Онлайн тепловизор CamIRa

Привет, Хабр! Спешим рассказать про наш проект CamIRa — это онлайн тепловизор на поворотной платформе. Однажды мы совместители обычную камеру и ИК матрицу для снятия термограмм, так получился наш проект. Такое совмещение дает интересные возможности. Про тепловизоры уже были посты на Хабре, например: про технологию Тыц или тепловизор для смартфона ИТыц или даже как самому собрать тепловизор за $100 ЕщеТыц. Тепловизор из последнего поста вызвал бурную реакцию в интернете, много где публиковался и обсуждался. В основном всех интересовал вопрос увеличения разрешения сенсора. Но обо всём по порядку.


Идея онлайн тепловизора

Как-то одним холодным зимним днем, в командировке, я заболел. В гостинице персоналу запрещено давать постояльцам таблетки, а аптека была далеко, так что пришлось взять побольше морса и надеяться, что все пройдет само. Само не проходило, у меня сильно поднялась температура, и лежа в лёгкой лихорадке воспаленному сознанию пришла идея. Почему бы не сделать поворотный тепловизор с анализом данных в облаке. Как было бы здорово: стоят такие штуки повсеместно, стало человеку плохо, прибор это заметил и вызвал помощь. Или даже из-за плохого контакта в электропроводке, еще до начала пожара он смог бы предупредить владельца о проблеме.


Тогда я уснул и к утру начал чувствовать себя лучше, сходил в аптеку за жаропонижающими. Но идея не покинула меня, как говорится — «Если и утром в вашей голове осталась вчерашняя идея, значит это та самая Идея!». Я начал исследовать подробнее доступные технологии.
Ближайший найденный аналог стоит, мягко говоря, неадекватно: камера FLIR A5 разрешение 80х64 пикселя для систем автоматизации промышленных процессов обойдётся в $2500. Ее нужно самому подключить к сети и еще и подключить к ПО, которое стоит еще дороже.
Дальнейший поиск натолкнул меня на бюджетный тепловизор за $100, я о нем упоминал в самом начале поста. Его основа идеально подошла для моей идеи: дополняем его нормальным ИК сенсором 32х31 пикселя, переносим софт в облака, реализуем алгоритмы анализа ИК данных. Profit!

Один в поле не воин.
Для любого начинания, нужна хорошая команда. Где ее искать спросите вы, все просто: ходите больше по мероприятиям, ищите единомышленников. Так постепенно проект оброс командой. Кто-то уже ушел, кто-то присоединился недавно, а кто-то был с нами всегда. Сейчас мы открыты для любых переложений по сотрудничеству, нас уже в команде 4 человека.

Мы строили, строили и наконец построили.

На данный момент мы хотим представить Хабру рабочий прототип, обладающий следующими характеристиками:
ИК матрица – возможны два варианта 32х31 и 80х60 и там, и там одинаковые углы обзора. При таких матрицах мы можем построить панораму помещения примерно 160х155 и 400х300 пикселей соответственно. ИК картинка дополняется 1080p камерой. Это позволяет, если потребуется, сделать интересное наложение изображения, используя интерполяцию, как в тепловизоре для смартфона, аналогичным образом сделан снимок роутера.

Для связи возможно использовать или Wi-Fi, или USB модем любой Linux совместимый, при использовании сотовой сети оптимально покрытие 3G/4G для качественной онлайн передачи и видео, и ИК данных.

В планах разработать корпус, у нас есть пример, как бы он мог выглядеть для конечного потребителя, представлен в самом начале поста. Тут предстоит много работы как по компоновке электронных составляющих, так и по технологии изготовления самого корпуса.

Если вы дочитали до сюда, наверное, вам интересно узнать, а что же он может, чего не могут другие. Давайте сравним: на рынке есть дорогие онлайн системы мониторинга, есть тепловизоры для систем промышленного зрения, есть ручные тепловизоры для персонала. Все они используются для сравнительной термографии wiki. Измерить точно значение температуры нам не дает коэффициент отражения, для каждого материала он свой. Но это и не требуется, если нам есть с чем сравнивать: получая термограмму одного и того же места в разное время можно понять начало проблемы и среагировать заранее. У всех этих систем есть существенные недостатки – это цена, сложность в использовании, необходимость покупать дорогостоящее ПО. Мы делаем наше устройство по принципу «даже моя мама сможет использовать», а цена не превышает 20 000 рублей. Все что вам нужно для использования CamIRa это подключённый к интернету ПК или смартфон.



Возможные уже сейчас кейсы применения:

-Мониторинг температуры: выделяем на термограмме зону, например, розетки с включенными в них блоками питания, указываем порог температуры 60 градусов, все, CamIRa сама оповестит вас, если температура повыситься выше предельного значения.

-Охрана помещения: указываем зоной все доступное пространство, задаем диапазон температуры в пределах от 30 до 40, если в зоне появится человек, CamIRa оповестит вас.

-Контроль работы оборудования/людей: выбираем оборудование, задаем температуру его нормальной работы, например, сварочный аппарат в цеху, CamIRa проследит за ними и пришлет отчет, сколько работало оборудование, сколько оно простаивало.

Это далеко не полный список, если у вас есть свой кейс применения, напишите в комментариях о нем!

Future

В планах у нас еще много всего задумано: реализовать алгоритмы машинного обучения для анализа ИК данных; повысить разрешение; разработать корпус и свою электронику. Да, сейчас мозгом нашего устройства является Raspberry Pi – подробнее о разработке и технических деталях мы расскажем в следующих постах.