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热门方案丨嵌入式ARM在红外热像仪中是如何应用的呢?本篇文章为您解答

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小螃蟹呀
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LV6
高级工程师
  • 2022-4-2 16:08:07
最早的红外热成像仪要属在1964年美国德克萨斯仪器公司首次研制成功第一代的热红外成像装置,当时它叫红外前视系统,是利用光学元件运动机械,对目标热辐射图像进行扫描和分解,然后进行光电之间的转换,形成视频图像型号,显示在荧屏上,至今,红外前视系统在军用飞机、舰船和坦克上有广泛的运用。

这之后的六十年代中期,瑞典AGA公司和瑞典电力局,在红外前视系统的基础上开发具有温度测量功能的热红外成像装置,称为红外热成像仪。红外热成像仪的应用到了一个新的阶段。

现如今,热成像技术日益成熟和各种低成本的红外热成像仪相继出现,它在军事和民用方面的运用越来越广泛。在工业生产中,红外热成像仪可以对工业产品质量进行控制管理,同时,还可以对常用在高温,高压和高速运转状态的设备进行检测和监控,这样一来,既能保证和设备的安全运转,也能防范于未然。


红外热像仪特点:

不需要接触待测目标使用户远离危险;快速生成热分布图像可以比较物体不同区域的温度;以两种方式观察图像,红外和可见光图像融合在一起,从而使红外图像的分析信心十足。

红外热像仪凭借自身优势被越来越多的行业所应用:

l 在电气和机械问题导致设备故障前及时发现问题

l 能源/电力设施 - 变电站,输电线路和设备的实时分析

l 过程监控 - 实时监控,确保操作高效安全完成

l 产品研发 - 对热模式进行量化,从而改进产品设计

l 电子设计 - 进行深入电路板分析


2020年的开端注定不平凡,受疫情影响在进入公共场所时,测量体温成为第一道“防线”,尤其是面对人流量大的时候,如何准确快速地监测体温就显得非常重要了。这时候,红外测温体系的构建无疑是解决方案之一。据悉,目前的红外测温系统可通过视频画面快速远程筛查个人体温的特点,测温精度在±0.3℃以内,有解决传统体温检测耗费人力多,效率低,预警慢等弊端,降低检测人员的感染风险。

疫情蔓延的情况下,如何更快的响应市场需求,快速开发呢?

嵌入式 ARM 具备软硬件可裁剪,成本低、可靠性高、体积小、功耗低等优点。这些特点满足热像仪的方案应用,我们以 ARM Cortex-A9 架构的飞凌 FETMX6Q-C 嵌入式核心板为例,实现方案如下:

1、显示:采用LCD接口,可支持4.3寸800*480、7寸1024*600等高分辨率显示屏

2、可见光**:采用MIPI-CSI或DVP接口的**,500万像素。

3、红外**:有两种方案可以接入红外**数据。

a、采用MIPI-CSI或DVP接口的红外**,将图像数据通过并行总线交给FPGA处理后再返回给ARM进行图像的叠加。飞凌已经提供并行总线驱动,便于客户二次开发和FPGA对接。

b、USB总线,红外**的数据通过FPGA处理后,采用USB UVC的标准协议交给ARM,这种方式免去ARM端修改驱动的工作,飞凌已经完成UVC协议的**适配。

4、SD 卡:图像和数据保存

5、USB:数据传输

6、支持H264的硬件编解码,满足图像视频的编解码需求。

i.MX6Q基于NXP四核ARM Cortex-A9架构i.MX6Quad高性能处理器设计,主频最高可达1.0GHz,12层PCB沉金工艺。整板尺寸小巧仅40mm*70mm,采用四个高度为1.5mm的超薄连接器,引脚数量多达320PIN,将处理器全部功能引脚引出。 不仅搭载千兆以太网、CAN-bus、**、WIFI&蓝牙等主流接口,同时还引出了MIPI、MLB、EMI BUS等CPU特有的功能。可同时引出MIPI-CSI、DVP接口,同时接红外探测器和可见光传感器,来实现可见光和红外光双波段图像融合。


红外热像仪一般都在室外使用,飞凌专门设计了试用于低温环境的工业级核心板,核心板所有元器件均采用工业级用料,严酷的温度等级测试确保核心板在-40℃~+85℃环境中稳定运行。 作者:飞凌嵌入式 https://www.bilibili.com/read/cv15950254 出处:bilibili

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