FLIR Lepton Thermal Camera és alkalmazások telepítése Raspberry Pi-re

A Michigan Tech Nyílt Fenntarthatósági Technológiai Laboratóriuma Forduljon Dr. Joshua Pearce- hez az ingyenes megfelelő fenntartható technológiától .

MOST · Projektek és publikációk · Módszerek · Lit. vélemények · Személyek · Szponzorok · Hírek · Frissítések a Twitteren · YouTube

Olvass tovább...

Ez az oktatóanyag azért jött létre, hogy segítsen mindenkinek, aki Lepton kamerát szeretne telepíteni Raspberry Pi használatával. Számos oktatóanyagban felhasználtuk a rendelkezésre álló információkat, és saját tudásunkat adtuk hozzá ezek fejlesztéséhez.

Az általunk tesztelt eszköz a Raspberry Pi B+, de a telepítés nem térhet el túlságosan az eszköz többi verziójához képest.

A Lepton kameráról

A Lepton egy komplett hosszúhullámú infravörös (LWIR) kameramodul, amelyet úgy terveztek, hogy könnyen illeszkedjen a natív mobileszköz-interfészekhez és más fogyasztói elektronikához. A bemenő infravörös sugárzást a névleges válaszhullámhossz-sávjában (8-14 mikron) rögzíti, és egyenletes hőképet ad ki.

Környezeti specifikáció

Kép jellemző

Alkalmazások

• Biztonság és védelem
• Autóipari
• Micro és Nano UAV/UGV platformok
• Otthoni javítás és energiahatékonyság
• Épületautomatizálás és jelenlétérzékelés

Ha további specifikációkat szeretne megtudni a Lepton kameráról, látogasson el a Lepton adatlapra

Hardver

Szükséges anyagok

Az alábbi anyagokra lesz szüksége a Lepton kamerája telepítéséhez:

1. Raspberry Pi Model B+.
2. 5V-os tápegység micro USB csatlakozóval.
   • Legalább 700 mA-t kell biztosítania
   • Lehet telefon töltő, jól működnek. (A telefontöltők jól működnek)
3. Egy SD kártya:
   • Legalább 8 GB és legfeljebb 32 GB tárhely
   • Nem kevesebb, mint a 4. osztály.
4. USB-s billentyűzet
5. Egér (USB csatlakozással)
6. HDMI kábel
7. Egy Ethernet-kábel és egy internetkapcsolattal rendelkező hálózathoz való csatlakozás.Ha WiFi-t szeretne használni Raspberry Pi készülékében, vásároljon WiFi-csatlakozási adaptert. Ebben az oktatóanyagban Mini 150 Mbps USB 2.0 WiFi Antenna vezeték nélküli hálózati LAN kártyaadapter 802.11N/G/B. WiFi csatlakozó adapter

Készítse elő az SD-kártyát – Formázás

Először is formázni és előkészíteni fogjuk az SD-kártyát. Ebben a részben a számítógépét fogja használni. Az első lépés a kártya formázása, a második lépés pedig a NOOBS szoftver telepítése (a Raspberry-nek szüksége lesz rá). Ebben az oktatóanyagban az operációs rendszer ablakait használjuk. Ha van másik, itt ellenőrizheti a lépéseket:Különböző operációs rendszer .Kérjük, kövesse az alábbi utasításokat:

A kártya formázása

1. Lépjen online, és töltse le a Formatter for Windows alkalmazást
2. Csomagolja ki és csomagolja ki a Letöltést, majd futtassa a Setup.exe fájlt.
3. Amikor az SDFormatter InstallShield varázsló kéri, fogadja el és telepítse a programot, majd kattintson a Befejezés gombra.
4. Ezután nyissa meg az SD Formatter alkalmazást (az imént telepített programot). Valami ilyesmit kellene látnod:2. ábra: SDFormatter
5. Kattintson az Opcióra, és állítsa a FORMÁTUMÉRET BEÁLLÍTÁSÁT BE értékre, majd kattintson az OK gombra.2.1. ábra: Opciók beállítása
6. Ahol a „Drive” szerepel, válassza ki a kártyáját. Ha csak egy kártyát használ a számítógépben, a rendszer automatikusan kiválasztja azt.
7. Kattintson a "formátum" gombra, majd kattintson háromszor az "OK" gombra, ahogy megjelenik.
8. Az SD-kártya formázása megtörtént! A következő lépés a NOOBS szoftver telepítése.

A NOOBS szoftver telepítése

1. Látogassa meg a Raspberry Pi letöltési oldalát , és töltse le a legújabb NOOBS-t (offline telepítés) (NOOBS_v1_4_1.zip, 2015-05-11).
2. Csomagolja ki és bontsa ki a letöltést. A kicsomagolt mappának így kell kinéznie:3. ábra: NOOBS letöltése
3. Most át kell másolnia a kibontott mappa tartalmát a nemrég formázott SD-kártyára.
4. A kártya készen áll!

Kapcsolatok

Legyen óvatos a Lepton kamerával. Nem különösebben érzékeny az elektrosztatikus kisülésekre, de összetett és viszonylag drága alkatrész. Néhány óvintézkedés szükséges a vele végzett munka során, hogy véletlenül ne sérüljön meg. Az egyik megbízható befektetés a kenyérsütődeszka; biztonságos helyet biztosít a kamera telepítéséhez.

Most elkezdhetjük a projekt felépítését. Kövesse az alábbi lépéseket:

Csatlakoztassa a Lepton kamerát a málnához

• Használjon kenyérsütőtáblát a csatlakozásokhoz.
• A 4. ábrán látható diagram 20 GP10-et (40 fenyő), a Raspberry Pi-ben pedig 13 GP10-et (26 fenyő) tartalmaz, ennél a projektnél csak az első 26 fenyő fontos.
• A CS tűvel kapcsolatban: ha piros négyzetet kapott , váltsa át a 26-os érintkezőt a 24-esre

Csatlakoztassa a monitort

• Csatlakoztasson HDMI-kábelt a Raspberry és a monitor között. (VGA-HDMI adapterre lehet szükség)

Csatlakoztassa az egeret és a billentyűzetet USB-n keresztül

Helyezze be az előkészített SD-kártyát a málnába

• Az SD-kártya a helyére kattan, ha megfelelően van csatlakoztatva.

Internetkapcsolat létrehozása

• Számos szoftver letöltése szükséges a projekt használatához és a Raspberry pi által kínált lehetőségek teljes kihasználásához. Ezért az internetkapcsolat nagyon fontos.
• Ethernet kábel vagy wifi adapter is használható. A wifi adapterre vonatkozó utasítások itt találhatók

Csatlakoztassa a tápfeszültséget

• Végül végezzen utolsó ellenőrzést az előző kapcsolatokon. Ha működnek, csatlakoztassa a Raspberry tápegységét. (Telefontöltő kábelt használtunk)

Elkészült a hardver rész! A projektnek valahogy így kell kinéznie:

• 

  5.1. ábra: Raspberry konfiguráció

• 

  5.2. ábra: FLIR Lepton kenyérsütődeszkán

• 

  5.3. ábra: Csatlakozási diagram

WiFi adapter

WiFi adapter segítségével csatlakoztatható a Raspberry Pi az internethez. Ha WiFi adaptert szeretne használni a Raspberry Pi-vel, kövesse az alábbi utasításokat:

A Raspberry Pi hivatalos webhelye 3 különböző oktatóanyagot kínál a WiFi adapter telepítéséhez. Ezek az utasítások nem működtek, amikor kipróbáltuk őket. Mivel dolgozhatnának másoknak is, itt megtalálhatóak .

Ebben az oktatóanyagban azokat a parancsokat fogjuk használni, amelyek nekünk működtek.

• Csatlakoztassa a WiFi adaptert a Raspberry Pi-hez.
• Nyissa meg az LXT terminált a Raspberry Pi asztalon.

Parancssorok az LXT terminálban

• A Raspberry Pi számára elérhető WiFi jelek meghatározásához írja be a következő paranccsal:

PS: Különösen a Michigan Tech Labs számára kellett letöltenünk egy nyílt forráskódú szoftvert a saját számítógépünkre a Michigan Tech WiFi megosztásához. A nyílt forráskódú szoftver a Virtual Router. Letöltheti ezen a linken Virtual Router . Ezzel a szoftverrel megoszthatja Önnel a Michigan Tech WiFi-t málnával. Csak egy nevet és egy jelszót kell megadnia. Vessen egy pillantást a fenti példára:

Amikor befejezte a sot telepítését

• Az összes elérhető WiFi megjelenik. Határozza meg az előnyben részesített WiFi kapcsolat ISSD-jét és jelszavát.
• Írja be a következő parancsot:

• Adja hozzá az alábbi kódot a fájlhoz. Hívja elő az IDSS-t és a jelszót.

• Íme egy példa:

• Ha végzett, használja a Ctrl + X billentyűkombinációt, válassza az Y billentyűt, és nyomja meg az Enter billentyűt. (Elmenti a változtatásokat)
• A módosítások aktiválásához használja:

• Ezután írja be:

• A következő paranccsal ellenőrizze, hogy a WiFi működik:

• A Wlan0 az Ön által kiválasztott WiFi-n csatlakozik.

Szoftver

A szoftver telepítése lehetővé teszi a Raspberry Pi használatát.

Raspbian

A Raspbian egy ingyenes operációs rendszer, amely a Raspberry Pi hardverre optimalizált Debian-on alapul. Ez az ideális operációs rendszer a Raspberry Pi számára

• Késés lehet a Raspberry jel és a monitor megjelenítése között, ez normális. A 7. ábra a megjelenített képernyőt mutatja.6. ábra: Raspbian telepítés
• Kattintson az első lehetőségre ( Málna AJÁNLOTT).
• Kattintson a "Telepítés" gombra. A telepítés körülbelül 30 percet vesz igénybe.

Ezt a részt követően Raspberry Pi készen áll a használatra

FLIR Lepton hőkamera szoftver

Amikor a Raspbian telepítése befejeződött, ideje telepíteni a FLIR Lepton hőkamera szoftvert. Pure Engineering kódot használunk a Lepton futtatásához

• Most meg kell nyitnia az LXTerminalt, ahol be kell írnia a parancsokat. Kattintson az alábbi képen látható ikonra:

• Ha kész, be kell írnia az alábbi parancsot. Megnyitja a konfigurációs részt.

• Ezt az ablakot fogja látni:8. ábra: Konfigurációs ablakok
• Lépjen a "Speciális beállítások" menüpontra.
• Aktiválnia kell az "SPI-t". Ehhez kövesse az alábbi utasításokat:
  1. Válassza az SPI-t
  2. Engedélyeznie kell az SPI felületet: kattintson az "IGEN" gombra.
  3. Kattintson az "OK" gombra

• Alapértelmezés szerint be kell töltenie az SPI kernel modult, ezért kattintson az "IGEN" gombra.
• Kattintson az "OK" gombra

• Ezt követően tegye meg ugyanezt az I2C-vel.
• Most válassza a Befejezés lehetőséget a 8. ábra végén, és indítsa újra a Raspberry Pi-t, és a rendszer megkérdezi, hogy kívánja-e újraindítani a Raspberry Pi-t. Csináld.
• Most itt az ideje az internetkapcsolat használatának. Le kell töltenie a QT alkalmazást (példakódok a Pure Engineeringtől). Ezért győződjön meg róla, hogy jó internetkapcsolata van.
• A következő lépésekhez írja be a következő parancsot:

• Ezt követően meg kell adnia az „y” vagy „n” karaktert. Írja be az „y”-t.
• Most lépjen az internet ikonra és erre a webhelyre: https://github.com/PureEngineering/LeptonModule
• Amikor megnyitja a webhelyet, kattintson a "ZIP letöltése" gombra (a képernyő jobb oldalán található).
• Helyezze át a letöltött mappát a pi könyvtárba.
• Most bontsa ki a tömörített mappát. Használja a parancsot:

• Most módosítsa az aktuális könyvtárat a "raspberrypi_video" mappára, amely a "LeptonModule-master" mappában található. Tegye ezt a paranccsal:

• Most CD-t kell beírnia a "LeptonSDKEmb32PUB" könyvtárba, és futtassa a "make" parancsot:

• Ezt követően CD-n vissza a "raspberrypi_video" könyvtárba:

• Most pedig fuss:

• A hőkamerája használatra kész! Ahhoz, hogy működjön, futtassa:

Változások és hibák

Videó mérete

Lehetőség van a videó méretének megváltoztatására:

1. Nyissa meg a main.cpp fájlt. A "raspberrypi_video" mappában található
2. Az alábbi képen látható kódrészlet határozza meg a videóablak méretét és helyzetét. A piros mezőben lévő számok határozzák meg, hogy az ablak hol jelenjen meg a képernyőn, a zöld mezőben lévő számok pedig azt, hogy mekkora lesz az ablak.
3. Módosítania kell a helyőrző ablakba küldött kép méretét és az "FFC végrehajtása" gomb pozícióját is.
4. A módosítások mentéséhez lépjen az oldal bal felső sarkába, nyomja meg a "fájl" gombot, és kattintson a "Mentés" gombra.
5. Miután befejezte, lépjen az LXTerminalra, CD-t helyezzen a "raspberrypi_video" mappába, és futtassa a "qmake && make" parancsot.
6. A változtatások mentésre kerültek, futtassa a programot, és ellenőrizze, hogy ezt akarta-e. Ha nem tetszenek a felbontások, visszaállíthatja, vagy másik méretre módosíthatja

Végezze el az FFC-t

Hiba történt az "FCC végrehajtása" gomb megnyomásakor. Ha ugyanazt a hibát tapasztalja, kövesse az alábbi utasításokat:

• Lépjen az LXterminalra, és hajtsa végre a következő parancsot:

• Menjen az utolsó sorba, és írja be: "i2c-dev"
• Nyomja meg a "ctrl o" gombot
• nyomd meg az Entert
• Indítsa újra a rendszert. Az FFC-nek most működnie kell

• Ha egyéb hibákat tapasztal, itt próbálja meg megtalálni a megoldást: https://groups.google.com/forum/#!forum/flir-lepton

Videó rögzítése

A FLIR Lepton kamerával készített videó rögzítésének jelenlegi legjobb módja a málna számítógéphez vagy laptophoz való csatlakoztatása. Ez könnyen elérhető a VNC (virtuális hálózati számítástechnika) segítségével. A VNC lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy távolról vezérelje egy másik számítógép asztali felületét. A VNC és Raspberry használatának további előnyei a következők:

• Számos nyílt forráskódú képernyőrögzítő program létezik
• Lehetővé teszi a felhasználó számára a Raspberry vezérlését Linux vagy Windows rendszerrel
• A rögzített fájlok a felhasználó számítógépén lesznek elmentve, ezért nem kell azokat a Raspberry memóriakártyán tárolni.
• Nem kell monitort, billentyűzetet és egeret csatlakoztatni a Raspberry-hez
• A VNC segítségével könnyen hordozhatjuk a hőkamera rendszert

VNC csatlakozás

A VNC beállítása egyszerű. Mind a málnát, mind a számítógépet be kell állítania, amelyet a Raspberry távoli vezérléséhez fog használni.

A Raspberry Pi beállítása

• Menjen az LXTerminalhoz, és telepítse a Tight VNC csomagot

• Futtassa a TightVNC szervert

• A szerver jelszó megadását kéri. A jelszónak 4-nél több és 9 karakternél kevesebb karakterből kell állnia
• Az LXTerminal nem teszi lehetővé a beírt jelszó megtekintését. Csak írja be, és nyomja meg az entert.
• Indítson el egy VNC-munkamenetet

• A ":1" a VNC-munkamenet számát jelöli (egynél több VNC-munkamenet is lehet)
• Lehetőség van a képernyő felbontásának megváltoztatására. Ebben a példában teljes HD felbontást használunk (1920x1080)
• Ha VNC-munkamenetet szeretne beállítani az indítástól kezdve, kövesse az elinux.org webhelyen található utasításokat
• Ha le szeretne zárni egy VNC-munkamenetet, használja a következő parancsot:

• A ":display" a VNC szekció száma

A számítógép beállítása

• A számítógép beállításának utolsó lépésében szüksége lesz a Raspberry Pi IP-címére. Ha nem ismeri a Raspberry Pi IP-címét, hajtsa végre a következő parancsot az LXTerminalon:

• Az IP-cím a kék mezőben lévő szám

ablakok

Kövesse a Windows alapú számítógépére vonatkozó utasításokat a Raspberry.org: Windows webhelyen.

Linux

Kövesse a Linux alapú számítógépére vonatkozó utasításokat a Raspberry.org: Linux webhelyen.

Mac operációs rendszer

Kövesse a Mac OS alapú számítógépére vonatkozó utasításokat a Raspberry.org: Mac OS webhelyen.

Képernyőrögzítő szoftver

A Lepton Thermal kamera által a számítógépre küldött videó rögzítéséhez képernyőrögzítő szoftverre lesz szüksége. Bármelyik programot használhatja. Felsorolunk néhány nyílt forráskódú szoftverlehetőséget.

ablakok

Letöltöttük és teszteltük a ShareX-et. A ShareX egy nyílt forráskódú szoftver, amely lehetővé teszi a képernyőrögzítést, a képernyő nyomtatását, és számos EGYÉB eszközzel rendelkezik. A szoftvert ingyenesen letöltheti a getsharex.com webhelyről

Linux

Mac operációs rendszer

Videó rögzítése a Raspberry-n

Ez egy folyamatban lévő munka

Az ffmpeg telepítése forrásból. Ez a lépés nagyon fontos. Nem fog működni az ffmpeg Raspbian verziójával, mert a libavcodec Debian verziója nem tartalmazza a flash streaming protokollhoz szükséges H264 könyvtárakat. (A Raspberry fórumról )

• Az ffmpeg futtatása

Ez megragadja a képet az asztalról, kezdve a bal felső sarokkal (x=250, y=150), szélessége és magassága 1024x768. Ebben a példában a videót egy ideiglenes mappába menti, elmentheti egy másik mappába. Az "out.avi" formátuma "fájlnév.fájlformátum".

Az ffmpeg-ről itt és az ffmpeg.org webhelyen talál további információt .

Alkalmazásunk

Megvalósíthatja a Pure Engineering kódját, és új alkalmazásokat hozhat létre Lepton kamerájához. Van egy jó fájl a FLIR-től, amely olyan funkciókkal és utasításokkal rendelkezik, amelyek hasznosak lesznek a híralkalmazásokhoz. Már letöltötte ezt a fájlt az előző lépésekben. Megtalálásához kövesse az alábbi lépéseket:

1. Lépjen a Pi könyvtárba, és nyissa meg a "LeptonModule-master" elemet
2. Nyissa meg a "raspberrypi_video" mappát
3. A keresett fájl: "lepton_interface_design_document.pdf"

Ezzel a fájllal létrehoztunk néhány alkalmazást. Az alábbiakban ellenőrizheti őket.

Nézze meg a kamera belső hőmérsékletét

Ezzel az alkalmazással láthatjuk, hogy mi a kamera belső hőmérséklete. Nagyon hasznos lehet a jövőbeni alkalmazásokhoz, mert kapcsolat van a kamera kimenete és a belső hőmérséklete között. Az alábbiakban leírjuk, mit tettünk:

• Lépjen a "Pi könyvtárba"
• Nyissa meg a "LeptonModule-master"-t
• Nyissa meg a "raspberrypi_video"
• Nyissa meg a "Lepton_I2C.cpp" fájlt
• Ebben a fájlban kijelenti, hogy a függvény megkapja a belső hőmérsékletet:

1. Először is hozzá kell adnia ezt a kódsort az "#include "leptonSDKEmb32PUB/LEPTON_Types.h" alatt.

• Most adja hozzá ezt a kódsort a "LEP_CAMERA_PORT_DESC_T _port;" alá.

• Most deklarálja a függvényt. Menjen a fájl végére, és adja hozzá a függvényt:

• El kell mentenie, amit beírt. Menjen a fájlokhoz, és mentse el.
• Menjen vissza a „raspberry_video” fájlhoz, és nyissa meg a „Lepton_I2C.h” fájlt.
• ezt a kódsort hozzá kell adnia a " void lepton_perform_ffc();"

• Most megvan a lepton_temperature() függvény, amely visszaadhatja a kamera belső hőmérsékletét. Ha ezt az értéket bármilyen számításhoz szeretné használni, csak deklarálnia kell egy változót, és egyeznie kell ezzel a létrehozott függvénnyel.

Hőmérséklet skála

A Lepton kamera a belső hőmérsékletet használja paraméterként. A belső hőmérséklet kimeneti kerete 8192. Ha a hőmérséklet tartománya nem túl nagy, akkor a teljes kimeneti tartomány szinte lineáris összefüggést fog követni ezzel a ponttal (Belső hőmérséklet, 8192).

Szerezze meg a maximális és minimális hőmérsékletet

Ezzel az információval bármilyen kimenetről hozzávetőleges hőmérsékletet kaphatunk. Ennek érdekében kísérleti pontot vettünk (hőmérséklet és teljesítmény) a Michigan Tech Labban elérhető főzőlap segítségével. Ezt követően két pont felhasználásával lineáris egyenletet készítettünk: (Belső hőmérséklet, 8192) és (kísérleti hőmérséklet, kísérleti kimenet). Az alábbi egyenletet láthatja:

Ha elemzi az eredeti kódot a "Lepton Thread.h" fájlban, akkor láthatja, hogy képes a maximális és minimális kimeneti keret felvételére. Ezért, ha a fenti egyenletben a maximális és minimális kimenetet használja, megtalálhatja a maximális és minimális hőmérsékletet.

Szín és keret kapcsolata

Ha megnézi az eredeti kódot a "Lepton Thread.h" fájlban, rájöhet néhány fontos pontra:

1. A kód megadja a maximális és minimális kimeneti keretet.
2. Az "érték" változó megadja a kapcsolatot a színnel.
3. Az érték tartománya 0 < Érték < 255.
4. A maximális keret értéke = 255.
5. A minimális érték értéke = 0.

Ezért a linearitás és az utolsó két pont ( MaxFrame , Value = 255) és ( MinFrame , Value = 0) segítségével megtalálhatjuk a keret és a szín közötti kapcsolatot:

A keret és a hőmérséklet kapcsolata

rájöhetünk, hogy:

1. A maximális keret összefügg a maximális hőmérséklettel.
2. A minimális keret összefügg a minimális hőmérséklettel.

A fenti két pont és a linearitás felhasználásával megtalálhatjuk a keret és a hőmérséklet közötti összefüggést.

• FrameMax --> TempMax
• FrameMin --> TempMin

Tartomány beállítása a kimeneti kerethez

A Lepton kamera kimeneti tartományát korlátozhatjuk. Ezért, ha csak egy kis hőmérséklet-tartományt szeretne látni, akkor ezt megtehetjük. Kövesse az alábbi lépéseket.

• Nyissa meg a "LeptonThread.cpp" fájlt
• Keresi a kód azon sorait, ahol a maxValue és a minValue értékeket kapják. (A cikluson belül van a "for ( int i = 0 : i < FRAME_SIZE_UNIT!; i++)"
• A fent említett sorok után beállíthatja a kimenetet. Lásd a példát: .

• A kimeneti érték beállítása után adja hozzá az alábbi feltételt: (ugyanabban a ciklusban kell lennie "for ( int i = 0 : i < FRAME_SIZE_UNIT!; i++)")

Oldaladatok

Kulcsszavak	Raspberry Pi
Szerzői	Dhiogo Franco , Rodrigo Barros , Adam Pringle
Engedély	CC-BY-SA-3.0
Nyelv	angol (en)
Fordítások	spanyol , török , japán , német
Összefüggő	4 aloldal , 12 oldal link itt
Hatás	33 652 oldalmegtekintés
Létrehozva	2015. június 1. – Dhiogo Franco
Módosított	2024. február 23. a StandardWikitext bot által
Idézés mint	Dhiogo Franco , Rodrigo Barros , Adam Pringle (2015–2024). "Hogyan telepítsem a FLIR Lepton hőkamerát és alkalmazásokat a Raspberry Pi-re " Appropedia . Letöltve: 2024. március 12 .
API-lekérdezések	alap , szemantikai , html , fájlok , stb