可觸發拍照的“電子眼”

謝作如

說起“電子眼”，司機們都不陌生。遍布城市各道路路口的“電子眼”（如圖1），在維護交通秩序的工作中發揮了重要的作用。但是我并不是要討論“電子眼”原理之類的問題，而是嘗試用攝像頭來做一個“電子眼”，研究如何實現可觸發拍照。

● 觸發拍照的條件分析

“電子眼”的核心功能在于觸發拍照。但是如何觸發呢？不同的觸發條件，要采用的解決方案肯定是不一樣的。如果僅僅希望按下鼠標或者鍵盤就拍照，我們隨便找一款支持拍照或者截圖功能的攝像頭軟件就能實現，如下頁圖2所示的是支持拍照功能的“Juncy魔鏡之家”工作界面。

順便提一下，makey makey和酷樂宅都可以模擬鼠標、鍵盤的動作，結合“魔鏡之家”之類的攝像頭軟件，我們完全可以不用編程，就能實現用戶觸碰一下任何可以導電的物體，隨之攝像頭自動保存照片的功能，其原理如下頁圖3所示。

當然，使用makey makey做觸發拍照太簡單了，沒有挑戰性。因此，我選擇用各種傳感器來感知種種常見的觸發事件，如用紅外熱釋電傳感器判斷是否有人來，用紅外測障判斷是否出現某種物體，或者用聲音傳感器來觸發，只要有聲音，就拍照。要實現這類條件的觸發，自然而然要用到Arduino這一神器了。

● 作品原理分析

按理說拍照應該用照相機，通過快門線來控制照相機也并非很困難。但是考慮到普適性，用高清攝像頭來實現比較方便。

本作品的工作原理如圖4所示。從制作材料看，大致需要傳感器、Arduino、計算機和攝像頭。

我選擇了紅外熱釋電傳感器（如圖5）。這一傳感器能檢測人或動物身體發射的紅外線而輸出電信號的傳感器，輸出開關信號，可以應用于各種需要檢測運動人體的場合。在淘寶上，這種傳感器的價格在20～50元之間。

● 電腦端的攝像頭編程

Processing是由MIT媒體實驗室美學與運算小組開發的一款專為設計師和藝術家使用的編程語言，以交互為特色。Processing可以通過串口和Arduino進行互動，同時支持攝像頭的視頻編程，用來實現觸發拍照比較容易。

Processing的下載地址：http：//www.processing.org，是一個綠色軟件，解壓就可以使用。

首先要導入兩個庫，processing.video為攝像頭的庫，processing.serial則為串口通訊的庫。因為Processing庫的使用一般都比較簡單，所以代碼并不復雜。具體的代碼如下頁圖6所示。

為了讓Processing保存的圖片不會被覆蓋，我寫了一個getfile（ ）函數，用系統時間和程序運行時間組成一個有規律的文件名。

注意：如果你直接運行上述的代碼，Processing可能會給出錯誤提示。一般來說，是因為你的計算機沒有串口設備引起的，安裝Arduino的驅動后就可以正常運行。

● Arduino端的觸發器制作

觸發器其實就一個傳感器加Arduino核心板。為幫助大家打開思路，在左表中我選擇了幾個常見的傳感器進行說明。當然，如果要實現比較復雜的條件判斷，可能需要更多的傳感器組合。

如果僅僅是單個傳感器，Arduino的編程是很簡單的。只要在高電平的狀態下，發送1給Processing即可。用ArduBlock、Mixly等圖形化編程軟件，都能實現這樣的功能。我將紅外熱釋電傳感器接到Arduino的4號引腳，具體的代碼如下頁圖7所示。

● 效果測試和優化

將程序下載到Arduino后，就可以測試了。下頁圖8為程序界面，下頁圖9為定時拍攝并保存的照片。

需要提醒大家的是，照片拍攝的質量和攝像頭像素和速度有關系。據說市場上已經有幀數高于150/秒的攝像頭。從功能上看，我們已經完成了預設的目標，實現了類似“電子眼”的觸發拍照。如果把代碼遷移到樹莓派之類的迷你PC里，這個作品就有了一定的應用價值。其實，利用Processing強大和簡介的視頻處理庫，我們還可以做更多和攝像頭相關的應用，如延時攝像、定時攝像，等等，請關注下一期的文章。