ეფექტური თერმული კამერა: 10 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

• მე შევიმუშავე მოწყობილობა, რომელიც შეიძლება მიმაგრდეს თვითმფრინავზე და შეუძლია პირდაპირ ეთერში გადასცეს თერმოგრაფიული გამოსახულების შერეული ჩარჩო, რომელიც აჩვენებს თერმული გამოსხივებას და რეგულარულ ფოტოგრაფიას ხილული შუქით.
• პლატფორმა შედგება პატარა ერთჯერადი კომპიუტერისგან, თერმული კამერის სენსორისგან და ჩვეულებრივი კამერის მოდულისგან.
• ეს პროექტი მიზნად ისახავს დაბალფასიანი თერმული ვიზუალიზაციის პლატფორმის შესაძლებლობებს მზის პანელში დაზიანებების გამოვლენისათვის, რომელიც ხასიათდება სითბოს ხელმოწერებით.

მარაგები

• ჟოლო Pi 3B+
• Panasonic AMG8833 ბადე-თვალი
• Pi კამერა V2
• ლეპტოპი VNC მაყურებლით

ნაბიჯი 1: PCB განვითარება

• Panasonic ქსელის თვალის სენსორის PCB დაფა შეიძლება შეიქმნას Auto-desk EAGLE– ის დახმარებით.
• . Brd ფაილი შემუშავებულია Adafruit AMG8833 მოდულის მსგავსი მცირედი ცვლილებებით
• შემდეგ PCB შეიძლება დაიბეჭდოს PCB მწარმოებლებთან და მე გამოვიყენე pcbway.com, სადაც ჩემი პირველი შეკვეთა სრულიად უფასოდ იყო.
• აღმოვაჩინე, რომ PCB– ის შედუღება სრულიად განსხვავებული იყო იმ შედუღებისგან, რაც მე ვიცოდი, რადგან იგი მოიცავს ზედაპირზე დამონტაჟებულ მოწყობილობებს, ამიტომ მივედი სხვა PCB მწარმოებელთან და მივიღე ჩემი PCB სენსორთან ერთად.

ნაბიჯი 2: პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარება

• კოდი დაწერილია Thonny- ში, პითონის ინტეგრირებული განვითარების გარემოში.
• პროექტის უკან იყო პი კამერის დაკავშირება და შესაბამისი პროგრამული უზრუნველყოფის დაყენება.
• შემდეგი ნაბიჯი იყო თერმული სენსორის დაკავშირება GPIO ქინძისთავების გასასწორებლად და ადაფრუტის ბიბლიოთეკის დაყენება სენსორის გამოყენებისათვის.
• ადაფრუტის ბიბლიოთეკა შეიცავს სკრიპტს სენსორის წასაკითხად და ტემპერატურის ფერის შესატყვისად, თუმცა მის მიერ შექმნილი მოძრავი სურათების განხორციელება შეუძლებელია
• ამიტომ კოდი გადაიწერა ფორმატში, რომელიც მხარს უჭერს სურათის დამუშავებას, ძირითადად ორი ჩარჩოს ერთმანეთთან შერწყმისთვის.

ნაბიჯი 3: სენსორების კითხვა

• თერმული კამერის მონაცემების შესაგროვებლად გამოყენებულია ADAFRUIT ბიბლიოთეკა, რომელიც საშუალებას იძლევა ადვილად გაანადგუროთ სენსორები ბრძანების წაკითხვით (), წარმოქმნის მასივს, რომელიც შეიცავს ტემპერატურას ცელსიუს გრადუსზე, იზომება ცალკეული ელემენტების სენსორებიდან.
• Pi კამერისთვის, ფუნქციის ბრძანება picamera.capture () ქმნის სურათს მითითებული გამომავალი ფაილის ფორმატით
• იმისათვის, რომ მოერგოს სწრაფ დამუშავებას, უფრო დაბალი გარჩევადობაა 500 x 500 პიქსელი

ნაბიჯი 4: თერმული სენსორის დაყენება

• პირველ რიგში, ჩვენ უნდა დავაინსტალიროთ ადაფრუტის ბიბლიოთეკა და პითონის პაკეტები
• გახსენით ბრძანების სტრიქონი და გაუშვით: sudo apt-get განახლება, რომელიც განაახლებს თქვენ Pi
• შემდეგ გასცეს ბრძანება: sudo apt-get install -y build-thelbური python-pip python-dev python-smbus git
• შემდეგ გაუშვით: git კლონი https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO…. რომელიც ჩამოტვირთავს Adafruit პაკეტს თქვენს Raspberry Pi– ში
• გადაადგილდით დირექტორიაში: cd Adafruit_Python_GPIO
• და დააინსტალირეთ კონფიგურაცია ბრძანების გაშვებით: sudo python setup.py install
• ახლა დააინსტალირეთ scipy და pygame: sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame
• დაბოლოს, დააინსტალირეთ ფერადი ბიბლიოთეკა ბრძანების გაცემით: sudo pip install color Adafruit_AMG88xx

ნაბიჯი 5: I2C ინტერფეისის ჩართვა

• გასცეს ბრძანება: sudo raspi-config
• დააწკაპუნეთ მოწინავე პარამეტრებზე და აირჩიეთ I2C, შემდეგ ჩართეთ იგი და აირჩიეთ დასრულება
• გადატვირთეთ Pi, რომ წარმატებით ჩართოთ I2C
• დარწმუნდით, რომ თქვენ ჩართეთ კამერა და VNC ინტერფეისებიც

ნაბიჯი 6: სენსორისა და კამერის გაყვანილობა

• თქვენ უნდა დაუკავშიროთ AMG8833– ის მხოლოდ 4 პინი Pi– ს და დატოვოთ IR პინი.
• 5V მიწოდება და მიწა შეიძლება დაუკავშირდეს GPIO ქინძისთავებს 1 და 6
• SDA და SCL მიერთებულია Pi- ს 4 და 5 პინზე.
• შედით ჟოლოს ssh- ით
• გაუშვით: sudo i2cdetect -y 1
• თქვენ უნდა ნახოთ "69" მე -9 სვეტზე, თუ არა, არის პრობლემა სენსორის Pi- სთან გაყვანილობაში.
• ბოლოს დააკავშირეთ pi კამერა v2 ჟოლოს პი კამერის სლოტთან

ნაბიჯი 7: სითბოს რუქა

• გასცეს ბრძანება: git clone
• გადადით დირექტორიაში Adafruit_AMG88xx_python/მაგალითები
• გასცეს ბრძანება: sudo python thermal_cam.py
• ქვემოთ დავამატე კოდი სითბოს რუქისთვის AMG8833.

ნაბიჯი 8: სურათის დამუშავება

• ტემპერატურის რუქა

  1. თერმული მონაცემების ვიზუალიზაციისთვის, ტემპერატურის მნიშვნელობები ასახულია ფერის გრადიენტში, ლურჯიდან წითლამდე, ყველა სხვა ფერს შორის.
  2. როდესაც სენსორი იწყებს მუშაობას, ყველაზე დაბალი ტემპერატურა აისახება 0 -მდე (ლურჯი) და ყველაზე მაღალი ტემპერატურა 1023 -მდე (წითელი)
  3. ყველა სხვა ტემპერატურა მათ შორის ენიჭება კორელაციურ მნიშვნელობებს ინტერვალში
  4. სენსორის გამომავალი არის 1 x 64 მასივი, რომელიც შეცვლილია მატრიცაში.

• ინტერპოლაცია

  1. თერმული სენსორის გარჩევადობა საკმაოდ დაბალია, 8 x 8 პიქსელი, ამიტომ კუბური ინტერპოლაცია გამოიყენება რეზოლუციის 32 x 32 -მდე გასაზრდელად, რის შედეგადაც მატრიცა 16 -ჯერ დიდია
  2. ინტერპოლაცია მუშაობს ახალი მონაცემთა წერტილების აგებით ცნობილ წერტილებს შორის, თუმცა სიზუსტე მცირდება.

• რიცხვები სურათებზე

  1. რიცხვები 0 -დან 1023 -მდე 32 x 32 მატრიცაში გარდაიქმნება ათობითი კოდში RGB ფერის მოდელში.
  2. ათობითი კოდიდან ადვილია გამოსახულების გენერირება ფუნქციით SciPy ბიბლიოთეკიდან

• ზომის შეცვლა ალიაზინგის საწინააღმდეგოდ

  1. 32 x 32 სურათის 500 x 500 -მდე ზომის შესაცვლელად, Pi კამერის გარჩევადობის შესატყვისად გამოიყენება PIL (პითონის სურათების ბიბლიოთეკა).
  2. მას აქვს გამამხნევებელი ფილტრი, რომელიც გადიდდება პიქსელებს შორის კიდეებს გადიდებისას

• გამჭვირვალე გამოსახულების გადაფარვა

  1. ციფრული გამოსახულება და სითბოს გამოსახულება შერეულია ერთ საბოლოო სურათზე და ამატებს მათ 50% გამჭვირვალობით.
  2. როდესაც ორი სენსორის სურათები მათ შორის პარალელური მანძილი ერთმანეთთან შერწყმულია, ისინი სრულად არ გადაფარავს
  3. დაბოლოს, AMG8833– ის მინიმალური და მაქსიმალური ტემპერატურის ზომები ნაჩვენებია ტექსტის გადაფარვით

ნაბიჯი 9: კოდი და PCB ფაილები

ქვემოთ დავამატე პროექტის ტესტირება და საბოლოო კოდი

ნაბიჯი 10: დასკვნა

• ამგვარად შეიქმნა თერმული კამერა Raspberry Pi და AMG8833.
• ამ ვიდეოში ჩადებულია ბოლო ვიდეო
• შეიძლება შეამჩნიოთ, რომ ტემპერატურა მყისიერად იცვლება, როდესაც სანთებელას ვიღებ დაყენების მახლობლად და სანთებელას ალი სენსორმა ზუსტად გამოავლინა.
• ამრიგად, ეს პროექტი შეიძლება შემდგომში შემუშავდეს ოთახში შესული ადამიანების ცხელების გამოვლენის მიზნით, რაც ძალიან გამოსადეგი იქნება ამ COVID19 კრიზისში.