Caméra thermique IR : 16 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Avez-vous déjà regardé un film de science-fiction ou d'action, où les personnages entrent dans une pièce noire et allument leur « vision thermique » ? Ou avez-vous déjà joué à Metroid Prime et vous souvenez-vous de la visière thermique du personnage principal ?

Eh bien, j'ai fait ces deux choses et je pense que c'est plutôt chouette. La lumière visible est un excellent moyen pour nous d'utiliser nos yeux pour voir le monde qui nous entoure, mais notre itération évolutive actuelle d'un globe oculaire présente certaines lacunes, à savoir qu'elle ne fonctionne pas sans que la lumière visible n'ait été introduite dans notre système.. Il peut également refléter de manière étrange et déformer l'image capturée par celui-ci.

Les caméras thermiques n'ont pas ces problèmes, elles détectent les longueurs d'onde infrarouges de la lumière qui sont naturellement émises par tout corps chaud. Cela signifie qu'ils fonctionnent dans l'obscurité et qu'ils ne se reflètent pas autant sur les surfaces que les longueurs d'onde de la lumière visible. Cela les rend pratiques à utiliser en l'absence d'une source de lumière visible pour détecter les corps chauds, ainsi qu'il peut être utilisé pour suivre plus précisément la cinématique d'un corps chaud en mouvement plus précisément qu'une caméra conventionnelle.

Nous avons décidé de fabriquer une caméra thermique parce que nous pensions que ce serait une extension intéressante pour transformer l'entrée IR en une représentation visuelle. Nous avons fini par utiliser un petit réseau de capteurs IR appelé Grid Eye AMG8833 et un petit ordinateur appelé Raspberry Pi qui est capable d'étendre la seule entrée 8x8 de l'AMG8833 à une sortie de 32x32, ce qui fournit une résolution décente à l'image. écran produit.

Il s'agit de notre instructable pour faire une petite caméra thermique, utilisez-la pour impressionner vos amis ou dominer dans une sorte de jeu d'intérieur joué dans l'obscurité, bien que vous deviez trouver une alimentation portable suffisante pour faire fonctionner le Pi.

Étape 1: Préparation et sécurité

Avant de commencer, vous devez savoir:

Le rayonnement infrarouge, ou IR, est un type de lumière qui émane d'un objet en raison de son énergie thermique. Le capteur IR peut détecter ce rayonnement, puis a besoin de programmes pour traiter le signal et afficher l'image.

Ce site Web fournit le logiciel pour formater une carte SD:

www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index…

Ce site Web fournit le système d'exploitation NOOBS pour exécuter le Raspberry Pi:

www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Vous trouverez de plus amples informations sur le capteur IR AMG8833 ici:

learn.adafruit.com/adafruit-amg8833-8x8-thermal-camera-sensor

Sécurité: il est conseillé de connecter les circuits avant de brancher le Raspberry Pi. Nous vous conseillons également de garder l'ensemble enfermé dans un boîtier pour protéger le matériel des courants vagabonds, des chocs et des liquides. Enfin, ne débranchez pas l'USB pour éteindre le Raspberry Pi, car cela pourrait endommager l'appareil. Au lieu de cela, utilisez la commande "shutdown now".

Étape 2: Rassemblez tous les composants et outils nécessaires

Assurez-vous d'avoir tous les composants suivants:

-Écran tactile PiTFT 2,8 (https://www.adafruit.com/product/1983)

-Capteur de caméra thermique Adafruit AMG8833 8x8 (https://www.adafruit.com/product/3538)

-Pi T-Cobbler+ et câble plat 40 broches (https://www.adafruit.com/product/2028)

-Raspberry Pi 3 B+ (https://www.adafruit.com/product/3775)

-4 cavaliers femelles/femelles

-Carte MicroSD et adaptateur (https://www.amazon.com/Samsung-MicroSD-Adapter-MB…)

Assurez-vous également que vous disposez de tous les outils suivants pour l'assemblage et le formatage:

-Ordinateur avec accès internet

-Mini câble USB

-Clavier

-Souris

Étape 3: Attachez PiTFT à Cobbler

Utilisez le câble plat à 40 broches pour connecter le support mâle à 40 broches PiTFT au support à 40 broches Cobbler. Remarque: le fil blanc sur le ruban à 40 broches doit être positionné selon la photo.

Étape 4: Attachez l'écran PiTFT au Raspberry Pi

Fixez l'écran PiTFT directement au Raspberry Pi en alignant le connecteur femelle à 40 broches du PiTFT avec le support mâle du Raspberry Pi.

Étape 5: Fixez le capteur de caméra thermique 8x8 au cordonnier

Utilisez les quatre cavaliers femelles/femelles pour attacher le capteur de caméra thermique 8x8 au cordonnier.

Vin se connecte à 5V sur Cobbler, et le reste des broches correspond aux mêmes étiquettes entre chaque broche sur la caméra thermique et sur le Cobbler. Les broches "3Vo" et "INT" de la caméra thermique ne sont pas attachées.

Le circuit terminé est illustré ci-dessus.

Étape 6: Télécharger le formateur de carte mémoire SD

Ouvrez le site https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/index.html et téléchargez le SD Card Formatter en utilisant le fichier approprié pour votre ordinateur.

Étape 7: Formatez la carte SD

Ouvrez le programme SD Card Downloader sur votre ordinateur et sélectionnez la carte, puis sélectionnez "Ecraser le format" et exécutez le programme. Cela partitionnera la carte SD en quelque chose appelé Fat32, ce qui est nécessaire pour placer un système d'exploitation sur la carte.

Étape 8: Téléchargez Noobs

Allez sur https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/ et téléchargez le fichier zip pour le logiciel Noobs.

Ouvrez le dossier zip de vos téléchargements et cliquez sur extraire. Ajoutez le nom "Noobs" à la fin du nom de destination pour créer un nouveau dossier contenant les fichiers extraits.

Étape 9: installer le système d'exploitation sur le Raspberry Pi

Copiez les fichiers extraits du dossier Noobs sur la carte SD formatée. Éjectez la carte SD et insérez-la dans le Raspberry Pi. Branchez le Pi sur un moniteur via HDMI, puis alimentez le Pi en le branchant sur l'ordinateur via USB. Vous voudrez également le connecter à une souris et à un clavier. Suivez les instructions de démarrage et installez "Raspbian OS". Assurez-vous de sélectionner la langue du clavier "American English". Cela mettra le système d'exploitation sur le Raspberry Pi et ouvrira l'écran du bureau.

Étape 10: Configurer le PiTFT

Ouvrez les connexions Internet et assurez-vous que le Pi a accès à Internet.

Ouvrez le bouton Terminal dans la barre supérieure du bureau et saisissez le code suivant:

disque ~

wget

chmod +x adafruit-pitft.sh

sudo./adafruit-pitft.sh

Ensuite, lorsque le programme s'exécute, pour ce que nous voulons, tapez 1 puis entrez pour la première requête, 1 et entrez à nouveau pour la seconde.

Astuce de dépannage: si vous obtenez une erreur indiquant qu'il manque des fichiers, passez à l'étape suivante, puis revenez à celle-ci en commençant par "sudo./adafruit-pitft.sh"

Lorsqu'on vous demande si vous voulez que la console apparaisse sur l'affichage pitft, tapez "y" puis appuyez sur Entrée.

Ensuite, tapez "y" lorsqu'on vous demande de redémarrer maintenant.

Étape 11: Si vous obtenez une erreur lors de la configuration du PiTFT…

NOOBS manque probablement quelques fichiers système qui sont nécessaires pour exécuter le logiciel pitft, si vous avez une erreur à un moment donné au cours de la dernière étape, ce sont les instructions pour corriger l'erreur. Le problème est qu'il doit y avoir des fichiers supplémentaires dans un référentiel particulier, ouvrez le référentiel en tapant la commande suivante:

sudo nano /etc/apt/sources.list

Cela ouvrira un éditeur de terminal pour ce référentiel et vous pourrez ajouter des fichiers ici en insérant des lignes supplémentaires. Les lignes supplémentaires vous sont en fait données par le message d'erreur comprenant la source des fichiers, c'est la ligne que j'ai dû saisir pour obtenir mes fichiers manquants:

deb https://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch main contrib micrologiciel d'extraction non libre

Pour enregistrer cette modification, le raccourci clavier est ctrl+O pour « Write Out », puis ctrl+T puis entrez pour rechercher le fichier, puis écrasez le fichier d'origine dans le dossier approprié. Notez que le "fichier approprié" est le nom du fichier que vous avez ouvert, alias "/etc/apt/sources.list" Assurez-vous de ne pas sélectionner la version.d du fichier. Fermez ensuite la fenêtre une fois enregistrée.

Revenez à l'étape précédente pour terminer le processus de configuration du pitft.

Étape 12: Mettez à jour Pi et obtenez le logiciel nécessaire

À ce stade, le PiTFT sera votre console.

Astuce de dépannage: si vous rencontrez des problèmes de fonctionnement en utilisant simplement la console PiTFT, vous pouvez taper la commande startx pour ouvrir à nouveau le bureau complet.

Pour mettre à jour le Pi, tapez cette commande:

sudo apt-get mise à jour

Ensuite, une fois le Pi mis à jour, nous installerons le logiciel permettant d'utiliser l'AMG8833. Tapez les commandes suivantes:

sudo apt-get install -y build-essential python-pip python-dev python-smbus git

git clone

cd Adafruit_Python_GPIO

sudo python setup.py installer

sudo apt-get install -y python-scipy python-pygame

sudo pip installer la couleur Adafruit_AMG88xx

Étape 13: Activez le bus I2C pour autoriser la communication avec l'AMG8833

Pour activer le bus I2C, nous devons modifier la configuration du Pi.

Taper:

sudo raspi-config

Ensuite, utilisez les touches fléchées pour naviguer jusqu'à la 5ème option en lisant "Option d'interfaçage" et appuyez sur Entrée.

Naviguez jusqu'à P5 "I2C" et appuyez sur Entrée.

Activez l'I2C en appuyant sur Entrée sur l'option "Oui" de la requête d'activation.

Appuyez sur Entrée quand il dit qu'il a été activé.

Utilisez les touches fléchées droite et gauche pour naviguer jusqu'à "Terminer", puis appuyez sur Entrée pour quitter la configuration. la fenêtre.

Étape 14: Vérifiez que le capteur est connecté et détecté par l'I2C

Pour simplement vérifier cela avant de continuer, entrez la commande:

sudo i2cdetect -y 1

Si un tableau apparaît avec uniquement des tirets, à l'exception d'un 69 dans la rangée inférieure de la 9e colonne, alors votre système fonctionne correctement.

Étape 15: utilisez l'appareil photo

Pour démarrer la caméra, saisissez les commandes:

Astuce de dépannage: pour cette étape, le Pi utilise un clavier anglais qui utilise Shift+\ pour taper "~" (la barre oblique est la touche entre le retour arrière et la saisie sur le clavier)

cd ~/

git clone

cd Adafruit_AMG88xx_python/exemples

sudo python thermal_cam.py

Cela ouvrira la fenêtre de la caméra. Vous avez maintenant une caméra thermique fonctionnelle, n'hésitez pas à la pointer sur les choses.

De plus, comme nous n'utilisons le pitft que comme écran, vous devrez déconnecter physiquement l'alimentation de l'AMG8833 afin de revenir à la fenêtre du terminal de commande. Une fois de retour dans la fenêtre de commande, si vous souhaitez arrêter le Pi, tapez:

arrêter maintenant

Conseil de sécurité: ne débranchez pas le Pi de l'alimentation avant d'avoir terminé son processus d'arrêt, cela pourrait endommager la carte SD.

Étape 16: Autre idée: Modifier le code pour changer la plage de températures affichées

Si vous souhaitez ajuster la plage que l'exemple de code avait à l'origine, déconnectez l'alimentation du capteur thermique et tapez cette commande:

sudo nano thermal_cam.py

Cela ouvrira l'éditeur de code. Faites défiler jusqu'à la plage de température et ajustez comme vous le souhaitez. Notez qu'ils sont en Celsius.

Écrivez le code modifié et enregistrez-le en tant que nouveau fichier ou écrasez l'exemple d'origine.

Un autre moyen (sans doute plus simple) de le faire serait de simplement rebrancher le Pi sur un moniteur avec un HDMI et de commander:

startx

Cela démarrera la page d'accueil, puis vous pourrez simplement accéder aux fichiers et ouvrir thermal_cam.py dans l'éditeur python, le modifier et l'enregistrer là-bas.