Construire Votre Propre Caméra Thermique Low-Cost : Guide DIY

Vous cherchez à capturer des signatures thermiques en hiver mais ne pouvez pas vous offrir de caméra thermique commerciale ? La solution : une caméra thermique DIY.

Fabriquer une caméra thermique n'est pas si difficile. En bref, il s'agit d'activer la capacité du capteur de votre caméra à voir la lumière infrarouge.

La caméra thermique DIY est bien moins chère que la caméra Seek Thermal la moins chère (~200 $).

Dans cet article, vous apprendrez à construire facilement une caméra thermique DIY au fonctionnement fluide, et comprendrez comment ces caméras expertes fonctionnent.

Si vous voulez aussi en savoir plus sur les circuits de caméras thermiques, cet article est pour vous.

Caméra Thermique DIY

Une caméra thermique moyenne est chère. La location coûte ~50 $/jour. Mais vous pouvez en construire une plus abordable.

En résumé, tout appareil photo numérique peut devenir caméra thermique. Pourquoi ? Capteurs CCD intégrés capturant le spectre infrarouge.

Caméra Téléphone avec Imagerie Thermique

Mais l'exposition prolongée à l'infrarouge peut endommager le capteur. La plupart des fabricants utilisent un filtre bloquant l'IR pour désactiver cette fonction. Néanmoins, retirer le filtre IR de l'objectif permet de voir la beauté de l'infrarouge.

Cet article utilise la caméra thermique MLX90640 (résolution 24×32 = 768 pixels) avec un Raspberry Pi SBC, permettant d'enregistrer des cartes de température à résolution raisonnable.

Python pilotera le RPI pour produire certaines limites. Positionnement correct du MLX90640 pour caméra thermique 320×240.

Pour fonctionnement mobile : affichage sortie live + batterie. Peut aussi servir de caméra de sécurité (résolution suffisante pour images de qualité).

Principe de Fonctionnement

Une caméra thermique capture seulement la région infrarouge d'un objet, invisible à l'œil nu. La plupart des objets produisent de l'énergie infrarouge = signature thermique. La caméra détecte et mesure cette énergie.

Conversion des données IR en image électronique montrant la température de surface. Systèmes optiques concentrant l'énergie IR sur puce détectrice spéciale ou réseau de capteurs.

Image Thermique

Le réseau de capteurs contient des milliers de pixels détecteurs en grille. Chaque pixel détecte l'énergie IR focalisée et crée un signal électronique correspondant.

Le processeur calcule le signal de chaque pixel et crée une carte de couleurs montrant la température. Chaque valeur de température = couleur différente. La matrice de couleurs passe en mémoire et affiche l'image thermique.

La plupart des caméras thermiques ont caméras standard capturant lumière visible et créant images numériques standard. En fusionnant les deux, détection facile des zones problématiques sur l'image thermique et correspondance avec zone/équipement réel inspecté.

Composants Nécessaires

Deux composants pour caméra thermique DIY :

• Ordinateur Raspberry Pi 4
• Caméra thermique MLX90640

Prix variables selon fournisseur, mais projet < 150 $.

Étapes

Étape 1 : Câblage

Connectez MLX90640 au Raspberry Pi. Voir image pour câblage.

Communication via protocole I2C, nécessitant broches matérielles 3 ou 5 du Pi (SDA/SCL).

Schéma de Câblage

Étape 2 : Configuration du Raspberry Pi avec MLX90640

Bibliothèque Adafruit nécessaire pour programmer la carte d'extension MLX90640. Entrez ces commandes dans le terminal Raspberry Pi pour visualiser le capteur MLX90640 en Python :

Utilisez aussi ces commandes :

Vérifiez si I2C est activé :

La commande ouvre le fichier de démarrage sur RPI. Allez à dtparam=i2c_arm=on et assurez-vous que uncomment n'est pas désactivé. Après activation I2C, redémarrez RPI :

Si câblage correct, vérifiez port I2C pour voir si RPI enregistre MLX90640 après redémarrage.

Résultat attendu sur terminal :

Résultats Commande

Si vous voyez le nombre 33, c'est bon. Adresse I2C du MLX90640 = 0x33. Confirmez sur datasheet.

Votre Raspberry Pi lit maintenant la carte d'extension MLX90640. Mais d'autres bibliothèques nécessaires (Adafruit). Commandes pour les installer :

Installez Python IDLE (optionnel mais utile). Code pour installer IDLE :

Ouvrez IDLE et testez l'import de la bibliothèque MLX90640 Adafruit :

Code de Test

Résultat : affichage température moyenne lue par MLX90640. Pas de panique si erreur taux de rafraîchissement lors de la lecture.

Solution : augmenter taux dispositif I2C sur RPI. Ajustez config.txt :

Allez à section dtparam=i2c_arm=on non commentée et ajoutez : i2c_arm_baudrate=1000000 (vitesse I2C 1 Mbit/s).

Étape 3 : Visualisation Temps Réel de la Caméra Thermique MLX90640

Différentes façons de visualiser la sortie MLX906040 en Python. imshow permet d'afficher toute image.

Implémentation simple visualisation MLX90640 avec imshow en Python :

Code de Visualisation

Étape 4 : Interpolation du MLX90640

Le code ci-dessus est une méthode rapide pour affichage depuis réseau thermique MLX90640. Dernière étape : améliorer résolution et vitesse d'affichage normal.

Utilisez ndimage de Python pour activer fonction zoom. Interpolez sortie 24×32 → 240×320. Ajoutez au code visualisation :

Activez méthode blitting dans matplotlib pour taux de rafraîchissement image interpolée. Code nécessaire :

Code Blitting

Conclusion

Une caméra thermique DIY, moins chère, est excellente pour capturer images infrarouges sans vider votre portefeuille. Après création, investiguez rapidement toute différence de température avec votre imageur thermique.

Vous pouvez aussi construire un capteur thermique affichant températures en images haute résolution. Bien que résolution DIY ne rivalise pas avec version commerciale, elle suffit pour détecter fuites de chaleur ou changements de température dans votre zone ou sur un objet.

Des questions ? Contactez-nous, nous répondrons volontiers et vous aiderons davantage.