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12. 표준 USB 웹캠 사용하기 – 라즈베리 파이 문서(2021.7 이전)
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fswebcam 설치하기
기본 사용법
저품질 사진
Bash 스크립트
cron을 사용한 타임 랩스
다른 유용한 도구들
라즈베리 파이 usb 카메라 – AliExpress 에서 라즈베리 파이 usb 카메라 구매하고 무료로 배송받자 version
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라즈베리 파이 usb 카메라
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7-3-6 라즈베리파이 Opencv에 Webcam 설치 및 실행
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 7-3-6 라즈베리파이 Opencv에 Webcam 설치 및 실행 현재 사용하는 웹캠은 로지텍사의 C-270 으로서 해상도가 충분한 편이다. 이 웹캠은 윈도우즈 10 데스크 탑에 USB를 꽂으면 막바로 마이크로소프트 카메라 … ※파이선 코딩 초보자를 위한 텐서플로우∙OpenCV 머신 러닝 2차 개정판 발행 http://blog.daum.net/ejleep1/1175 파이선 코딩 초보자를 위한 텐서플로우∙OpenCV 머신 러닝 2차 개정판 하이퍼링크 목차 pdf 파일..Coding ART 2009년 시작
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Raspberry PI 3에 로지텍 웹캠 C920 연결하여 태스트 – 멈춤보단 천천히라도
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[라즈베리파이/웹캠] USB 웹캠(webcam)으로 사진을 찍어 저장해보자
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N3015M INNOVATION[PERSONAL LABORATORY] :: [Raspberry Pi] 웹캠 연결하기(motion)
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- Most searched keywords: Whether you are looking for N3015M INNOVATION[PERSONAL LABORATORY] :: [Raspberry Pi] 웹캠 연결하기(motion) 아래는 모두 라즈베리파이 3을 기준으로 작성되었습니다. ※ USB에 웹캠 연결 및 인식여부 확인하기. 일단저는 집에 사용하지 않는 USB 웹캠이 있어서 새로 … Last Updated 2016.06.10 라즈베리파이를 이용하여 외부에서 CCTV용도로 사용할 웹캠(Web Cam)을 연결하는 방법을 간략하게 정리합니다. 아래는 모두 라즈베리파이 3을 기준으로 작성되었습니다. ※ USB에 웹캠..
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![N3015M INNOVATION[PERSONAL LABORATORY] :: [Raspberry Pi] 웹캠 연결하기(motion)](https://img1.daumcdn.net/thumb/R800x0/?scode=mtistory2&fname=https%3A%2F%2Ft1.daumcdn.net%2Fcfile%2Ftistory%2F2442C54E575A2BDF17)
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12. 표준 USB 웹캠 사용하기
라즈베리 파이 카메라 모듈을 사용하는 대신, 표준 USB 웹캡을 사용하여 라즈베리 파이에서 사진과 비디오를 촬영할 수 있습니다.
표준 USB 웹캠에 비해 카메라 모듈의 품질이 뛰어나고 구성하기 좋다는 점은 참고하기 바랍니다.
fswebcam 설치하기
우선, fswebcam 패키지를 설치합니다.
sudo apt-get install fswebcam
기본 사용법
fswebcam 의 인자로 파일명을 주어 실행하면, 웹캠을 사용하여 사진을 찍고, 지정한 파일명으로 저장합니다.
fswebcam image.jpg
이것은 다음의 정보를 보여줄 것입니다.
— Opening /dev/video0… Trying source module v4l2… /dev/video0 opened. No input was specified, using the first. Adjusting resolution from 384×288 to 352×288. — Capturing frame… Corrupt JPEG data: 2 extraneous bytes before marker 0xd4 Captured frame in 0.00 seconds. — Processing captured image… Writing JPEG image to ‘image.jpg’.
작은 기본 해상도가 사용되었으며, 타임스탬프를 보여주는 배너가 있음에 유의하세요.
해상도 지정하기
이 예에서 사용된 웹캠은 1280 x 720 의 해상도를 갖기때문에 -r 플래그를 사용하여 그 해상도를 지정하여 사진을 찍어보겠습니다.
fswebcam -r 1280×720 image2.jpg
이 명령은 다음의 정보를 표시합니다.
— Opening /dev/video0… Trying source module v4l2… /dev/video0 opened. No input was specified, using the first. — Capturing frame… Corrupt JPEG data: 1 extraneous bytes before marker 0xd5 Captured frame in 0.00 seconds. — Processing captured image… Writing JPEG image to ‘image2.jpg’.
이제 사진이 웹캠의 최대 해상도로 찍히며 배너가 함께 표시됩니다.
배너 숨기기
이제 –no-banner 플래그를 추가해봅시다.
fswebcam -r 1280×720 –no-banner image3.jpg
위의 명령은 다음의 정보를 표시합니다.
— Opening /dev/video0… Trying source module v4l2… /dev/video0 opened. No input was specified, using the first. — Capturing frame… Corrupt JPEG data: 2 extraneous bytes before marker 0xd6 Captured frame in 0.00 seconds. — Processing captured image… Disabling banner. Writing JPEG image to ‘image3.jpg’.
이제 사진은 최대 해상도로 배너 없이 찍힙니다.
저품질 사진
USB 웹캠으로는 질이 낮은 사진이 찍힐 수 있습니다. 이 사진은 어쩌다보니 예술작품이 되었네요.
어떤 웹캠은 보다 신뢰성이 있지만, 이런 종류의 문제는 저품질 웹캡에서 일어날 수 있습니다. 문제가 계속된다면, 시스템이 최신인지 확인하세요. 다른 웹캠도 시험해보세요. 그렇지만 라즈베리 파이 카메라 모듈을 사용하는 것이 최고의 성능을 얻을 수 있습니다.
Bash 스크립트
웹캠으로 사진을 찍는 Bash 스크립트를 작성할 수 있습니다. 예제 스크립트는 이미지를 /home/pi/webcam 디렉터리에 저장할 것이므로, webcam 하위 디렉터리를 먼저 생성해둡니다.
mkdir webcam
스크립트를 생성하기 위하여, 편집기를 열고 다음의 예제 코드를 작성합니다.
#!/bin/bash DATE=$(date +”%Y-%m-%d_%H%M”) fswebcam -r 1280×720 –no-banner /home/pi/webcam/$DATE.jpg
이 스크립트는 사진을 찍고 타임스탬프와 함께 파일명을 붙입니다. webcam.sh 라는 이름으로 저장하고, 파일을 실행가능(executable)하도록 만듭니다.
chmod +x webcam.sh
그런 다음에 아래와 같이 실행하면,
./webcam.sh
파일 내의 명령을 실행하며 평범한 출력을 보여줍니다.
— Opening /dev/video0… Trying source module v4l2… /dev/video0 opened. No input was specified, using the first. — Capturing frame… Corrupt JPEG data: 2 extraneous bytes before marker 0xd6 Captured frame in 0.00 seconds. — Processing captured image… Disabling banner. Writing JPEG image to ‘/home/pi/webcam/2013-06-07_2338.jpg’.
cron을 사용한 타임 랩스
cron 을 사용하여 사진을 주기적으로, 예를 들어 일분마다 촬영하여 타임 랩스를 캡처할 수 있습니다.
먼저 cron 테이블을 편집하기 위해 엽니다.
crontab -e
이것은 선호하는 편집기를 선택하기 위해 묻거나, 디폴트 편집기를 엽니다. 편집기에서 파일을 열면 다음의 행을 추가하여 매분 사진을 찍도록 스케줄합니다(위의 Bash 스크립트 참조).
* * * * * /home/pi/webcam.sh 2>&1
저장하고 종료하면 다음의 메시지를 보게 됩니다.
crontab: installing new crontab
사진을 찍을 때마다 같은 파일을 덮어쓰지 않도록 하려면, 찍을 때마다 파일명을 다르게 하세요.
다른 유용한 도구들
카메라 또는 웹캠을 사용할 때에 다른 편리한 도구들을 활용할 수 있습니다.
7-3-6 라즈베리파이 Opencv에 Webcam 설치 및 실행
※파이선 코딩 초보자를 위한 텐서플로우∙OpenCV 머신 러닝 2차 개정판 발행
http://blog.daum.net/ejleep1/1175
______________________________________________________________________________________________________________________________
지금까지 라즈베리파이 보드에서 웹캠(WebCam)을 배제한 PiCamera 만 사용이 가능한 줄 알았다. 검색을 해보면 후줄그레한 수준의 웹캠 설치과정이 흔하게 나열 되어 있으나 적어도 라즈베리파이에 Opencv 설치 가능한 사용자라면 웹캠도 아무런 지장 없이 사용 가능함을 알아야 할 것이다.
현재 사용하는 웹캠은 로지텍사의 C-270 으로서 해상도가 충분한 편이다. 이 웹캠은 윈도우즈 10 데스크 탑에 USB를 꽂으면 막바로 마이크로소프트 카메라 기능을 사용할 수 있으면 사용자에 따라서는 로지텍사에서 드라이버를 다운받아 설치하면 된다.
그렇다면 과연 라즈베리파이에도 꽂기만 하면 되는 것인가? 그렇지는 않다. 일단 Opencv 가 설치되어 있다고 가정하자. 설치과정에서는 다음 블로그 정보를 참조하도록 하자.
7-3 라즈베리 파이 Stretch버전 OS에 Opencv 3.3 설치
http://blog.daum.net/ejleep1/908
가상환경에 Opencv가 설치되어 있다면 다음 사실을 확인할 수 있어야 할 것이다. sourcs~/.profile 명령과 Workon cv 명령을 실행하여 가상환경 cv) 에 들어갈 수 있어야 한다. python 명령에 의해서 버전이 3.5 임을 확인 후 Opencv 버전이 3.3 임을 확인하자.
사실 라즈베리파이 보드에서 Opencv 로 AI 작업할 것이 아니라면 웹캠을 굳이 설치할 필요도 없을 것이다.
Opencv 가 설치되어 있음이 확인되면 시작 바에서 기본설정≻RaspberryPi Configuration>창이 뜨면 Interfaces 탭 선택 후 Camera Enable Disable 중에 Enable 이 설정되어 있다면 이는 PiCamera 설정에 해당하므로 Disable을 선택하도록 하자. 즉 PiCamera 사용 안함이란 뜻이다.
cv2.VideoCapture(0) 는 Opencv에서 0번 카메라 디바이스를 선택한다. 숫자 대신에 문자열 파일명으로 동영상 파일을 지정할 수도 있다. 이미지 출력 해상도 설정은 frame 과 관련되어 있다. 아울러 로지텍 C270의 frame rate는 고정된 값 30을 가지며 PiCamera에서처럼 임의로 설정 불가하다. 한편 GaussianBlur는 옵션이라 없어도 무방하다. 읽어 들인 프레임 이미지는 반드시 변환해서 hsv 파일로 만들어야 한다. 출력하면 비데오 영상을 볼 수 있을 것이다. 비데오를 끄려면 30msec 이후 아무 키나 누르면 그 ASCII 코드 값이 0 이상이므로 꺼지며 영상 위도우즈들이 파괴되어 제거된다.
이 코드는 평범한 Opencv 코드이지만 현재 웹캠이 선택된 상태이며 웹캠을 가지고 여러 가지 컴퓨터 비전 응용을 시도할 수 있다는 의미이다. 라즈베리 파이에 PiCamera를 설치하는 하는 것도 상당한 고역임을 인지하자. 웹캠의 장점은 그냥 디스플레이 위에 걸어 놓으면 된다. 아울러 오디오 마이크 기능도 있으므로 사용자가 연구해 보도록 권한다.
#Webcam_opencv_01.py
import cv2
import numpy as np import sys #import time cap = cv2.VideoCapture(0) cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH,640) cap.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT,480) fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS) print(“Frames per second using video.get(cv2.CAP_PROP_FPS) : {0}”.format(fps)) while True: ret, image = cap.read() image = cv2.GaussianBlur(image,(5,5), cv2.BORDER_DEFAULT) hsv = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2HSV) cv2.imshow(‘Image’, image) if cv2.waitKey(30) > 0: break cv2.destroyAllWindows()
Raspberry PI 3에 로지텍 웹캠 C920 연결하여 태스트
반응형
라즈베리파이 3 관련 다음 포스팅들이 있습니다. 문제가 없는지 확인하며 포스팅 내용을 보완하기 위해 순서대로 다시 해보고 있습니다.
[임베디드/Raspberry Pi] – Raspberry Pi 3 처음 사용해 보기 [임베디드/Raspberry Pi] – Raspberry pi 3에서 무선랜(WIFI) 사용하기 [임베디드/Raspberry Pi] – Raspberry PI 3를 VNC로 접속하여 원격 제어 (x11vnc) [임베디드/Raspberry Pi] – Raspberry pi 3와 Android간에 bluetooth 태스트 ( 문자열 주고 받기 )C920 연결 태스트
C170 연결 태스트
라즈베리파이의 카메라 인터페이스 활성화
VNC로 웸캠 동작 확인
구입가격이 25000원 정도인 Logitech C170 Webcam과 구입가격이 10만원정도인 Logitech HD Pro Webcam C920을 라즈베리파이 3에 연결하는 태스트를 진행 해보았습니다. ( 지금은 C920의 개선된 버전인 C920R도 나와있습니다..)
C170 웹캠은 최대 500만 화소이고 최대 해상도는 1024 x 768를 지원하며 초당 30 프레임 (30 fps)입니다..
C920 웹캠은 최대 1500만 화소이고 최대 해상도는 풀 HD (1920 × 1080, HD 1080p)를 지원하며 초당 30 프레임 (30 fps)입니다. 이 모델의 후속 기종인 C922에서는 720p 동영상의 경우 초당 60 프레임 (60 fps)이 가능하다고 하니 구입하고 싶어집니다.
여기서 화소가 사진 찍을 경우에 지원하는 거라 실제로 동영상으로 촬영시에는 화소가 좀 떨어집니다.
C920 연결 태스트
먼저 C920 웹캠을 라즈베리파이에 연결하였습니다. dmesg 명령을 실행시켜보면 마지막에 아래와 같은 메시지를 볼 수 있습니다. 모델명 HD Pro Webcam C920이 보입니다. 여기서 에러가 없으면 제대로 연결된 것입니다.
1 2 3 4 5 [19754.934881] usb 1-1.5: new high-speed USB device number 4 using dwc_otg [19756.156751] usb 1-1.5: New USB device found, idVendor=046d, idProduct=082d [19756.156775] usb 1-1.5: New USB device strings: Mfr=0, Product=2, SerialNumber=1 [19756.156788] usb 1-1.5: Product: HD Pro Webcam C920 [19756.156800] usb 1-1.5: SerialNumber: 721DDE0F Colored by Color Scripter cs
lsusb명령을 사용하면 어느 Bus에 웹캠이 연결되었는지 확인이 가능합니다. USB 2.0의 경우 하나의 BUS에 두 개의 웹캠을 연결하면 문제가 발생하지만 USB 3.0의 경우에는 대역폭이 더 크기때문에 문제가 없을거라고 생각됩니다. 다행히 라즈베리파이 3는 USB 3.0을 지원합니다. 추후 2 개의 웹캠을 연결해서 문제 없는지 테스트 해봐야 겠습니다.
1 2 3 4 5 pi@raspberrypi:~ $ lsusb Bus 001 Device 004: ID 046d:082d Logitech, Inc. HD Pro Webcam C920 Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp. Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub Colored by Color Scripter cs
웹캠 정보를 확인해봅니다. YUYV422 포맷으로 RAW데이터를 받아올 수 있겠군요..
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 pi@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl –list-formats ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT Index : 0 Type : Video Capture Pixel Format: ‘YUYV’ Name : YUYV 4:2:2 Index : 1 Type : Video Capture Pixel Format: ‘H264’ (compressed) Name : H.264 Index : 2 Type : Video Capture Pixel Format: ‘MJPG’ (compressed) Name : Motion-JPEG cs
보다 자세한 정보는 다음 명령을 통해 볼 수 있습니다. 지원하는 해상도와 fps가 표시됩니다. 640×480크기로 30프레임이 나옴을 알수 있습니다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 pi@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl –list-formats-ext ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT Index : 0 Type : Video Capture Pixel Format: ‘YUYV’ Name : YUYV 4:2:2 Size: Discrete 640×480 Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps) Interval: Discrete 0.042s (24.000 fps) Interval: Discrete 0.050s (20.000 fps) Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps) Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps) Interval: Discrete 0.133s (7.500 fps) Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps) Size: Discrete 160×90
————————-이하 생략————————— cs
C170 연결 태스트
이제 C170 웹캠을 라즈베리파이에 연결해봅니다. dmesg 명령을 사용해보면 C170 모델명이 보입니다.
1 2 3 4 5 6 7 8 [ 273.856891] usb 1-1.4: USB disconnect, device number 4 [ 277.418757] usb 1-1.4: new high-speed USB device number 5 using dwc_otg [ 277.612212] usb 1-1.4: New USB device found, idVendor=046d, idProduct=082b [ 277.612236] usb 1-1.4: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0 [ 277.612249] usb 1-1.4: Product: Webcam C170 [ 277.612262] usb 1-1.4: Manufacturer: [ 277.614921] uvcvideo: Found UVC 1.00 device Webcam C170 (046d:082b) [ 277.621426] input: Webcam C170 as /devices/platform/soc/3f980000.usb/usb1/1-1/1-1.4/1-1.4:1.0/input/input1 cs
lsusb 명령으로는 모델명은 안보이고 로지텍만 출력됩니다.
1 2 3 4 5 pi@raspberrypi:~ $ lsusb Bus 001 Device 005: ID 046d:082b Logitech , Inc. Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. SMSC9512/9514 Fast Ethernet Adapter Bus 001 Device 002: ID 0424:9514 Standard Microsystems Corp. Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub Colored by Color Scripter cs
웹캠 정보를 확인해봅니다. C920과 마찬가지로 RAW데이터를 YUYV422 포맷으로 가져올 수 있습니다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 pi@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl –list-formats ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT Index : 0 Type : Video Capture Pixel Format: ‘YUYV’ Name : YUYV 4:2:2 Index : 1 Type : Video Capture Pixel Format: ‘MJPG’ (compressed) Name : Motion-JPEG cs
640 x 480 크기로 30 프레임이 가능하다는 걸 볼 수 있습니다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 pi@raspberrypi:~ $ v4l2-ctl –list-formats-ext ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT Index : 0 Type : Video Capture Pixel Format: ‘YUYV’ Name : YUYV 4:2:2 Size: Discrete 640×480 Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps) Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps) ………………….이하 생략……………….. cs
이후 과정은 C170과 C920이 동일하게 진행되었습니다. 카메라 설정은 한번만 해주면 계속 유지 됩니다.
라즈베리파이의 카메라 인터페이스 활성화
이제 카메라 지원을 활성화 하기 위해 다음 명령을 실행시킵니다.
1 pi@raspberrypi:~ $ sudo raspi-config cs
5 Enable Camera로 이동하여 엔터를 입력합니다.
Yes를 선택하고 엔터를 입력합니다. 잠시 후 카메라 인터페이스가 활성화 되었다는 메시지가 보입니다. 확인에서 엔터를 다시 입력하면 다시 위 화면으로 돌아옵니다. 이제 Finish로 이동하여 엔터를 입력하면 리부팅해야 한다고 물어봅니다. Yes를 선택하면 SSH접속이 끊어지고 이제 라즈베리파이가 재부팅됩니다.
다시 터미널로 라즈베리파이3에 접속하여 다음 명령을 내려보면 /dev/video0가 보입니다. 웹캠 장치를 위한 디바이스 파일이 생성된 것입니다.
1 2 pi@raspberrypi:~ $ ls /dev/video* /dev/video0 cs
VNC로 웸캠 동작 확인
웹캠이 제대로 동작하는지 확인하기 위해 X윈도우용 프로그램인 cheese를 설치합니다.
1 2 pi@raspberrypi:~ $ sudo apt – get update pi@raspberrypi:~ $ sudo apt – get install cheese cs
터미널에서는 카메라 영상을 볼 수 없으므로, X윈도우 환경을 실행시켜야 합니다. 그래서 일단 VNC를 사용하여 라즈베리파이 3를 연결했습니다. 자세한 과정은 아래 포스팅에 소개되어 있습니다. 물론 직접 라즈베리파이 3에 모니터, 키보드, 마우스를 연결해서 테스트해 볼 수도 있지만 번거로워서 성능과 상관없는 간단한 태스트의 경우에는 이 방법을 선호합니다.
[임베디드/Raspberry Pi] – Raspberry PI 3를 VNC로 접속하여 원격 제어 (x11vnc)VNC 뷰어로 라즈베리파이3에 접속한 후, 왼쪽 상단에 있는 산딸기 아이콘을 클릭하면 메뉴가 보이는데 Sound & Video – Cheese를 선택하여 실행합니다. 실행이 안되면 터미널을 열어 실행시키면 됩니다.
1 pi@raspberrypi:~ $ cheese cs
웹캠으로 부터 영상이 들어오는게 보입니다. 컴퓨터에서 웹캠을 사용할 때보다 느린 걸 확인 할 수 있는데 Cheese 프로그램의 문제로 보입니다. OpenCV나 V4L 라이브러리를 이용하여 프로그램을 작성해서 테스트 해보면 30 fps 속도로 영상이 화면에 보여지게 됩니다.
그래도 VNC로 연결함으로 인해 좀 딜레이 생겨 화면이 갱신되는건 어쩔 수 없습니다. 성능 태스트가 필요하면 라즈베리파이3에 모니터를 연결해야 합니다.
라즈베리파이3에 OpenCV 3.1 라이브러리를 설치하여 웹캠 테스트 하는 과정은 아래 포스팅을 통해 소개되고 있습니다.
[임베디드/Raspberry Pi] – Raspberry Pi 3에 OpenCV 3.1 설치 ( opencv_contrib 포함 )반응형
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