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Capturer une image - Raspberry Pi

Dans cette partie de la leçon, vous allez ajouter un capteur de caméra à votre Raspberry Pi et lire des images à partir de celui-ci.

Matériel

Le Raspberry Pi nécessite une caméra.

La caméra que vous utiliserez est un module caméra Raspberry Pi. Cette caméra est conçue pour fonctionner avec le Raspberry Pi et se connecte via un connecteur dédié sur le Pi.

💁 Cette caméra utilise le Camera Serial Interface, un protocole de la Mobile Industry Processor Interface Alliance, connu sous le nom de MIPI-CSI. Il s'agit d'un protocole dédié à la transmission d'images.

Connecter la caméra

La caméra peut être connectée au Raspberry Pi à l'aide d'un câble ruban.

Tâche - connecter la caméra

Éteignez le Raspberry Pi.
Connectez le câble ruban fourni avec la caméra à celle-ci. Pour ce faire, tirez doucement sur le clip en plastique noir du support pour qu'il sorte légèrement, puis insérez le câble dans la prise, avec le côté bleu orienté à l'opposé de l'objectif, et les bandes métalliques orientées vers l'objectif. Une fois le câble complètement inséré, repoussez le clip en plastique noir en place.

Vous pouvez trouver une animation montrant comment ouvrir le clip et insérer le câble dans la documentation Raspberry Pi pour débuter avec le module caméra.
Retirez le Grove Base Hat du Raspberry Pi.
Faites passer le câble ruban à travers la fente pour caméra du Grove Base Hat. Assurez-vous que le côté bleu du câble est orienté vers les ports analogiques étiquetés A0, A1, etc.
Insérez le câble ruban dans le port caméra du Raspberry Pi. Une fois encore, tirez le clip en plastique noir vers le haut, insérez le câble, puis repoussez le clip en place. Le côté bleu du câble doit être orienté vers les ports USB et Ethernet.
Remettez en place le Grove Base Hat.

Programmer la caméra

Le Raspberry Pi peut maintenant être programmé pour utiliser la caméra à l'aide de la bibliothèque Python PiCamera.

Tâche - activer le mode caméra hérité

Malheureusement, avec la sortie de Raspberry Pi OS Bullseye, le logiciel de caméra inclus dans le système d'exploitation a changé, ce qui signifie que par défaut, PiCamera ne fonctionne plus. Un remplacement est en cours de développement, appelé PiCamera2, mais il n'est pas encore prêt à être utilisé.

Pour l'instant, vous pouvez configurer votre Raspberry Pi en mode caméra hérité pour permettre à PiCamera de fonctionner. Le port caméra est également désactivé par défaut, mais l'activation du logiciel de caméra hérité active automatiquement le port.

Allumez le Raspberry Pi et attendez qu'il démarre.
Lancez VS Code, soit directement sur le Raspberry Pi, soit en vous connectant via l'extension Remote SSH.
Exécutez les commandes suivantes depuis votre terminal :
```
sudo raspi-config nonint do_legacy 0
sudo reboot
```
Cela activera un paramètre pour permettre l'utilisation du logiciel de caméra hérité, puis redémarrera le Raspberry Pi pour appliquer ce paramètre.
Attendez que le Raspberry Pi redémarre, puis relancez VS Code.

Tâche - programmer la caméra

Programmez l'appareil.

Depuis le terminal, créez un nouveau dossier dans le répertoire personnel de l'utilisateur pi appelé fruit-quality-detector. Créez un fichier dans ce dossier nommé app.py.
Ouvrez ce dossier dans VS Code.
Pour interagir avec la caméra, vous pouvez utiliser la bibliothèque Python PiCamera. Installez le package Pip correspondant avec la commande suivante :
```
pip3 install picamera
```
Ajoutez le code suivant à votre fichier app.py :
```
import io
import time
from picamera import PiCamera
```
Ce code importe certaines bibliothèques nécessaires, y compris la bibliothèque PiCamera.
Ajoutez le code suivant en dessous pour initialiser la caméra :
```
camera = PiCamera()
camera.resolution = (640, 480)
camera.rotation = 0

time.sleep(2)
```
Ce code crée un objet PiCamera et définit la résolution à 640x480. Bien que des résolutions plus élevées soient prises en charge (jusqu'à 3280x2464), le classificateur d'images fonctionne sur des images beaucoup plus petites (227x227), il n'est donc pas nécessaire de capturer et d'envoyer des images plus grandes.

La ligne camera.rotation = 0 définit la rotation de l'image. Le câble ruban entre par le bas de la caméra, mais si votre caméra est tournée pour mieux pointer vers l'objet que vous souhaitez classifier, vous pouvez modifier cette ligne avec le nombre de degrés de rotation.

Par exemple, si vous suspendez le câble ruban de manière à ce qu'il soit au-dessus de la caméra, définissez la rotation à 180 :
```
camera.rotation = 180
```
La caméra met quelques secondes à démarrer, d'où la ligne time.sleep(2).
Ajoutez le code suivant en dessous pour capturer l'image sous forme de données binaires :
```
image = io.BytesIO()
camera.capture(image, 'jpeg')
image.seek(0)
```
Ce code crée un objet BytesIO pour stocker les données binaires. L'image est lue depuis la caméra sous forme de fichier JPEG et stockée dans cet objet. Cet objet possède un indicateur de position pour savoir où il se trouve dans les données afin que d'autres données puissent être écrites à la fin si nécessaire. La ligne image.seek(0) repositionne cet indicateur au début pour que toutes les données puissent être lues plus tard.
En dessous, ajoutez le code suivant pour enregistrer l'image dans un fichier :
```
with open('image.jpg', 'wb') as image_file:
    image_file.write(image.read())
```
Ce code ouvre un fichier nommé image.jpg en écriture, puis lit toutes les données de l'objet BytesIO et les écrit dans le fichier.

💁 Vous pouvez capturer l'image directement dans un fichier au lieu d'un objet BytesIO en passant le nom du fichier à l'appel camera.capture. La raison d'utiliser l'objet BytesIO est qu'ultérieurement dans cette leçon, vous pourrez envoyer l'image à votre classificateur d'images.
Pointez la caméra vers quelque chose et exécutez ce code.
Une image sera capturée et enregistrée sous le nom image.jpg dans le dossier actuel. Vous verrez ce fichier dans l'explorateur de VS Code. Sélectionnez le fichier pour afficher l'image. Si elle nécessite une rotation, mettez à jour la ligne camera.rotation = 0 selon les besoins et prenez une autre photo.

💁 Vous pouvez trouver ce code dans le dossier code-camera/pi.

😀 Votre programme de caméra a été un succès !

Avertissement :
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