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CO_OP_TRANSLATOR_METADATA:
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"original_hash": "c677667095f6133eee418c7e53615d05",
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"translation_date": "2025-08-26T21:49:27+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": "mo"
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}
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# 捕捉影像 - Raspberry Pi
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在本課程中，您將為 Raspberry Pi 添加一個相機感測器，並從中讀取影像。
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## 硬體
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Raspberry Pi 需要一個相機。
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您將使用的相機是 [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. 將隨相機附帶的扁平排線連接到相機上。為此，輕輕拉動插座上的黑色塑料夾，使其稍微彈出，然後將排線滑入插座，藍色面朝遠離鏡頭的一側，金屬針腳條紋面朝鏡頭的一側。插到底後，將黑色塑料夾推回原位。
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您可以在 [Raspberry Pi 相機模組入門文檔](https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-picamera/2) 中找到一個動畫，展示如何打開夾子並插入排線。
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1. 從 Raspberry Pi 上取下 Grove Base Hat。
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1. 將扁平排線穿過 Grove Base Hat 上的相機槽。確保排線的藍色面朝向標有 **A0**、**A1** 等的類比端口。
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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，然後將夾子推回原位。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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隨著 Raspberry Pi OS Bullseye 的發布，操作系統中內置的相機軟體發生了變化，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，您可以將 Raspberry Pi 設置為舊版相機模式，以使 PiCamera 正常工作。相機插座默認也是禁用的，但啟用舊版相機軟體會自動啟用插座。
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1. 啟動 Raspberry Pi，等待其完成啟動。
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1. 啟動 VS Code，可以直接在 Raspberry Pi 上操作，或者通過 Remote SSH 擴展連接。
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1. 在終端中執行以下命令：
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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體，然後重新啟動 Raspberry Pi 以使設置生效。
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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` 的新資料夾。在此資料夾中創建一個名為 `app.py` 的檔案。
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1. 在 VS Code 中打開此資料夾。
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1. 要與相機互動，可以使用 PiCamera Python 庫。使用以下命令安裝該 Pip 套件：
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```sh
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pip3 install picamera
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```
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1. 將以下代碼添加到您的 `app.py` 檔案中：
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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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此代碼導入了一些所需的庫，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），但影像分類器處理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，但如果您的相機為了更方便地對準要分類的物品而旋轉了，則可以將此行更改為相應的旋轉角度。
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例如，如果您將扁平排線懸掛在相機上方，則將旋轉角度設置為 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將影像捕捉為二進位數據：
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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` 對象來存儲二進位數據。影像以 JPEG 文件的形式從相機讀取並存儲在此對象中。該對象有一個位置指示器，用於指示當前數據的位置，因此 `image.seek(0)` 行將位置移回起始點，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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> 💁 您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，在本課程的後續部分，您可以將影像發送到影像分類器。
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1. 將相機對準某個物體並運行此代碼。
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1. 一張影像將被捕捉並保存為當前資料夾中的 `image.jpg` 文件。您可以在 VS Code 的檔案瀏覽器中看到此文件。選擇該文件以查看影像。如果需要旋轉，請根據需要更新 `camera.rotation = 0` 行，然後重新拍攝。
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> 💁 您可以在 [code-camera/pi](../../../../../4-manufacturing/lessons/2-check-fruit-from-device/code-camera/pi) 資料夾中找到此代碼。
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😀 您的相機程式成功了！
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**免責聲明**：
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