Diseño de una cámara de nubes usando Raspberry Pi

J. C. Antuña-Sánchez, N. Díaz, R. Estevan, A. M. de Frutos, J. C. Antuña-Marrero


Descargar artículo

Información básica

Volumen

V48 - N3 / 2015 Ordinario

Referencia

199-205

DOI

http://dx.doi.org/10.7149/OPA.48.3.199

Idioma

Spanish / Español

Etiquetas

cámara de cielo, raspberry pi, cámara de nubes

Resumen

Se presenta el diseño y montaje de una cámara de cielo para la detección de nubes, de bajo costo, pero con las prestaciones necesarias según los más actuales requerimientos para este tipo de instrumento. En las condiciones de Cuba resulta imposible adquirir un dispositivo de este tipo cuyo precio oscila entre los EUR600 y EUR3500 EUR. Usando una Raspberry Pi, el módulo de cámara fotográfica con sensor CMOS y un motor paso a paso unipolar (recuperado de una impresora matricial descontinuada) hemos construido una cámara de cielo con un costo inferior a los EUR300 EUR. La operación de la cámara, la captura de imágenes, su procesamiento y el envío de los resultados de este último, lo realizará el mismo equipo utilizando software y hardware libre. Entre las ventajas previstas para este dispositivo se destacan la determinación en forma objetiva de los porcientos de cielo cubierto por nubes, la posibilidad de archivar las imágenes tomadas para ser sometidas a futuro reprocesamiento, potenciales clasificaciones de las nubes según la atenuación de la radiación solar que producen, entre otras. Todo ello será obtenido con un equipo de muy bajo costo lo que permitiría a los servicios meteorológicos de países subdesarrollados o con escasos recursos, el acceso a esta tecnología.

Referencias

0

OMM, Reglamento Técnico. Volumen 1: Normas meteorológicas de carácter general y prácticas recomendadas. Edición 2011, Actualizada 2012. Reporte OMM-49. ISBN 92-63-39049-5, 55 pp (2012).

1

WMO, Guide to meteorological instruments and methods of observations. WMO No.8, 567 pp (2006).

2

Fassig, O., A revolving cloud camera. Mon. Wea. Rev., 43 (6), 274-275 pp (1915).

3

Anthes, R., A. Robock, J. C. Antuña-Marrero, O. García, J. J. Braun, and R. Estevan Arredondo, 2015: Cooperation on GPS Meteorology between the United States and Cuba. Bull. Amer. Meteor. Soc., 96, 1079-1088 (2015) DOI

4

Estevan,R., L. Mona, N. Papagiannopoulos, J. C. Antuña, V. Cachorro and A. de Frutos, 2014, CALIPSO and sunphotometer measurements of Saharan Dust events over Camagüey. Opt. Pura Apl. 47 (3), pp. 189-196 (2014) DOI

5

Antuña, J. C., R. Estevan, B. Barja, 2012: Demonstrating the Potential for First-Class Research in Underdeveloped Countries: Research on Stratospheric Aerosols and Cirrus Clouds Optical Properties, and Radiative Effects in Cuba (1988-2010). Bull. Amer. Meteor. Soc., 93, 1017-1027. DOI

6

Raspberry, Raspberry Pi Foundation, http//:www.raspberrypi.org (2015).

7

F.M. Wanlass and C.T. Sah: "Nanowatt Logic Using Field-Effect Metal. Oxide Semiconductor Triodes", Solid-State Circuits Conference. Digest of Technical Papers. 1963 IEEE International, 32 - 33 (1963). DOI

8

Hain, R., C. J. Kahler, C. Tropea, 2007: Comparison of CCD, CMOS and intensified cameras, Experiments in Fluids, Vol. 42, Issue 3, pp 403-411. DOI

9

Uhl, A., 2015: Image Processing and Computer Vision. Course notes WS 2013/2014, 136 pp. http://www.cosy.sbg.ac.at/~uhl/IPCV.pdf

10

Hill, R., A lens for whole sky photographs. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 50:227-235 pp (1924).

11

A. Cazorla, F. J. Olmo, and L. Alados-Arboledas, "Development of a sky imager for cloud cover assessment," J. Opt. Soc. Am. A 25, 29-39 (2008). DOI

12

I. Reda and A. Andreas, "Solar Position Algorithm for Solar Radiation Applications," National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-560-34302.