Комментарии 192
Офигительная штука
А снаружи дома, углы и оконные пооемы пробовали проверять?
Пока не пробовал, но в планах есть.
Прям вот очень интересно какой будет результат
Померю, выложу в апдейт на следующих выходных тогда.
Я прошу прощения, получилось ли попробовать «посмотреть» дом снаружи?
Добрый день!
Пока не представилось возможности. Я отпишусь, как сделаю.
Пока не представилось возможности. Я отпишусь, как сделаю.
Я сделал несколько снимков снаружи дома. Ради интереса попробовал отойти подальше и взять дом целиком. Плюс сделал фото окон. Должен сказать, что изнутри утечки тепла искать гораздо комфортнее ) Кроме того, из-за бОльшего теплового контраста внутри снимки получаются более информативными. Снимки смотрите в апдейте основного поста.
На самом деле, их как раз лучше видно снаружи. :) Вот, например:
Однако, при создании видео для youtube из tga-файлов картинка и так 160x120 была безбожно пожата и в результате качество получилось ужасное.
Однако, при создании видео для youtube из tga-файлов картинка и так 160x120 была безбожно пожата и в результате качество получилось ужасное.
Ну, может быть на тепловизоре с более качественной матрицей лучше снаружи, конечно )
Так там причина не в матрице. Просто сама утечка тепла снаружи контрастнее выделяется на фоне окружающей холодной среды.
Это да. Просто если место утечки меньше пикселя (а так и получается, если снимаешь весь дом целиком), то его не видно. Либо у меня просто утечек крупных просто нет.
А важна ли утечка тепла размером менее пикселя? Вот если видно что стена 2*2 метра теряет тепло, это колоссальная потеря энергии, 4 метра квадратных, киловатты тепловой мощности. А если это небольшая площадь, 0.05*0.05 метра, она существенно не скажется на экономичности дома.
Важна. Это значит, что внутри в этом месте холод. Стоит заделать «дырочку» и сразу в квартире может резко потеплеть.
Подтверждаю.
Сквозное отверстие в стене что ли имеете ввиду? Там и без тепловизора видно будет поток воздуха и сугроб снега зимой (как от открытого окна забытого).
Если мостик холода, то объект 5*5 см температурой -10 градусов и менее будет заметен тоже без тепловизора по слою инея. Как на окнах в сильный мороз.
Если мостик холода не такой явный, область в +5 градусов может быть просто постоянно мокрой, такие области чернеют от плесени быстро.
Если температура участка стены +10 и выше, это потери тепла, не катастрофические. Может +1% к теплопотерям. Плюс за шкафом и по углам стена не получает притока тепла из комнаты и будет выглядеть изнутри как мостик холода, хотя потери тепла через нее даже меньше, чем у теплой стены.
Изначально была речь о том что обязательно важен тепловизор с большим разрешением, чтобы заметить маленькие мостики холода. Я просто отметил, что это полезно, но не обязательно для обычных обследований. Основные потери тепла дают стены площадью в десятки метров квадратных (киловатты тепла уходят и это нормальный рабочий режим по всем нормам).
Если тепловизор покажет что участок 0.0025 метра квадратного (5*5 см область) имеет теплопотери выше даже в 10 раз, это составит десятые и сотые доли процента в общей доли теплопотерь.
Если мостик холода, то объект 5*5 см температурой -10 градусов и менее будет заметен тоже без тепловизора по слою инея. Как на окнах в сильный мороз.
Если мостик холода не такой явный, область в +5 градусов может быть просто постоянно мокрой, такие области чернеют от плесени быстро.
Если температура участка стены +10 и выше, это потери тепла, не катастрофические. Может +1% к теплопотерям. Плюс за шкафом и по углам стена не получает притока тепла из комнаты и будет выглядеть изнутри как мостик холода, хотя потери тепла через нее даже меньше, чем у теплой стены.
Изначально была речь о том что обязательно важен тепловизор с большим разрешением, чтобы заметить маленькие мостики холода. Я просто отметил, что это полезно, но не обязательно для обычных обследований. Основные потери тепла дают стены площадью в десятки метров квадратных (киловатты тепла уходят и это нормальный рабочий режим по всем нормам).
Если тепловизор покажет что участок 0.0025 метра квадратного (5*5 см область) имеет теплопотери выше даже в 10 раз, это составит десятые и сотые доли процента в общей доли теплопотерь.
Там и без тепловизора видно будет поток воздуха и сугроб снега зимой
Нет, не обязательно сквозное. Просто область с недостаточной теплоизоляцией. Скажем, в квартире у родственников было холодно само по себе. Посмотрели, откуда. Чётко видна недостаточная теплоизоляция у батарей и на паркете почему-то холодная одна планка.
А так — да. Кто мешает просто пощупать и поискать потоки холодного воздуха свечкой? В этом смысле тепловизор и не нужен — он для ленивых. :)
это составит десятые и сотые доли процента в общей доли теплопотерь.
Если взять чуть дующее окно/дверь балкона, то снаружи будет видна небольшая нагретая область, устранив которую в квартире потеплеет.
Ну или изнутри охлажденная область будет видна. Тоже можно заделать. Со свечкой вдоль всех стен можно пройти, но долго это.
Если взять чуть дующее окно/дверь балкона, то снаружи будет видна небольшая нагретая область, устранив которую в квартире потеплеет.
Надо считать теплопотери, возможно потеплеет на 0.1 градуса, если область именно небольшая.
Утепление стены у батарей, чтобы стена не нагревалась, одна из первых задач при утеплении, даже без тепловизионного обследования проводится.
www.resursltd.ru/images/cms/data/235.jpg
Почему качество ужасное? Я всё прекрасно рассмотрел, в многоэтажном доме прекрасно видны утечки тепла из дверей и окон, видны теплые балконы куда вероятно провели отопление.
Даже на окнах видно что теплый воздух идет вверх и окна вверху поэтому теплее, чем внизу. Внутри помещений наоборот, вдоль окон холодный воздух идет вниз вдоль стен и окон, и это кстати усиливает теплообмен, вредный обдув поверхности естественный.
Увеличение четкости ИК картинок не линейно прибавляет полезной информации, повышение качества в 10 раз, не факт что даст +10% полезной информации.
Даже на окнах видно что теплый воздух идет вверх и окна вверху поэтому теплее, чем внизу. Внутри помещений наоборот, вдоль окон холодный воздух идет вниз вдоль стен и окон, и это кстати усиливает теплообмен, вредный обдув поверхности естественный.
Увеличение четкости ИК картинок не линейно прибавляет полезной информации, повышение качества в 10 раз, не факт что даст +10% полезной информации.
Спасибо за снимки. Качество конечно не ахти. Первая в нижнем ряду фотку «желтит» много, хотя по идее там стена же без стыков и кровли. Эх, придется все таки копить на нормальный тепловизор.
Не обязательно копить. Можно просто взять нормальный тепловизор в аренду на день и сделать тепловизионные фото во всех нужных Вам ракурсах. Удовольствие стоит 1,5...3 тыс. руб. Посмотрите объявления в интернете.
А желтит из-да того, что я не сделал динамический диапазон. Просто поставил для быстроты фиксированный -10...+5. С динамическим диапазоном картинка была бы более контрастной.
А желтит из-да того, что я не сделал динамический диапазон. Просто поставил для быстроты фиксированный -10...+5. С динамическим диапазоном картинка была бы более контрастной.
Можно и этим тепловизором просканировать дом по частям. Вместо 5 минут, будет потрачено 15 минут времени, для личных применений не существенно. При желании можно пирометром копеечным неплохо исследовать дом. Там несколько типовых ключевых точек для анализа, по углам, окна и со стороны отопительных приборов. Далее считается тепловое сопротивление стен, соответствует оно нормам или нет. Это поважнее красивой картинки.
В принципе такой маленький девайс спокойно встанет на коптер. Для того же обследования зданий и теплотрасс.
«Молодцы, китайцы»(с)
«Молодцы, китайцы»(с)
Кстати, да )
Ну для этого лучше поюзать девайсы с лучшим разрешением. Интересно что за матрица стоит в Seek Thermal CompactPRO, заявляют 320*240 15Fps.
Ранее такие матрицы уже считались изделиями спецназначения ) Но, если девайс в открытой продаже, то, наверное и матрицу где-то можно купить. Пока из доступного я натыкался на такую: ru.aliexpress.com/item/FLIR/32872035004.html. Но разрешение там похуже, конечно.
Перед новым годом заказывал себе (в Украину) SeekThermal Сompact с ибэй. Цена чуть выше чем у этого чуда, но разрешение намного веселей. Конкретно в моем случае обошлось 120$ в коробке с кейсом и т.д. С виду почти не юзаный. Пока мониторил, уходили они и по цене <100$. Так что хз зачем заморачиваться. И да, никаких претензий на таможне не было, хотя везде было указано что это тепловизор.
Ну да, если стоит задача взять не за дорого полнофункциональное устройство, то это оптимальный вариант. Описанная в посте плата хороша тем, что на её можно встраивать в какие-то простые решения по компьютерному зрению. Ну и с тепловизионной съемкой она справилась довольно неплохо.
Были истории когда кто-то заказал устройство с али и успешно его получил, а при попытке продать его на авито получил уже срок. Так что если у таможни не было вопросов это еще ничего не значит, не все посылки видимо проверяют.
Любое устройство можно расценить как спецназначения, если для него нет сертификата. Закон написан очень расплывчато.
Любое устройство можно расценить как спецназначения, если для него нет сертификата. Закон написан очень расплывчато.
Выше разрешение — дороже девайс. А вешать дорогое на такую ненадежную штуку как коптер — жалко. Ну, до 300 бкс, наверное еще можно.
Почитал описание:
Почему то подумалось про систему самоуничтожения — поцарапал камеру и она сгорела вместе со смартфоном.
Seek Thermal CompactPRO
Почитал описание:
Прочный корпус из магния.
Почему то подумалось про систему самоуничтожения — поцарапал камеру и она сгорела вместе со смартфоном.
Насколько я понял, для съёма собственно изображения с матрицы тяжёлая артиллерия в виде Raspberry PI не нужна — можно обойтись и микроконтроллером, пусть с чуть более низкой частотой обновления кадров. (С визуализацией хоть на дисплее, хоть в веб-интерфейсе тоже проблем нет.) Или мощность Raspberry PI это необходимое условие работы с этими матрицами?
Если не напрямую с датчиком общаться, а использовать посредника в виде STM32F103, то можно и на ESP8266 запустить по идее. С Raspberry просто удобнее отлаживать. Можно за выходные как раз успеть всё запустить и посмотреть — как работает.
С Raspberry просто удобнее отлаживать.
Это кому как. :) Кому-то сотворить что-то с микроконтроллером — не проблема и работать очень удобно.
где-то на просторах инета мне уже попадалась реализация именно на модуле ESP32 с дисплеем.https://youtu.be/ShXswHycXbs
В приведенной Вами ссылке посложнее реализация. Во-первых, использован набор разработчика под тепловизионную матрицу (отдельная плата от Melexis). Во-вторых, платка с ESP32 программировалась под IDE Expressif (не ардуино). Возни с кодом побольше будет.
набор в этой реализации просто заказывается для удобства подготовки… а сам датчик ставиться без использования платы от melexis. Мне удалось без особых затруднений повторить с добавлением своего функционала под свои задачи. Вашу статью также взял себе на заметку. есть мысль попробовать использовать несколько матриц для формирования более четкого и большего теплового отпечатка… к пример многоквартирный дом или протяженный трубопровод
Как раз работаю сейчас с MLX90640 с микроконтроллером. Исходники API от Melexis можно использовать практически без изменений, нужно реализовать только 2 функции — чтения и записи по i2c. Единственное, если не трогать реализацию API, нужно довольно много ОЗУ в микроконтроллере (порядка 3-4 Кб, точно не считал)
А исходники прошивки stm32 Китай предоставляет?
Понимаю что не так дорого как Flir, но не лучше ли на иностранной барахолке купить Flir Lepton за 15К. При том что у него 80×60 точек и 8 fps против 32x24 и 1 fps у MLX90640?
Ну смотря для каких задач. MLX удобен тем, что можно писать код и страивать модуль в свои какие-то решения.
Flir Lepton тоже модуль для DIYщиков и так же в интернетах есть примеры использования со всякими малинами и прочими одноплатниками.
А, нашел. Да, можно и такой датчик запустить в принципе. Разрешение получше будет, но и цена тоже. Не у верен, что для задачи, которая может оказаться разовой, имеет смысл закладываться на более дорогое решение. Стоимость описанного в статье модуля сопоставима со стоимостью услуги по тепловизионному обследованию в Москве. И свою задачу он выполнил в принципе.
Да чего его запускать… :) Вот оно для stm32.
По цене с обвязкой выйдет раза в 2-2.5 дороже чем
По цене с обвязкой выйдет раза в 2-2.5 дороже чем
И стОит на момент приобретения (конец декабря 2018 года) в районе 5 тыс. руб.
Он, если брать сломанный flir one gen 2, выйдет тысяч в 8 с разрешением 160x120 и 9 Гц и ещё три тысячи за плату-переходник (но можно и свою развести — кроватка для лептона у вас будет из тепловизора).
Спасибо за совет. Если надумаю сделать более продвинутый тепловизор, не примину им воспользоваться )
А его можно приобрести с гарантированно рабочим сенсором?
Какие поломки для него типичны?
Какие поломки для него типичны?
Для него типичны отказы платы с контроллером (плохая пайка, дохлый аккумулятор и т.д.). Дохлый сенсор — это должно очень не повезти (сунули в 220 В вместо +5 для зарядки). Я про такое не слышал пока что. На eeevblog есть тема где-то, там автор восстанавливал практически все дохлые flir one gen 2.
Спасибо. Это действительно перспективно.
Правда на данный момент я их не нашел. Ну и как я понимаю брать его нужно не в штатах т.к. оттуда не получится вывести — они запрещены к перевозке у всех посредников.
Правда на данный момент я их не нашел. Ну и как я понимаю брать его нужно не в штатах т.к. оттуда не получится вывести — они запрещены к перевозке у всех посредников.
Надо искать дефектный на ebay. Обычно, их из Германии выбрасывают волнами. В прошлом году выбрасывали сразу по несколько штук. Но брать надо только Flir One Gen 2 (!) (ну или Gen 3 Pro). У него датчик 160x120. У обычного только 80x60.
Из США мне два года назад исправный прислали, но шлют ли сейчас не знаю.
Из США мне два года назад исправный прислали, но шлют ли сейчас не знаю.
Там все зависит от разрешения матрицы.
Простые должны быть доступны для отправки.
Вообще Melexis крутые ИК сенсоры делает, конкретно у этого Programmable refresh rate 0.5Hz…64Hz. То, что китайцы так мало смогли с помощью stm32 прокачивать — это уже их проблемы, кажется. Шина i2c, питается от 3 вольт — то, что надо, чтобы напрямую к малице цеплять.
Да, следующим шагом надо будет напрямую подсоединяться. Думаю только, что при 64 Гц из-за шумов мало что удастся различить. Кстати, 64 Гц — это частота получения полукадра. То есть для получения полного кадра будет 32.
Видел в даташите, но странно почему китайцы решили так занизить скорость, при том что stm32 позволяет. В документации нет описания скорости реакции матрицы при разных внешних факторах. Возможно 64 Гц это максимальная скорость опроса матрицы, но не ее скорость работы во всем диапазоне условий эксплуатации.
На самом деле непонятно, что они зашили в микроконтроллер и какими соображениями руководствовались. В документации на китайскую плату (в которой STM стоИт) сказано, что максимальная скорость обновления изображения 8 Гц при скорости COM порта 460800 bps. Это режим у меня почему-то не пошел. Но на 115200 реально получается 4 Гц вместо 2-ух, которые заявлены в документации. С какой частотой они опрашивают MLX, не могу сказать, осциллографа под рукой нет. Будет время, надо будет попробовать всё таки наваять драйвер, который обращается напрямую к MLX. Так можно будет получить от сенсора максимальный fps.
Но их прошивка сильно упрощает старт работы с устройством и понимание логики его работы, на мой взгляд. В этом отношении они молодцы.
Но их прошивка сильно упрощает старт работы с устройством и понимание логики его работы, на мой взгляд. В этом отношении они молодцы.
У Melexis есть драйвер (правда какой-то кривоватый): github.com/melexis/mlx90640-library
Не, там всё хорошо, только погрешность растёт, в даташите есть график. Вроде, при 64 герцах получается чуть больше 1 градуса погрешности. Но в том же даташите есть, что если хочется измерять абсолютные величины — то надо после подачи питания подождать 4 минуты, чтобы корпус и матрица равномерно прогрелись и не вносили искажения.
Тут всё как с матрицей для обычных камер, если более часто опрашиваете пиксели (уменьшаете выдержку) изображение становится более зашумленным. На графике отложено не абсолютное отклонение погрешности, а среднеквадратичное. То есть на практике соседние пиксели начнут прыгать относительно друг друга на плюс минус 1 градус, насколько я понимаю. Это очень сильно искажает картинку, когда смотришь на предметы, температура которых отличается всего на 10 градусов.
При этом, если смотреть на сильно нагретый предмет (чайник кипящий, например), то тогда шум в этот градус градус уже не будет заметен. Для этих случаев 64 Гц будут давать вполне нормальную картинку.
Да, 4 минуты нужны именно для точности измерения абсолютных величин.
При этом, если смотреть на сильно нагретый предмет (чайник кипящий, например), то тогда шум в этот градус градус уже не будет заметен. Для этих случаев 64 Гц будут давать вполне нормальную картинку.
Да, 4 минуты нужны именно для точности измерения абсолютных величин.
Насколько я понял даташит на mlx90640, каждый герц увеличивает шум на 0.1 градус
Оно работает по I2C, следовательно, есть теоретическая возможность повесить на шину несколько таких штук. Китайцев можно попросить, чтобы разные адреса зашили в stm32. Не знаю, зачем это делать, просто в голову пришло)
А какой угол обзора по вашему будет удобнее? A или B модель брать?
Я в посте немного затронул проблему выбора ) А что Вы планируете делать с матрицей?
Общее применение: «играться». Возможно ручной тепловизор.
Склоняюсь к узкоугольной камере. Но у вас широкоугольная версия и в принципе изображения меня вроде устраивают.
Склоняюсь к узкоугольной камере. Но у вас широкоугольная версия и в принципе изображения меня вроде устраивают.
Ну с широкоугольной версией тепловизионную съемку всё-таки не очень удобно. Для того, чтобы посмотреть на конкретный стык между брёвнами, например, нужно приближать матрицу к стене сантиметров на 30...40. Я не имел дела с узкоугольной матрицей, но мне кажется, что для этой задачи она подошла бы лучше.
Для повышения детализации можно использовать систему с двумя камерами. Первая камера, в нашем случае, это тепловизионная матрица, которая даёт информацию о цвете, а вторая — ч/б камера с более высоким разрешением, которая даёт детализацию. Подобная схема, например, используется в некоторых флагманах Huawei.
Да, я тоже подумываю об этом. Нужно подобрать камеру с углом обзора немного большим, чем у тепловизионной матрицы и поставить их на одно основание. Потом можно будет снимать с них кадры последовательно и обрабатывать изображения совместно в том же OpenCV.
А на каком расстоянии эта штука вообще работает, ее есть смысл ставить например на коптер? нашел только temperature range, расстояния нет, может проглядел(
Мысль о совмещении изображений с двух камер — записал, надо подумать.
Мысль о совмещении изображений с двух камер — записал, надо подумать.
Ну конкретно этой матрицей нужно смотреть начиная с метра от объекта, лучше ближе. То есть на коптер её, пожалуй не поставишь. Более узкополосная, наверное, уже может и подойти. Единственное, коптер находится в постоянном движении, а матрица шумит. Будет сложно поймать качественное изображение. Так что для коптера лучше посмотреть на более дорогие варианты, пожалуй.
Расстояние ограничено только распространением ИК-лучей, т.е. по факту как свет. Но широкий угол камеры… делает все объекты очень маленькими с расстоянием, и можно вспомнив математику посчитать на каком расстоянии милиметровый-сантиметровый-метровый объект станет одним пикселем, с коптера возможно будут различимы отдельные дома, теплотрасса и т.д.
32 пикселя на 110 градусов, и 32 пикселя на 55 градусов. Разрешение так себе, в первом случае почти по 3.4 градуса на пиксель. Вспомним геометрию… h = sin(3.4 deg)*L где L — расстояние до объекта, h — эквивалентная высота на один пиксель.
С расстояния 1 метр, имеем… почти 6 сантиметров на пиксель! 100 метров — 6 метров пиксель. Для второго варианта в 2 раза меньше. Вот и прикидывайте.
32 пикселя на 110 градусов, и 32 пикселя на 55 градусов. Разрешение так себе, в первом случае почти по 3.4 градуса на пиксель. Вспомним геометрию… h = sin(3.4 deg)*L где L — расстояние до объекта, h — эквивалентная высота на один пиксель.
С расстояния 1 метр, имеем… почти 6 сантиметров на пиксель! 100 метров — 6 метров пиксель. Для второго варианта в 2 раза меньше. Вот и прикидывайте.
У кота теплоизоляция нарушена, утечка тепла.
У Sparkfun есть более простая реализация подобного устройства. Соответственно, и китайские клоны имеются.
Да, видел их. В модулях от Sparkfun распаяны только сами сенсоры, соответственно, доступ только напрямую, насколько я понял. Кстати, на ali они существенно дороже: ru.aliexpress.com/item/qwiic-MLX90640-55-FOV-110-FOV/32920041326.html
Есть библиотеки на Ардуино для таких модулей, но проблема в том, что я не пишу на Си, и осваивать ради одной задачи не хотелось. Мне проще было написал свой код на питоне.
Есть библиотеки на Ардуино для таких модулей, но проблема в том, что я не пишу на Си, и осваивать ради одной задачи не хотелось. Мне проще было написал свой код на питоне.
Так вроде все уже сделали задешево до нас
Минималистично, компактно и удобно для обследования дома если)
Минималистично, компактно и удобно для обследования дома если)
Посмотрите на разрешение матрицы у этого продукта. 8 на 8 пикселей всего. Сомневаюсь, что с этим можно на практике как-то работать.
конечно за 3700р, ожидать чего фантастического не стоит за готовое устройство
Но специально подчеркнул, что для обследования дома этого должно хватить.
Но специально подчеркнул, что для обследования дома этого должно хватить.
Достаточно давно на хабре был проект ИК-сканера с одноглазым пирометром на один пиксель — просто механическая развертка на обычных сервоприводах. Ну, сканирует минут пять-шесть(там на пиксель приходилось около 0.1сек)… зато сразу разрешение высокое. Можно наверно даже панорамный скан делать.
Это вот этот? habr.com/post/172947
Да, похоже она.
Ну, если верить скриншоту интерфейса, то максимальное разрешение всего 64 на 48 пикселей. Не особо выдающееся разрешение, надо сказать. prntscr.com/m71nsw
Ну, это скорей вопрос применённого датчика, в его быстродействии. быстрее одного измерения на пиксель не получить никак.
Я вот думаю, что если не коболометрический датчик поставить а PIR-сенсор с датчиков движения, они ведь быстрее(где-то видел даташит на них, время реакции соответствует 30...100Гц) и аналоговые. Температуру в 20...30 градусов точно видят, хоть и измерить её не выйдет — только интенсивнось излучения. Проблема только в оптике.
И даже для 1-пиксельной камеры нужен качественный объектив, чтобы угол обзора был минимальным. У того датчика угол достаточно большой и получается что он ни чем не лучше, каждый пиксель получается достаточно крупный по геометрическим размерам. 90640 датчик лучше в этом плане, пиксели «маленькие» и разрешение можно увеличить механической разверткой. В идеале найти еще более длиннофокусный объектив для дальнего ИК диапазона, а это редкая вещь.
Экономический эффект есть или просто «потому что могу»? Спрашиваю, потому что сам когда-то посматривал на тепловизоры и сложилось впечатление, что за примерно $100 можно уже купить приличное решение.
Указанные компоненты, как я понимаю, стоят $80+. Или есть дешевле?
Указанные компоненты, как я понимаю, стоят $80+. Или есть дешевле?
Я сравнивал со стоимостью тепловизионного обследования дома. По Москве это от 5 тыс. рублей как раз. Но за эти деньги покупаешь только картинки, которые специалист тебе наделает за часовой визит со своего тепловизора. А в моем случае 5 тыс. рублей + несколько часов кодинга позволили сделать свой любительский тепловизор. Как понять здесь экономический эффект? )
Дешевле компонентов с подобными характеристиками я не нашёл. Есть матрицы 8 на 8 пикселей, они стоят в районе 2 тыс. руб. Но сомневаюсь, что они дадут удобоваримую картинку.
Дешевле компонентов с подобными характеристиками я не нашёл. Есть матрицы 8 на 8 пикселей, они стоят в районе 2 тыс. руб. Но сомневаюсь, что они дадут удобоваримую картинку.
Достойный проект. Но, боюсь, что для задачи тепловизионного обследования дома он слабо применим. На скриншоте видно, что получение картинки 32 на 24 пикселя занимает 1,5 минуты. Описанная в моем посте матрица позволяет формировать картинку с таким разрешением в реальном времени (у меня получилось 4 fps).
А почему бы для этих целей не взять в аренду тепловизор? Не очень разбираюсь в этом вопросе, поэтому вопрос пракитческий, вот, например Fluke Ti 27 в сутки обходится в 3 000₽.
Занимаюсь похожим сенсором AMG88 от панасоник. 8 на 8 пикселей но немного дешевле.
Какой библиотекой пользуетесь для sinc-интерполяции?
OpenCV. Вот строчки кода, первая формирует цветную тепловую карту из черно-белой, вторая растягивает из 32х24 в 320х240:
img = cv2.applyColorMap(ta_img, cv2.COLORMAP_JET)
img = cv2.resize(img, (320,240), interpolation = cv2.INTER_CUBIC)
img = cv2.applyColorMap(ta_img, cv2.COLORMAP_JET)
img = cv2.resize(img, (320,240), interpolation = cv2.INTER_CUBIC)
Кубическая интерполяция не лучший выбор для малого числа пикселов: неравномерное разрешение в зависимости от ориентации матрицы, дрожание и занижение значений на краях, так что о честных количественных значениях можно забыть. Кстати, какой эквивалентый размер пиксела получается? Оптическая схема не описана.
Возможно. А какой тип интерполяции лучше использовать?
Странно, размер пикселя почему-то в документации не могу найти.
Странно, размер пикселя почему-то в документации не могу найти.
Его редко пишут, обычно запрашивать надо, ну или мерить. Чтобы узнать размер пикела и построить аккуратный kernel, нужно знать и pixel size (сщбственно сторона пиксела) и pixel pitch (расстояние между центрами пикселов). Для эквивалентного размера пиксела нужно знать ещё параметры оптической системы: фокусное расстояние и апертура (f/D) плюс длина волны светофильтра. Тогда, после калибровки, можно иметь количественные данные.
EDIT А на вопрос так и не ответил :) Sinc-интерполяцию, лучше всего по Unser. Я пока не могу найти реализацию, написанную прямыми руками, да и у меня написать не получается.
EDIT А на вопрос так и не ответил :) Sinc-интерполяцию, лучше всего по Unser. Я пока не могу найти реализацию, написанную прямыми руками, да и у меня написать не получается.
Спасибо за подробный ответ. Если честно, я не вижу на сенсоре оптической системы. Есть только отверстие, а под ним плоская матрица. Диаметр отверстия около 2 мм. Т.е. размер пикселя грубо 50...60 мкм получается.
Если под пластиковым тубусом плоская линза, то разрешение обсчитывается как камера-обскура с очень большим отверстием. А если пластик снимается, я б таки сунул под микроскоп с измерительным окуляром или сфоткал рядом с объект-микрометром. Хотя и так понятно, что разрешение никакое: угол, откуда дует, найти можно, а вот саму щель уже нет.
Интересная статья. Я всё задаюсь вопросом. Можно ли будет получить картинку инфракрасного сравнивая изображения двух камер, предварительно разделив световой поток на два и пропуская один из них через светофильтр?
Если я правильно понял, то Вы предлагаете такую схему:
То скорее всего получится, у почти всех матриц до 1000нм ненулевая чувствительностьность
объектив -> светоделитель ->
-> светофильтр (750nm longpass) -> матрица1
-> матрица2То скорее всего получится, у почти всех матриц до 1000нм ненулевая чувствительностьность
Спасибо )
Это будет сделать весьма затруднительно. ИК спектр тела при комнатной температуре (ну или близкой к ней) имеет максимум спектральной плоскости в районе 10 мкм. Обычное стекло плохо пропускает такие длины волн. Насколько я помню, на дорогих тепловизорах в оптических системах используется германиевая оптика. Она очень дорогая.
Ну и сами датчики тоже должны иметь максимум чувствительность на таких длинах волн. Видимый свет (400...560 мкм) и ИК излучение (10 мкм) — это просто разные датчики.
Это будет сделать весьма затруднительно. ИК спектр тела при комнатной температуре (ну или близкой к ней) имеет максимум спектральной плоскости в районе 10 мкм. Обычное стекло плохо пропускает такие длины волн. Насколько я помню, на дорогих тепловизорах в оптических системах используется германиевая оптика. Она очень дорогая.
Ну и сами датчики тоже должны иметь максимум чувствительность на таких длинах волн. Видимый свет (400...560 мкм) и ИК излучение (10 мкм) — это просто разные датчики.
Селенид и сульфид цинка, кремний, германий, арсенид галлия, полиэтилен и соль прозрачны в ИК. Линзы ZnSe достаточно дешёвые на ebay.
Да, судя по внешнему виду на дешевых тепловизорах стоят линзы из селенида цинка
У Flir точно нет — кремниевое окно в корпусе и германиевая (или арсенид галлиевая? забыл.) линза лептона. У Seek Thermal вроде как халькогенидное стекло (но не точно). Что у китайцев — не знаю. :)
Слушайте, у Вас просто профессиональные познания в тепловизорах )
Нет. Просто когда я выбирал, на чём бы сделать прибор ночного видения, я много статей читал. Кстати, у китайцев появился очень неплохой HT-18. У него приличное разрешение и цена, как у Flir One Gen 2. Но есть непонятки с типом матрицы. Дело в том, что тепловизор, обычно, делают на базе микроболометров, а они очень дорогие и сложные в изготовлении. Но есть ещё подарок судьбы — сегнетоэлектрический датчик. Такое часто ставят в системы ночного вождения автомобилей. По цене они гораздо дешевле болометров, но более шумные. Есть большое подозрение, что в HT-18 как раз такой датчик. А у Flir точно микроболометры. Лептон вообще прикольная игрушка. Он настроен на гиперфокалку (так как матрица маленькая) и не требует фокусировки, начиная с сантиметров 10-15 от себя. И легко подключается по SPI хоть к Raspberry Pi, хоть к STM. Только для 160x120 частота SPI нужна около 20 МГц — у него данных много передаётся в кадре.
А выглядит на Raspberry Pi так:
А выглядит на Raspberry Pi так:
Крутая статья!
Достаточно коротко и всё по делу.
Хотелось бы нажать вверх, но есть одно
Достаточно коротко и всё по делу.
Хотелось бы нажать вверх, но есть одно
но...
Гм, я там же купил готовый тепловизор с таким же разрешением. 7 тыр стоил. Это явно дешевле даже чем датчик за 5 + Pi + экран + корпус. А за 12 были с комбинированной камерой — теплвая + обычная.
Если брать только сам сенсор выйдет дешевле чем у китайцев. Голая картинка не интересно — к распберри нужно ещё подключить обычную камеру и складывать картинки.
Видео как-то на одном эвенте от TI штуку собранную ребятами из DigiKey — сенсор от Flir и DLP проектор от TI — направляешь на объект и он на него же проецирует картинку. Классно использовать для обследования помещений — прямо на стене видишь точное место куда тепло уходит.
Видео как-то на одном эвенте от TI штуку собранную ребятами из DigiKey — сенсор от Flir и DLP проектор от TI — направляешь на объект и он на него же проецирует картинку. Классно использовать для обследования помещений — прямо на стене видишь точное место куда тепло уходит.
Я год назад покупал, протухла ссылка. Но и сейчас нашел за 7806,94, ссылку на дам, ибо модерация, а вот название — «HT-175 Imager Цифровой Инфракрасный Тепловизор инфракрасный термометр-20-300 градусов 32X32». Им нормально исследовать утечки тепла или нагрев проводки изнутри дома, но снаружи целиком дом видно плохо — непонятно, что где, тут лучше брать в двумя камерами — типа HT-02D. Вот, кстати, новые появились — приставки к смартфонам — HT-102, типа FLIR ONE, но похуже, конечно. С двумя камерами и 7225р. «HT-102 мобильный телефон внешний Инфракрасный Тепловизор инфракрасный Камера термометр Android телефон OTG функция с адаптером»
ужас, у первой ракеты воздух-воздух было всего 5 пикселей
ru.wikipedia.org/wiki/AIM-9_Sidewinder
ru.wikipedia.org/wiki/AIM-9_Sidewinder
Это просто песня )))
«В ходе этого конфликта (Тайвань — Китай, 1958 год) произошёл чрезвычайно удачный для СССР случай: AIM-9B «Сайдуайндер» попал в китайский МиГ-17, но не взорвался, застряв в фюзеляже[20].
»Внутренности" ракеты были залиты специальным клеем и для извлечения начинки были привлечены якутские косторезы, которые смогли вырезать блоки управления не повредив ни одного проводка.
Советские конструкторы, изучив «трофей» и воспроизведя её методом «обратной инженерии», запустили в производство советский аналог — К-13/Р-3С (по классификации НАТО — Atoll)[21].
Ракета К-13 состояла на вооружении советских ВВС более тридцати лет. Проведённый в США анализ показывает, что запчасти от ракет К-13 могут использоваться для комплектования оригинальных AIM-9 «Sidewinder»"
«В ходе этого конфликта (Тайвань — Китай, 1958 год) произошёл чрезвычайно удачный для СССР случай: AIM-9B «Сайдуайндер» попал в китайский МиГ-17, но не взорвался, застряв в фюзеляже[20].
»Внутренности" ракеты были залиты специальным клеем и для извлечения начинки были привлечены якутские косторезы, которые смогли вырезать блоки управления не повредив ни одного проводка.
Советские конструкторы, изучив «трофей» и воспроизведя её методом «обратной инженерии», запустили в производство советский аналог — К-13/Р-3С (по классификации НАТО — Atoll)[21].
Ракета К-13 состояла на вооружении советских ВВС более тридцати лет. Проведённый в США анализ показывает, что запчасти от ракет К-13 могут использоваться для комплектования оригинальных AIM-9 «Sidewinder»"
И механическая развертка вращающимся зеркалом. Можно и тепловизор сделать проще — один сенсор mlx90614 и развертка на двух сервоприводах. Вот статья на Хабре.
А при ввозе в РФ проблем не будет?
На китайском Таобао есть готовое устройство на базе того же сенсора за 500 юаней
item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.127.7cdc3fa7HMLsAT&id=575683214449&ns=1&abbucket=16#detail
item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.127.7cdc3fa7HMLsAT&id=575683214449&ns=1&abbucket=16#detail
Лайкнул, даже не заглянув под кат. Офигенный модуль.
Вопрос. Чем крутить модуль и шить панораму, может, воткнуть несколько штук рядом как матрицу? Я не помню, сколько там адресов одновременно жрет I2C, но чисто теоретически возможно ли получить одну большую картинку?
Вопрос. Чем крутить модуль и шить панораму, может, воткнуть несколько штук рядом как матрицу? Я не помню, сколько там адресов одновременно жрет I2C, но чисто теоретически возможно ли получить одну большую картинку?
Полагаю, что это вряд ли осуществимо, если расстояние до объекта не задано. Я ранее сталкивался с оптическими системами, собранными из нескольких оптических камер. Они собирали изображение с некоторой поверхности, расстояние до которой неизменно (это светящийся от рентгеновского излучения экран в цифровом приемнике рентгеновского изображения). И там под каждую ПЗС матрицу был свой объектив.
Думаю, что для ИК матрицы теоретически можно повысить разрешение только если сделать программно какой-то подобие панорамной съемки. На подобие той, которая реализована в смартфонах. Но и в этом случае понадобится скорее всего дополнительно обычная камера. У нее изображение более контрастное, проще будет по нему собирать панорамный снимок. И уже на него накладывать тепловую карту.
Думаю, что для ИК матрицы теоретически можно повысить разрешение только если сделать программно какой-то подобие панорамной съемки. На подобие той, которая реализована в смартфонах. Но и в этом случае понадобится скорее всего дополнительно обычная камера. У нее изображение более контрастное, проще будет по нему собирать панорамный снимок. И уже на него накладывать тепловую карту.
Корпус устройства имеет только четыре вывода — два для питания, два для общения с управляющим устройством по I2C интерфейсу.
"У кошки четыре ноги — вход, выход, земля и питание" ©
Да, есть даже маленький хвост. prntscr.com/m7axn8
Какая чувствительность у этих устройств на расстоянии?
Можно что-то увидеть за 30-40 метров?
Можно что-то увидеть за 30-40 метров?
А какая стабильность? Насколько уйдет значение скажем после получаса работы?
Чуть более простой вариант — www.thingiverse.com/thing:2799023
Матрица 8x8 (amg8833), цена вопроса около 2300 на алиэкспрессе. Сделал, мне понравилось, работает достаточно быстро, для домашних задач вполне достаточно. В прошивке выключил SD, т.к. нет необходимости.
Матрица 8x8 (amg8833), цена вопроса около 2300 на алиэкспрессе. Сделал, мне понравилось, работает достаточно быстро, для домашних задач вполне достаточно. В прошивке выключил SD, т.к. нет необходимости.
Классное направление для поиска задали. Жаль температура датчика лишь 300. Нужно 1500 в максимуме или хотя бы 1200. Наверное, это совсем другие деньги.
Спасибо за на водку.
Спасибо за на водку.
Спасибо за отзыв. Желаю найти нужное Вам решение )
Нужно 1500 в максимуме или хотя бы 1200. Наверное, это совсем другие деньги.
Посмотрите закон смещения Вина. :) С такими температурами тело излучает в видимом спектре.
Кстати, да ). Насколько помню, температура каления — что-то в районе 550 град. Цельсия.
Причем если убрать ИК фильтр перед матрицей можно снимать любой камерой практически, начиная с 300 градусов примерно.
Да, обычные оптические матрицы захватывают диапазон примерно до 800...900 нм, насколько помню.
Вот кстати эксперименты с «ближним» ИК диапазоном до 1800 нм, 5 статей по теме
habr.com/ru/users/pyhesty/posts
habr.com/ru/users/pyhesty/posts
Интересно было бы добавить на платку акселерометр с гироскопом. Тогда проще делать сшивку панорамы не контрастных объектов.
Добрый день! Да, меня тоже посещала такая идея, но пока только в очень абстрактном виде. Вы, случайно, не находили примеры реализации таких сшивок?
Нет, не встречал (но и не искал). Навскидку можно поискать как сшивают панораму микросканером на базе оптического сенсора из мышки.
А по поводу гироакселя, то алгоритм, на первый взгляд, достаточно прост. Берем первый кадр и помещаем в центр матрицы. Запоминаем пространственное положение датчика. Получаем следующий кадр с положением. Зная углы наблюдения и разрешение датчика, получаем угловой размер одного пикселя. Зная угол поворота датчика на каждом кадре относительно первого и угловой размер пикселя, получаем смещение этого кадра в нашей матрице по-пиксельно. Естественно, каждый новый кадр нужно не просто помещать в матрицу, а профильтровать по Калману. Кстати, не обязательно переносить кадр на матрицу 1 к 1. Можно 1 пиксель кадра переносить на квадрат матрицы 3х3, но тогда для центрального пикселя этого квадрата коэффициент фильтра Калмана должен быть выше, чем для оставшихся восьми периферийных пикселов. Получится математическое увеличение разрешения.
А по поводу гироакселя, то алгоритм, на первый взгляд, достаточно прост. Берем первый кадр и помещаем в центр матрицы. Запоминаем пространственное положение датчика. Получаем следующий кадр с положением. Зная углы наблюдения и разрешение датчика, получаем угловой размер одного пикселя. Зная угол поворота датчика на каждом кадре относительно первого и угловой размер пикселя, получаем смещение этого кадра в нашей матрице по-пиксельно. Естественно, каждый новый кадр нужно не просто помещать в матрицу, а профильтровать по Калману. Кстати, не обязательно переносить кадр на матрицу 1 к 1. Можно 1 пиксель кадра переносить на квадрат матрицы 3х3, но тогда для центрального пикселя этого квадрата коэффициент фильтра Калмана должен быть выше, чем для оставшихся восьми периферийных пикселов. Получится математическое увеличение разрешения.
Понятно. В идеале еще добавлять оптическое изображение, конечно. С таким широким углом (110 градусов), как у описываемой матрицы, все равно картинку даже 320 на 240 собрать будет затруднительно. Более информативно было бы комбинировать что-то вроде этого:
Сейчас у Вас 110/32=3.44 градуса на пиксель. Если сможете определять поворот датчика с точностью до 0.3125 градусов (либо механически наклонять/поворачивать с таким разрешением), то почему нет? Получается, что делая 11 шагов по вертикали и горизонтали, мы можем получить картинку 352х264 за 30 секунд с углом обзора 120х80 градусов.
Т.е. по сути Вы не добавляете пикселей, а делите имеющиеся?
Матрица — это накапливающееся изображение. Представьте себе один большой пиксель датчика, который висит над полем матрицы 5х5 клеток, которые в 5 раз меньше. Значение с датчика перенесите на матрицу таким образом. В центр поля с k=0.5, в ближайших к нему 8 пикселей с k=0.3, в следующий круг (16 пикселей) с k=0.2. После смещения датчика опять находите центр квадрата 5х5 на матрице и заполняете пиксели вокруг него. Так, как применяется фильтрация по Калману, то Вы как бы постоянно уточняете значение пикселей матрицы, при этом центр квадрата матрицы, накрываемого пикселем с датчика, имея наибольший k, получит значение, наиболее близкое к значению с датчика. А чем дальше на периферию от него, тем менее будет влияние нового значения с датчика. Происходит как бы уточнение или «проявление» изображения. Чем больше раз пиксель с датчика пройдет над квадратом матрицы, тем точнее и четче будет изображение. Но отслеживание положения нужно точнее углового размера пикселя матрицы (не датчика).
Можно вспомнить смартфоны с тепловизорами, типа Cat S61. Я такой держал в руках, очень прикольная игрушка! Но, по словам владельца, это скорее тепловизор со смартфоном, потому что там какой-то совсем китайский андроид на самом дешевом Медиатеке, кривой и косой.
Любопытное устройство. Судя по картинке этот девайс собирает тепловое изображение как комбинацию простого фото с камеры + интерполированная картинка с тепловизионной матрицы не сильно высокого разрешения.
Там 60x80 матрица. Но не верьте картинке — сам датчик лучше, чем картинка на экране. Причина — разработчики из Flir сделали всё возможное, чтобы программно испоганить картинку с лептона. А вот нафига — вопрос открытый.
Да, там две камеры рядом. Но это именно тепловизор со смартом. Зато экран хороший и все возможности фотовидео, которые предоставляет смарт, настройка прозрачности картинки и тд тп, сфоткал и через секунду хоть в свиттер запости. Можно настроить так, что обычная картинка едва просвечивает через тепловую, можно наоборот. И модуль тепловизора там не самый плохой, лучше, чем у некоторых пристегиваемых USB-моделей.
Ну, там лептон от Flir с разрешением 80x60.
А может кто-нибудь начать производство тепловизеров? Если да, свяжитесь со мной.
Сделал все как описано, но почему то зависает скрипт при попытке записи в сом-порт. Отчего такое может быть?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
DIY тепловизор на Raspberry PI или «Кажется теперь я знаю, чем займусь этим летом»