Vogelalbum 1.0.0

Eine Kamera am Vogelhaus, ein Rechner der erkennt wer da war — und eine
Sammlung, die sich von allein fuellt.

Zwei neuronale Netze: eines findet den Vogel im Bild, eines bestimmt die
Art. 148 heimische Arten, auf Deutschland eingeschraenkt und neu normiert —
ohne diese Einschraenkung wird aus einer Kohlmeise eine nordamerikanische
Schwesterart. Daraus entsteht ein Sammelalbum: nummerierte Seiten,
gefundene Arten in Farbe, fehlende als Schatten, dazu Erstfang, Punkte,
Stufen und 15 Abzeichen.

Laeuft vollstaendig auf eigener Hardware. Kein Cloud-Dienst, kein Konto,
keine Telemetrie; die Bilder verlassen das eigene Netz nicht.

Zwei getrennt deploybare Teile: die Sammlung als Django-Anwendung, die
Erkennung als eigener Dienst. Der Erkennungs-Dienst fragt selbst an und
braucht deshalb weder eine erreichbare Adresse noch einen offenen Port —
er laeuft hinter einem gewoehnlichen Router.

Dabei: Firmware fuer Raspberry Pi und ESP32-S3, Anbindung an Home
Assistant ueber MQTT, Oberflaeche auf Deutsch und Englisch, Einstellungen
je Kamera aus dem Browser, und ein Weg fuer Fotos von unterwegs.

AGPL-3.0.

detector/daylight.py

@@ -0,0 +1,92 @@
+"""Abschaltung bei Dunkelheit.
+
+Eine Kamera ohne Infrarot liefert nachts ein schwarzes Bild. Es durch zwei
+neuronale Netze zu schicken kostet Strom und bringt nichts.
+
+Entschieden wird über die **tatsächliche Bildhelligkeit**, nicht über
+Sonnenauf- und -untergang. Zwei Gründe: Es braucht keine Koordinaten und
+keine Zeitzonenrechnerei, und es misst genau das, worauf es ankommt — ob man
+etwas sieht. Ein Futterhaus unter einer Straßenlaterne bleibt nutzbar, ein
+zugewachsenes ist schon vor Sonnenuntergang zu dunkel. Der Kalender weiß das
+nicht, das Bild schon.
+
+Angenehmer Nebeneffekt: Eine Kamera mit Infrarot liefert nachts ein graues,
+aber helles Bild. Sie läuft damit von selbst weiter, ohne dass jemand etwas
+einstellen muss. Der ausdrückliche Schalter (``enabled=False``) bleibt
+trotzdem, falls die Automatik danebenliegt.
+
+Die Voreinstellungen sind an der Kamera am Vogelhaus gemessen, nicht geraten:
+tagsüber 111–131, nachts 1,7 von 255.
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+import numpy as np
+from PIL import Image
+
+
+def brightness(img: Image.Image, width: int = 96) -> float:
+    """Mittlere Helligkeit 0–255. Auf einem winzigen Graubild, das kostet nichts."""
+    h = max(1, round(img.height * width / img.width))
+    small = img.convert("L").resize((width, h), Image.BILINEAR)
+    return float(np.asarray(small, dtype=np.float32).mean())
+
+
+class DaylightGate:
+    """Entscheidet, ob es hell genug zum Analysieren ist.
+
+    Mit Hysterese: Der Wert zum Abschalten liegt deutlich unter dem zum
+    Wiedereinschalten. Ohne das flattert die Entscheidung in der Dämmerung im
+    Sekundentakt hin und her, und jede vorbeifahrende Autoscheinwerfer-Reflexion
+    startet einen neuen Besuch.
+    """
+
+    def __init__(
+        self,
+        dark_below: float = 15.0,
+        light_above: float = 30.0,
+        patience: int = 20,
+        enabled: bool = True,
+    ):
+        if light_above <= dark_below:
+            raise ValueError(
+                "light_above muss über dark_below liegen, sonst gibt es keine "
+                "Hysterese und die Entscheidung flattert."
+            )
+        self.dark_below = dark_below
+        self.light_above = light_above
+        self.patience = patience
+        self.enabled = enabled
+
+        self.is_dark = False
+        self.last_brightness = 255.0
+        self._streak = 0
+
+    def update(self, img: Image.Image) -> bool:
+        """Bild einspeisen. Gibt zurück, ob analysiert werden soll."""
+        if not self.enabled:
+            return True
+
+        self.last_brightness = brightness(img)
+
+        # Zählt nur, was für einen Wechsel spricht. Ein einzelnes helles oder
+        # dunkles Bild setzt die Strähne zurück.
+        will_wechseln = (
+            self.last_brightness >= self.light_above
+            if self.is_dark
+            else self.last_brightness < self.dark_below
+        )
+        self._streak = self._streak + 1 if will_wechseln else 0
+
+        if self._streak >= self.patience:
+            self.is_dark = not self.is_dark
+            self._streak = 0
+
+        return not self.is_dark
+
+    @property
+    def status(self) -> str:
+        if not self.enabled:
+            return "Helligkeitsabschaltung aus (Nachtsicht)"
+        zustand = "dunkel — pausiert" if self.is_dark else "hell genug"
+        return f"{zustand}, Helligkeit {self.last_brightness:.0f}/255"