How to install FLIR Lepton Thermal Camera and applications on Raspberry Pi/ko

이 튜토리얼은 Raspberry Pi를 사용하여 Lepton 카메라를 설치하려는 모든 분들을 돕기 위해 제작되었습니다. 여러 튜토리얼에서 제공하는 정보를 활용하고, 저희만의 노하우를 더해 개선했습니다.

우리가 테스트한 장치는 Raspberry Pi B+이지만, 다른 버전의 장치에서도 설치 방법은 크게 다르지 않을 것입니다.

렙톤 카메라에 대하여

Lepton은 모바일 기기의 기본 인터페이스 및 기타 가전제품에 쉽게 연결되도록 설계된 완벽한 장파장 적외선(LWIR) 카메라 모듈입니다. 공칭 응답 파장 대역(8~14마이크론)에서 적외선을 포착하여 균일한 열화상을 출력합니다.

환경 사양

작동 온도 범위	10° C ~ 65° C(-20° C ~ 75° C, 성능 저하 가능성 있음)
최대 작동 온도	353.15K(80°C)
보관 온도	40°C ~ 80°C
상대 습도	95%
열충격	작동 온도 극한(-10°C ~ 65°C, 65°C ~ -10°C)에서의 공기 대 공기
진동	운송 프로필, 4.3그램

이미지 특성

인트라씬 범위	0K ~ >400K (-273.15°C ~ > 126.85°C)
작동성: 불량 화소 수	>99.0% ( < 1 % 결함이 일반적)

응용 프로그램

안전 및 보안
자동차
마이크로 및 나노 UAV/UGV 플랫폼
주택 수리 및 에너지 효율
빌딩 자동화 및 존재 감지

Lepton 카메라에 대한 자세한 사양을 알고 싶으시다면 Lepton 데이터시트를 방문하세요.

하드웨어

필요한 자료

Lepton 카메라를 설치하는 데 필요한 재료는 다음과 같습니다.

라즈베리파이 모델 B+.
마이크로 USB 종단이 있는 5V 전원 공급 장치입니다.
- 최소 700mA를 공급할 수 있어야 합니다.
- 휴대폰 충전기로도 쓸 수 있고, 잘 작동합니다. (휴대폰 충전기는 잘 작동합니다)
SD 카드:
- 최소 8GB, 최대 32GB의 저장공간
- 4학년 이상.
USB 키보드
마우스(USB 연결 가능)
HDMI 케이블
이더넷 케이블과 인터넷 연결 네트워크 연결. 라즈베리 파이에서 WiFi를 사용하려면 WiFi 연결 어댑터를 구입하세요. 이 튜토리얼에서는 미니 150Mbps USB 2.0 WiFi 안테나 무선 네트워크 LAN 카드 어댑터(802.11N/G/B)를 사용했습니다. WiFi 연결 어댑터

SD 카드 준비 - 포맷

먼저, SD 카드를 포맷하고 준비합니다. 이 섹션에서는 컴퓨터를 사용합니다. 첫 번째 단계는 카드를 포맷하는 것이고, 두 번째 단계는 NOOBS 소프트웨어를 설치하는 것입니다(라즈베리 파이에 필요합니다). 이 튜토리얼에서는 Windows OS를 사용합니다. 다른 OS를 사용하시는 경우, 여기에서 단계를 확인하세요:다른 OS . 다음 지침을 따르세요.

카드 포맷하기

온라인으로 가서 Windows용 Formatter를 다운로드하세요.
다운로드한 파일의 압축을 풀고 압축을 풀어 Setup.exe를 실행합니다.
SDFormatter InstallShield Wizard가 메시지를 표시하면 프로그램을 수락하고 설치한 다음 마침을 클릭합니다.
다음으로, SD Formatter(방금 설치한 프로그램)를 엽니다. 다음과 같은 화면이 표시됩니다.
그림 2: SDFormatter
옵션을 클릭하고 형식 크기 조정을 켜짐으로 설정한 다음 확인을 클릭합니다.
그림 2.1 : 옵션 설정
"드라이브" 목록에서 카드를 선택하세요. 컴퓨터에서 카드를 하나만 사용하는 경우 자동으로 선택됩니다.
"포맷"을 클릭한 다음, 나타나는 화면에 따라 "확인"을 세 번 클릭합니다.
이제 SD 카드가 포맷되었습니다! 다음 단계는 NOOBS 소프트웨어를 설치하는 것입니다.

NOOBS 소프트웨어 설치

Raspberry Pi 다운로드 페이지를 방문하여 최신 NOOBS(오프라인 설치)를 다운로드하세요(2015-05-11 기준 NOOBS_v1_4_1.zip).
다운로드 파일의 압축을 풀고 압축을 풉니다. 압축 해제된 폴더는 다음과 같습니다.
그림 3 : NOOBS 다운로드
이제 추출된 폴더의 내용을 최근 포맷한 SD 카드에 복사해야 합니다.
이제 카드를 사용할 수 있습니다!

연결

렙톤 카메라는 주의해서 다루어야 합니다. 정전기 방전에 특별히 민감하지는 않지만, 복잡하고 비교적 비싼 부품입니다. 실수로 손상되지 않도록 작업 시 몇 가지 주의가 필요합니다. 믿을 수 있는 투자 중 하나는 브레드보드입니다. 브레드보드는 카메라를 안전하게 설치할 수 있는 공간을 제공합니다.

이제 프로젝트 빌드를 시작할 수 있습니다. 아래 단계를 따르세요.

라즈베리파이에 Lepton 카메라를 연결하세요

연결에는 브레드보드를 사용하세요.
그림 4의 다이어그램에는 GP10이 20개(소나무 40개) 있고, Raspberry Pi에는 GP10이 13개(소나무 26개) 있습니다. 이 프로젝트에서는 처음 26개 소나무만 중요합니다.
CS 핀에 대해 빨간색 사각형이 나타나면 핀 26을 핀 24로 전환하세요.

모니터를 연결하세요

라즈베리파이와 디스플레이 모니터를 HDMI 케이블로 연결합니다. (VGA-HDMI 어댑터가 필요할 수 있습니다.)

USB를 통해 마우스와 키보드를 연결하세요

준비된 SD 카드를 라즈베리파이에 삽입합니다.

SD 카드가 올바르게 연결되면 딸깍 소리가 나며 제자리에 고정됩니다.

인터넷 연결을 설정하세요

이 프로젝트를 활용하고 라즈베리 파이의 기능을 최대한 활용하려면 여러 소프트웨어를 다운로드해야 합니다. 따라서 인터넷 연결이 매우 중요합니다.
이더넷 케이블이나 Wi-Fi 어댑터를 사용할 수 있습니다. Wi-Fi 어댑터 사용 설명서는 여기를 참조하세요.

전원을 연결하세요

마지막으로, 이전 연결 부분을 최종 점검하세요. 제대로 작동한다면 라즈베리 파이에 전원 공급 장치를 연결하세요. (저희는 휴대폰 충전기 케이블을 사용했습니다.)

하드웨어 섹션이 완료되었습니다! 프로젝트는 다음과 같습니다.

그림 5.1: 라즈베리 파이 구성
그림 5.2: 브레드보드 위의 FLIR Lepton
그림 5.3: 다이어그램 연결

WiFi 어댑터

WiFi 어댑터를 사용하여 Raspberry Pi를 인터넷에 연결할 수 있습니다. Raspberry Pi에서 WiFi 어댑터를 사용하려면 다음 지침을 따르세요.

Raspberry Pi 공식 웹사이트에는 WiFi 어댑터 설치에 대한 세 가지 튜토리얼이 있습니다. 저희가 시도해 봤을 때는 작동하지 않았습니다. 다른 사용자들도 사용할 수 있으니 여기에서 확인할 수 있습니다 .

이 튜토리얼에서는 우리에게 효과가 있었던 명령을 사용해보겠습니다.

WiFi 어댑터를 Raspberry Pi에 연결합니다.
Raspberry Pi 데스크탑에서 LXT 터미널을 엽니다.

LXT 터미널의 명령줄

Raspberry Pi에서 사용할 수 있는 WiFi 신호를 확인하려면 다음 명령을 입력하세요.

추신: 특히 Michigan Tech Labs의 경우, Michigan Tech WiFi를 공유하기 위해 저희 컴퓨터에 오픈 소스 소프트웨어를 다운로드해야 했습니다. 오픈 소스 소프트웨어는 Virtual Router입니다. Virtual Router 링크에서 다운로드할 수 있습니다 . 이 소프트웨어를 사용하면 Michigan Tech WiFi를 라즈베리파이와 공유할 수 있습니다. 이름과 비밀번호만 설정하면 됩니다. 위의 예를 살펴보세요.

sot 설치를 마치면

사용 가능한 모든 WiFi가 표시됩니다. 선호하는 WiFi 연결의 ISSD와 비밀번호를 확인하세요.
다음 명령을 입력하세요:

아래 코드를 파일에 추가하세요. IDSS와 비밀번호를 다시 확인하세요.

다음은 그 예입니다.

완료되면 Ctrl + X를 누르고 Y를 선택한 후 Enter를 누르세요. (변경 사항이 저장됩니다.)
변경 사항을 활성화하려면 다음을 사용하세요.

그런 다음 다음을 입력하세요.

다음 명령을 사용하여 WiFi가 작동하는지 확인하세요.

Wlan0은 귀하가 선택한 WiFi에 연결됩니다.

소프트웨어

소프트웨어를 설치하면 Raspberry Pi를 사용할 수 있습니다.

라즈비안

라즈비안은 라즈베리 파이 하드웨어에 최적화된 데비안 기반 무료 운영체제입니다. 라즈베리 파이에 이상적인 운영체제입니다.

라즈베리파이 신호와 모니터 화면 사이에 지연이 발생할 수 있습니다. 이는 정상적인 현상입니다. 그림 7은 표시된 화면을 보여줍니다.
그림 6 : Raspbian 설치
첫 번째 옵션(Raspberry 권장)을 클릭하세요.
"설치"를 클릭하세요. 설치하는 데 약 30분 정도 걸립니다.

이 부분을 마치면 Raspberry Pi를 사용할 준비가 됩니다.

FLIR Lepton 열화상 카메라 소프트웨어

Raspbian 설치가 완료되면 FLIR Lepton 열화상 카메라 소프트웨어를 설치할 차례입니다. Lepton을 실행하기 위해Pure Engineering 코드를 사용하고 있습니다.

이제 LXTerminal을 열어 명령어를 입력해야 합니다. 아래 그림에 표시된 아이콘을 클릭하세요.

완료되면 아래 명령을 입력하세요. 그러면 구성 섹션이 열립니다.

다음 창이 표시됩니다.
그림 8 : 구성 창
"고급 옵션"으로 이동합니다.
"SPI"를 활성화해야 합니다. 아래 지침을 따르세요.
1. SPI 선택
2. SPI 인터페이스를 활성화해야 합니다. "예"를 클릭하세요.
3. "확인"을 클릭하세요

기본적으로 SPI 커널 모듈이 로드되어야 하므로 "예"를 클릭하세요.
"확인"을 클릭하세요

그런 다음 I2C에도 동일한 작업을 수행합니다.
이제 그림 8의 마지막에 있는 '마침'을 선택하고 라즈베리파이를 재부팅하세요. 라즈베리파이를 재부팅할지 묻는 메시지가 표시됩니다. 재부팅하세요.
이제 인터넷 연결을 사용할 차례입니다. QT 애플리케이션(Pure Engineering의 예제 코드)을 다운로드해야 합니다. 따라서 인터넷 연결이 양호한지 확인하세요.
다음 단계로 넘어가려면 다음 명령을 입력하세요.

그 후, "y" 또는 "n"으로 입력하라는 메시지가 표시됩니다. "y"를 입력하세요.
이제 인터넷 아이콘과 이 웹사이트로 가세요: https://github.com/PureEngineering/LeptonModule
웹사이트를 열면 "ZIP 다운로드"를 클릭하세요(화면 오른쪽에 있습니다).
다운로드한 폴더를 pi 디렉토리로 옮깁니다.
이제 압축된 폴더의 압축을 해제하세요. 다음 명령을 사용하세요.

이제 현재 디렉터리를 "LeptonModule-master" 폴더의 "raspberrypi_video" 폴더로 변경하세요. 다음 명령을 사용하세요.

이제 "LeptonSDKEmb32PUB" 디렉토리로 cd하여 "make"를 실행해야 합니다.

그런 다음 cd를 사용하여 "raspberrypi_video" 디렉토리로 돌아갑니다.

이제 다음을 실행합니다.

열화상 카메라를 사용할 준비가 되었습니다! 작동시키려면 다음을 실행하세요.

변경 사항 및 오류

비디오 크기

비디오 크기를 변경할 수 있습니다.

main.cpp 파일을 여세요. 이 파일은 "raspberrypi_video" 폴더에 있습니다.
아래 그림에 표시된 코드 부분은 비디오 창의 크기와 위치를 정의합니다. 빨간색 상자 안의 숫자는 화면에 창이 나타날 위치를 정의하고, 녹색 상자 안의 숫자는 창의 크기를 정의합니다.
또한 플레이스홀더 창으로 전송되는 이미지의 크기와 "FFC 수행" 버튼의 위치도 변경해야 합니다.
변경 사항을 저장하려면 페이지 왼쪽 상단으로 가서 "파일"을 누르고 "저장"을 클릭하세요.
완료되면 LXTerminal로 가서 "raspberrypi_video" 폴더로 cd하고 "qmake && make"를 실행하세요.
변경 사항이 저장되었습니다. 프로그램을 실행하여 원하는 대로 되었는지 확인하세요. 해상도가 마음에 들지 않으면 원래대로 변경하거나 다른 크기로 변경할 수 있습니다.

FFC 수행

"FFC 실행" 버튼을 누르는 동안 오류가 발생했습니다. 같은 오류가 발생하면 아래 지침을 따르세요.

LXterminal로 가서 다음 명령을 실행하세요.

마지막 줄로 가서 "i2c-dev"라고 쓰세요.
"ctrl o"를 누르세요
Enter를 누르세요
시스템을 재부팅하세요. 이제 FFC가 작동해야 합니다.

다른 오류가 발생할 경우 여기에서 해결책을 찾아보세요: https://groups.google.com/forum/#!forum/flir-lepton

비디오 녹화

FLIR Lepton 카메라로 촬영한 영상을 녹화하는 가장 좋은 방법은 라즈베리파이를 PC나 노트북에 연결하는 것입니다. 이는 VNC(가상 네트워크 컴퓨팅)를 사용하면 쉽게 구현할 수 있습니다. VNC를 사용하면 다른 컴퓨터의 데스크톱 인터페이스를 원격으로 제어할 수 있습니다. 라즈베리파이에서 VNC를 사용하는 다른 장점은 다음과 같습니다.

오픈소스 화면 녹화 프로그램은 많이 있습니다
이를 통해 사용자는 Linux 또는 Windows 시스템을 사용하여 라즈베리파이를 제어할 수 있습니다.
녹화된 파일은 사용자의 컴퓨터에 저장되므로 라즈베리파이 메모리 카드에 저장할 필요가 없습니다.
라즈베리파이에 모니터, 키보드, 마우스를 연결할 필요는 없습니다.
VNC를 사용하면 열화상 카메라 시스템을 쉽게 휴대할 수 있습니다.

VNC 연결

VNC 설정은 간단합니다. 라즈베리파이와 라즈베리파이를 원격으로 제어할 컴퓨터를 모두 설정해야 합니다.

라즈베리파이 설정하기

LXTerminal로 이동하여 Tight VNC 패키지를 설치하세요.

TightVNC 서버 실행

서버에서 비밀번호를 입력해야 합니다. 비밀번호는 4자 이상 9자 이하여야 합니다.
LXTerminal에서는 입력하는 비밀번호를 볼 수 없습니다. 그냥 입력하고 Enter 키를 누르세요.
VNC 세션 시작

":1"은 VNC 세션의 번호를 나타냅니다(VNC 세션은 두 개 이상 있을 수 있음).
화면 해상도를 변경할 수 있습니다. 이 예시에서는 Full HD 해상도(1920x1080)를 사용하고 있습니다.
시작부터 VNC 세션을 설정하려면 elinux.org 웹사이트 의 지침을 따르세요.
VNC 세션을 종료하려면 다음 명령을 사용하세요.

":display"는 VNC 세션의 번호입니다.

컴퓨터 설정하기

컴퓨터 설정의 마지막 단계에서는 Raspberry Pi의 IP 주소가 필요합니다. Raspberry Pi의 IP 주소를 모르면 LXTerminal에서 다음 명령을 실행하세요.

IP 주소는 파란색 상자 안의 숫자입니다.

윈도우

Raspberry.org: Windows 웹사이트 에서 Windows 기반 컴퓨터에 대한 지침을 따르세요 .

리눅스

Raspberry.org: Linux 웹사이트 에서 Linux 기반 컴퓨터에 대한 지침을 따르세요 .

맥 OS

Raspberry.org: Mac OS 웹사이트 에서 Mac OS 기반 컴퓨터에 대한 지침을 따르세요 .

화면 녹화 소프트웨어

Lepton Thermal 카메라가 컴퓨터로 전송하는 영상을 녹화하려면 화면 녹화 소프트웨어가 필요합니다. 원하는 프로그램을 사용하시면 됩니다. 몇 가지 오픈 소스 소프트웨어 옵션을 소개해 드리겠습니다.

윈도우

ShareX를 다운로드하여 테스트해 보았습니다. ShareX는 화면 녹화, 화면 인쇄 등 다양한 기능을 제공하는 오픈 소스 소프트웨어입니다. getsharex.com 에서 무료로 다운로드하실 수 있습니다.

리눅스

맥 OS

라즈베리파이에서 비디오 녹화

이것은 진행 중인 작업입니다

소스에서 ffmpeg를 설치하세요. 이 단계는 매우 중요합니다. ffmpeg의 라즈베리파이 버전에서는 작동하지 않습니다. libavcodec의 데비안 버전에는 플래시 스트리밍 프로토콜에 필요한 H264 라이브러리가 포함되어 있지 않기 때문입니다. ( 라즈베리파이 포럼 에서 발췌 )

ffmpeg 실행

이렇게 하면 데스크톱에서 이미지를 가져오는데, 왼쪽 상단 모서리(x=250, y=150)부터 시작하여 너비와 높이가 1024x768입니다. 이 예시에서는 비디오가 임시 폴더에 저장되지만, 다른 폴더에 저장할 수도 있습니다. "out.avi" 파일의 형식은 "filename.fileformat"입니다.

ffmpeg에 대한 자세한 내용은 여기 와 ffmpeg.org 웹사이트 에서 확인할 수 있습니다 .

우리의 응용 프로그램

Pure Engineering의 코드를 구현하여 Lepton 카메라용 새 애플리케이션을 만들 수 있습니다. FLIR에서 제공하는 유용한 파일에는 뉴스 애플리케이션에 유용한 기능과 지침이 포함되어 있습니다. 이 파일은 이전 단계에서 이미 다운로드했습니다. 파일을 찾으려면 다음 단계를 따르세요.

Pi 디렉토리로 가서 "LeptonModule-master"를 엽니다.
"raspberrypi_video" 폴더를 엽니다
당신이 찾고 있는 파일은 "lepton_interface_design_document.pdf"입니다.

이 파일을 사용하여 몇 가지 애플리케이션을 만들었습니다. 아래에서 확인해 보세요.

카메라 내부 온도 가져오기

이 애플리케이션을 사용하면 카메라 내부 온도를 확인할 수 있습니다. 카메라 출력과 내부 온도 사이에는 상관관계가 있으므로 향후 애플리케이션 개발에 매우 유용할 수 있습니다. 아래에서는 저희가 수행한 작업을 설명합니다.

"Pi 디렉토리"로 이동하세요
"LeptonModule-master"를 엽니다.
"raspberrypi_video"를 엽니다
"Lepton_I2C.cpp" 파일을 엽니다.
이 파일에서 내부 온도를 가져오는 함수를 선언합니다.

먼저, "#include "leptonSDKEmb32PUB/LEPTON_Types.h"" 아래에 이 코드 줄을 추가해야 합니다.

이제 "LEP_CAMERA_PORT_DESC_T _port;" 아래에 이 코드 줄을 추가하세요.

이제 함수를 선언합니다. 파일 끝으로 가서 함수를 추가합니다.

입력한 내용을 저장해야 합니다. 파일로 가서 저장하세요.
"raspberry_video"로 돌아가서 "Lepton_I2C.h"를 엽니다.
"void lepton_perform_ffc();" 아래에 이 코드 줄을 추가해야 합니다.

이제 카메라의 내부 온도를 반환하는 lepton_temperature() 함수가 있습니다. 이 값을 계산에 사용하려면 변수를 선언하고, 생성한 이 함수와 일치시키기만 하면 됩니다.

온도 척도

Lepton 카메라는 내부 온도를 매개변수로 사용합니다. 내부 온도의 출력 프레임은 8192입니다. 온도 범위가 너무 크지 않으면 전체 출력 범위는 이 지점(내부 온도 8192)과 거의 선형 관계를 따릅니다.

최대 및 최소 온도를 얻으세요

이 정보를 바탕으로 모든 출력에서 근사 온도를 구할 수 있습니다. 이를 위해 Michigan Tech Lab에서 제공하는 열판을 사용하여 실험 지점(온도 및 출력)을 설정했습니다. 그 후, 두 지점(내부 온도, 8192)과 실험 온도, 실험 출력)을 사용하여 선형 방정식을 도출했습니다. 아래 방정식을 참조하십시오.

"Lepton Thread.h" 파일의 원본 코드를 분석해 보면 최대 및 최소 출력 프레임을 얻을 수 있음을 알 수 있습니다. 따라서 위 방정식에 최대 및 최소 출력을 적용하면 최대 및 최소 온도를 구할 수 있습니다.

색상과 프레임 관계

"Lepton Thread.h" 파일의 원본 코드를 살펴보면 몇 가지 중요한 점을 알 수 있습니다.

이 코드는 최대 및 최소 출력 프레임을 제공합니다.
변수 "값"은 색상과의 관계를 나타냅니다.
값의 범위는 0 < 값 < 255입니다.
최대 프레임은 값 = 255를 나타냅니다.
최소값은 Value = 0을 나타냅니다.

따라서 선형성과 마지막 두 점(MaxFrame, Value = 255)과 (MinFrame, Value = 0)을 사용하면 프레임과 색상 간의 관계를 찾을 수 있습니다.

프레임과 온도 관계

우리는 다음을 깨달을 수 있습니다.

최대 프레임은 최대 온도와 관련이 있습니다.
최소 프레임은 최소 온도와 관련이 있습니다.

위의 두 점과 선형성을 사용하면 프레임과 온도 사이의 관계를 찾을 수 있습니다.

프레임 최대 --> 온도 최대
프레임 최소 --> 온도 최소

출력 프레임에 범위 설정

렙톤 카메라의 출력 범위를 제한할 수 있습니다. 따라서 좁은 범위의 온도만 보고 싶으시다면 그렇게 할 수 있습니다. 아래 단계를 따르세요.

"LeptonThread.cpp" 파일로 이동하세요
최대값과 최소값을 가져오는 코드의 no 줄을 찾으세요. ("for ( int i = 0 : i < FRAME_SIZE_UNIT!; i++)" 루프 안에 있습니다.)
위에서 설명한 줄 다음에 출력을 설정합니다. 예를 참조하세요.

출력 값을 설정한 후 아래 조건을 추가합니다. (같은 루프 "for ( int i = 0 : i < FRAME_SIZE_UNIT!; i++)" 내부에 있어야 합니다.)

페이지 데이터
키워드	라즈베리파이
지속가능개발목표
저자	디오고 프랑코 , 로드리고 바로스 , 아담 프링글
특허	CC-BY-SA-3.0
언어	영어 (en)
번역	터키어 , 헝가리어 , 독일어 , 이탈리아어 , 베트남어 , 일본어 , 중국어 , 스페인어 , 한국어
관련된	9개 하위 페이지 , 18개 페이지 여기 링크
조회수	33,046 페이지 뷰 ( 더보기 )
생성됨	2015년 6월 1일, Dhiogo Franco 작성
마지막 수정	2024년 2월 23일 StandardWikitext 봇 작성
인용하다	Dhiogo Franco , Rodrigo Barros , Adam Pringle (2015–2024). "Raspberry Pi에 FLIR Lepton 열화상 카메라 및 애플리케이션 설치 방법" Appropedia . 2025년 6월 15일 확인 .
API 쿼리	기본 , 의미 론적 , HTML , 파일 등