christian
cc9e0786c2
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.
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3.3 KiB
Python
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3.3 KiB
Python
"""Abschaltung bei Dunkelheit.
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Eine Kamera ohne Infrarot liefert nachts ein schwarzes Bild. Es durch zwei
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neuronale Netze zu schicken kostet Strom und bringt nichts.
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Entschieden wird über die **tatsächliche Bildhelligkeit**, nicht über
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Sonnenauf- und -untergang. Zwei Gründe: Es braucht keine Koordinaten und
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keine Zeitzonenrechnerei, und es misst genau das, worauf es ankommt — ob man
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etwas sieht. Ein Futterhaus unter einer Straßenlaterne bleibt nutzbar, ein
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zugewachsenes ist schon vor Sonnenuntergang zu dunkel. Der Kalender weiß das
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nicht, das Bild schon.
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Angenehmer Nebeneffekt: Eine Kamera mit Infrarot liefert nachts ein graues,
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aber helles Bild. Sie läuft damit von selbst weiter, ohne dass jemand etwas
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einstellen muss. Der ausdrückliche Schalter (``enabled=False``) bleibt
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trotzdem, falls die Automatik danebenliegt.
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Die Voreinstellungen sind an der Kamera am Vogelhaus gemessen, nicht geraten:
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tagsüber 111–131, nachts 1,7 von 255.
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"""
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from __future__ import annotations
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import numpy as np
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from PIL import Image
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def brightness(img: Image.Image, width: int = 96) -> float:
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"""Mittlere Helligkeit 0–255. Auf einem winzigen Graubild, das kostet nichts."""
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h = max(1, round(img.height * width / img.width))
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small = img.convert("L").resize((width, h), Image.BILINEAR)
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return float(np.asarray(small, dtype=np.float32).mean())
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class DaylightGate:
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"""Entscheidet, ob es hell genug zum Analysieren ist.
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Mit Hysterese: Der Wert zum Abschalten liegt deutlich unter dem zum
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Wiedereinschalten. Ohne das flattert die Entscheidung in der Dämmerung im
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Sekundentakt hin und her, und jede vorbeifahrende Autoscheinwerfer-Reflexion
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startet einen neuen Besuch.
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"""
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def __init__(
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self,
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dark_below: float = 15.0,
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light_above: float = 30.0,
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patience: int = 20,
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enabled: bool = True,
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):
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if light_above <= dark_below:
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raise ValueError(
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"light_above muss über dark_below liegen, sonst gibt es keine "
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"Hysterese und die Entscheidung flattert."
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)
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self.dark_below = dark_below
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self.light_above = light_above
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self.patience = patience
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self.enabled = enabled
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self.is_dark = False
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self.last_brightness = 255.0
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self._streak = 0
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def update(self, img: Image.Image) -> bool:
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"""Bild einspeisen. Gibt zurück, ob analysiert werden soll."""
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if not self.enabled:
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return True
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self.last_brightness = brightness(img)
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# Zählt nur, was für einen Wechsel spricht. Ein einzelnes helles oder
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# dunkles Bild setzt die Strähne zurück.
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will_wechseln = (
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self.last_brightness >= self.light_above
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if self.is_dark
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else self.last_brightness < self.dark_below
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)
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self._streak = self._streak + 1 if will_wechseln else 0
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if self._streak >= self.patience:
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self.is_dark = not self.is_dark
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self._streak = 0
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return not self.is_dark
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@property
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def status(self) -> str:
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if not self.enabled:
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return "Helligkeitsabschaltung aus (Nachtsicht)"
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zustand = "dunkel — pausiert" if self.is_dark else "hell genug"
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return f"{zustand}, Helligkeit {self.last_brightness:.0f}/255"
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