サーマルセンサー「AMG8833」とRaspberry Piで非接触体温計っぽいものを作ってみた

新型コロナウィルスの猛威が、収まりません。

ということで、毎日体温測定が欠かせない今日この頃ですが、やはり体温測定ってやつは、めんどくさいことこの上ない。

そこで、こんなものを買ってみました。

AMG8833というサーマルセンサー。スイッチサイエンスで購入、お値段5千円ほど。

Panasonic製のセンサーを搭載しており、解像度は8×8、0～80度まで測定可能というセンサーです。

ずっと以前から気にはなってましたが、コロナ禍のご時勢ということもあり、とうとう手を出してしまいました。

で、いきなりRaspberry Pi 3 B＋に組み込んでみました。

接続ですが、それぞれRaspberry PiのGPIOの

3.3V ・・・ 1番ピン(3.3V)

GND ・・・ 6番ピン(GND)

SCL ・・・ 5番ピン(GPIO3、SCL)

SDA ・・・ 3番ピン(GPIO2、SDA)

に接続してます。カメラは、先日買った800円のRaspberry Pi Camera V1.3互換カメラ(Raspberry Pi Camera V1.3の「互換カメラ」買ってみた: EeePCの軌跡参照)を使います。

で、下準備ですが、こちらを参考に、

RaspberryPiで赤外線アレイセンサAMG8833(Grid-EYE)からデータ取得 - Qiita

ドライバーをダウンロードします。

あ、その前にあらかじめI2Cを有効にしたり(sudo raspi-configから)、IDを表示(i2cdetect -y 1)させて接続確認をしておいてください。

> sudo pip3 install adafruit-circuitpython-amg88xx

で、上のサイトを参考に、コードを作りました。

コードはこちら(amg8833_plt.py)。

import time
import busio
import board
import cv2

import adafruit_amg88xx

import picamera
import picamera.array

import matplotlib.pyplot as plt

plt.ion()
#plt.figure()
plt.subplots(figsize=(8, 4))

# I2Cバスの初期化
i2c_bus = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)

try:
     while True:
         # センサーの初期化
         sensor = adafruit_amg88xx.AMG88XX(i2c_bus, addr=0x68)

        # センサーの初期化待ち

        time.sleep(.1)

        with picamera.PiCamera() as camera:
             camera.resolution = (320, 240)
             camera.capture('./tmp.jpg')

        max_temp = max(max(sensor.pixels))
        print(max_temp)

        img0 = cv2.imread('./tmp.jpg')
        img = img0[0:240,41:280]
        img = img[:, :, ::-1].copy()
       

        plt.subplot(1,2,1)
        fig = plt.imshow(sensor.pixels, cmap="inferno", interpolation="bicubic",vmin=27,vmax=30)
        plt.colorbar()

        plt.subplot(1,2,2)
        plt.imshow(img)
        plt.text(0, 0, str(max_temp) + 'deg',size = 20, color = "red")

        plt.draw()

        plt.pause(0.01)
        plt.clf()

except KeyboardInterrupt:
    print("done")

で、これを動かした結果ですが

> python3 amg8833_plt.py

こんな感じのヒートマップと画像、そして温度の最大値が出ます。

3秒間に1枚程度の速度ですが、まあまあ使えます。

ただし、問題はその表示温度でして・・・

私と次男が映ってますが、体温はそれぞれ36.1度、36.5度。

ですが、ごらんの通り30度前後しか表示されません(28.25～30.25)。

1メートルほど離れたところでは大体6度ほど、2、3センチまで近づけば、2度ほどのずれのようでした。

ただ、安定して温度が表示されるので、キャリブレーションをすればまあまあ使えそうかなぁと。

となると、校正用に何人かの人(体温測定済み)が必要かと。

ちょっと、大変ですねぇ……

このまま使うなら、このセンサー上で「31度以上(1メートル)」となった場合は要注意、という運用でもいいかもしれません。

それよりも、なんとかこの2つの画像(ヒートマップとカメラ映像)を重ねたいですが、これもキャリブレーションが必要。

もし本気で作ろうと思ったら、ここからが大変ですね。どうしようか、考え中です。

AMG8833 IR 8 * 8サーマルイメージャーアレイ温度センサーモジュール8x8赤外線カメラセンサー