はじめに
昨年、ベランダに野鳥が巣を作っていることに気づきました。普段あまり使わないベランダだったため、気づいたのは冬になってからでした。その時には鳥たちはすでにいなくなっており、巣はふん汚れだらけで、残念ながら1羽の死骸も見つかりました。衛生面を考慮して巣を撤去し清掃しましたが、今年も同じ場所に鳥が戻ってきたのです。
今回は単に撤去するのではなく、定点観測することにしました。理由は次の通りです：
- 子どもが野鳥の生態を直接観察できる貴重な教育機会になる
- 妻が虫嫌いなので、虫を捕食する鳥の存在はむしろ助かる
- 自然と共生する意識を家族で育める
低コストで手軽な定点観測システムとして、ラズパイとyoutube配信の組み合わせを採用しました。加えて、動体検知プログラムを作成して観察映像のダイジェスト版も作ったので紹介します。
コシアカツバメについて
今回ベランダに巣を作ったのはコシアカツバメです。このツバメは特徴的な形状の巣を作ることで知られています。泥を使って徳利（とっくり）のような形の巣を作ることから「トックリツバメ」という名称で今後呼んでいきたいと思います。
定点カメラを設置する前にカメラで巣の中をのぞき込んでみましたが、卵はありませんでした。おそらく巣作り中の段階だと思われます。カメラの設置後に鳥が警戒して寄り付かなくなるかもしれないと心配しましたが、いてくれてますね。
観測システムの構築
検討ポイント
観測用の撮影システムを組むために、以下の点を考慮しました。
- コストを抑えたい
ありものを使って、新たな出費を抑えることを考えました。 - メンテナンスコストを下げたい
バッテリー式だと充電する必要が出てくるので、屋内の電源を使いました。 - カメラの設置をなるべく楽にしたい
いつでも外せて簡単に調整できればと思いました
ラズパイを使う
定点観測すると低消費電力が一つの課題になるかと思います。録画処理なのでノートPCだ30W程度にはなりますが、ラズパイだとディスプレイレスにもなり、5Wを切ってきます。スイッチボットのIOTプラグで測定した結果になります。
たかだかノートPCでも１か月つけっぱなしだとそこそこ食いますね。それがラズパイだと１００円強。
ノートPC → 21.6kWh × 30円/kWh = 648円/月
ラズパイ → 3.6kWh × 30円/kWh =108円/月
ラズパイについては以前こちらの記事を書いてますので参考になれば。
webカメラ
ラズパイの設置場所を屋内にするのか屋外にするのか悩んだのですが、電源が確実に取れる屋内にしました。動作も安定しますし、エアコンの用のコンセントもあったので、ラズパイを棚の上に置くだけで
ラズパイ用のカメラは小さいのですが、かなり割高です。しかも、今回はコードを3m以上なのでそれを作るのも手間だったので、市販のwebカメラ（以前、中古で１０００円くらいで買ったものの土台を外して、軽量化したもの）とUSBケーブルの延長で対応しました。webカメラは音声も高性能に取れるのでとても良い選択だったと思います。
突っ張り棒
カメラ設置をどうするか悩みましたが、コンクリートアンカーなどは壁面を気づつけてしまうので家にあった長い突っ張り棒を使いました。カメラも軽いものなので、テープとナイロン紐で固定する感じでやってみました。
データ保存と配信方法
定点観測では大量のデータが発生します。データ保存方法として次の選択肢を検討しました：
- 使っていないSSDにデータを保存する方法
- メリット：高画質で保存可能
- デメリット：容量制限あり、データ管理が必要、データを改修する手間がある
- YouTubeライブ配信を活用する方法
- メリット：データ容量を消費しない、いつでも振り返り視聴可能
- デメリット：動画の加工が難しい可能性
結果的にYouTubeライブ配信を選択しました。これはとても良い選択でした。データ容量を気にする必要がなく、振り返り視聴も簡単にできます。
YouTubeのアーカイブ機能を使って動画をダウンロードすることもできます。
データの切り出し
ただ見るだけでは面白くなく、データが多いので、必要な部分だけ見たいという要求がでてきました。そこで、動体検知プログラムを自作し、鳥が映っている部分だけを自動的に抽出できるようにしました。このプログラムは胴体検知で鳥を検知し、その前後の映像を切り出す仕組みです。汎用性があるため、他の観察プロジェクトでも使えるかもしれないのでこちらにアップロードしておきます。
https://github.com/hiirofish/birds_video_cut
このような感じで検知できます。
実際の検知された動画のダイジェストはこちらになります：
成果と今後の展開
24時間のライブ配信できる環境を作成しました。まだまだコシアカツバメの観察はこれからですが、何か面白い動画が取れればと思っています。
