Samarali issiqlik kamerasi: 10 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

• Men samolyotga ulanadigan va termografik tasvirdan yasalgan aralash ramkani jonli efirda uzatadigan, radiatsiya va ko'rinadigan yorug'lik bilan muntazam suratga oladigan qurilmani ishlab chiqdim.
• Platforma kichkina bitta taxtali kompyuter, termal kamera sensori va oddiy kamera modulidan iborat.
• Loyiha issiqlik imzosi bilan ajralib turadigan quyosh panelining shikastlanishini aniqlash uchun arzon termal tasvirlash platformasining imkoniyatlarini o'rganishga qaratilgan.

Ta'minotlar

• Raspberry Pi 3B+
• Panasonic AMG8833 tarmoqli ko'z
• Pi Kamera V2
• VNC tomoshabinli noutbuk

1 -qadam: tenglikni ishlab chiqish

• Panasonic panjara-ko'z sensori uchun tenglikni platasi Auto-desk EAGLE yordamida yaratilishi mumkin.
• . Brd fayli Adafruit AMG8833 moduliga o'xshash ishlab chiqarilgan
• Keyin tenglikni PCB ishlab chiqaruvchilari bilan chop etish mumkin va men pcbway.com saytidan foydalandim, bu erda mening birinchi buyurtmam mutlaqo bepul edi.
• Men shuni payqadimki, tenglikni lehimlash men bilgan lehimdan butunlay farq qiladi, chunki u sirtga o'rnatilgan qurilmalarni o'z ichiga oladi, shuning uchun men boshqa PCB ishlab chiqaruvchisiga bordim va PCB -ni sensor bilan lehimladim.

2 -qadam: dasturiy ta'minotni ishlab chiqish

• Kod Thonny, python Integrated Development Environment -da yozilgan.
• Loyihaning asosiy tartibi pi kamerasini ulash va tegishli dasturiy ta'minotni o'rnatish edi.
• Keyingi qadam, termal sensorni GPIO pinlarini to'g'rilash uchun ulash va sensordan foydalanish uchun Adafruit kutubxonasini o'rnatish edi.
• Adafruit kutubxonasida sensorni o'qish va haroratni ranglarga moslashtirish uchun skript bor edi, lekin u yaratgan tasvirlarni bajarish imkonsiz edi
• Shuning uchun kod asosan ikkita kadrni birlashtirish uchun tasvirni qayta ishlashni qo'llab -quvvatlaydigan formatga qayta yozildi.

3 -qadam: Sensorlarni o'qish

• Termal kameradan ma'lumotlarni yig'ish uchun ADAFRUIT kutubxonasi ishlatilgan bo'lib, u sensorlarni alohida -alohida elementlardan o'lchangan Selsiy darajasida haroratni o'z ichiga olgan massivni hosil qilish uchun o'qish piksellari () yordamida qayta ishga tushirishga imkon beradi.
• Pi kamerasi uchun picamera.capture () funktsiyasi buyrug'i belgilangan fayl formatidagi tasvirni yaratadi
• Tez ishlov berish uchun quyi piksellar sonini 500 x 500 piksel qilib belgilandi

4 -qadam: issiqlik sensori o'rnatish

• Birinchidan, biz Adafruit kutubxonasi va python paketlarini o'rnatishimiz kerak
• Buyruq satrini oching va ishga tushiring: sudo apt-get update, bu sizga Pi-ni yangilaydi
• Keyin buyruq bering: sudo apt-get install -y build-muhim python-pip python-dev python-smbus git
• Keyin ishga tushiring: git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO…. Bu Adafruit paketini Raspberry Pi -ga yuklaydi.
• Katalog ichida harakatlaning: cd Adafruit_Python_GPIO
• Va buyruqni bajarib o'rnatishni o'rnating: sudo python setup.py install
• Endi scipy va pygame-ni o'rnating: sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame
• Nihoyat, buyruq berish orqali ranglar kutubxonasini o'rnating: sudo pip install color Adafruit_AMG88xx

5 -qadam: I2C interfeysini yoqish

• Buyruqni bering: sudo raspi-config
• Murakkab variantlarni bosing va I2C -ni tanlang, so'ng uni yoqing va Finish -ni tanlang
• I2C -ni muvaffaqiyatli yoqish uchun Pi -ni qayta ishga tushiring
• Kamera va VNC interfeyslarini yoqganingizga ishonch hosil qiling

6 -qadam: Sensor va kamerani ulash

• Siz Pi -ga AMG8833 -ning faqat 4 ta pinini ulashingiz va IQ -pinni tark etishingiz kerak.
• 5V kuchlanishli va tuproqli GPIO pinlari 1 va 6 ga ulanishi mumkin
• SDA va SCL Pi ning 4 va 5 -pinlariga ulangan.
• Malinaga ssh bilan kiring
• ishga tushirish: sudo i2cdetect -y 1
• 9 -ustunda siz "69" raqamini ko'rishingiz kerak, aks holda sensorni Pi bilan ulashda muammo bo'lmasa.
• Nihoyat, v2 pi kamerasini malina pi kamerasining uyasiga ulang

7 -qadam: Issiqlik xaritasi

• Buyruqni bering: git clone
• Adafruit_AMG88xx_python/misollar katalogiga o'ting
• buyruq bering: sudo python termal_cam.py
• Men quyida AMG8833 issiqlik xaritasi kodini biriktirdim.

8 -qadam: tasvirni qayta ishlash

• Harorat xaritasi

  1. Issiqlik ma'lumotlarini vizualizatsiya qilish uchun harorat qiymatlari ko'k gradusdan qizil ranggacha bo'lgan ranglar gradientiga joylashtiriladi.
  2. Sensor ishga tushganda, eng past harorat 0 (ko'k) va eng yuqori harorat 1023 (qizil) ga tenglashtiriladi.
  3. Boshqa barcha haroratlar oralig'ida o'zaro bog'liq qiymatlar beriladi
  4. Sensor chiqishi 1 x 64 massiv bo'lib, matritsaga o'zgartiriladi.
• Interpolatsiya
  1. Termal sensorning o'lchamlari ancha past, 8 x 8 piksel, shuning uchun piksellar sonini 32 x 32 ga oshirish uchun kub interpolatsiyasi qo'llaniladi, bu matritsani 16 barobar katta qiladi.
  2. Interpolatsiya ma'lum nuqtalar to'plami o'rtasida yangi ma'lumotlar nuqtalarini qurish orqali ishlaydi, ammo aniqlik pasayadi.

• Rasmlar uchun raqamlar

  1. 32 x 32 matritsada 0 dan 1023 gacha bo'lgan raqamlar RGB rang modelida o'nlik kodga aylantiriladi.
  2. O'nli kasr kodidan SciPy kutubxonasi yordamida tasvirni yaratish oson

• Qayta taxallus yordamida o'lchamlarini o'zgartirish

  1. Pi kamerasining piksellar soniga mos kelishi uchun 32 x 32 tasvirning o'lchamini 500 x 500 ga o'zgartirish uchun PIL (Python Image Library) ishlatiladi.
  2. U kattalashtirilganda piksellar orasidagi qirralarni tekislaydigan piyodalarga qarshi filtrga ega

• Shaffof rasm qoplamasi

  1. Raqamli tasvir va issiqlik tasviri har biri 50% shaffoflik bilan qo'shilib, bitta yakuniy tasvirga qo'shiladi.
  2. Qachonki ular orasidagi masofa parallel bo'lgan ikkita datchikdan olingan tasvirlar birlashtirilsa, ular bir -biriga to'liq mos kelmaydi
  3. Nihoyat, AMG8833 tomonidan Minimal va Maksimal harorat o'lchovlari displeyda matnni joylashtirish bilan ko'rsatiladi

9 -qadam: kod va PCB fayllari

Men quyida loyihaning sinov va yakuniy kodini biriktirdim

10 -qadam: Xulosa

• Shunday qilib, Raspberry Pi va AMG8833 bilan termal kamera qurildi.
• Oxirgi video ushbu xabarga joylashtirilgan
• Ko'rish mumkinki, men chiroq yonib turganida harorat bir zumda o'zgaradi va chiroq yonadi sensori aniq aniqlanadi.
• Shunday qilib, ushbu loyihani xonaga kirgan odamlarda isitmani aniqlash uchun yanada rivojlantirish mumkin, bu COVID19 inqirozida juda foydali bo'ladi.