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Konfiguration
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Die Konfiguration hat neben der Hardware den Großteil der Zeit in Anspruch genommen. Der Punkt Troubleshooting ist nur aufgetreten, weil es einige Hürden zu überwinden galt. Beitrag von:
Konfiguration Raspi
Beim Boot des Raspis wird automatisch das FirstRun Script auf dem Raspi gestartet. Dieses wird dafür verwendet, um durch die Anpassung des config-files zu führen. Dabei werden der Station Code und die Geokoordinaten der Kamera eingetragen.
Einstellung des Systems
Station Code: DE000V
Geo-Koordinaten: Breitengrad: 54°13‘32‘‘ Längengrad: 10°16‘48‘‘ Höhe über dem durchschnittlichen Meeresspiegel: 41m
Auf dem Raspi heißt das, dass der Header der config-Datei danach so aussieht:
stationID: DE000V latitude: 54.1332 ; WGS84 +N (degrees) longitude: 10.1648 ; WGS84 +E (degrees) elevation: 41 ; mean sea level EGM96 geoidal datum, not WGS84 ellipsoidal (meters)
Konfiguration Hardware
Raspberry Pi
Kamera
Kamera Linse
Die von uns verwendete Kamera besitzt eine Linse, die Infrarotlicht blockiert. Diese Linse muss ausgebaut werden.(siehe Abbildung Infrarotschutzfilter).
Kamera Verbindung
Das mitgelieferte Kamerakabel besitzt 3 Stecker. Für unsere Kamera sind nur zwei nötig. Der dritte Stecker ist für motorisierte Linsen vorbehalten. Für den Betrieb (Strom/Datenleitung) reicht deshalb ein LAN-Kabel aus.
Es handelt sich hier um eine IP-Kamera, d.h. die Kamera wird in das lokale Netzwerk eingebunden und erhält i.d.R. automatisch (sofern ein DHCP-Server vorhanden ist)eine IP-Adresse vom Netzwerk. Die Aufgabe besteht darin diese IP-Adresse herauszufinden. Unsere Kamera ergab:
IP Adresse (lokale) | MAC | INFO |
192.168.42.10 | 00:12:15:c5:a3:ad | iStor Networks |
Die Kamera kann und sollte im lokalen Netzwerk mit Hilfe des VLC-Players (Medien → Netzwerkstream öffnen) überprüft werden. Dieser Schritt ist unabhängig vom Raspberry Pi, jeder lokaler Rechner im Netzwerk mit installierten VLC-Player kann hierfür verwendet werden.
Test: Überprüfen der Kamera lokal auf dem Raspberry Pi
# vlc player rtsp://192.168.42.10:554/user=admin&password=&channel=1&stream=0.sdp
Kamera fokussieren
Folgende Schritte sind abzuarbeiten bzw. zu überprüfen.
- Bildausrichtung (erst nach der Installation relevant)
- Die Kamera hat ein FOV von 40-45° in vertikaler und 90° in horizontaler Richtung
- In den meisten Fällen hat eine Ausrichtung von 35-45° das optimale FOV für Meteorbeobachtung geliefert
- Hauptziel ist die Minimierung von Hindernissen im Aufnahmebereich der Kamera, da diese später herausmaskiert werden müssen und einen Teil der Aufnahme blockieren.
- Obstruktion
- Fokussierung
- Wenn die Verbindung zur Kamera funktioniert, öffnet man den Networkstream der Kamera in VLC
- Gesucht ist ein Punkt in 30 bis 50 Metern Entfernung
- Nun wird die Linse der Kamera im Uhrzeigersinn gedreht, um den Fokus näher- und gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um den Fokus der Linse weiter entfernt zu stellen. Ziel ist, den Punkt in 30-50 Metern in den Fokus zu stellen.
Kameraeinstellungen
Einstellung der Farbwerte für die Kamera vor Inbetriebnahme
Nachdem der Fokus der Kamera eingestellt ist, müssen noch die Farb- und Helligkeitswerte eingestellt werden, um Aufnahmen bei Nacht machen zu können. Hierzu kann entweder mit dem Windows-exklusiven CMS-Programm gearbeitet oder eines der Programme auf dem Raspi verwendet werden. Da das FSGLab Linuxrechner betreibt, ist die letzte Option vorzuziehen. Hierzu führt man im RMS/source Verzeichnis des Raspis den folgenden Befehl über das Terminal aus.
Scripts/RMS_SetCameraParams.sh
Danach ist die Kamera aufnahmebereit und kann fest installiert werden.
Neufokussieren der Kamera nach Beginn des Aufnahmebetriebs
Wenn die Kamera bereits läuft, sind die Farb- und Helligkeitswerte der Kamera für den Nachtbetrieb eingestellt. Um diese neu fokussieren zu können müssen wir also erst die Farb- und Helligkeitswerte für die Einstellung bei Tage zurückstellen. Dazu liegen bereits Pythonprogramme auf dem Raspi. Diese führen wir über die folgenden Befehle im Terminal aus.
python -m Utils.CameraControl SetParam Camera Style type2 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera DayNightColor 1 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera ElecLevel 30 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera ExposureParam LeastTime 100 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera GainParam Gain 30
Um nun die Farb- und Helligkeitswerte wieder für Aufnahmen bei Nacht zurückzusetzen, führen wir nach der Fokussierung einfach diese Zeile ebenfalls im Terminal des Raspi aus.
python -m Utils.CameraControl SetParam Camera Style type1 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera DayNightColor 2 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera ElecLevel 100 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera ExposureParam LeastTime 40000 python -m Utils.CameraControl SetParam Camera GainParam Gain 60
Konfiguration GMN-Upload und Capture
Einstellungen auf dem Raspi
Detektionsmaske
Für jede Aufnahme legt der Raspi eine flat.bmp Datei an, in der sich alle unbeweglichen Elemente der Aufnahme befinden. In unserem Fall sind dort ein Baum und die Ränder des Kameragehäuses zu sehen. Da wir Lichtbilder auf diesen Elementen nicht mit aufzeichnen wollen, brauchen wir eine Detektionsmaske. Für diese verwenden wir die flat.bmp. Zuerst erstellen wir eine Kopie davon, die wir dann in GIMP oder einem anderen Grafikbearbeitungsprogramm öffnen. Nun müssen alle Obstruktionen im FOV der Kamera herausmaskiert werden. Dazu kann in GIMP das
Plate Solving / platepar file
Verbindung mit dem GMN-Server
SSH-Key
ssh-keygen -t rsa -m PEM cat ~/ssh/id_rsa.pub
GMN weblog Upload
; Show this camera on the GMN weblog weblog_enable: false
; The description that will be shown on the weblog (e.g. location, pointing direction) weblog_description: none
; Show this camera on the GMN weblog weblog_enable: true ; The description that will be shown on the weblog (e.g. location, pointing direction) weblog_description: Friedrich-Schiller-Gymnasium Preetz, Germany, 4mm