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Sonnenobservatorium - Gunook
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Video: Sonnenobservatorium - Gunook

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Anonim
Sonnenobservatorium
Sonnenobservatorium

Wie groß ist die Neigung der Erdachse? Auf welchem Breitengrad bin ich?

Wer die Antwort schnell haben möchte, greift entweder zu Google oder zu einer GPS-App auf dem Smartphone. Wenn Sie jedoch einen Raspberry Pi, ein Kameramodul und ein Jahr Zeit haben, um einige Beobachtungen zu machen, können Sie die Antworten auf diese Fragen selbst bestimmen. Indem Sie eine Kamera mit Sonnenfilter an einem festen Ort aufstellen und mit dem Pi jeden Tag zur gleichen Zeit Bilder aufnehmen, können Sie viele Daten über den Lauf der Sonne durch den Himmel und damit auch den Lauf der Erde sammeln Die Sonne. In diesem Instructable zeige ich Ihnen, wie ich mein eigenes Sonnenobservatorium für unter 100 US-Dollar gemacht habe.

Bevor wir jedoch viel weiter gehen, sollte ich darauf hinweisen, dass ich erst seit zwei Monaten in meinem einjährigen Experiment bin und daher die endgültigen Ergebnisse nicht einschließen kann. Ich kann jedoch meine Erfahrungen mit dem Bau dieses Projekts teilen und Ihnen hoffentlich eine Vorstellung davon geben, wie Sie Ihr eigenes bauen können.

Dieses Projekt ist zwar nicht schwer, bietet jedoch die Möglichkeit, verschiedene Fähigkeiten auszuüben. Zumindest müssen Sie in der Lage sein, einen Raspberry Pi an eine Kamera und ein Servo anzuschließen, und Sie müssen in der Lage sein, ein gewisses Maß an Softwareentwicklung durchzuführen, um Daten aus den von Ihnen aufgenommenen Bildern zu extrahieren. Ich habe auch grundlegende Holzbearbeitungswerkzeuge und einen 3D-Drucker verwendet, aber diese sind für dieses Projekt nicht entscheidend.

Ich beschreibe auch die langfristigen Bemühungen zur Datensammlung, die ich unternommen habe, und wie ich OpenCV verwenden werde, um Hunderte von Bildern in numerische Daten umzuwandeln, die mit einer Tabellenkalkulation oder der Programmiersprache Ihrer Wahl analysiert werden können. Als Bonus werden wir auch unsere künstlerische Seite kennenlernen und uns einige interessante visuelle Bilder ansehen.

Schritt 1: Tldr; Kurzanleitung

Tldr; Kurzanleitung
Tldr; Kurzanleitung

Dieses Instructable ist ein bisschen auf der langen Seite, also um loszulegen, hier sind die nackten Knochen, keine zusätzlichen detaillierten Anweisungen.

  1. Holen Sie sich einen Raspberry Pi, eine Kamera, ein Servo, ein Relais, einen Solarfilm, Wandwarzen und verschiedene Hardware
  2. Schließen Sie die ganze Hardware an
  3. Konfigurieren Sie den Pi und schreiben Sie einige einfache Skripte zum Aufnehmen von Bildern und Speichern der Ergebnisse
  4. Bauen Sie eine Projektbox und montieren Sie die gesamte Hardware darin
  5. Finden Sie einen Platz für das Projekt, an dem es die Sonne sehen kann und es nicht gestoßen oder angerempelt wird
  6. Stelle es dort hin
  7. Beginnen Sie mit dem Fotografieren
  8. Verschiebe die Bilder alle paar Tage auf einen anderen Computer, damit deine SD-Karte nicht voll wird
  9. Beginnen Sie mit dem Erlernen von OpenCV, damit Sie Daten aus Ihren Bildern extrahieren können
  10. Warte ein Jahr

Das ist das Projekt in Kürze. Lesen Sie jetzt weiter, um weitere Details zu diesen Schritten zu erhalten.

Schritt 2: Hintergrund

Hintergrund
Hintergrund

Die Menschen haben Sonne, Mond und Sterne beobachtet, seit wir da sind, und dieses Projekt erreicht nichts, was unsere Vorfahren nicht vor Tausenden von Jahren getan haben. Aber anstatt einen Stock in den Boden zu stecken und Steine zu verwenden, um die Positionen der Schatten zu wichtigen Zeiten zu markieren, verwenden wir einen Raspberry Pi und eine Kamera und tun dies alles bequem von zu Hause aus. Ihr Projekt wird in tausend Jahren keine Touristenattraktion sein, aber auf der positiven Seite müssen Sie sich auch nicht abmühen, riesige Felsbrocken an Ort und Stelle zu bringen.

Die Grundidee in diesem Projekt ist, eine Kamera auf einen festen Ort am Himmel zu richten und jeden Tag zur gleichen Zeit Bilder zu machen. Wenn Sie einen geeigneten Filter an Ihrer Kamera und die richtige Verschlusszeit haben, erhalten Sie gestochen scharfe Bilder der Sonnenscheibe. Mit diesen Bildern können Sie einen virtuellen Stock in die Erde stecken und einiges Interessantes lernen.

Um die Größe dieses Instructable überschaubar zu halten, werde ich nur die Neigung der Erdachse und den Breitengrad bestimmen, in dem die Bilder aufgenommen werden. Wenn der Kommentarbereich genügend Interesse zeigt, kann ich in einem Folgeartikel über einige der anderen Dinge sprechen, die Sie von Ihrem Sonnenobservatorium lernen können.

Axiale NeigungDer Winkel zwischen der Sonne an dem Tag, an dem sie am weitesten nördlich steht, und an dem Tag, an dem sie am weitesten südlich steht, entspricht der Neigung der Erdachse. Sie haben vielleicht in der Schule gelernt, dass dies 23,5 Grad sind, aber jetzt wissen Sie dies aus eigenen Beobachtungen und nicht nur aus einem Lehrbuch.

BreitengradNun, da wir die Neigung der Erdachse kennen, ziehen Sie diese von der Höhe der Sonnenbahn am längsten Tag des Jahres ab, um den Breitengrad Ihres aktuellen Standorts zu erfahren.

Warum sich die Mühe machen? Natürlich könnten Sie diese Werte viel genauer und schneller finden, aber wenn Sie die Art von Person sind, die Instructables liest, wissen Sie, dass es viel Befriedigung gibt, es selbst zu tun. Das Erlernen von Fakten über die Welt um Sie herum ist der springende Punkt dieses Projekts.

Schritt 3: Erforderliche Komponenten

Während Sie dieses gesamte Projekt mit einer entsprechend teuren und ausgefallenen Kamera durchführen könnten, habe ich keine davon. Ein Ziel für dieses Projekt war es, das zu nutzen, was ich bereits aus früheren Projekten zur Hand hatte. Dazu gehörten ein Raspberry Pi, ein Kameramodul und die meisten anderen unten aufgeführten Gegenstände, obwohl ich für einige davon zu Amazon gehen musste. Die Gesamtkosten, wenn Sie alles kaufen müssen, betragen etwa 100 USD.

  • Raspberry Pi (jedes Modell ist geeignet)
  • Raspberry Pi Kameramodul
  • Längeres Flachbandkabel für Kamera (optional)
  • Drahtloser Dongle
  • Standard-Servo
  • 5V Relais
  • USB-Hub mit Stromversorgung
  • Steckdosenleiste und Verlängerungskabel
  • Blatt Solarfolie
  • Altholz, Kunststoff, HDPE usw
  • Projektpappe aus Wellpappe

Ich habe auch meinen Monoprice 3D-Drucker verwendet, aber das war eine Bequemlichkeit und keine Notwendigkeit. Mit etwas Kreativität Ihrerseits finden Sie einen geeigneten Weg, um darauf zu verzichten.

Schritt 4: Konfigurieren des Raspberry Pi

Aufstellen

Ich gehe hier nicht ins Detail und gehe davon aus, dass Sie sich mit der Installation eines Betriebssystems auf dem Pi und dessen Konfiguration wohl fühlen. Wenn nicht, gibt es im Web viele Ressourcen, die Ihnen den Einstieg erleichtern.

Hier sind die wichtigsten Dinge, auf die Sie bei der Einrichtung achten sollten.

  • Stellen Sie sicher, dass Ihre WLAN-Verbindung automatisch startet, wenn der Pi neu startet
  • Aktivieren Sie sshDas Projekt wird wahrscheinlich an einem abgelegenen Ort installiert, damit es nicht an einen Monitor und eine Tastatur angeschlossen ist. Sie werden ssh & scp ziemlich oft verwenden, um es zu konfigurieren und Bilder auf einen anderen Computer zu kopieren.
  • Stellen Sie sicher, dass Sie die automatische Anmeldung über ssh aktivieren, damit Sie Ihr Passwort nicht jedes Mal manuell eingeben müssen
  • Aktivieren Sie das Kameramodul Viele Leute schließen die Kamera an, vergessen aber, sie zu aktivieren
  • Deaktivieren Sie den GUI-ModusSie werden Headless ausführen, sodass Sie keine Systemressourcen für den Betrieb eines X-Servers aufwenden müssen
  • Installieren Sie das gpio-Paket mit apt-get oder ähnlichem
  • Stellen Sie die Zeitzone auf UTC ein Sie möchten, dass Ihre Bilder jeden Tag zur gleichen Zeit angezeigt werden und nicht von der Sommerzeit abgelenkt werden. Am einfachsten, nur UTC zu verwenden.

Jetzt wäre ein guter Zeitpunkt, um mit dem Kameramodul zu experimentieren. Verwenden Sie das Programm 'raspistill', um ein paar Bilder zu machen. Sie sollten auch mit den Befehlszeilenoptionen experimentieren, um zu sehen, wie die Verschlusszeit gesteuert wird.

Hardware-Schnittstellen

Das Kameramodul verfügt über eine eigene dedizierte Flachbandkabelschnittstelle, aber wir verwenden die GPIO-Pins, um das Relais und das Servo zu steuern. Beachten Sie, dass zwei verschiedene Nummerierungsschemata gebräuchlich sind und es leicht zu Verwechslungen kommen kann. Ich bevorzuge es, die Option '-g' für den gpio-Befehl zu verwenden, damit ich die offiziellen PIN-Nummern verwenden kann.

Ihre Auswahl an Pins kann variieren, wenn Sie ein anderes Pi-Modell haben als das, das ich verwende. Konsultieren Sie die Pinbelegungsdiagramme für Ihr spezifisches Modell als Referenz.

  • Pin 23 - Digital out to RelayDieses Signal schaltet das Relais ein, das den Servo mit Strom versorgt
  • Pin 18 - PWM zum ServoDie Servoposition wird durch ein Pulsweitenmodulationssignal gesteuert
  • Masse - Jeder Massestift reicht aus

Sehen Sie sich die angehängten Shell-Skripte zur Steuerung dieser Pins an.

Hinweis: Der Upload-Dialog auf dieser Site widersprach meinen Versuchen, Dateien hochzuladen, die mit '.sh' endeten. Also habe ich sie mit einer '.notsh'-Erweiterung umbenannt und der Upload funktionierte einwandfrei. Sie werden sie wahrscheinlich vor der Verwendung wieder in '.sh' umbenennen wollen.

crontab

Da ich über einen Zeitraum von etwa 2,5 Stunden alle fünf Minuten Bilder aufnehmen möchte, habe ich crontab verwendet, ein Systemdienstprogramm zum Ausführen geplanter Befehle, auch wenn Sie nicht eingeloggt sind. Die Syntax dafür ist etwas klobig, also verwenden Sie die Suchmaschine Ihrer Wahl, um mehr Details zu erhalten. Die entsprechenden Zeilen aus meiner crontab sind angehängt.

Diese Einträge machen a) alle fünf Minuten ein Bild mit eingesetztem Sonnenfilter und b) warten ein paar Stunden und machen ein paar Bilder ohne Filter.

Schritt 5: Projektbox

Projektbox
Projektbox

Ich werde in diesem Abschnitt wirklich an den Anweisungen sparen und Sie Ihrer eigenen Fantasie überlassen. Der Grund dafür ist, dass jede Installation anders ist und davon abhängt, wo Sie das Projekt installieren und mit welcher Art von Material Sie arbeiten.

Der wichtigste Aspekt der Projektbox ist, dass sie so platziert wird, dass sie sich nicht leicht verschieben lässt. Die Kamera sollte sich nicht bewegen, wenn Sie mit der Aufnahme von Bildern beginnen. Andernfalls müssen Sie eine Software schreiben, um die Bildregistrierung durchzuführen und alle Bilder digital auszurichten. Es ist besser, eine feste Plattform zu haben, damit Sie sich nicht mit diesem Problem befassen müssen.

Für meine Projektbox habe ich 1/2 "MDF, ein kleines Stück 1/4" Sperrholz, einen 3D-gedruckten Rahmen, um die Kamera im gewünschten Winkel zu halten, und eine weiße Wellpappe verwendet. Das letzte Stück wird vor dem 3D-gedruckten Rahmen platziert, um ihn vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen und potenzielle Probleme mit dem Verziehen zu vermeiden.

Ich habe die Rückseite und die Oberseite der Box offen gelassen, falls ich zur Elektronik gelangen muss, aber das ist noch nicht passiert. Es funktioniert jetzt seit sieben Wochen, ohne dass irgendwelche Korrekturen oder Optimierungen meinerseits erforderlich waren.

Beweglicher Filter

Der einzige Teil der Projektbox, der eine Erklärung verdient, ist das Servo mit dem beweglichen Arm.

Das Standard-Raspberry-Pi-Kameramodul funktioniert nicht so gut, wenn Sie es einfach auf die Sonne richten und ein Bild machen. Vertrauen Sie mir in dieser Sache … Ich habe es versucht.

Um ein brauchbares Bild der Sonne zu erhalten, muss man einen Sonnenfilter vor die Linse setzen. Es gibt wahrscheinlich teure vorgefertigte Filter, die Sie dafür kaufen können, aber ich habe meine eigenen gemacht, indem ich ein kleines Stück Solarfolie und ein Stück 1/4 HDPE mit einem darin geschnittenen runden Loch verwendet habe. Die Solarfolie kann gekauft werden bei Amazon für ca. $ 12. Im Nachhinein hätte ich ein viel kleineres Stück bestellen und etwas Geld sparen können. Wenn Sie eine alte Sonnenfinsternis-Brille unbenutzt herumliegen haben, können Sie vielleicht eine der Linsen schneiden und einen geeigneten Filter anfertigen.

Den Filter bewegen

Während die meisten Bilder mit eingesetztem Filter aufgenommen werden, möchten Sie auch Bilder zu anderen Tageszeiten aufnehmen, wenn die Sonne außerhalb des Bildrahmens steht. Diese werden Sie als Hintergrundbilder verwenden, um Ihre gefilterten Sonnenbilder zu überlagern. Sie könnten es so bauen, dass Sie den Filter manuell bewegen und diese Hintergrundbilder aufnehmen, aber ich hatte ein zusätzliches Servo herumliegen und wollte diesen Schritt automatisieren.

Wozu dient das Relais?

Zwischen der Art und Weise, wie der Pi PWM-Signale erzeugt, und dem von mir verwendeten Low-End-Servo gab es Zeiten, in denen ich alles einschaltete und das Servo einfach nur da saß und "schnatterte". Das heißt, es bewegte sich in sehr kleinen Schritten hin und her, während es versuchte, die genaue Position zu finden, die der Pi befehligte. Dadurch wurde das Servo sehr heiß und machte ein störendes Geräusch. Also entschied ich mich, ein Relais zu verwenden, um das Servo nur während der zwei Male am Tag mit Strom zu versorgen, in denen ich ungefilterte Bilder aufnehmen möchte. Dies erforderte die Verwendung eines anderen digitalen Ausgangspins am Pi, um das Steuersignal an das Relais bereitzustellen.

Schritt 6: Bereitstellung von Strom

Bereitstellung von Strom
Bereitstellung von Strom

Es gibt vier Elemente, die in diesem Projekt Strom benötigen:

  1. Himbeer-Pi
  2. WLAN-Dongle (Wenn Sie ein neueres Pi-Modell mit integriertem WLAN verwenden, ist dies nicht erforderlich)
  3. 5V Relais
  4. Servo

Wichtig: Versuchen Sie nicht, das Servo direkt über den 5V-Pin des Raspberry Pi mit Strom zu versorgen. Das Servo zieht mehr Strom als der Pi liefern kann und Sie werden der Platine irreparablen Schaden zufügen. Verwenden Sie stattdessen eine separate Stromquelle, um das Servo und das Relais mit Strom zu versorgen.

Was ich tat, war, eine 5V-Wandwarze zu verwenden, um den Pi mit Strom zu versorgen, und eine andere, um einen alten USB-Hub mit Strom zu versorgen. Der Hub dient zum Einstecken des WLAN-Dongles und zur Stromversorgung von Relais und Servo. Das Servo und das Relais haben keine USB-Buchsen, also habe ich ein altes USB-Kabel genommen und den Stecker vom Geräteende abgeschnitten. Dann habe ich die 5V- und Massekabel abgezogen und mit dem Relais und dem Servo verbunden. Dies stellte eine Stromquelle für diese Geräte zur Verfügung, ohne den Pi zu beschädigen.

Hinweis: Der Pi und die externen Komponenten sind nicht vollständig unabhängig. Da Sie Steuersignale vom Pi zum Relais und Servo haben, müssen Sie auch eine Masseleitung von diesen Elementen zum Pi haben. Es gibt auch eine USB-Verbindung zwischen dem Hub und dem Pi, damit das WLAN funktionieren kann. Ein Elektroingenieur würde wahrscheinlich bei dem Potenzial für Erdschleifen und anderen elektrischen Unfug erschaudern, aber es funktioniert alles, also werde ich mir keine Sorgen über den Mangel an technischer Exzellenz machen.:)

Schritt 7: Alles zusammenfügen

Alles zusammenfügen
Alles zusammenfügen
Alles zusammenfügen
Alles zusammenfügen

Sobald Sie alle Teile angeschlossen haben, besteht der nächste Schritt darin, das Servo, den Verschlussarm und die Kamera auf der Montageplatte zu montieren.

Auf einem Bild oben sehen Sie den Verschlussarm in Position (abzüglich der Solarfolie, die ich noch nicht aufgeklebt hatte). Der Verschlussarm besteht aus 1/4 HDPE und wird mit einer der Standardnaben befestigt, die mit dem Servo geliefert wurden.

Auf dem anderen Bild sehen Sie die Rückseite der Montageplatte und wie Servo und Kamera befestigt sind. Nachdem dieses Bild aufgenommen wurde, habe ich das weiße Stück, das Sie sehen, neu gestaltet, um das Kameraobjektiv näher an den Verschlussarm zu bringen, und es dann in Grün neu gedruckt. Deshalb ist auf anderen Bildern der weiße Teil nicht vorhanden.

Wort der Vorsicht

Das Kameramodul hat ein sehr kleines Flachbandkabel auf der Platine, das die eigentliche Kamera mit der restlichen Elektronik verbindet. Dieser kleine Stecker hat eine lästige Tendenz, häufig aus seiner Buchse zu springen. Wenn es herausspringt, meldet raspistill, dass die Kamera nicht verbunden ist. Ich verbrachte viel Zeit damit, beide Enden des größeren Flachbandkabels erfolglos neu zu verlegen, bevor ich erkannte, wo das eigentliche Problem lag.

Nachdem ich erkannt hatte, dass das Problem das kleine Kabel auf der Platine war, versuchte ich es mit Kaptonband festzuhalten, aber das funktionierte nicht und ich griff schließlich zu einem Klecks Heißkleber. Bisher hat der Kleber es gehalten.

Schritt 8: Standortauswahl

Seitenwahl
Seitenwahl

Die großen Teleskope der Welt befinden sich auf Berggipfeln in Peru, Hawaii oder an einem anderen relativ abgelegenen Ort. Für dieses Projekt umfasste meine vollständige Liste der Kandidatenseiten:

  • Eine Ostfensterbank in meinem Haus
  • Eine Westfensterbank in meinem Haus
  • Eine Südfensterbank in meinem Haus

Auf dieser Liste fehlen insbesondere Peru und Hawaii. Was also sollte ich angesichts dieser Wahlmöglichkeiten tun?

Das nach Süden ausgerichtete Fenster ist weit geöffnet, ohne dass Gebäude sichtbar sind, aber aufgrund eines Problems mit der Wetterdichtung ist es optisch nicht klar. Das nach Westen ausgerichtete Fenster bietet einen großartigen Blick auf den Pikes Peak und hätte eine tolle Aussicht geboten, aber es befindet sich im Familienzimmer und meine Frau mag es vielleicht nicht, wenn mein Wissenschaftsprojekt ein ganzes Jahr lang so prominent ausgestellt wird. So blieb mir der Blick nach Osten, der auf einen großen Antennenturm und die Rückseite des örtlichen Safeway blickt. Nicht sehr schön, aber das war die beste Wahl.

Das Wichtigste ist wirklich, einen Ort zu finden, an dem das Projekt nicht angerempelt, verschoben oder anderweitig gestört wird. Solange Sie die Sonne jeden Tag eine Stunde lang im Rahmen haben, funktioniert jede Richtung.

Schritt 9: Bilder aufnehmen

Fotografieren
Fotografieren

Wolkige Himmel

Ich wohne zufällig an einem Ort, der jedes Jahr viel Sonnenschein bekommt, was gut ist, da Wolken die Bilder wirklich verwüsten. Wenn es leicht bewölkt ist, erscheint die Sonne als blassgrüne Scheibe und nicht als gut definierte orangefarbene Scheibe, die ich an einem wolkenlosen Tag bekomme. Wenn es ziemlich bewölkt ist, wird auf dem Bild nichts angezeigt.

Ich habe angefangen, eine Bildverarbeitungssoftware zu schreiben, um diese Probleme zu lindern, aber dieser Code ist noch nicht fertig. Bis dahin muss ich nur die Launen des Wetters umgehen.

Sichern Sie Ihre Daten

Mit der von mir verwendeten Kamera und der Anzahl der Bilder, die ich mache, generiere ich jeden Tag etwa 70 MB Bilder. Selbst wenn die Micro-SD-Karte auf dem Pi groß genug wäre, um die Daten eines Jahres zu speichern, würde ich ihr nicht trauen. Alle paar Tage verwende ich scp, um die letzten Daten auf meinen Desktop zu kopieren. Dort schaue ich mir die Bilder an, um sicherzustellen, dass sie in Ordnung sind und nichts Seltsames passiert ist. Dann kopiere ich all diese Dateien auf mein NAS, sodass ich zwei unabhängige Kopien der Daten habe. Danach gehe ich zurück zum Pi und lösche die Originaldateien.

Schritt 10: Analemma (oder… eine astronomisch große Acht)

Analemma (oder… eine astronomisch große Acht)
Analemma (oder… eine astronomisch große Acht)
Analemma (oder… eine astronomisch große Acht)
Analemma (oder… eine astronomisch große Acht)

Neben der Bestimmung der axialen Neigung und des Breitengrades kann uns die tägliche Aufnahme von Bildern auch einen sehr coolen Blick auf den Sonnenverlauf im Laufe eines Jahres bieten.

Wenn Sie jemals den Film Cast Away mit Tom Hanks gesehen haben, erinnern Sie sich vielleicht an die Szene in der Höhle, in der er den Lauf der Sonne im Laufe der Zeit markierte und daraus eine Acht machte. Als ich diese Szene zum ersten Mal sah, wollte ich mehr über dieses Phänomen erfahren und nur siebzehn Jahre später bin ich endlich dazu gekommen, genau das zu tun!

Diese Form wird Analemma genannt und ist das Ergebnis der Neigung der Erdachse und der Tatsache, dass die Umlaufbahn der Erde elliptisch und kein perfekter Kreis ist. Die Aufnahme eines Films ist so einfach wie das Einrichten einer Kamera und das Fotografieren jeden Tag zur gleichen Zeit. Es gibt zwar viele sehr gute Bilder von Analemma im Internet, aber eines der Dinge, die wir in diesem Projekt tun werden, ist, unsere eigenen zu erstellen. Weitere Informationen zu Analemma und wie man das Herzstück eines ziemlich nützlichen Almanachs sein kann, finden Sie in diesem Artikel.

Vor dem Aufkommen der Digitalfotografie erforderte die Aufnahme eines Analemmas echte fotografische Fähigkeiten, da Sie sorgfältig mehrere Aufnahmen auf demselben Filmstück machen mussten. Offensichtlich hat die Raspberry Pi-Kamera keinen Film, daher werden wir anstelle von Geschick und Geduld einfach mehrere digitale Bilder kombinieren, um den gleichen Effekt zu erzielen.

Schritt 11: Was kommt als nächstes?

Nun, da der kleine Kamera-Roboter an Ort und Stelle ist und jeden Tag originalgetreu Bilder macht, was kommt als nächstes? Wie sich herausstellt, gibt es noch einiges zu tun. Beachten Sie, dass die meisten davon das Schreiben von Python und die Verwendung von OpenCV beinhalten. Ich mag Python und suchte nach einer Ausrede, um OpenCV zu lernen, also ist das eine Win-Win-Situation für mich!

  1. Bewölkte Tage automatisch erkennenWenn es zu bewölkt ist, sorgen der Sonnenfilm und die kurze Verschlusszeit für ein undurchsichtiges Bild. Ich möchte diesen Zustand automatisch erkennen und dann entweder die Verschlusszeit erhöhen oder den Sonnenfilter aus dem Weg räumen.
  2. Verwenden Sie die Bildverarbeitung, um die Sonne auch bei bewölkten Bildern zu findenIch vermute, dass es möglich ist, den Mittelpunkt der Sonne zu finden, auch wenn Wolken im Weg sind.
  3. Überlagern Sie Sonnenscheiben auf einem klaren Hintergrundbild, um eine Spur des Sonnenverlaufs während des Tages zu erstellen
  4. Erstellen Sie ein Analemma. Gleiche grundlegende Technik wie im letzten Schritt, aber mit Bildern, die jeden Tag zur gleichen Zeit aufgenommen wurden
  5. Messen Sie die Winkelauflösung der Kamera (Grad/Pixel) das brauche ich für meine späteren Berechnungen

Es gibt noch mehr als das, aber das wird mich noch eine Weile beschäftigen.

Danke, dass du bis zum Schluss bei mir geblieben bist. Ich hoffe, Ihnen hat diese Projektbeschreibung gefallen und sie motiviert Sie, Ihr nächstes eigenes Projekt in Angriff zu nehmen!