FLIR Lepton 연결 가이드

소개

참고: 이 튜토리얼은 원래 FLiR Lepton [KIT-13233]을 위해 작성되었습니다. 그러나 Radiometry가 포함된 FLiR Lepton 2.5는 동일하게 작동해야 합니다.

우리 팀이 장파적외선(LWIR) 카메라를 테스트할 것이라는 사실을 알았을 때 우리가 말할 수 없는 두 단어가 있었습니다. 바로 Predator Vision입니다. 맞아요, 드디어 보이지 않는 더위의 세계를 볼 수 있게 되었어요. 외딴 정글에서 특수 요원 팀을 사냥하는 데 큰 도움이 될 것입니다… 따뜻한 차 한 잔.

FLIR Lepton은 가격 대비 훌륭한 소형 모듈이며 Pure Engineering은 브레이크아웃 보드와 문서를 회전시키는 엄청난 일을 해냈습니다.

FLIR Radiometric Lepton 개발 키트

FLiR 개발 키트

그러나 설정 프로세스에 몇 가지 사소한 "문제"가 있으므로 이 작업을 통해 배운 내용을 공유하는 것이 가장 좋습니다. 하지만 먼저... 약간의 이론...

필수 자료

이 튜토리얼을 따라 하려면 다음 하드웨어와 소프트웨어가 필요합니다. 가지고 있는 것과 설정에 따라 모든 것이 필요하지 않을 수도 있습니다. 장바구니에 하드웨어를 추가하고 가이드를 읽고 필요에 따라 장바구니를 조정하세요.

하드웨어

오늘 우리는 Pure Engineering에서 제공하고 제품 비디오에 나오는 Raspberry Pi 예제 코드를 설정할 것입니다. 최소한 Raspberry Pi가 필요하고… 실제로는 그다지 많지 않습니다. 몇 개의 점퍼 와이어, 모니터, 키보드, Raspberry Pi용 케이블, 원하는 FLIR Lepton 카메라만 있으면 됩니다.

다음은 제안된 부품의 위시리스트입니다.

FLIR Lepton 연결 가이드 위시리스트 SparkFun 위시리스트

Raspberry Pi LCD – 7″ 터치스크린

SmartiPi 터치

멀티미디어 무선 키보드

Raspberry Pi 3 B+ 스타터 키트

FLIR Radiometric Lepton 개발 키트

참고: 사용되는 구성요소의 수를 줄이기 위해 F/F 점퍼 와이어를 사용하여 열화상 카메라를 Pi에 직접 연결할 수 있습니다. 안전한 연결을 위해 프로토타이핑 보드를 사용하여 맞춤형 Raspberry Pi 모자를 납땜할 수도 있습니다.

훅업 와이어 – 제품 분류(솔리드 코어, 22 AWG)

점퍼 와이어 프리미엄 6″ F/F – 20 AWG(10팩)

SparkFun 스냅 가능 프로토보드

Raspberry Pi GPIO 톨 헤더 – 2×20

조심하세요! PureThermal 2:FLIR Lepton 스마트 I/O 보드를 구입하는 경우 보드는 그렇지 않습니다 FLIR Lepton 카메라 모듈을 포함합니다. 그러나 이것은 USB를 통한 카메라 제어 및 원시 비디오 데이터를 처리합니다. 컴퓨터에 연결하여 USB 웹 카메라로 사용할 때 유용합니다.

PureThermal 2 – FLIR Lepton 스마트 I/O 보드

USB 마이크로 B 케이블 – 6피트

컴퓨터에서 스마트 I/O 보드를 설정하는 방법에 대한 자세한 내용은 공식 Lepton 앱을 설치하기 위한 설정과 관련된 다음 비디오를 확인하십시오.

<울>

창문

맥 OS

라즈베리 파이

소프트웨어

예제 코드는 Raspberry Pi 모델 B에서 테스트되었지만 Raspbian이 설치되어 있다면 모든 모델에서 제대로 작동합니다.

라즈베리 파이:라즈비안 이미지

QT 개발 도구와 예제도 설치해야 합니다. 소프트웨어를 확인하세요. 자세한 내용은 튜토리얼 뒷부분을 참조하세요.

이론

전자기 복사는 우리 주변(그리고 내부 및 전체)에 있으며 고주파수 끝의 감마 복사에서 저주파 끝의 전파에 이르기까지 모든 것으로 구성됩니다. 대부분의 이미징 센서가 가시 스펙트럼(파장 380~700nm)의 방사선을 감지하는 반면, 장파 적외선 센서는 900~14,000nm의 방사선을 감지합니다. 이것은 적외선 스펙트럼으로 알려져 있으며 실온 근처의 물체에서 방출되는 대부분의 열 복사를 설명합니다.

가시광선이 강조 표시된 전자기 스펙트럼. 이미지 제공:Wikimedia Commons.

FLiR Lepton 내부의 센서는 마이크로볼로미터입니다. 정렬. 마이크로볼로미터는 적외선에 의해 가열될 때 저항을 변화시키는 재료로 구성됩니다. 이 저항을 측정하여 방사선을 방출하는 물체의 온도를 결정하고 해당 데이터를 인코딩하는 가색 이미지를 생성할 수 있습니다.

이 유형의 열화상은 건물 검사(단열 누출 감지), 자동차 검사(냉각 성능 모니터링) 및 의료 진단에 자주 사용됩니다. 또한 열화상은 가시광선 없이 이미지를 생성할 수 있기 때문에 야간 투시경 카메라에 이상적입니다.

로봇 공학과 관련하여 열화상 카메라는 특히 유용한 열 감지기입니다. 그 이유는 열 카메라가 생성하는 이미지(이미지 덕분에)는 가시광선 이미지와 동일한 기술 및 소프트웨어를 사용하여 처리할 수 있기 때문입니다. OpenCV와 같은 것을 사용하여 색상 중심뿐만 아니라 열 중심을 추적한다고 상상해 보세요! 맞습니다. 집에서 바로 열추적 로봇을 만들 수 있습니다!

사실, 우리는 무엇을 기다리고 있습니까? 투어를 안내해 드리겠습니다...

하드웨어 개요

다음은 FLIR Lepton 사양의 몇 가지 특징입니다. 파란색으로 강조 표시된 셀은 두 버전의 FLIR Lepton 카메라 모듈 간의 약간의 차이를 나타냅니다.

<일> FLIR Lepton FLIR Lepton v2.5(복사 측정 포함) 해상도(h x v) 80픽셀 x 60픽셀 80픽셀 x 60픽셀 스펙트럼 범위 8µm ~ 14µm 8µm ~ 14µm 수평 시야 51° 50° 열 감도 <50mK <50mK 프레임 속도 <9Hz <9Hz 제어 인터페이스 I2C I2C 비디오 인터페이스 SPI SPI 약속된 이미지 생성 시간 <0.5초 <1.2초(실제 테스트에서 ~0.5초 ) 통합 셔터 ✓ 방사선 측정 14비트 픽셀 값 14비트 픽셀 값, Kelvin 작동력 ~150mW ~150mW

하드웨어 연결

⚡ 경고: Lepton 모듈은 정전기 방전에 특별히 민감하지 않지만 복잡하고 상대적으로 고가의 부품이라는 점을 언급할 가치가 있습니다. 실수로 zap을 사용하지 않도록 작업하는 동안 몇 가지 예방 조치를 취할 수 있습니다.

회로도

아래 다이어그램에 따라 FLIR 브레이크아웃을 Raspberry Pi GPIO에 연결합니다. GPIO 핀의 방향을 다시 확인하려면 Raspberry Pi GPIO 자습서를 방문하세요. Lepton 모듈이 브레이크아웃 보드의 소켓에 단단히 끼워졌는지 확인하십시오.

시스템을 함께 연결하고 장착하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. Pi와 함께 브레드보드와 LCD 터치스크린을 사용한 경우 설정이 아래 이미지와 유사해야 합니다.

축하합니다. 하드웨어 부분이 완료되었습니다. 이제 소프트웨어 구성을 시작합니다!

소프트웨어

앞서 언급했듯이 Raspberry Pi에 Raspbian OS가 설치되어 있어야 합니다. 부팅하고 터미널 프로그램을 엽니다. 우리의 첫 번째 비즈니스 문제는 Pi의 SPI 및 I2C 인터페이스를 활성화하는 것입니다. 운 좋게도 Raspbian에서는 raspi-config라는 유틸리티를 포함하여 이 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. . 유틸리티를 실행하려면 다음을 입력하십시오.
sudo raspi–config

아래와 같은 화면이 표시되어야 합니다. '고급 옵션을 클릭합니다. " 메뉴.

회로를 보는 데 어려움이 있습니까? 이미지를 클릭하시면 자세히 보실 수 있습니다.

SPI를 선택하고 다음 화면의 지침을 따릅니다. SPI 단계를 완료한 후 I2C에 대해 동일한 작업을 수행합니다. raspi-config를 종료할 때 , 재부팅할 것인지 묻습니다. 방금 변경한 내용이 그대로 유지되도록 계속 진행하세요.

회로를 보는 데 어려움이 있습니까? 이미지를 클릭하시면 자세히 보실 수 있습니다.

Pure Engineering의 예제 코드는 QT 애플리케이션이므로 컴파일하기 전에 해당 종속성을 설치해야 합니다. 걱정하지 마세요. 쉽게 할 수 있습니다. Pi가 인터넷에 연결되어 있는지 확인하고 다음 명령을 실행하여 QT 개발 도구를 설치합니다.
sudo apt–get install qt4–dev–tools

다음과 같이 보일 것입니다...

설치가 완료되면 Pure Engineering GitHub 리포지토리로 이동하여 …/software/raspberrypi_video를 검색합니다. 예배 규칙서. git에 익숙하다면 명령줄에서 이 작업을 수행할 수 있습니다. 대부분의 사람들은 위의 링크로 이동하여 "ZIP 다운로드"를 클릭하는 것이 쉽습니다. 원하는 디렉토리에 파일을 다운로드한 다음 터미널에서 해당 디렉토리로 cd하고 다음 명령을 사용하여 압축을 풉니다.
unzip LeptonModule–master.zip

이제 압축을 푼 폴더 "LeptonModule-master로 cd " 및 "…/raspberrypi_video 디렉토리 ". 이 디렉토리에는 예제 코드를 컴파일하는 데 필요한 모든 파일이 들어 있습니다. 먼저 Lepton SDK를 "만들"해야 합니다. cd 명령어를 사용하여 “…/software/raspberrypi_libs/LeptonSDKEmb32PUB ” 디렉토리로 이동하고 make 명령어를 실행합니다.

해당 프로세스가 완료되면 '.../raspberrypi_video로 다시 이동합니다. ” 디렉토리로 이동하고 qmake &&make를 실행합니다.

축하합니다! 예제 코드를 컴파일하고 실행할 준비가 되었습니다. 명령줄에 다음을 입력하기만 하면 됩니다.

더 많은 정보를 읽어보세요....

FLIR Lepton 연결 가이드

현재 프로젝트/게시물은 다음을 사용하여 찾을 수도 있습니다.

<울>

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