Kamera

Für den Raspberry Pi gibt es seit längerem eine CSI-Kamera, die mittlerweile auch als HD-Version verfügbar ist. In diesem Beitrag möchte ich einige Beispiele mit der Kamera vorstellen.

Inbetriebnahme:

Vor der ersten Inbetriebnahme der Kamera muss das Kamerainterface unter Interfaces im Menü raspi-config aktiviert werden:

Nach einem Reboot steht das Interface zur Verfügung und kann genutzt werden. Über eine Installation der Video4Linux-API kann die Kamera wie ein normales Video-Device genutzt werden.

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install v4l

Nach einem Reboot wird die Kamera unter /dev als Video-Device gelistet:

$ ls /dev

Wenn ein Gerät namens video0 angezeigt wird, kann die Webcam genutzt werden:

Auslesen der Kamera:

Das erste Programm soll das aktuelle Bild der Webcam aufnehmen und speichern. Dies soll mit der Bibliothek OpenCV erfolgen, welche installiert (oder als optimierte Version kompiliert) werden muss:

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install libopencv-de

Durch das Modul opencv wird der Zugriffprozess auf die Webcam und der Bildbearbeitung stark vereinfacht und es kann über

Mat Frame;
VideoCapture Camera(0);

if (!Camera.isOpened())
{
	return -1;
}
	
Camera >> Frame;

die Webcam geöffnet und ein Bild eingelesen werden. Die 0 steht dabei für die Nummer der Webcam, sprich wenn die Kamera als /dev/video1 erkannt wird, muss dort eine 1 stehen.

Dieses Bild kann nach dem Auslesen in einem Fenster angezeigt werden:

namedWindow("Display Image", WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("Display Image", Frame);

waitKey(0);

Durch die Nutzung der V4L-API lässt sich die Raspberry Pi Kamera somit wie eine ganz normale Webcam nutzen und mit einer Kombination mit OpenCV lässt sich eine Weiterverarbeitung des Kamerabildes implementieren.

Die Kamera zur Schrifterkennung nutzen:

Über die Raspberry Pi Kamera kann auch eine Schrifterkennung realisiert werden. Diesen Ansatz habe ich vor einiger Zeit für einen automatischen Auslesemechanismus eines Stromzählers (die Analogen mit der drehenden Scheibe) gesehen. Doch die kann man eine Schrifterkennung (in einfach) umsetzen? 

Für die Schrifterkennung wird ein Open Source Tool namens Tesseract genutzt.

$ apt-get update
$ sudo apt-get install tesseract-ocr tesseract-ocr-deu

Die Software liest ein vorhandenes Foto aus und schreibt den erkannten Text in eine Textdatei. Um einen Auslesevorgang zu starten, reicht folgender Befehl:

$ tesseract <Bild>.jpg Ausgabedatei

Zum Testen habe ich mit der Raspberry Pi Kamera ein Foto gemacht und dieses anschließend analysiert:

$ dd if=/dev/video0 of=Foto.jpg bs=11M count=1
$ tesseract Foto.jpg Text

Die Ausgabe sieht sehr vielversprechend aus:

An für sich funktioniert die Software auch ganz gut. Wenn trotzdem mal Ausleseprobleme bestehen sollten, liegt es mit sehr großer Wahrscheinlichkeit am Licht bzw. am Kontrast, sodass die Software keinen Text erkennen kann.

Dazu ein Beispiel:

Grundsätzlich sollten glänzende Oberflächen vermieden werden und es sollte darauf geachtet werden, dass die Oberflächen möglichst kontrastreich sind. Dies kann z. B. durch eine vorherige Konvertierung in ein Schwarz-Weiß Bild erreicht werden.