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CO_OP_TRANSLATOR_METADATA:
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"original_hash": "c677667095f6133eee418c7e53615d05",
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"translation_date": "2025-08-26T14:10:53+00:00",
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"source_file": "4-manufacturing/lessons/2-check-fruit-from-device/pi-camera.md",
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"language_code": "hk"
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}
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# 捕捉影像 - Raspberry Pi
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在這部分課程中，你將為 Raspberry Pi 添加一個相機感測器，並從中讀取影像。
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## 硬件
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Raspberry Pi 需要一個相機。
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你將使用的相機是 [Raspberry Pi Camera Module](https://www.raspberrypi.org/products/camera-module-v2/)。這款相機專為 Raspberry Pi 設計，通過 Pi 上的專用連接器進行連接。
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> 💁 這款相機使用 [Camera Serial Interface，一種由移動產業處理器接口聯盟制定的協議](https://wikipedia.org/wiki/Camera_Serial_Interface)，簡稱 MIPI-CSI。這是一種專用的影像傳輸協議。
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## 連接相機
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相機可以通過一條扁平排線連接到 Raspberry Pi。
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### 任務 - 連接相機
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1. 關閉 Raspberry Pi 的電源。
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1. 將相機附帶的扁平排線連接到相機上。方法是輕輕拉動插座上的黑色塑料夾，使其稍微向外拉出，然後將排線滑入插座，藍色面朝遠離鏡頭的一側，金屬針條面朝向鏡頭。插入到位後，將黑色塑料夾推回原位。
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你可以在 [Raspberry Pi 相機模組入門文檔](https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-picamera/2) 中找到如何打開夾子並插入排線的動畫。
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1. 從 Raspberry Pi 上移除 Grove Base Hat。
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1. 將扁平排線穿過 Grove Base Hat 上的相機插槽。確保排線的藍色面朝向標有 **A0**、**A1** 等的模擬端口。
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1. 將扁平排線插入 Raspberry Pi 上的相機端口。同樣，拉起黑色塑料夾，插入排線，然後推回夾子。排線的藍色面應朝向 USB 和以太網端口。
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1. 重新安裝 Grove Base Hat。
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## 編程相機
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現在可以使用 [PiCamera](https://pypi.org/project/picamera/) Python 庫來編程 Raspberry Pi 以使用相機。
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### 任務 - 啟用舊版相機模式
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不幸的是，隨著 Raspberry Pi OS Bullseye 的發布，操作系統附帶的相機軟件發生了變化，導致 PiCamera 默認無法使用。目前正在開發一個替代方案，名為 PiCamera2，但尚未準備好使用。
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目前，你可以將 Raspberry Pi 設置為舊版相機模式，以使 PiCamera 能夠正常工作。相機插座默認是禁用的，但啟用舊版相機軟件會自動啟用插座。
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1. 啟動 Raspberry Pi，並等待其完成啟動。
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1. 啟動 VS Code，可以直接在 Raspberry Pi 上啟動，也可以通過 Remote SSH 擴展連接。
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1. 在終端中運行以下命令：
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```sh
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sudo raspi-config nonint do_legacy 0
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sudo reboot
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```
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這將切換設置以啟用舊版相機軟件，然後重新啟動 Raspberry Pi 以使該設置生效。
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1. 等待 Raspberry Pi 重新啟動，然後重新啟動 VS Code。
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### 任務 - 編程相機
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編程設備。
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1. 在終端中，於 `pi` 用戶的主目錄中創建一個名為 `fruit-quality-detector` 的新文件夾。在此文件夾中創建一個名為 `app.py` 的文件。
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1. 在 VS Code 中打開此文件夾。
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1. 要與相機交互，可以使用 PiCamera Python 庫。使用以下命令安裝 Pip 套件：
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```sh
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pip3 install picamera
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```
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1. 在 `app.py` 文件中添加以下代碼：
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```python
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import io
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import time
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from picamera import PiCamera
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```
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此代碼導入了一些需要的庫，包括 `PiCamera` 庫。
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1. 在此代碼下方添加以下代碼以初始化相機：
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```python
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camera = PiCamera()
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camera.resolution = (640, 480)
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camera.rotation = 0
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time.sleep(2)
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```
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此代碼創建了一個 PiCamera 對象，並將解析度設置為 640x480。雖然支持更高的解析度（最高可達 3280x2464），但影像分類器使用的影像尺寸要小得多（227x227），因此無需捕捉和傳輸更大的影像。
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`camera.rotation = 0` 行設置影像的旋轉角度。扁平排線從相機底部進入，但如果你的相機旋轉過以便更容易指向你想要分類的物品，則可以將此行更改為旋轉的角度。
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例如，如果你將扁平排線懸掛在某物上，使其位於相機的頂部，則將旋轉設置為 180：
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```python
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camera.rotation = 180
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```
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相機啟動需要幾秒鐘，因此需要 `time.sleep(2)`。
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1. 在此代碼下方添加以下代碼以捕捉影像為二進制數據：
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```python
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image = io.BytesIO()
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camera.capture(image, 'jpeg')
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image.seek(0)
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```
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此代碼創建了一個 `BytesIO` 對象來存儲二進制數據。影像以 JPEG 文件的形式從相機讀取並存儲在此對象中。此對象有一個位置指示器，用於指示數據的當前位置，以便需要時可以向末尾寫入更多數據，因此 `image.seek(0)` 行將此位置移回起始位置，以便稍後可以讀取所有數據。
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1. 在此代碼下方添加以下代碼以將影像保存到文件：
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```python
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with open('image.jpg', 'wb') as image_file:
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image_file.write(image.read())
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```
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此代碼打開一個名為 `image.jpg` 的文件進行寫入，然後從 `BytesIO` 對象中讀取所有數據並寫入該文件。
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> 💁 你可以直接將影像捕捉到文件，而不是使用 `BytesIO` 對象，只需將文件名傳遞給 `camera.capture` 調用即可。使用 `BytesIO` 對象的原因是稍後在課程中你可以將影像發送到影像分類器。
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1. 將相機對準某物並運行此代碼。
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1. 一張影像將被捕捉並保存為當前文件夾中的 `image.jpg`。你可以在 VS Code 的資源管理器中看到此文件。選擇該文件以查看影像。如果需要旋轉，根據需要更新 `camera.rotation = 0` 行，然後再拍一張照片。
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> 💁 你可以在 [code-camera/pi](../../../../../4-manufacturing/lessons/2-check-fruit-from-device/code-camera/pi) 文件夾中找到此代碼。
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😀 你的相機程式成功了！
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**免責聲明**：
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