08北京研討會報告-大恒圖像紅外智能攝像機技術(shù)及應(yīng)用

1、紅外智能攝像機技術(shù)及應(yīng)用,大恒圖像智能設(shè)備部 朱慶軍,1 紅外智能攝像機相關(guān)知識,2 大恒圖像紅外智能攝像機技術(shù),3 紅外智能攝像機應(yīng)用,主要內(nèi)容,紅外輻射,自然界任何物體，只要溫度高于絕對零度，就會以電磁輻射的形式在非常寬的波長范圍內(nèi)發(fā)射能量，產(chǎn)生電磁波(輻射能)。,,紅外熱成像技術(shù),紅外線在大氣中穿透比較好的波段，稱為 “大氣窗口”。紅外熱成像技術(shù)，就是利用所謂的“大氣窗口”。短波窗口在1~5μm之間，而長波窗口則是在8~14

2、μm之間。,按波長分類：近紅外 0.75 – 3 µm 中紅外 3 – 6 µm 遠紅外 6 – 15 µm 極遠紅外 15 – 1000 µm,熱像儀由兩個基本部分組成:光學(xué)系統(tǒng)和探測器。物體的紅外輻射經(jīng)過光學(xué)系

3、統(tǒng)聚集到探測器上，探測器把入射的輻射轉(zhuǎn)換成電信號，電信號數(shù)字化到熱像儀的電子處理部分，再轉(zhuǎn)換成看到的紅外圖像，即熱圖。,熱像儀工作原理,物體,紅外輻射,紅外熱像儀和點溫儀,探測像元的個數(shù)紅外點溫儀捕獲單點溫度值，熱像儀可以將整個目標(biāo)的溫度場形成一個平面圖像。,紅外熱像儀手提式和在線式,手持式：使用方便、外觀漂亮，需要便攜式檢測的 應(yīng)用場合在線式：穩(wěn)定、可靠、連續(xù)工作，廣泛應(yīng)用于工業(yè) 生

4、產(chǎn)中的在線檢測、監(jiān)控等機器視覺系統(tǒng),傳統(tǒng)機器視覺檢測系統(tǒng)的組成,計算機（或加上接口卡）工業(yè)攝像機（模擬或數(shù)字接口）光源執(zhí)行機構(gòu),傳統(tǒng)機器視覺檢測系統(tǒng)優(yōu)點與不足,優(yōu)點存儲容量大計算機硬件處理能力強大圖像處理算法容易移植，兼容性好相關(guān)硬件比較成熟技術(shù)積累也較多,不足系統(tǒng)體積龐大，在工業(yè)現(xiàn)場占用較多空間操作系統(tǒng)龐大，不穩(wěn)定因素多功耗較大，同時也存在散熱問題由于組件多，可能發(fā)生故障的地方增多，可靠性會受一定影響,什么是智

5、能攝像機,是指把圖像處理系統(tǒng)和圖像采集設(shè)備結(jié)合在一起，把原來PC端完成的圖像處理工作，放在攝像機內(nèi)部完成。簡而言之，智能攝像機就是把整個機器視覺系統(tǒng)的絕大部分放在了一個像機里面。,=模擬像機+圖像采集卡+PC機,智能攝像機=數(shù)字?jǐn)z像機機+PC機,智能攝像機的優(yōu)點與不足,優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，緊湊小巧，節(jié)約現(xiàn)場安裝空間運行故障率低，可長時間運行維護成本低，使用簡單整個系統(tǒng)的功耗大幅降低與現(xiàn)場其他設(shè)備連接簡單不足硬件資源有限處

6、理能力不及PC產(chǎn)品通用性不足,推出了工業(yè)級的紅外智能攝像機DH-PA080IR，面向復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用場合。,集成了紅外成像模塊和圖像 智能處理模塊專為紅外成像機器視覺市場 設(shè)計，可用于消防、鋼鐵、 電力、醫(yī)療、石化、冶金、 測溫、工業(yè)過程檢測等領(lǐng)域,大恒圖像紅外智能攝像機DH-PA080IR,DH-PA080IR產(chǎn)品性能,,DH-PA080IR外部接口及參數(shù),DH-PA080IR

7、外部接口,紅外數(shù)字圖像,紅外智能攝像機的主要特點,動態(tài)范圍大，測溫精度高 14位數(shù)字圖像范圍0~16383, 包含的圖像細節(jié)豐富,如果使用14位數(shù)據(jù)來測溫,靈敏度高,測溫范圍廣，測溫精度高。,紅外數(shù)字圖像,基礎(chǔ)的紅外數(shù)字圖像數(shù)據(jù) 相機輸出數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，可以對圖像數(shù)據(jù)進行處理、 運算、分析，給用戶提供了基礎(chǔ)的數(shù)字圖像。比如， 使用14位的原始圖像數(shù)據(jù)做測溫。,紅外14位數(shù)字圖像基礎(chǔ)數(shù)據(jù),靈活的工作模式選擇（單

8、機）,高性能的單機系統(tǒng)相機進行圖像處理VGA接口顯示圖像系統(tǒng)組合簡單，組件少易于維護，可以遠程修 改內(nèi)部參數(shù)、程序,理論上可以同時連接 無限多的攝像機。支持長距離傳輸易于維護，可以遠程維 護和修改內(nèi)部程序、參數(shù)整個系統(tǒng)架構(gòu)極具彈性，易 于擴大或裁減,靈活的工作模式選擇（多機）,智能處理,PA080IR采用INTEL XSCALE PXA270作為中心處理器，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一臺小型化的PC，有較

9、強的處理能力，在該系統(tǒng)下用戶可以開發(fā)自己的圖像處理算法與程序。 內(nèi)部實現(xiàn)了圖像采集、處理以及通信控制等模塊的高度集成，具有較高的效率和穩(wěn)定性，工作時可完全脫離PC。,對程序交叉編譯后，下載到智能攝像機內(nèi)部。智能像機重新上電，內(nèi)部程序就可以自動運行?？稍谶\行過程中，通過網(wǎng)絡(luò)對像機進行控制。,I/O輸入輸出控制接口、加密與測溫模塊,4路輸入/4輸出控制接口，方便用戶集成自己的系統(tǒng)， 提供用戶靈活的使用方式。,提供加密功

10、能，用戶通過加密有效保護自己的技術(shù)。,測溫模塊 使用更高精度的14位數(shù)字圖像，能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)溫度異常，可自動捕捉場景高溫點與區(qū)域，實現(xiàn)多區(qū)域高溫分析，可設(shè)定報警溫度值，實現(xiàn)自動報警?？筛鶕?jù)用戶的靈活需求定制系統(tǒng)。,提供控制接口和函數(shù)庫開發(fā)包,包括智能攝像機本地執(zhí)行程序的函數(shù)庫和開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程 序需要的函數(shù)庫 用戶二次開發(fā)包提供系統(tǒng)解決方案，強大的技術(shù)支持,基于智能攝像機本地開發(fā)：本地執(zhí)行程序函數(shù)開發(fā)庫基于PC機

11、開發(fā)：Windows網(wǎng)絡(luò)程序函數(shù)庫或用戶自己通過網(wǎng)絡(luò)編程實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信,方便軟件開發(fā)環(huán)境,我們?yōu)閃indows開發(fā)工程師做的：提供詳細的step by step 的安裝指導(dǎo)文檔提供開發(fā)環(huán)境：Eclipse提供相關(guān)工具軟件提供易學(xué)的開發(fā)示例的源代碼,開發(fā)環(huán)境Windows操作系統(tǒng)：集成了交叉編譯環(huán)境的 Eclipse（可完全脫離Linux環(huán)境 ）Linux操作系統(tǒng)：Eclipse(或其他IDE) + 交叉編譯環(huán)境,

12、按照說明書，搭建開發(fā)環(huán)境從光盤里拷出您需要的工具軟件然后就編寫您的圖像處理程序了,有了大恒圖像工程師的協(xié)助，從windows到linux, 這個門檻已經(jīng)變得微不足道了！,方便軟件開發(fā)環(huán)境,Windows開發(fā)工程師需要做：,Eclipse 開發(fā)環(huán)境,通過網(wǎng)口下載,DH-PA080IR紅外智能攝像機,方便軟件開發(fā)環(huán)境,高精度的紅外數(shù)字圖像,高可靠性,高性價比,易開發(fā),方便的網(wǎng)絡(luò)接口,特點,熱電廠發(fā)動機,熱電廠傳送帶滾軸,狀態(tài)監(jiān)測,紅