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Wärmebildkamera 16x16

Veröffentlicht von Joe-C (jch) am Oct 23 2011
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Einleitung

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Die Kamera ist mit 16x16 Pixel natürlich nicht so der Reißer, aber immer noch besser als eine Handvoll Infrarotthermometer. Angeschlossen wird sie über die Serielle Schnittstelle (RS-323). Die Software ist ab Win 95 lauffähig und wird auf 3,5 Zoll Diskette geliefert... also nicht gerade das, was ich aktuell nennen würde.

Die Kamera selbst, hat ca. 2,4 kg gewogen. Das lag einerseits an dem wasserdichten Stahlgehäuse und andererseits, an der eingebauten Bleibatterie. Dies musste, aus meiner Sicht, geändert werden.

Der erste Blick nach Innen
Auflösung: 800x600

Blick auf die Shuttereinheit
Auflösung: 640x480

 
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Hier ist auch der Shutter zu sehen. Der ist im Übrigen das einzige Teil an der Kamera, was einen Ton von sich gibt. Wenn sich die Shutterscheibe zu langsam dreht, ist die Bildqualität nicht zu gebrauchen. Wenn sie sich zu schnell dreht, kommt die Elektronik nicht hinterher und die Bilder verwischen.
Der Shutter muss in einer regelmäßigen Bewegung sein, da die Kamera ihre Messwerte immer an der Shutter Innenfläche vergleicht. Es wird immer die Differenz zwischen Shutterfläche (Shutter zu) und dem Eingangssignal (Shutter offen) als Messwert ausgegeben.
Damit das Shutterrad sich nicht zu schnell dreht, und die Elektronik immer schön abgleichen kann, ist eine relativ niedrige Drehzahl erforderlich. Dies wird erreicht, indem dort eine gepulste Gleichspannung auf den Gleichstrommotor gegeben wird, was aber wieder als leichtes Summen von außen gehört werden kann. Es ist nicht so laut wie ein normaler Lüfter, aber in einem leisen Raum denkt man schon, von Mücken umgeben zu sein.

Der Umbau

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Ich entschloss mich für ein neues Gehäuse, welches mangels alternativen nicht als Komplettgehäuse genommen wurde. Ich hab das Gehäuse von einem 2-Kanal Voltcraft Oszilloskop benutzt und dort zusätzliche Kunststoffseiten eingebaut. Der Bleiaccu flog einfach raus, stattdessen wird die Kamera direkt über die Datenleitung eingespeist. Außerdem wurde die Rote LED, die seitlich die Aktivierung der Kamera anzeigte, in eine Grüne geändert, welche jetzt vorn eingebaut ist.
Die Serielle Schnittstelle wurde direkt mit einem USB-Serial Konverter verbunden.

Später wurde eine Webcam für den visuellen Bereich mit integriert.
Um den Detektor ist ein grauer Klebering zu erkennen, genau wie auf der entsprechenden Gegenseite beim Shutterhalter. Dort hatte ich beide aneinander geklebt, um die Position besser zu treffen.
Aber leider reagiert der Detektor auf Erschütterung mit einem Flackern im Wärmebild und das rotierende Shutterrad, erzeugt so einiges an Vibration.

Der erste Blick nach Innen
Auflösung: 800x632

Blick auf die Shuttereinheit
Auflösung: 800x666

 
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Um nachträglich die Möglichkeit zu haben, etwas zu erweitern oder generell zu ändern, habe ich mich zu einem einfachen Verschraubungssystem entschlossen.

Des Weiteren, ist die Kamera jetzt über einen eigenen Anschluss verwendbar. Dieser Anschluss sieht aus wie ein normaler Serieller Anschluss wie er vorher auch dran zu finden war, ist aber völlig anders in der Pinbelegung und Funktion. Außerdem ist die Aufnahmeplatte für das Stativ direkt mit angeschraubt worden.
Neuer Anschluss:
USB Anschluss
Der USB Anschuss führt direkt an einen internen 4 Fach USB HUB. An diesem sind 3 Anschlüsse belegt (Webcam, USB-Serial Konverter und Speicherstick).
Stromanschluss
Für die Energieversorgung der Kamera selbst.
Lichtanschluss
Die Webcam verfügt über 4 weiße Beleuchtungs-LED’s. diese passen sich normalerweise an die Helligkeit an,aber ich hielt es für angenehmer, diese direkt ein und ausschalten zu können.

Noch ohne Lack
Auflösung: 600x446

Ein Vergleich zwischen alt und neu
Auflösung: 600x450

 
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Software

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Die Software an und für sich ist recht schick, auch wenn ich das eine oder andere gern Ändern würde. Aber auf meine Anschreiben an den Hersteller bekam ich nie eine Antwort, was ich als "keine Unterstützung mehr für diese Produkt" werten würde. Mit einem Serial-Port-Monitor hab ich mir den Datenverkehr mal angesehen. Mit Visual Basic ist es nicht schwer, die Kamera zu initialisieren und zum senden zu bewegen. Aber ich möchte mir den Aufwand nicht antun, die ganzen Datenschnipsel zu einem Bild zusammen zu fügen. Dafür lohnt sich das einfach zu wenig bei 16x16 Pixeln.

Benutzeroberfläche
Auflösung: 800x600

2 Screenshot
Auflösung: 800x600

Zentralheizung
Auflösung: 800x600

 
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In den ersten beiden oberen Bildern, kann jeweils gut erkannt werden, wie tiefgreifend die Interpolation arbeitet. Im Bild oben Rechts ist jeweils das direkte Bild der Kamera sichtbar mit 16x16 Pixeln. Unten links hingegen, die maximal auswählbare Interpolation auf 128x128 Pixel.

Da die Kamera ja nur so eine geringe Auflösung hat und auch das Objektiv nicht variabel auf Entfernungen eingestellt werden kann, ist ihre Einsetzbarkeit nicht gerade weitgehend. Aber im letzten Bild ist mal ein Blick auf eine Zentralheizung im Altbau gerichtet. Man sieht von links: Wassereinspeisung in Richtung der Heizkörper, ein kaltes Gasanschlussrohr und einen weniger heißen Rücklauf von den Heizkörpern.
Für solche zwecke, sowie z.B. die Stromlast in einem Verteilerkasten, ist sie aber dennoch brauchbar.

Fertiges System

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In den Koffer wurde ein Notebook fest integriert. Ich habe das Notebook gern Ferngesteuert über VNC. Somit kann jedes im Netzwerk befindliche Gerät mit VNC Unterstützung (Notebooks, Smartphone, PDA, UMPC usw.) darauf zugreifen und es fernsteuern, oder auch einfach nur das Livebild betrachten.
Der Einschub für PCMCIA Karten wurde aus Platzmangel entfernt. An der Unterseite sind 2 Metallschienen angebracht, auf welchen das Notebook im Koffer liegt.
Das Notebook ist auch fester Bestandteil des Koffers, da es nicht entfernt werden kann (Stromleitung beidseitig festgelötet). Der Accu und das Netzteil sind ebenfalls fester Bestandteil des Koffers. Der Accu wurde mit Zellen gleichen Typs (Li-Ion) symmetrisch erweitert. Die Anzeige der Kapazität in % kann also ernst genommen werden, die daraus von Windows berechnete Laufzeit hingegen nicht (von einer Vollladung bis 3% vergingen 5:10h).
Den Start übernimmt bei mir meistens ein Autoit Script, welches die Kamera automatisch Initialisiert, ein neues Betrachtungsfenster öffnet, dort die Auflösung hochstellt und dann noch die Webcamsoftware startet.

  • Notebookbezeichnung: Fujitsu Lifebook B Series
  • CPU: Celeron 500mhz
  • RAM: 256mb
  • Display: 10.8" @ 800x600 Touchscreen (im Gegensatz zum Tablet also mit dem Finger benutzbar)
  • HDD: 20GB
  • Acculaufzeit: etwas über 5h (wenn das Notebook eingeschaltet, die Kamera aktiv und die Anzeigeprogramme laufen... )

Accu Leistungstest
Auflösung: 1024x768

Komponentenverteilung im Koffer
Auflösung: 1024x768

 
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Das Projekt ist zu erliegen gekommen, als ich meine neue Wärmebildkamera Ti-10 von Fluke bekommen hab, welche mit einer Auflösung von 160x120 Pixeln doch deutlich brauchbarer ist.

Da die Kamera samt Koffer im Moment nur rum liegt, werde ich sie in absehbarer Zeit mal bei ebay reinsetzen. Ist irgendwo auch zu schade zum rumliegen lassen.

   

Projektstatus: Verkauft.

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Zuletzt geändert am: Aug 08 2012 um 4:43 AM

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