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.. _3.1.1_py:

3.1.1 写真撮影モジュール
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はじめに
-----------------

このキットには、カメラモジュールが装備されています。Raspberry Piを使用して写真を撮ってみましょう。

必要な部品
------------------------------

このプロジェクトには、以下のコンポーネントが必要です。

.. image:: ../img/photo1.png
  :width: 800

全てを一式で購入すると非常に便利です。リンクは以下です：

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前
        - このキットのアイテム
        - リンク
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

個別に購入する場合は、以下のリンクからどうぞ。

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - コンポーネントの紹介
        - 購入リンク

    *   - :ref:`cpn_camera_module`
        - |link_camera_buy|

実験手順
------------------------------

**ステップ1:** Raspberry Piのデスクトップに移動します。詳細なチュートリアルは、 `Raspberry Piの接続 <https://projects.raspberrypi.org/en/projects/raspberry-pi-setting-up/3>`_ または :ref:`remote_desktop` を参照してください。

**ステップ2:** ターミナルを開き、コードのフォルダに移動します。

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python/

**ステップ3:** 実行します。

.. code-block::

    sudo python3 3.1.1_PhotographModule.py

コードが実行されると、カメラが写真を撮ります。 ``~`` ディレクトリ内に ``my_photo.jpg`` という名前の写真が保存されます。

.. note::

    また、Python IDEを使って ``~/raphael-kit/python/`` パスの ``3.1.1_PhotographModule.py`` を開き、[実行]ボタンをクリックして実行、[停止]ボタンでコードを停止することもできます。

PCに写真をダウンロードしたい場合は、 :ref:`filezilla` を参照してください。

**コード**

.. code-block:: python

    #!/usr/bin/env python3
    from picamera2 import Picamera2, Preview
    import os

    # Get the current user's login name
    user = os.getlogin()
    # Get the path to the user's home directory
    user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')

    # Create a Picamera2 instance
    camera = Picamera2()
    # Retrieve the default preview configuration
    preview_config = camera.preview_configuration

    try:
        # Set preview size and format
        preview_config.size = (800, 600)
        preview_config.format = 'XRGB8888'
        # Start the camera preview in QTGL mode
        camera.start_preview(Preview.QTGL)
        # Start the camera
        camera.start()
        # Capture and save a photo to the user's home directory
        camera.capture_file(f'{user_home}/my_photo.jpg')

    except KeyboardInterrupt:
        # Stop the camera preview if a KeyboardInterrupt (e.g., Ctrl+C) occurs
        camera.stop_preview()
        pass

**コード説明**

#. `picamera2` ライブラリから ``Picamera2`` と ``Preview`` クラス、そして OS 操作用の ``os`` モジュールをインポートします。

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3    
       from picamera2 import Picamera2, Preview
       import os

#. 現在のユーザーのログイン名と、そのユーザーのホームディレクトリのパスを取得します。

   .. code-block:: python

       # 現在のユーザーのログイン名を取得
       user = os.getlogin()
       # ユーザーのホームディレクトリのパスを取得
       user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')

#. ``Picamera2`` クラスのインスタンスを作成し、デフォルトのプレビュー設定を取得します。

   .. code-block:: python

       # Picamera2 インスタンスを作成
       camera = Picamera2()
       # デフォルトのプレビュー設定を取得
       preview_config = camera.preview_configuration

#. カメラプレビューのサイズとフォーマットを設定します。サイズは 800x600 ピクセル、フォーマットは ``XRGB8888`` に設定されています。

   .. code-block:: python

       try:
           # プレビューのサイズとフォーマットを設定
           preview_config.size = (800, 600)
           preview_config.format = 'XRGB8888'

           ...

#. プレビューを QTGL モードで開始します（プレビュー表示方式の一つ）。その後、カメラ自体を起動します。

   .. code-block:: python

       try:
           ...
           
           # カメラプレビューを QTGL モードで開始
           camera.start_preview(Preview.QTGL)
           # カメラを起動
           camera.start()

           ...

#. カメラで画像を撮影し、 ``~/`` （ユーザーのホームディレクトリ）に保存します。

   .. code-block:: python

       try:
           ...           
           
           # 撮影した写真をユーザーのホームディレクトリに保存
           camera.capture_file(f'{user_home}/my_photo.jpg')

   .. note::
       ``camera.capture()`` 関数と ``for`` ループを組み合わせることで連続撮影を実現できます。また、 ``delay`` 関数を使用して撮影間隔を調整できます。

       .. code-block:: python

           for i in 5:
               camera.capture(f'{user_home}/my_photo%s.jpg' % i)

#. このコードブロックは、KeyboardInterrupt（Ctrl+C など）が発生した場合にカメラプレビューを停止します。 ``pass`` 文は特に追加処理を行わず例外を受け流すために使用されています。

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           # KeyboardInterrupt（例：Ctrl+C）が発生した場合、カメラプレビューを停止
           camera.stop_preview()
           pass