熱門方案丨飛凌嵌入式i.MX6UL平臺(tái)在紅外熱像儀中的應(yīng)用

我國紅外熱成像儀最早應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。近年來隨著紅外成像技術(shù)日益成熟和各種低成本的紅外熱成像儀相繼出現(xiàn)，其在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，應(yīng)用場景逐漸擴(kuò)大。

紅外熱像儀不需要接觸待測目標(biāo)使用戶遠(yuǎn)離危險(xiǎn)，快速生成熱分布圖像可以比較物體不同區(qū)域的溫度。以兩種方式觀察圖像，紅外和可見光圖像融合在一起，從而使紅外圖像的分析信心十足。

行業(yè)所應(yīng)用：

在電氣和機(jī)械問題導(dǎo)致設(shè)備故障前及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題

能源/電力設(shè)施 - 變電站,輸電線路和設(shè)備的實(shí)時(shí)分析

過程監(jiān)控 - 實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保操作高效安全完成

產(chǎn)品研發(fā) - 對(duì)熱模式進(jìn)行量化,從而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

電子設(shè)計(jì) - 進(jìn)行深入電路板分析

在工業(yè)生產(chǎn)中

紅外熱成像儀可以對(duì)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制管理，同時(shí)，還可以對(duì)常用在高溫，高壓和高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)行檢測和監(jiān)控，這樣一來，既能保證和設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，也能防范于未然。

在生活中

受疫情影響在進(jìn)入公共場所時(shí)，測量體溫成為第一道“防線”，尤其是面對(duì)人流量大的時(shí)候，如何準(zhǔn)確快速地監(jiān)測體溫就顯得非常重要了。這時(shí)候，紅外測溫體系的構(gòu)建無疑是一個(gè)很好方案。據(jù)悉，目前的紅外測溫系統(tǒng)可通過視頻畫面快速遠(yuǎn)程篩查個(gè)人體溫的特點(diǎn)，測溫精度在±0.3℃以內(nèi)，有解決傳統(tǒng)體溫檢測耗費(fèi)人力多，效率低，預(yù)警慢等弊端，降低檢測人員的感染風(fēng)險(xiǎn)。

疫情蔓延的情況下，如何更快的響應(yīng)市場需求，快速開發(fā)呢？

嵌入式ARM具備軟硬件可裁剪，成本低、可靠性高、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。這些特點(diǎn)滿足熱像儀的方案應(yīng)用，我們以ARM Cortex-A9架構(gòu)的飛凌FETMX6Q-C核心板為例，實(shí)現(xiàn)方案如下：

■ 顯示：采用LCD接口，可支持4.3寸800*480、7寸1024*600等高分辨率顯示屏

■ 可見光攝像頭：采用MIPI-CSI或DVP接口的攝像頭，500萬像素

■ 紅外攝像頭：有兩種方案可以接入紅外攝像頭數(shù)據(jù)

采用MIPI-CSI或DVP接口的紅外攝像頭，將圖像數(shù)據(jù)通過并行總線交給FPGA處理后再返回給ARM進(jìn)行圖像的疊加。飛凌已經(jīng)提供并行總線驅(qū)動(dòng)，便于客戶二次開發(fā)和FPGA對(duì)接。

USB總線，紅外攝像頭的數(shù)據(jù)通過FPGA處理后，采用USBUVC的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議交給ARM，這種方式免去ARM端修改驅(qū)動(dòng)的工作，飛凌已經(jīng)完成UVC協(xié)議的攝像頭適配。

■ SD卡：圖像和數(shù)據(jù)保存

■ USB：數(shù)據(jù)傳輸

■ 支持H264的硬件編解碼，滿足圖像視頻的編解碼需求。

FETMX6Q-C基于NXP四核ARM Cortex-A9架構(gòu)i.MX6Quad高性能處理器設(shè)計(jì)，主頻最高可達(dá)1GHz，12層PCB沉金工藝。整板尺寸小巧僅40mm*70mm，采用四個(gè)高度為1.5mm的超薄連接器，引腳數(shù)量多達(dá)320PIN，將處理器全部功能引腳引出。 不僅搭載千兆以太網(wǎng)、CAN-bus、攝像頭、WiFi&藍(lán)牙等主流接口，同時(shí)還引出了MIPI、MLB、EMIBUS等CPU特有的功能?？赏瑫r(shí)引出MIPI-CSI、DVP接口，同時(shí)接紅外探測器和可見光傳感器，來實(shí)現(xiàn)可見光和紅外光雙波段圖像融合。

紅外熱像儀一般都在室外使用，飛凌專門設(shè)計(jì)了試用于低溫環(huán)境的工業(yè)級(jí)核心板，核心板所有元器件均采用工業(yè)級(jí)用料，嚴(yán)酷的溫度等級(jí)測試確保核心板在-40℃~+85℃環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。