热门方案丨嵌入式ARM在红外热像仪中是如何应用的

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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。


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、可见光摄像头：采用MIPI-CSI或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或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、摄像头、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