Ucuz Termal Kamera: 10 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

• Bir pilotsuz təyyarəyə qoşula bilən və termal şüalanma və görünən işıqla müntəzəm fotoşəkilləri göstərən qarışıq bir çərçivəni canlı yayımlaya bilən bir cihaz hazırladım.
• Platforma kiçik bir tək taxtalı kompüter, termal kamera sensoru və adi kamera modulundan ibarətdir.
• Bu layihə, istilik imzaları ilə xarakterizə olunan günəş panelindəki zərərləri aşkar etmək üçün aşağı qiymətli bir termal görüntü platformasının imkanlarını araşdırmağı hədəfləyir.

Təchizat

• Raspberry Pi 3B+
• Panasonic AMG8833 şəbəkə gözü
• Pi Kamera V2
• VNC görüntüleyicisi olan noutbuk

Addım 1: PCB İnkişafı

• Panasonic şəbəkə gözü sensoru üçün PCB lövhəsi Auto-desk EAGLE köməyi ilə dizayn edilə bilər.
• . Brd faylı, kiçik dəyişikliklərlə Adafruit AMG8833 moduluna bənzər şəkildə hazırlanmışdır
• Sonra PCB PCB istehsalçıları ilə çap edilə bilər və mən ilk sifarişimin tamamilə pulsuz olduğu pcbway.com saytından istifadə etdim.
• PCB lehiminin səthə quraşdırılmış qurğularla əlaqəli bildiyim lehimdən tamamilə fərqli olduğunu gördüm, buna görə başqa bir PCB istehsalçısına getdim və PCB -ni sensorla lehimlədim.

Addım 2: Proqram təminatı

• Kod Thonny, python Integrated Development Environment -da yazılmışdır.
• Layihənin arxasındakı prosedur, pi kameranı bağlamaq və əlaqəli proqramları qurmaq idi.
• Növbəti addım, termal sensoru GPIO sancaqlarını düzəltmək və sensordan istifadə etmək üçün Adafruit Kitabxanasını quraşdırmaq idi.
• Adafruit kitabxanasında sensoru oxumaq və temperaturu rənglərlə müqayisə etmək üçün skript var idi, lakin yaratdığı hərəkət edən şəkillər həyata keçirilə bilmədi
• Buna görə kod, əsasən iki çərçivəni birləşdirmək üçün görüntü işlənməsini dəstəkləyən bir formata yenidən yazıldı.

Addım 3: Sensorların oxunması

• Termal kameradan məlumat toplamaq üçün sensorların ayrı elementlərdən ölçülən Selsi dərəcəsində tempratürləri ehtiva edən bir sıra əmələ gətirən sensorlar əmr oxunuş pikselləri () ilə yenidən açmağa imkan verən ADAFRUIT kitabxanası istifadə edildi.
• Pi kamera üçün, picamera.capture () funksiyası əmri, müəyyən bir çıxış fayl formatı olan bir görüntü yaradır
• Sürətli işlənməni təmin etmək üçün daha aşağı bir qətnamə 500 x 500 piksel olaraq təyin edildi

Addım 4: İstilik Sensorunun Qurulması

• Əvvəlcə Adafruit Kitabxanasını və python paketlərini quraşdırmalıyıq
• Əmr əmrini açın və işə salın: sizi yeniləyəcək sudo apt-get update
• Sonra əmr verin: sudo apt-get install -y build-essential python-pip python-dev python-smbus git
• Sonra işləyin: git clone
• Dizin daxilində hərəkət edin: cd Adafruit_Python_GPIO
• Və əmrini yerinə yetirərək quraşdırma qurun: sudo python setup.py install
• İndi scipy və pygame qurun: sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame
• Nəhayət, əmr verərək rəng kitabxanasını quraşdırın: sudo pip install color Adafruit_AMG88xx

Addım 5: I2C İnterfeysini aktivləşdirin

• Komanda verin: sudo raspi-config
• Ətraflı seçimlərə vurun və I2C seçin və sonra onu aktivləşdirin və Bitir seçin
• I2C -ni uğurla aktivləşdirmək üçün Pi -ni yenidən başladın
• Kamera və VNC interfeyslərini də aktiv etdiyinizə əmin olun

Addım 6: Sensorun və Kameranın naqilləşdirilməsi

• Pi -yə yalnız 4 AMG8833 pinini bağlamalı və IR pinini tərk etməlisiniz.
• 5V təchizatı və torpaq GPIO 1 və 6 pinlərinə qoşula bilər
• SDA və SCL, Pi'nin 4 və 5 pinlərinə bağlanır.
• Ssh ilə moruq daxil olun
• Çalıştır: sudo i2cdetect -y 1
• Sensorun Pi ilə bağlanmasında hər hansı bir problem yoxdursa, 9 -cu sütunda "69" görməlisiniz.
• Nəhayət, pi kamera v2 -ni moruq pi -dəki kamera yuvasına qoşun

Addım 7: İstilik Xəritəçəkmə

• Komanda verin: git clone
• Adafruit_AMG88xx_python/nümunələri qovluğuna keçin
• əmri verin: sudo python termal_cam.py
• Aşağıda AMG8833 istilik Xəritəçəkmə kodunu əlavə etdim.

Addım 8: Şəkil İşlənməsi

• Temperatur Xəritəçəkmə

  1. İstilik məlumatlarını görselleştirmek üçün, temperatur dəyərləri, aralarındakı bütün digər rənglərlə birlikdə göydən qırmızıya qədər bir rəng gradientinə çevrilir.
  2. Sensor işə salındıqda ən aşağı temperatur 0 (Mavi) və ən yüksək temperatur 1023 (Qırmızı) ilə müqayisə edilir.
  3. Aralarındakı bütün digər temperaturlara intervalda əlaqəli dəyərlər verilir
  4. Sensor çıxışı 1 x 64 ölçüsündədir və matrisə çevrilir.
• İnterpolasiya
  1. Termal sensorun qətnaməsi olduqca aşağıdır, 8 x 8 piksel, buna görə qətnaməni 32 x 32 -ə çatdırmaq üçün kub interpolasiyası istifadə olunur, bu da matrisin 16 qat daha böyük olması ilə nəticələnir.
  2. İnterpolasiya, müəyyən nöqtələr arasında yeni məlumat nöqtələri quraraq işləyir, lakin dəqiqlik azalır.

• Şəkillər üçün nömrələr

  1. 32 x 32 matrisdə 0 -dan 1023 -ə qədər olan rəqəmlər RGB rəng modelində ondalık koda çevrilir.
  2. Ondalık koddan SciPy kitabxanasından bir funksiya ilə şəkil yaratmaq asandır

• Ölçmə ölçüsünün kənarlaşdırılması ilə

  1. Pi kameranın qətnaməsinə uyğun olaraq 32 x 32 görüntünün ölçüsünü 500 x 500 olaraq dəyişdirmək üçün PIL (Python Image Library) istifadə olunur.
  2. Böyüdükdə piksellər arasındakı kənarları hamarlaşdıran kənarlaşdırma filtrinə malikdir

• Şəffaf Şəkil üst -üstə düşmə

  1. Rəqəmsal görüntü və istilik görüntüsü daha sonra hər birinə 50% şəffaflıq əlavə edərək bir son şəklə qarışdırılır.
  2. Aralarında paralel məsafə olan iki sensordan gələn görüntülər əridildikdə, tamamilə üst -üstə düşməz
  3. Nəhayət, AMG8833 tərəfindən Minimum və Maksimum Temperatur ölçüləri ekranda üst -üstə düşən mətnlə göstərilir

Addım 9: Kod və PCB Faylları

Layihə üçün test və son kodu aşağıda əlavə etdim

Addım 10: Nəticə

• Beləliklə, Raspberry Pi və AMG8833 ilə bir termal kamera quruldu.
• Son video bu yazıya yerləşdirilib
• Çakmağı qurğunun yanına yaxınlaşdırdığımda və temperaturun anında dəyişdiyini müşahidə edə bilərəm və alovun alovu sensor tərəfindən dəqiq aşkar edilmişdir.
• Bu səbəbdən, bu COVID19 böhranında çox faydalı olacaq bir otağa girən insanlarda ateş aşkarlanması üçün bu layihə daha da inkişaf etdirilə bilər.