¿Diferentes formas de detectar focas? [cerrado]

Le sugiero que use Motion en una RaspberryPi con una cámara web USB.

El Pi está en una caja impermeable junto al panel solar.
Ponga la webcam en una caja estanca abajo mirando las focas.

Yo iría de esta manera por varias razones:

1. La cámara es la parte más barata del sistema. Si la impermeabilización falla, todo lo que ha perdido es la cámara. Un corto no matará nada, y podrías poner un concentrador USB de sacrificio entre el Pi y la cámara por si acaso.
2. Motion hace su trabajo muy bien: detecta el movimiento de las imágenes de la cámara y decide cuándo grabar. También tiene un búfer para que pueda indicarle que grabe los últimos X segundos antes de la detección y luego continúe grabando hasta que no haya movimiento durante algún otro período de tiempo; de esa manera, no perderá ninguna parte de la escena. querías capturar. El movimiento es altamente configurable.
3. Muchas (si no todas) las cámaras web son sensibles a los infrarrojos y tienen un filtro de infrarrojos que se puede quitar. Esto le dará una cámara IR barata que grabará las focas incluso de noche.
4. Puede usar una cámara web realmente barata y de baja resolución para comenzar y actualizar de forma económica a una cámara con mejor resolución una vez que haya probado el sistema.
5. Si necesita una conexión más larga, puede reemplazar la cámara web con una cámara IP con alimentación por ethernet.
6. La solución Pi y cámara web tendrá un consumo de energía bastante bajo. El Pi funciona con 5 voltios a un máximo de 1 A, por lo que 5 vatios en el peor de los casos. El consumo de la cámara se cuenta porque se alimenta de la Pi, y las fuentes de alimentación de la Pi normalmente solo proporcionan 1A.

He usado Motion con una cámara web en un escudo de lluvia para hacer videos de pájaros alrededor de nuestros comederos para pájaros. Usé una computadora portátil vieja y la dejé funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana para grabar todo. El movimiento también puede controlar el brillo y otras cosas automáticamente: logró atrapar un sobrevuelo de un murciélago una noche porque había aumentado el brillo automáticamente en la oscuridad.

Dada la forma en que se construyen la mayoría de las cámaras web, sospecho que la forma más fácil de obtener una buena imagen es perforar un agujero en su caja impermeable y colocar la lente de la cámara desde fuera de la caja e impermeabilizarla. Luego, atornilla la placa desnuda de la cámara web en la lente desde el interior de la caja. Esto hace que la lente se sumerja en el agua y la electrónica en el interior esté bien seca.

Tendrás que jugar con el foco: el agua tiene un índice de refracción diferente al del aire, por lo que el foco actuará de manera diferente. Si lo instala como sugerí, entonces enfocará girando la placa de la cámara dentro de la caja en lugar de girar la lente.

El enfoque también es diferente entre la luz visible y el IR. Si encuentra que IR es útil pero también quiere tomar videos con luz normal, puede usar dos cámaras web: una modificada para IR y otra con el filtro IR todavía en ella.

USB tiene algunas restricciones de longitud, pero he usado extensiones USB de hasta 4 metros. Intente obtener un solo cable largo en lugar de conectar varios en serie. Cada unión causa problemas (pérdida de señal) y también debe impermeabilizarse.

Dado que desea que esto funcione hasta por una semana, sugeriría agregar algo de almacenamiento masivo al Pi. Se necesitaría una unidad flash USB grande o un disco duro USB pequeño. Grabar grandes cantidades de datos en la tarjeta SD de la RasPi la mataría en un tiempo relativamente corto.

Algunos enlaces informativos:

1. Movimiento en un Pi
2. Conversión IR de cámara web

Para responder al problema de detección:

PIR no funcionará ya que se basa en cambios rápidos en el IR recibido emitido por los objetos que pasan por la superficie. La energía IR depende en cierta medida de la emisividad del material, pero principalmente de la temperatura de la superficie. La temperatura de la piel de las focas será la temperatura del agua al igual que todo lo demás en el fondo, por lo que no espero que haya ningún cambio detectable en los niveles de IR. (Alguien puede corregirme en esto).

Figura 1. Espectro de absorción de agua líquida en un amplio rango de longitudes de onda. Fuente: Wikipedia .

El gráfico de la Figura 1 muestra la absorción de luz por metro de agua. Podemos ver que la absorción es más baja en la región azul (dando el característico aspecto "azul" bajo el agua). Si desea que el haz de su sensor de activación sea invisible en el video, debe seleccionar un transmisor/sensor en el rango IR cercano. Sospecho que un tipo de reflector sería el más confiable si puede colocar un reflector para el haz donde no sea obvio en el video.

Su grabadora de video necesitará una función de activación previa para grabar toda la acción desde, digamos, 10 s antes de que se reciba la activación. En las cámaras profesionales con esta característica, la cámara se almacena en búfer continuamente y cuando se recibe el disparador, el contenido del búfer se graba junto con todas las acciones posteriores durante un tiempo.

Eche un vistazo a los sensores retrorreflectantes industriales para tener una idea de lo que está disponible. Ver ifm por ejemplo.

Una opción mucho más simple puede ser usar una cámara de seguimiento como la que usan los cazadores, siempre que no use PIR como disparador. Estos tienen todas las características requeridas excepto impermeabilización y, quizás, calidad de imagen.