Kamera termike me kosto efektive: 10 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

• Unë kam zhvilluar një pajisje që mund të lidhet me një dron dhe mund të transmetojë drejtpërdrejt një kornizë të përzier të bërë nga imazhi termografik që tregon rrezatim termik dhe fotografi të rregullta me dritë të dukshme.
• Platforma përbëhet nga një kompjuter i vogël me një bord të vetëm, një sensor kamera termike dhe një modul të rregullt të kamerës.
• Ky projekt synon të shqyrtojë mundësitë e një platforme të imazhit termik me kosto të ulët për zbulimin e dëmtimeve në panelin diellor i cili karakterizohet nga nënshkrimet e nxehtësisë.

Furnizimet

• Raspberry Pi 3B+
• Rrjetë-sy Panasonic AMG8833
• Kamera Pi V2
• Laptop me shikues VNC

Hapi 1: Zhvillimi i PCB

• Pllaka PCB për sensorin e rrjetës së syve Panasonic mund të dizajnohet me ndihmën e Auto-desk EAGLE.
• Skedari.brd është zhvilluar i ngjashëm me modulin Adafruit AMG8833 me modifikime të vogla
• Pastaj PCB mund të printohet me prodhuesit e PCB dhe unë përdor pcbway.com, ku porosia ime e parë ishte plotësisht falas.
• Kam gjetur se bashkimi i PCB -së ishte krejtësisht i ndryshëm nga saldimi që dija pasi përfshinte pajisje të montuara në sipërfaqe, kështu që shkova te një prodhues tjetër i PCB -ve dhe mora PCB -në time të bashkuar me sensorin.

Hapi 2: Zhvillimi i softuerit

• Kodi është shkruar në Thonny, një Mjedis Zhvillimi i Integruar i Python.
• Procedura prapa projektit ishte lidhja e kamerës pi dhe instalimi i softuerit përkatës.
• Hapi tjetër ishte lidhja e sensorit termik për të korrigjuar kunjat GPIO dhe instalimin e Bibliotekës Adafruit për përdorimin e sensorit.
• Biblioteka Adafruit përmbante shkrim për leximin e sensorit dhe hartimin e temperaturave në ngjyra, megjithatë, imazhet lëvizëse që krijoi nuk mund të zbatoheshin
• Prandaj kodi u rishkrua në një format që mbështet përpunimin e imazhit, kryesisht për bashkimin e dy kornizave së bashku.

Hapi 3: Leximi i sensorëve

• Për të mbledhur të dhëna nga kamera termike u përdor biblioteka ADAFRUIT, e cila lejon lehtësimin e ndjeshëm të sensorëve me lexues të komandës (), duke gjeneruar një grup që përmban temperatura në shkallë Celsius të matur nga sensorë të elementeve të veçanta.
• Për kamerën Pi, komanda e funksionit picamera.capture () gjeneron një imazh me formatin e specifikuar të skedarit dalës
• Për t'iu përshtatur përpunimit të shpejtë, një rezolucion më i ulët u vendos në 500 x 500 piksele

Hapi 4: Konfigurimi i sensorit termik

• Së pari, ne duhet të instalojmë Bibliotekën Adafruit dhe paketat python
• Hapni vijën e komandës dhe ekzekutoni: sudo apt-get update e cila do t’ju përditësojë Pi
• Pastaj lëshoni komandën: sudo apt-get install -y build-thelbësor python-pip python-dev python-smbus git
• Pastaj ekzekutoni: git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO…. I cili do të shkarkojë paketën Adafruit në Raspberry Pi tuaj
• Lëvizni brenda drejtorisë: cd Adafruit_Python_GPIO
• Dhe instaloni konfigurimin duke ekzekutuar komandën: sudo python setup.py install
• Tani instaloni scipy dhe pygame: sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame
• Së fundi, instaloni bibliotekën e ngjyrave duke lëshuar komandën: sudo pip install color Adafruit_AMG88xx

Hapi 5: Aktivizimi i ndërfaqes I2C

• Lëshoni komandën: sudo raspi-config
• Klikoni në opsionet e Avancuara dhe zgjidhni I2C dhe më pas aktivizojeni atë dhe zgjidhni Përfundo
• Rinisni Pi për të aktivizuar me sukses I2C
• Sigurohuni që të keni aktivizuar gjithashtu ndërfaqet Kamera dhe VNC

Hapi 6: Instalimi i sensorit dhe kamerës

• Ju duhet të lidhni vetëm 4 kunja të AMG8833 me Pi dhe të lini pinin IR.
• Furnizimi 5V dhe toka mund të lidhen me kunjat GPIO 1 dhe 6
• SDA dhe SCL janë të lidhura në pin 4 dhe 5 të Pi.
• Hyni në mjedër me ssh
• drejtuar: sudo i2cdetect -y 1
• Ju duhet të shihni "69" në kolonën e 9 -të nëse jo, ka ndonjë problem në lidhjen e sensorit me Pi.
• Më në fund lidhni kamerën pi2 v2 me folenë e kamerës në pi mjedër

Hapi 7: Hartimi i nxehtësisë

• Nxjerr komandën: git klon
• Kaloni në drejtorinë Adafruit_AMG88xx_python/shembuj
• lëshoni komandën: sudo python therm_cam.py
• Unë kam bashkangjitur kodin për hartëzimin e nxehtësisë AMG8833 më poshtë.

Hapi 8: Përpunimi i imazhit

• Hartimi i temperaturës

  1. Për të vizualizuar të dhënat termike, vlerat e temperaturës janë hartuar në një gradient ngjyrash, duke filluar nga blu në të kuqe me të gjitha ngjyrat e tjera në mes
  2. Kur ndizet sensori, temperatura më e ulët shënohet në 0 (Blu) dhe temperatura më e lartë në 1023 (E kuqe)
  3. Të gjitha temperaturat e tjera në mes janë caktuar vlera të ndërlidhura brenda intervalit
  4. Dalja e sensorit është një grup 1 x 64 i cili ndryshon madhësinë në një matricë.

• Interpolimi

  1. Rezolucioni i sensorit termik është mjaft i ulët, 8 x 8 piksele, kështu që interpolimi kub përdoret për të rritur rezolucionin në 32 x 32, gjë që rezulton në matricë 16 herë më të madhe
  2. Interpolimi funksionon duke ndërtuar pika të reja të të dhënave midis një grupi pikash të njohura megjithatë saktësia zvogëlohet.

• Numrat në imazhe

  1. Numrat që variojnë nga 0 në 1023 në matricën 32 x 32 shndërrohen në kod dhjetor në modelin e ngjyrave RGB.
  2. Nga kodi dhjetor, është e lehtë të krijosh imazh me një funksion nga biblioteka SciPy

• Ndryshimi i madhësisë me anti-aliasing

  1. Për të ndryshuar madhësinë e imazhit 32 x 32 në 500 x 500 në mënyrë që të përputhet me rezolucionin e kamerës Pi, përdoret PIL (Python Image Library).
  2. Ka një filtër anti-aliasing i cili do të zbusë skajet midis pikselave kur të zmadhohen

• Mbivendosje transparente e imazhit

  1. Imazhi dixhital dhe imazhi i nxehtësisë përzihen më pas në një imazh përfundimtar duke i shtuar ato me 50% transparencë secila.
  2. Kur imazhet nga dy sensorë me një distancë paralele midis tyre bashkohen, ato nuk do të mbivendosen plotësisht
  3. Së fundi, masat e temperaturës minimale dhe maksimale nga AMG8833 shfaqen me tekst të mbivendosur në ekran

Hapi 9: Kodi dhe skedarët PCB

Unë kam bashkangjitur testin dhe kodin përfundimtar për projektin më poshtë

Hapi 10: Përfundimi

• Kështu është ndërtuar një Kamera termike me Raspberry Pi dhe AMG8833.
• Videoja përfundimtare është përfshirë në këtë postim
• Mund të vërehet se temperatura ndryshon menjëherë kur marr çakmakun pranë konfigurimit dhe flaka e çakmakut është zbuluar me saktësi nga sensori.
• Prandaj, ky projekt mund të zhvillohet më tej për zbulimin e etheve tek njerëzit që hyjnë në një dhomë, e cila do të jetë shumë e dobishme në këtë krizë COVID19.