金鹏笔记

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1.15

购买物品

我购买了一些物品来做实验。

我购买的东西如下：

**1.**恒温箱

__2.__树莓派 zero 2w

__3.__红外摄像头

__4.__红外补光灯

__5.__蚕豆

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​ 我购买恒温箱是因为需要一个可控的温度环境，而树莓派和红外摄像头及补光灯是用来在黑暗时获得清晰照片的，最后的蚕豆是用来作为实验对象的。

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1.20

自提恒温箱

​ 由于我们的恒温箱是在咸鱼上购买的，运费又很贵，所以爸爸选择了自提。

​ 自提的地点在一个名叫 金盏村 的村子，爸爸开车到达金盏村后又给卖家打了电话，根据卖家的指引到达了取货的地点，上了楼，又从楼上搬下个大白铁箱子，隔近了一看，才知道这就是实验用的恒温箱。

​ 之后，我们把恒温箱装在车上，高高兴兴的回了家

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1.22

编写拍照程序

​ 我使用树莓派来作为我拍摄延时摄影的工具，所以我编写了一个自动拍摄延时摄影的 shell 程序。

​ 程序分为了5部分：对时，打开补光灯，__拍照__，关闭补光灯，等待

​ 其中第一个执行的是对时，这个部分需要在主循环开始前使用__ntp date命令进行对时。对时完毕后会进入主循环，这个主循环是 while True__，它是一个死循环，也就是说这个程序只能通过kill或者__control + C or Z__来退出。进入主循环后程序就会开始第二个部分：打开补光灯。这个动作需要写一个/dev__目录下的文件就可以打开GPIO从而启动补光灯。接下来就是最关键的环节：__拍照 了。拍照是通过调用树莓派独有的__raspill命令完成的，我们可以在命令后面加上-o xxx来指定文件名，而当你把文件名指定为当前的时间时，我们就可以获得以日期命名的图片了。关闭补光灯这个步骤同样要写入/dev__目录下的文件，只不过这次要额外删除GPIO的文件。最后的这个步骤就是等待了，由于我需要每5分钟拍摄一张图片，所以我们需要执行一条__sleep 300__命令。

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1.25

制作光照试验箱

​ 我需要一个箱子来进行隔绝外界的光线，以便进行光照有关的实验。

​ 我首先找来了一个多余的纸箱，然后在这个箱子上打开一个大孔，并把灯和摄像头的线从这个孔塞进去，再把树莓派粘在外面，接上从箱内引出的摄像头CSI排线，就完成了光照实验箱的制作，我给树莓派通上电源，放入植物，进行拍摄延时摄影。

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1.30

树莓派zero 2w向树莓派 4B 代码移植

​ 除了树莓派zero外，我还有一个树莓派4b，因此我想再搭建一套环境进行并行实验，步骤如下：

1.复制代码到Pi 4B

2.调试

​ 在调试的过程中遇到了一些问题，首先是无法执行 __ntp date，解决方案是执行命令sudo apt-get install ntp来安装ntp，其次是照片总是被命名为var1.jpg而不是期望的年-月-日-时-分.jpg，经过我的一番排查后发现，导致这个原因是因为我我误将raspill -o $var1.jpg写为了raspill -o var1.jpg__，在加入了 $ 之后，代码恢复了正常。

最后我成功使用树莓派4B移植了定时拍照的代码。

#!/bin/bash
var1=0
ntpdate cn.pool.ntp.org
while true
do
	echo 1 > /sys/class/gpio/export
	echo out > /sys/class/gpio/gpio1/direction
	echo 1 > /sys/class/gpio/gpio1/value
	sleep 5
	echo on

	var1=`date +%F`"-"`date +%H`"-"`date +%M`
	echo pai_start
	raspistill -o /home/gmt/jinpeng_pics/$var1.jpg -t 5000
	echo pai_stop
	echo -n "["`date` >> CPUtemp.log
	echo -n "]  " >> CPUtemp.log
	python CPUtemp.py >> CPUtemp.log
	echo cp_on
	cp /home/gmt/jinpeng_pics/$var1.jpg /var/www/html/abc.jpg
	echo cp_off
	sleep 2
	echo 0 > /sys/class/gpio/gpio1/value
	echo 1 > /sys/class/gpio/unexport
	echo off

	sleep 300
	done

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2.7

拍摄光照-恒夜组

​ 这是我第一次用我制做的光照试验箱进行实验，所以我选择了一组较简单的恒夜作为第一组。

​ 由于我上次已经编写好了程序，所以这次我直接挑选了一盆比较矮的花，刚好勉强塞进箱子里，最后打开树莓派，启动程序就可以开始拍摄延时摄影了！

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2.10

温度-对照组实验

​ 今天，大部分实验已经做完了，只剩下温度的两组实验，而这两组实验是需要恒温箱的，所以我们不能并行做实验，因此，我选择了这组实验。

​ 由于树莓派4B的发热太严重，容易影响恒温箱恒定的温度，所以在恒温箱里我们都用树莓派zero 2w来作为延时摄影的相机。

​ 我把树莓派用热熔胶粘在恒温箱门的内壁，之后把电源线从门缝中穿过，插在电源上，调整好摄像头的角度，最后，由于光照条件是恒夜，我们还要把恒温箱的玻璃窗贴上不透明的遮光板，给树莓派换上红外摄像头和红外补光灯，启动树莓派，调好恒温箱温度，树莓派就可以自动开始拍摄图片了，而我们只需要定时通过操作面板升高/降低恒温箱内的温度就可以了。

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2.12

温度-实验组实验

​ 现在实验已经只剩最后一组了，这一组依然需要恒温箱，但这次我就只能拿一个比较高的花来实验。

​ 我费了九牛二虎之力终于把植物塞了进去，这时，树莓派又突然从箱门上掉了下来，于是，我只能把树莓派再重新粘回去，重新调整摄像头角度，最后终于开始了这组实验。

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2.18

合成视频

​ 我们的温度-对照组实验已经做完了，为了方便我们分析和观察，我们需要合成一个视频。

​ 我们选择了__ffmpeg__命令做为合成视频的工具，但是，在合成视频的时候经常遇到各种各样的问题。

​ 最开始，我们遇到的问题是 ffmpeg 不识别图片，经过一番搜索后，我得知：这个错误是由于我们的命令名称指定的方式不对，我们把代码从__ffmpeg -i '2024*.jpg' out.mp4换成了ffmpeg -pattern_type glob -i '2024*.jpg' out.mp4__之后，解决了这个问题。

​ 虽然命令能开始合成了，但是我发现每次合成的视频都只有1帧就结束了，于是我们查看 ffmpeg 的日志发现，视频在刚开始合成的时候就有一个进程 kill 了 ffmpeg 进程，之后，我们在调查时发现，在开始合成视频的时候树莓派的可用内存几乎在一瞬间从2GB降低到几百MB，紧接着，ffmpeg 就又被_kill_了，于是，我们终于发现了问题的原因：__ffmpeg__在合成视频的时候占用了太多的内存，导致系统触发了OOM ( Out Of Momery ，内存溢出)机制，强行_kill_了内存占用最多的进程，那个把合成视频的 ffmpeg 进程_kill_掉的自然也是系统进程了。

​ 我很快就有了解决方案：把所有图片通过__rsync__命令同步到家里的 QNAP 上，并在 QNAP 上用 ffmpeg 成功合成了视频。

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2.19

论文撰写

​ 所有的实验材料都准备完了，终于来到了最后的阶段——论文撰写。

​ 我把这些原始数据都分别放好，然后开始写论文。

​ 在我和爸爸的协助下，所有的框架都完成了，最后，我把这些原始数据全部浓缩成了图表、结论等直观的数据，填到论文里，就这样，一篇崭新的论文诞生了！