Caméra Thermique Infrarouge

Projet BA2 - Biomed 2015-2016
Caméra Thermique Infrarouge
Introduction
Les caméras thermiques permettent de mesurer les températures des objets présents dans
leur champ de vue grâce au rayonnement infrarouge émis par ceux-ci. Ce principe est
également utilisé pour les thermomètres sans contacts qui permettent de mesurer la
température à distance.
Vu le prix très élevé des caméras thermiques, l’objectif de ce projet sera de réaliser un
dispositif permettant de restituer une image thermique à l’aide d’un capteur mono-point bon
marché. Cette caméra permettra, par exemple, de réaliser l’image thermique d’une personne
immobile mais également d’objets divers présents dans une pièce ou à l’extérieur. D’un point
de vue médical, mesurer la température des différentes parties d’un corps a plusieurs intérêts
(diagnostic d’hypothermie, etc.). Le dispositif ainsi créé pourra être relié directement à un
ordinateur afin de générer, traiter et afficher l’image thermique finale. Idéalement, il devrait
pouvoir être aussi utilisable de manière autonome.
Nous présentons ci-dessous quelques exemples d’images thermiques. Notez que les gammes
de températures en fonction des couleurs ne sont pas identiques.
O. Debeir & R. Ercek
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Projet BA2 - Biomed 2015-2016
Description
Le cahier des charges minimum est le suivant :
● Précision de la mesure de température inférieure à 2-3°C
● Mesures de températures dans la gamme minimale de -20° à 120°C
● Champ de vue complet de la caméra de 80° ou plus (grand angle) sur les deux axes.
● Résolution angulaire de minimum 5°.
● La résolution de l’image thermique générée sera de minimum 80x80.
● Temps d'acquisition complet d’une image de maximum 5 minutes.
● Le dispositif est construit sur base d’un micro-controleur de type Arduino
programmé en C.
● Création d’un logiciel en python pouvant piloter le dispositif, traiter les acquisitions
et les afficher.
● On veillera à minimiser le coût du dispositif au maximum; dans tous les cas, il devra
être inférieur à 100€.
En outre, il serait souhaitable que le système puisse être aussi autonome (éventuellement sur
batteries) lors des acquisitions, c.à.d. de pouvoir l’utiliser sans ordinateur. Par exemple, le
dispositif enregistrera sur carte mémoire l’image brute qui sera ensuite traitée par le logiciel
adapté sur PC. Une autre solution serait de pouvoir le relier/contrôler sans fils.
Esthétique et ergonomie :
● Un soin tout particulier sera apporté à l’ergonomie et à l'esthétique du système.
● Le système devra être facilement transportable et compact.
● Afin d’éviter de l’abîmer pendant son déplacement, le système devra être bien
protégé. Dans ce dernier cas, vous devrez veiller à ce que le système fonctionne dans
les meilleures conditions (température, humidité, etc.).
● Pas de partie saillante pouvant blesser l’utilisateur.
Le prototype devra être bien décrit :
● En terme de consommation.
● En terme d’autonomie pour un système sur batteries le cas échéant : durée de vie des
piles, estimation du nombre d’images thermique au maximum pouvant être acquises.
● Estimation de la précision et de la reproductibilité des mesures.
● Plans de réalisation de qualité.
● Logiciels mis en oeuvre bien commentés.
Bien entendu les options reprises ci-​
dessus peuvent être étendues, il faut faire preuve
d’imagination. Quelques autres améliorations envisageables :
● Combiner l’image thermique avec une capture de caméra (webcam).
● Prise de la distance du point mesuré (capteur de distance)
● Logiciel d’acquisition affichant directement l’image brute en cours d’acquisition.
● etc.
O. Debeir & R. Ercek
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Projet BA2 - Biomed 2015-2016
Le schéma ci-dessous reprend quelques caractéristiques de base en mode autonome que
devrait offrir le prototype développé.
Blog
Lors du projet, tout sera consigné sous forme de blog mis à disposition de la communauté.
L’idée étant de donner une idée de l’avancement du projet au jour le jour, en y publiant les
schémas, démos, remarques, problèmes rencontrés, etc.
La rédaction du rapport final pourra bien entendu s’inspirer grandement du blog, le blog
permet quant à lui une plus grande souplesse de la présentation et du type de données
présentées (vidéo, code source, data, etc).
Le blog doit être tenu régulièrement depuis le début du projet, il ne s’agit pas d’une mise en
ligne d’un rapport final.
Il existe de nombreux sites permettant d’hoster votre blog : ​
http://wordpress.com/​
, etc.
Répositoire
Le projet va inévitablement mener au développement de programmes informatiques. Chaque
groupe mettra en place un répositoire de code source pour permettre l’échange d’abord en
interne entre les membres du groupe, mais aussi en externe vis-à-vis des autres personnes
intéressées. Il existe des outils et des sites très utiles pour cela : ​
bitbucket ​
ou ​
github ​
pour ne
citer que deux des plus connus.
O. Debeir & R. Ercek
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Projet BA2 - Biomed 2015-2016
Ressources
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Editeur de circuit en ligne : ​
http://www.partsim.com/
Fournisseurs de composants électroniques
○ RS-components (rapide mais cher) : ​
http://befr.rs-online.com/web/
○ Aliexpress (bon marché mais lent) : ​
http://www.aliexpress.com/
○ Cotubex (magasin) : ​
http://www.cotubex.be/
Impression 3D possible au LISA-image (contacts : R. Ercek et O. Debeir ) :
○ Imprimante (custom) : Prusa I3 (​
http://prusaprinters.org/​
)
○ Pour objets de dimensions inférieures à 10x10x10 cm
○ Base de données de pièces à imprimer : ​
http://www.thingiverse.com/
○ Création de pièces en ligne : ​
https://www.tinkercad.com/
○ Logiciel gratuit de conception 3D : ​
http://www.freecadweb.org/
Personnes ressources
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Electronique : Michel Osée
Technicien en électronique : Geoffrey Vanbienne
Programmation : Olivier Debeir
Gestion du projet : Arnauld Schenkel, Rudy Ercek, Adrien Debelle, Stephan Hahn
Matériel
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Microcontrôleur:
○ arduino : ​
https://www.arduino.cc/
Modules écran :
○ Texte avec touches de contrôle LCD 1602
○ Graphique : LCD Nokia 510 84x84
○ Graphique : I2C LCD LED 128x64
Modules lecteur carte mémoire :
○ Lecteur micro sd
○ Lecteur SD
Calendrier
Voir site du ​
BAPP Polytech
O. Debeir & R. Ercek
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