热门方案丨嵌入式ARM在红外热像仪中是如何应用的

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公司和瑞典国家电力局,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。


检测


 

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

能源 / 电力设施 - 变电站 , 输电线路和设备的实时分析

过程监控 - 实时监控 , 确保操作高效安全完成

产品研发 - 对热模式进行量化 , 从而改进产品设计

电子设计 - 进行深入电路板分析


应用  

 

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 4.3 800*480 7 1024*600 等高分辨率显示屏

2 、可见光摄像头:采用 MIPI-CSI DVP 接口的摄像头, 500 万像素。

3 、红外摄像头:有两种方案可以接入红外摄像头数据。

a 、采用 MIPI-CSI DVP 接口的红外摄像头,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,红外摄像头的数据通过 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 协议的摄像头适配。

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 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 、摄像头、 WIFI& 蓝牙等主流接口,同时还引出了 MIPI MLB EMI BUS 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。


FETMX6Q-C  


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。

欢迎大家到飞凌官网了解更多产品,寻求更多合作! http://www.forlinx.com/

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