Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam  (Gelesen 5282 mal)

Offline enager

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #10 am: 07.08.2016, 18:46:52
Guten Abend,

dieses Wochenende habe ich an meiner Webcam einiges geändert. Die Ausrichtung und das Bildformat sind geblieben. Aber so ziemlich der gesamte Rest wurde dieses Wochenende geändert. Bisher hat die Webcam stets den gesamten Tag über mit 1 Bild/Minute aufgenommen und alle 3 Minuten ein Bild auf die Homepage geladen.

Da ich das Steuerungsprogramm unter Lazarus geschrieben habe, aus welchem heraus Shell-Befehle aufgerufen werden, war es recht einfach für mehrere Sachen ein aktuelles Webcambild bereit zu stellen. Im Kern wird nun alle 15 Sekunden (Wenn Helligkeitssensor der Wetterstation mehr als 0 Lux meldet) oder aber weiterhin im Minutentakt (Nachts, wenn Helligkeitswert = 0) ein Bild aufgenommen.

Der Banana-Pi, welcher über Netzwerk einen auf dem Dach befindlichen Raspberry-Pi (befindet sich samt Pi-Cam im Alu-Gehäuse auf dem Dach) ansteuert, benötigt etwa 12 Sekunden für die Aufnahme eines Bildes. Nachts, mit 6 Sekunden Belichtungsdauer, dauert die Bildaufnahme und Bearbeitung gar runde 43 Sekunden. Daher bleibt es Nachts auch bei 1 Bild/Minute und am Tage sind die 15 Sekunden nahe dran am Maximum des Möglichen.

Es wird nun alle 15 Sekunden ein Bild aufgenommen. Jedes dieser Bilder wird Tags über in einen seperaten Ordner für die 1h-Zeitraffervideos gespeichert. Die Bilder in diesem Ordner werden am Tage zu jeder vollen Stunde zu einem Video zusammen gefasst, auf die HP geladen und der Ordner geleert. Für das Tages-Zeitraffervideo, welches einen Monat lang auf der HP abrufbar ist, wird nur jedes zweite dieser 15 Sekundenbilder in einen Extra-Ordner gespeichert. Daraus ergibt sich, dass es im Zeitraffervideo in der Nacht nur 1 Bild/Minute, am Tage 2 Bilder/Minute gibt. Folglich vergeht die Nacht im Tages-Zeitraffer doppelt so schnell, wie der Tag.

Und letztendlich wird zu jeder vollen Minute das aktuelle dieser 15-Sekunden-Bilder auch noch auf die Homepage geladen. Möglich wird dies alles durch die einfache Möglichkeit die Bilder direkt nach der Aufnahme in die verschiendensten Ordner zu kopieren.

Lange Rede, jetzt seid Ihr dran. Hier der Link zur Webcam-Seite, welche auch von der Homepage über den Punkt "Webcam" zu erreichen ist: http://www.wetterstation-hohenwalde.de/webcam/webcam-start.htm

Liebe Grüße, der Stefan aus Hohenwalde bei Frankfurt (Oder).
Liebe Grüße vom Stefan aus Frankfurt (Oder)

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
« Antwort #10 am: 07.08.2016, 18:46:52 »

Offline Lazarus Long

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #11 am: 12.08.2016, 13:50:16
Ich habe mal die Filme 21.mp4 und 22.mp4 ausprobiert.

Der Erste geht nur bis 21:10 Uhr, der Zweite sagt, er würde um 21:00 Uhr anfangen und bis 21:30 Uhr gehen.

Da musst du dir die Filmgenerierung wohl nochmals ansehen.

(Es gibt Programme, mit denen du diese extreme Weitwinkelverzerrung graderechnen kannst ;-)
Das leben ist Lang
Das Wetter ist schön(?) ;-)

Lazarus Long

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Offline enager

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #12 am: 13.08.2016, 08:29:45
Moin,

dieses Verhalten ist soweit schon korrekt. Die Bilder werden nur solange aufgenommen, bis der Helligkeitssensor bei 0 Lux angekommen ist. Danach beginnt die Langzeitbelichtung, wo die Aufnahme eines Bildes stolze 52 Sekunden dauert. Da ist dann nix mehr mit 4 Bilder / Minute (alle 15 Sekunden). Das Video "22.mp4" stammt noch vom 08.08.2016, wo die Helligkeit erst um 22:15 Uhr 0 Lux erreicht hat. Da die Sonne nun aber jeden Tag früher unter geht, werden die 0 Lux immer zeitiger erreicht, so dass das Video "22.mp4" nicht mehr überschrieben wird. Am gestrigen 12.08.2016 wurden bereits um 21:15 0 Lux erreicht. Da hier auch die Bewölkungsdichte großen Einfluss auf den Zeitpunkt des Erreichens von 0 Lux hat, kann es sein, das bei klaren Himmel in den kommenden Tagen das 21 Uhr Video wieder etwas länger geht, als es gestern tat.

Morgens sieht es genau umgekehrt aus. Sobald der Helligkeitssensor Werte über 0 Lux liefert, wird die Langzeitbelichtung beendet und die Aufnahme im 15 Sekunden-Takt begonnen. Entsprechend werden die Videos 3/4/5 und auch 6.mp4 im Winter hinfällig werden, da die Helligkeit zur Weihnachtszeit erst nach 8 Uhr über 0 Lux geht.

Am 22.12.2015 beispielsweise gab es folgende Helligkeitskurve:

Hier gäbe es also nur die Videos: 8-15.mp4

Die Art der Aufnahme, habe ich so gewählt, da in der Nacht bei Langzeitbelichtung das 15 Sekundenintervall nicht mehr gegeben wäre und ohne Langzeitbelichtung ist nachts auf den Bildern nichts zu sehen ;).

Danke für den Hinweis wegen der Fischaugenoptik. Da werde ich mal schauen, ob ich das auf dem Banana per Konsolenprogramm ausgleichen kann. Hätte was, wenn die Webcambilder in Zukunft gerade sind.
Liebe Grüße vom Stefan aus Frankfurt (Oder)

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Offline enager

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #13 am: 19.08.2016, 19:55:54
Guten Abend,

gestern habe ich die Webcam nach Nord gedreht. Damit ergeben sich etliche Vorteile:

  • die Windräder sind zu sehen und zeigen somit den Bodenwind an
  • zu keiner Tageszeit scheint die Sonne mehr in die Webcam. Dadurch gibt es zum einen keine Unterbelichtungen und störenden Reflexionen, zum anderen wirkt es sich positiv auf die Lebenszeit des Bildsensors aus, da dieser einer deutlich geringeren Strahlungsbelastung ausgesetzt ist.
  • zur Zeit der Sommersonnenwende, ist nun die nicht endende Dämmerung am Nordhorizont die gesamte Nacht über zu sehen
  • es werden nun die meist starken Schauer und Gewitter über Frankfurt aus der Ferne aufgezeichnet.
  • bei aus Nord kommenden Schauern verschwinden die Windräder meist einige Zeit, bevor der Niederschlag am Webcam-Standort an kommt

In das Bash-Script, welches die steuernde Lazarus-Anwendung im 15 Sekundentakt generiert, habe ich zum einen noch den Befehl
--sharpness 50 eingefügt. Vollständig sieht es so aus:
raspistill --sharpness 50 --nopreview -w 1280 -h 720 -o /media/Raspi-1/webcam/test-new.jpgDer Befehl "--sharpness 50" erhöht die Schärfe des aufgenommenen Bildes. Standardmäßig (wenn er nicht in der Anweisung angegeben ist) steht dieser auf 0 und kann zwischen -100 bis 100 variiert werden. Allerdings sollte man es nicht zu sehr übertreiben, da bei zu starker Schärfung schwarze Ränder um Objekte mit hohem Kontrast auftreten können.

Zum anderen wurde mit dem Tool "convert", welches im Installationspaket "ImageMagick" enthalten ist, noch 2 sehr dicke Linien eingefügt, um Fenster und Grundtsücke der Nachbarn zu verdecken.
Dies ist der Befehl dazu:
-strokewidth 85 \
-draw "line -20,650 220,720" \
"Strokwidth 85" legt die Linienstärke auf 85 Pixel fest. Mit "draw line" wird dann mit dieser Linienstärke, eine Linie vom ersten Koordinatenpaar, zum zweiten, gezeichnet.

Komplett sieht der Code dann so aus:
sshpass -p "*********" ssh root@picam "raspistill --sharpness 50 --nopreview -w 1280 -h 720 -o /media/Raspi-1/webcam/capture.jpg"
convert /home/bananapi/projekte/wetterstation/webcam/capture.jpg \
-stroke blue \
-strokewidth 85 \
-draw "line 1060,720 1300,650" \
-draw "line -20,650 220,720" \
-fill blue \
-stroke red \
-strokewidth 2 \
-draw "rectangle -2,720 1280,680" \
-pointsize 15 \
-stroke white \
-strokewidth -1 \
-fill white \
-annotate +5+697 "Wetterstation Hohenwalde - Webcam --- Blickrichtung Nord" \
-annotate +1150+697 "19.08.2016 - 19:43" \
-annotate +5+715 "aktuelle Daten: 22.4°C - 61.6% - TP 14.7°C - Regen: 0.00l/m² - Wind: 0.0km/h aus N-NW - Sonnenschein: 11:05 --- 2mmin: 9.1°C - 06:10 --- 2mmax: 26.6°C - 15:05 --- Windspitze: 21.8km/h" \
-quality 80% \
/home/bananapi/projekte/wetterstation/webcam/aktuell.jpg
Der hier verwendete Befehl "sshpass" sendet den Befehl zum Aufnehmen eines Bildes an den Raspberry, welcher auf dem Dach installiert ist und an dem die Kamera angeschlossen ist. Die restliche Bildbearbeitung läuft dann lokal auf dem Banana-Pi ab.

Und so sieht nun das fertige Webcambild aus:

Richtig schön knackig scharf, da ich auch gestern, da ich die Webcam schon einmal offen hatte, auch noch kurz etwas am Objektiv gedreht habe. Ich denke, damit habe ich nun die ideale Schärfe.

So, ich hoffe, ich habe dem einen oder anderen hier mit dem Code einen Weg an die Hand gegeben, die eigenen Webcambilder nachträglich per Konsolenbefehl noch etwas zu verbessern. Das Tool "Convert" von "Imagemagick" kann auf jedes JPEG Bild und sicher auch auf andere Bildtypen angewendet werden. Wer also bereits ein fertiges JPEG Bild hat, kann dieses per Script mit Convert noch weiter bearbeiten.
Liebe Grüße vom Stefan aus Frankfurt (Oder)

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Offline Spreewald78

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #14 am: 14.05.2017, 21:07:07
Hallo Wetterfreund,

der Beitrag ist zwar schon etwas älter, ich versuche es aber trotzdem.

Ich verwende  ebenfalls eine Raspi  mit Weitwinkelkamera als Wettercam. Die paar tausend Fotos werden gegen 23 Uhr zu einen Video zusammen gezimmert und nächtlich auf YOUTUBE hochgeladen.
 
 www.wetterstation-spreeaue.de  --> Wetterkamera Dissen

Mein aktuelles Raspi Problem:

Meine Raspi 2 in dem (fast)wetterfestem Außengehäuse (auch fast luftdicht) wurde durch ein Starkregen trotzdem a.B. gesetzt.  Nun habe ich in das selbe Gehäuse  eine Raspi 3 eingebaut, da ich hier problemlos das WLAN der Raspi verwenden kann. Die neue Raspi steigt aber bei direkter Sonneneinstrahlung in dem nun noch dichterem Gehäuse aus. Auch ist sie merklich im Betrieb wärmer (alle paar Sekunden wird ein Bild aufgenommen, verändert,  entzerrt, mit Text versehen und hochgeladen etc.). Nun habe ich erstmal aus Not paar wetterfeste Lüftungslöcher installiert, um eine passive Luftzirkulation zu ermöglichen. Bestellt habe ich einen Maxikühlkörper und einen Minilüfter. In Überlegung ist eine temperaturgesteuerte Schaltung des Minilüfters oder die Verwendung eines sehr langen Flexkabel zur Weitwinkel Kamera.  Nun wird aber dann der Aufwand immer höher, um die Raspi 3 am Leben zu erhalten, ist aber sicherlich erforderlich.  Hast du schon Erfahrung mit einer Raspi 3 sammeln können? Oder kann mir ein freundlicher Wetterfreund Erfahrungen zum Betrieb der wärmespendenden Raspi  mitteilen?

Gruß Klaus aus Dissen/Spreewald
 
Spreewald78

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
« Antwort #14 am: 14.05.2017, 21:07:07 »

Offline falk

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #15 am: 14.05.2017, 22:23:10
Hallo Klaus,

ich denke, die neuen Raspberry Pi ZeroW könnten für dich interessant sein. Ich habe mir kurz nach Erscheinen dieses Jahres zwei Exemplare aus UK (thepihut.com) bestellt und schon einige Tests durchgeführt. Im produktiven Einsatz habe ich aber noch keine Erfahrung. Auf meinem Dach sollen eine Reihe Sensoren damit abgefragt werden. Die Leistungsfähigkeit sollte dafür ausreichend sein.

Zu den Eckwerten siehe hier: https://thepihut.com/collections/raspberry-pi/products/raspberry-pi-zero-w

Viel Erfolg
falk

PS: Wie hast du die Stromversorgung realisiert? Akku und Solar?

Offline Spreewald78

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #16 am: 15.05.2017, 22:27:12
Hallo Falk,

die Raspi ist nur 50cm vom Dachfenster angebracht, da konnte ich noch den USB Anschluß nutzen.
Unter dem Dachfenster ist das USB-Netzteil angebracht.
Danke für den Hinweis zur ZeroW. Ich werde nun erstmal die Lüfterversion ausreizen und dies beobachten.  Falls dies nicht zum Erfolg führt, wird sicherlich die ZeroW getestet.

Gruß Klaus aus Dissen/Spreewald
 
Spreewald78

Offline enager

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #17 am: 08.08.2017, 18:35:01
Hi,

nach langer Zeit habe ich auch mal wieder ins Forum geschaut. Meine Cam läuft in einem ALU-Gehäuse. Dort sind nirgends Löcher drin, womit es absolut Luftdicht ist. Selbst bei knappen 40°C hat der Raspberry oben auf dem Dach, am Antennenmast brav seine Arbeit verrichtet. Aber ALU ist bekannt für seine gute Wärmeleitfähigkeit. Vielleicht liegt es daran, dass die Cam nicht überhitzt. Vielleicht liegt es aber auch daran, dass die Cam einzig und allein ihre Bilder macht und per Netzwerkleitung und SSH angesprochen wird und darüber auch ihre Bilder zum Banana-Pi runter schickt, wo die eigentliche Bildbearbeitung geschieht. Damit hat der Raspberry auf dem Dach nicht viel zu tun und wird daher auch nicht wirklich warm.

Da mein Forum zusammen mit der gesamten Homepage umgezogen ist, verlinke ich hier mal die neue Adresse zu dem Beitrag über den Bau der Webcam: Link

Ahja, der Cam hatte ich damals auch eine kleine Packung SilicatGel-Kugeln beigelegt, welche jegliche Feuchtigkeit aus der Luft im Gehäuse aufsaugen. Daher hatte ich auch noch nie Beschlag auf den Bildern. Einzig die Regentropfen, die manchmal ewig lange zum abtrocknen brauchen, zieren oft die Webcambilder.

Daher kann ich Dir ein luftdichtes Gehäuse sehr empfehlen. Dann kondensiert wenigstens keine Luftfeuchtigkeit von innen an der Scheibe. Macht die Cam bei Dir mehr als nur die Bilder, so dass sie sich vielleicht deutlich aufheizt?

Die Bilder der Webcam sind natürlich auf meiner Homepage zu finden, welche in der Signatur verlinkt ist ;) .

Liebe Grüße, Stefan.
Liebe Grüße vom Stefan aus Frankfurt (Oder)

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #18 am: 03.01.2018, 14:23:13
Hi,

am 31.12.2017 wurde mal eben flink die Webcamausrichtung wieder auf West zurück geändert und die Maske entsprechend angepasst. Als Video sieht dies durchaus witzig aus: Link zum Webcamvideo

Zudem habe ich es endlich hinbekommen, dass das Zeitrafferscript auf der Webcamseite die Bilder/Animation prozentual auf die Webseitenbreite/Höhe anpasst. Damit werden die Bilder nun selbst auf dem kleinsten Monitor nicht mehr am Rand überstehend angezeigt. Weiterhin wurde im Script die Funktion "im Hintergrund Bilder vorladen" aktiviert, was ein deutlich flüssigeres Abspielen der Animation bewirkt. Da das Zeitrafferscript nun so gut funktioniert, wurden die stündlichen Zeitraffervideos überflüssig und daher von der Webcamseite entfernt. Entsprechend wurde auch die Software auf dem Banana-Pi so angepasst, dass diese stündlichen Zeitraffervideos nicht mehr erstellt werden. Dies spart dem Banana-Pi im Stundentakt viel Rechnarbeit.

Auch die Sonnenstandsberechnung habe ich im Laufe des Jahres 2017 noch verbessern können, so dass diese nun sehr exakt den Sonnenwinkel am Standort berechnet. Aus diesem Sonnenwinkel wird nicht nur der Wert errechnet, welcher in Punkto Helligkeit überschritten werden muss um 3 Sonnenscheinminuten auszulösen, sondern anhand dessen wird auch die Belichtung der Webcam gesteuert. Die Daten des Helligkeitssensors werden entsprechend für die Webcamsteuerung nicht mehr genutzt.

Also, es gibt immer irgendwo noch Verbesserungspotential. Manchmal dauert es nur eine Weile, bis man es erkennt, da man bis dahin mit der bisherigen Lösung sehr zufrieden war.

Nun denn, ich wünsche allen Lesern des Beitrags ein gesundes und erfolgreiches Jahr 2018.

Liebe Grüße vom Stefan.
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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
« Antwort #18 am: 03.01.2018, 14:23:13 »

Offline LE-Wetter

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Re: Projekt: Raspberry-WeitwinkelKamera als Wettercam
Antwort #19 am: 03.01.2018, 15:37:03
Sehr schön gemacht, auch informativ in der Statuszeile. Zum Schluss hat die Cam aber ordentlich Regen auf die Nase bekommen  :top:
Liebe Grüße von LE-Wetter

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