Thermal Camera Prototype for Developers

Abstract

The purpose of this thesis was to design and build a thermal camera prototype. The work was carried out for Metropolia University of Applied Sciences in collaboration with a festival organizer and emergency services. From the customer point of view the goal was to find out whether a thermal camera can be used to monitor festival audiences. The customer needed an overall solution that could be used in different applications in the future.

During the design phase different hardware choices were compared to find a cost efficient and effective solution. A cost estimation for one camera was made and also calculations for minimum requirements. A camera program was designed by testing different approaches before the actual implementation.

Thermal data was produced during a field test over the festival weekend. Five copies of the camera were made and tested during the music festival. After that, the test data was processed to be visible for human eye for visual analyzing.

The produced data clearly showed individual humans and groups of people, and estimations regarding amounts of people in groups could be made. This proves that thermal cameras can be used to monitor festival audiences. The camera can also be used in other applications in the future. Based on the results achieved during the field test the data transfer method has to be changed if the camera is used for security purposes. The outcome of the project was successful and the cameras will likely be used in school projects later.

Insinöörityön tarkoitus oli suunnitella ja rakentaa lämpökameran prototyyppi. Työ toteutettiin ammatti­korkeakoululle yhteistyössä festivaalijärjestäjän ja pelastuslaitoksen kanssa. Asiakkaan kannalta tavoitteena oli selvittää, voiko lämpökameraa käyttää festivaaliyleisön valvomi­seen. Lämpökameran tuli olla yleinen ratkaisu ja käytettävissä erilaisiin tarkoituksiin tule­vaisuudessa. Projekti toteutettiin toisen opiskelijan kanssa osittain yhteistyönä.

Suunnitteluvaiheessa erilaisia laitteistovaihtoehtoja vertailtiin edullisen ja toimivan ratkai­sun löytämiseksi. Kamerasta tehtiin hinta-arvio, ja lisäksi tehtiin laskelmia kameran vähim­mäisvaatimuksille. Ohjelmisto suunniteltiin testaten eri toteutustapoja ennen varsinaista to­teutusta.

Työssä tuotettiin infrapunadataa kameroilla ihmismassoista viikonlopun ajan. Kamerasta rakennettiin viisi samanlaista prototyyppiä, ja niitä testattiin musiikkifestivaalin aikana. Tes­tauksen jälkeen data prosessoitiin ihmissilmälle näkyväksi analyysia varten.

Tuotetusta datasta ilmeni, että kamerat soveltuvat yleisön valvomiseen. Yksittäiset ihmiset ja isommat joukot erottuvat selvästi, ja arvioita ihmismääristä voitaisiin tehdä. Kameraa voidaan käyttää jatkossa muihinkin tarkoituksiin. Testin perusteella voidaan todeta, että tur­vallisuustarkoituksiin käytettäessä kameran datansiirtotapa tulee kuitenkin vaihtaa. Projek­tin lopputulos oli onnistunut, ja kamera otettaneen käyttöön ammattikorkeakoululle.