Tasuv termokaamera: 10 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

• Olen välja töötanud seadme, mida saab drooni külge kinnitada ja millega saab otseülekandena edastada termograafilisest pildist koosnevat segakaadrit, mis näitab soojuskiirgust ja tavalist nähtava valgusega pildistamist.
• Platvorm koosneb väikesest ühe pardal olevast arvutist, termokaamera andurist ja tavalisest kaameramoodulist.
• Selle projekti eesmärk on uurida odava termopildiplatvormi võimalusi päikesepaneelide kahjustuste tuvastamiseks, mida iseloomustavad soojusallikad.

Tarvikud

• Vaarika Pi 3B+
• Panasonicu AMG8833 võrgusilm
• Pi kaamera V2
• Sülearvuti koos VNC vaatajaga

Samm: PCB väljatöötamine

• Panasonicu võrgusilma anduri trükkplaati saab kujundada Auto-desk EAGLE abil.
• . Brd -fail on välja töötatud sarnaselt Adafruit AMG8833 mooduliga, kergete muudatustega
• Siis saab trükkplaadi trükkida PCB tootjatega ja ma kasutasin pcbway.com, kus mu esimene tellimus oli täiesti tasuta.
• Leidsin, et trükkplaatide jootmine oli täiesti erinev jootmisest, mida ma tundsin, kuna see hõlmas pinnale paigaldatavaid seadmeid, nii et ma läksin teise PCB tootja juurde ja sain PCB -d anduriga joodetud.

2. samm. Tarkvara devopment

• Kood on kirjutatud Thytny, python integreeritud arenduskeskkonnas.
• Projekti taga oli pi kaamera ühendamine ja sellega seotud tarkvara installimine.
• Järgmine samm oli ühendada termoandur GPIO tihvtide korrigeerimiseks ja paigaldada Adafruit Library anduri kasutamiseks.
• Adafruit raamatukogu sisaldas skripti anduri lugemiseks ja temperatuuride värvide vastendamiseks, kuid selle loodud liikuvaid pilte ei saanud rakendada
• Seetõttu kirjutati kood ümber vormingusse, mis toetab pilditöötlust, peamiselt kahe kaadri ühendamiseks.

3. samm: andurite lugemine

• Andmete kogumiseks soojuskaamerast kasutati ADAFRUIT raamatukogu, mis võimaldab andureid hõlpsalt käsu readpixels () abil kergendada, luues massiivi, mis sisaldab temperatuuriandmeid Celsiuse kraadides, mõõdetuna andurite eraldi elementidest.
• Pi -kaamera puhul loob funktsioonikäsk picamera.capture () pildi, millel on määratud väljundfailivorming
• Kiireks töötlemiseks sobitati madalamaks eraldusvõimeks 500 x 500 pikslit

4. samm: termoanduri seadistamine

• Esiteks peame installima Adafruit Library ja pythoni paketid
• Avage käsuviip ja käivitage: sudo apt-get update, mis värskendab teid Pi
• Seejärel andke käsk: sudo apt-get install -y build-essential python-pip python-dev python-smbus git
• Seejärel käivitage: git kloon https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO…. Mis laadib teie Raspberry Pi alla Adafruit'i paketi
• Liikuge kataloogi: cd Adafruit_Python_GPIO
• Ja installige install, käivitades käsu: sudo python setup.py install
• Installige nüüd Scipy ja Pygame: sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame
• Lõpuks installige värviteek, väljastades käsu: sudo pip install color Adafruit_AMG88xx

Samm: lubage I2C liides

• Andke käsk: sudo raspi-config
• Klõpsake suvandil Täpsemad suvandid ja valige I2C, seejärel lubage see ja valige Lõpeta
• I2C edukaks lubamiseks taaskäivitage Pi
• Veenduge, et olete lubanud ka kaamera ja VNC liidesed

6. samm: anduri ja kaamera ühendamine

• Peate ühendama Pi -ga ainult 4 AMG8833 tihvti ja jätma IR -tihvti.
• 5V toite ja maanduse saab ühendada GPIO pistikutega 1 ja 6
• SDA ja SCL on ühendatud Pi pistikutega 4 ja 5.
• Logige vaarikasse sisse ssh -ga
• käivitage: sudo i2cdetect -y 1
• Kui mitte, peaksite 9. veerus nägema "69", kui mitte, siis anduri ühendamisel Pi -ga on probleeme.
• Lõpuks ühendage pi kaamera v2 vaarika pi kaamerapesaga

7. samm: kuumuse kaardistamine

• Andke käsk: git kloon
• Liikuge kataloogi Adafruit_AMG88xx_python/example
• andke käsk: sudo python thermal_cam.py
• Lisasin allpool soojuskaardistamise koodi AMG8833.

8. samm: pilditöötlus

• Temperatuuri kaardistamine

  1. Soojusandmete visualiseerimiseks kaardistatakse temperatuuriväärtused värvigradiendiks, mis ulatub sinisest punaseks ja kõik muud värvid on nende vahel
  2. Anduri käivitamisel kaardistatakse madalaim temperatuur 0 (sinine) ja kõrgeim temperatuur 1023 (punane)
  3. Kõigile teistele vahepealsetele temperatuuridele on antud ajavahemiku jooksul määratud korrelatsioonilised väärtused
  4. Anduri väljund on 1 x 64 massiiv, mis on muudetud maatriksiks.

• Interpoleerimine

  1. Termosensori eraldusvõime on üsna madal, 8 x 8 pikslit, seega kasutatakse kuupmeetrilist interpolatsiooni, et suurendada eraldusvõimet 32 x 32 -ni, mille tulemuseks on maatriks 16 korda suurem
  2. Interpoleerimine toimib uute andmepunktide loomise kaudu teadaolevate punktide vahel, kuid täpsus väheneb.

• Piltide numbrid

  1. 32 x 32 maatriksis olevad numbrid vahemikus 0 kuni 1023 teisendatakse RGB värvimudelis kümnendkoodiks.
  2. Kümnendkoodi järgi on SciPy raamatukogust funktsiooni abil lihtne pilti genereerida
• Suuruse muutmine valetamisvastase meetodiga
  1. 32 x 32 pildi suuruse muutmiseks 500 x 500, et see vastaks Pi kaamera eraldusvõimele, kasutatakse PIL (Pythoni pilditeek).
  2. Sellel on pehmendusvastane filter, mis silub pikslitevahelised servad suurendamisel

• Läbipaistev kujutise ülekate

  1. Seejärel segatakse digitaalne pilt ja soojuspilt üheks lõplikuks pildiks, lisades need 50% läbipaistvusega.
  2. Kui kahe anduri kujutised, mille vahekaugus on nende vahel, on sulatatud, ei kattu need täielikult
  3. Lõpuks kuvatakse AMG8833 minimaalse ja maksimaalse temperatuuri mõõtmised koos ülekattega tekstiga

9. samm: koodi- ja PCB -failid

Lisasin projekti testimise ja lõpliku koodi allpool

10. samm: järeldus

• Seega on Raspberry Pi ja AMG8833 abil ehitatud termokaamera.
• Viimane video on sellesse postitusse manustatud
• Võib täheldada, et temperatuur muutub koheselt, kui lähen tulemasina seadistuse lähedale ja andur tuvastab tulemasina leegi täpselt.
• Seega saab seda projekti edasi arendada ruumi sisenevate inimeste palaviku avastamiseks, mis on selles COVID19 kriisis väga kasulik.