, sie verwendet nicht PIR als Auslöser. Diese haben alle erforderlichen Funktionen außer Wasserdichtigkeit und vielleicht Bildqualität.