デジカメ弐号機 第6回 完成
2022.12.16
YouTube でも紹介しています。画像をクリックすると再生できます。
デジカメ弐号機第6回では、ブレッドボード上で統合テストを行ったモジュールを組み立てます。
また、ピンホールレンズと監視カメラ用赤外線LED対応レンズでの撮影を行ってみました。
■モジュールの組立て
●ArduCAM Mini 2MP カメラモジュール
組み立ては、各モジュールをユニバーサル基板上にL型メスピンソケットで固定し、メッキ線や耐熱電子ワイヤーなどを使って配線を引き出しています。
デジカメ初号機では黄色ワイヤーでファインダーの代用をしていましたが、二号機ではモニターを取り付けているので、単なる飾りです。
メスピンソケットにカメラモジュールを挿すとこんな感じになります。
●Adafruit PCF8523 Real Time Clock (RTC) Breakout Board
●Adafruit Micro SD SPI or SDIO Card Breakout Board
このユニバーサル基板は、ST7789ディスプレイとも接続して、SPI関連の配線を纏めて、QT Py(ESP32-S2)と繋げるようにしています。
●Adafruit 1.3" 240x240 Wide Angle TFT LCD Display ST7789
バックライト調整用ピンとオンボードSDカード選択ピンは使っていないので解放しています。
●Adafruit QT Py ESP32-S2 WiFi Dev Board with STEMMA QT
撮影中LEDと、シャッターボタン用に抵抗を2本取り付けています。
さすがに配線が複雑になってしまいました。
■デバック・モード
前回デジカメ弐号機 第5回 機能統合に記載したソースコードは、実働用です。
実働時には、赤丸の2ピンをジャンパーピンでショートさせて、撮影画像保存時にLEDが点灯するようにしています。
実際のソースコードには、デバック用のコードを含めています。
A6ピンはハードウェアシリアル((TX:送信側)を兼ねているので、デバック時はジャンパーピンを外してA6ピンをラズベリーパイの10番(RX)ピンに接続して、モニタリングしています。
#define LED_PIN A6 // TX
boolean debug = true;
void setup() {
if (!debug) {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
} else {
Wire.begin();
Serial1.begin(115200);
}
・・・・・・
●自作ジャンプワイヤー
ジャンプワイヤーは自作です。AWG24の耐熱ワイヤーを適当な長さに切って、ハウジングメスピンコネクターを取り付け、熱収縮チューブで固定しています。
■弐号機完成
モバイルバッテリー側に電源スイッチが付いているので、カメラ本体には電源スイッチはありません。
■監視カメラ
ここでもう１つ、M12マウントレンズを用意しました。こちらはジャンクの監視カメラです。
監視カメラ 動体検知 人感センサー 赤外線LED夜間対応 1200万画素 1080P 2.4インチLCD 防水防塵 90°
左は監視カメラから取り外したM12マウントレンズです。
もう１つカメラモジュールArduCam MINI 2MP PLUSを用意し、標準装備のピンホールレンズと取り外して、このレンズを取り付けてみました。
■カメラモジュールのマイナーチェンジ
製造元の都合により、カメラモジュールArduCAM-Mini-2MPは、後継のArduCAM-Mini-2MP-Plusへ切り替えられています。この際に、若干の変更がありました。
ArduCAM-Mini-2MPにおいて画像を読み出す際には、先頭1バイトは無効なデータのため読み飛ばす必要がありました。
2MP-Plusでは先頭から有効なデータが出力されるため、読み飛ばす必要はありません。
Ref.https://www.indoorcorgielec.com/products/esp-sensorcam/
2MP と 2MP PLUS は、チップID情報からは識別できなかったので、カメラ起動時の初期処理で、最小のJPEG画像を読み込み判定しています。
myCAM.set_fifo_burst();
*imgpt = SPI.transfer(0x00); imgpt++;
*imgpt = SPI.transfer(0x00); imgpt++;
if ( (*(imgpt-2)==0xFF)&&(*(imgpt-1)==0xD8) ) {
camera_type = ARDUCAM_OV2640_2MP_PLUS;
} else {
camera_type = ARDUCAM_OV2640_2MP;
*(imgpt-2)=*(imgpt-1); imgpt--;
*imgpt = SPI.transfer(0x00); imgpt++;
}
■撮影
ピンホールレンズと赤外線LED夜間対応レンズでは、昼間の屋外撮影では被写体撮影画像にほとんど違いはありません。
違いが発生するのは、強い光源での撮影や夜間撮影の場合です。下記画像は夜間の室内照明のもとで、ランタンを燈した際の撮影画像です。
ピンホールレンズで撮影したランタン画像。
赤外線LED夜間対応レンズで撮影したランタン画像。
こちらは監視カメラのM12レンズに被されていた遮光フィルターです。
日中は赤外線を遮断し、夜間は赤外線LED照射のもとで、赤外線透過フィルターとして機能します。
この中に2枚にフィルターがはいっていて、電圧をかけることで切り替えることができます。
赤外線LED夜間対応レンズに遮光フィルターをマスキングテープで固定しています。
赤外線遮光フィルター側で被写体を写しています。
赤外線透過フィルター側で被写体を写しています。
監視カメラの赤外線LEDなどのパーツです。これもパーツ取りして使う予定です。
■参考文献
・how to add functions to control picture quality for OV2640
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Raspberry Pi（ラズベリー パイ）は、ARMプロセッサを搭載したシングルボードコンピュータ。イギリスのラズベリーパイ財団によって開発されている。
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