Python - Thermal Imaging Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Python API Bindings für das Thermal Imaging Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Thermal Imaging Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die Python API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Callback

Download (example_callback.py)

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

HOST = "localhost"
PORT = 4223
UID = "XYZ" # Change XYZ to the UID of your Thermal Imaging Bricklet

from tinkerforge.ip_connection import IPConnection
from tinkerforge.bricklet_thermal_imaging import BrickletThermalImaging

# Callback function for high contrast image callback
def cb_high_contrast_image(image):
    # image is an tuple of size 80*60 with a 8 bit grey value for each element
    pass

if __name__ == "__main__":
    ipcon = IPConnection() # Create IP connection
    ti = BrickletThermalImaging(UID, ipcon) # Create device object

    ipcon.connect(HOST, PORT) # Connect to brickd
    # Don't use device before ipcon is connected

    # Register high contrast image callback to function cb_high_contrast_image
    ti.register_callback(ti.CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE, cb_high_contrast_image)

    # Enable high contrast image transfer for callback
    ti.set_image_transfer_config(ti.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE)

    raw_input("Press key to exit\n") # Use input() in Python 3
    ipcon.disconnect()

Thermal Imaging To Lcd

Download (example_thermal_imaging_to_lcd.py)

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

# Draws thermal image of Thermal Imaging Bricklet to LCD 128x64 Bricklet.
#
# You can find a video of this running on a HAT Brick here:
# https://www.tinkerforge.com/en/doc/Hardware/Bricks/HAT_Brick.html#description

HOST = "localhost"
PORT = 4223
UID_TI  = "ABC"  # Change ABC to the UID of your Thermal Imaging Bricklet
UID_LCD = "DEF"  # Change DEF to the UID of your LCD 128x64
LCD_WIDTH  = 128 # Columns LCD
LCD_HEIGHT = 64  # Rows LCD
TI_WIDTH   = 80  # Columns Thermal Image
TI_HEIGHT  = 60  # Rows Thermal Image
THRESHOLD  = 100 # Thermal threshold value

from tinkerforge.ip_connection import IPConnection
from tinkerforge.bricklet_thermal_imaging import BrickletThermalImaging
from tinkerforge.bricklet_lcd_128x64 import BrickletLCD128x64

# Callback function for high contrast image callback
def cb_high_contrast_image(lcd, image):
    # Convert 8 bit thermal image into 1 bit image for LCD 128x64
    image_bw = []
    for x in image:
        image_bw.append(x > THRESHOLD)

    # Draw 1 bit image to to center of LCD 128x64
    lcd.write_pixels(24, 2, TI_WIDTH+24-1, TI_HEIGHT+2-1, image_bw)

if __name__ == "__main__":
    ipcon = IPConnection() # Create IP connection

    # Create device objects
    ti = BrickletThermalImaging(UID_TI, ipcon)
    lcd = BrickletLCD128x64(UID_LCD, ipcon)

    ipcon.connect(HOST, PORT) # Connect to brickd
    # Don't use device before ipcon is connected

    # Clear image
    lcd.clear_display()

    # Register high contrast image callback to function cb_high_contrast_image
    ti.register_callback(ti.CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE, lambda x: cb_high_contrast_image(lcd, x))

    # Enable high contrast image transfer for callback
    ti.set_image_transfer_config(ti.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE)

    raw_input("Press key to exit\n") # Use input() in Python 3
    ipcon.disconnect()

Create Image

Download (example_create_image.py)

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

#
# Takes one thermal image and saves it as PNG
#

HOST = "localhost"
PORT = 4223
UID = "XYZ" # Change XYZ to the UID of your Thermal Imaging Bricklet

from tinkerforge.ip_connection import IPConnection
from tinkerforge.bricklet_thermal_imaging import BrickletThermalImaging

import time
import math
from PIL import Image

# Creates standard thermal image color palette (blue=cold, red=hot)
def get_thermal_image_color_palette():
    palette = []

    for x in range(256):
        x /= 255.0
        palette.append(int(round(255*math.sqrt(x))))                  # RED
        palette.append(int(round(255*pow(x, 3))))                     # GREEN
        if math.sin(2 * math.pi * x) >= 0:
            palette.append(int(round(255*math.sin(2 * math.pi * x)))) # BLUE
        else:
            palette.append(0)

    return palette

if __name__ == "__main__":
    ipcon = IPConnection() # Create IP connection
    ti = BrickletThermalImaging(UID, ipcon) # Create device object

    ipcon.connect(HOST, PORT) # Connect to brickd
    # Don't use device before ipcon is connected

    # Enable high contrast image transfer for getter
    ti.set_image_transfer_config(ti.IMAGE_TRANSFER_MANUAL_HIGH_CONTRAST_IMAGE)

    # If we change between transfer modes we have to wait until one more
    # image is taken after the mode is set and the first image is saved 
    # we can call get_high_contrast_image any time.
    time.sleep(0.5)

    # Get image data
    image_data = ti.get_high_contrast_image()

    # Make PNG with PIL
    image = Image.new('P', (80, 60))
    image.putdata(image_data)

    # This puts a color palette into place, if you 
    # remove this line you will get a greyscale image.
    image.putpalette(get_thermal_image_color_palette())

    # Scale to 800x600 and save thermal image!
    image.resize((80*10, 60*10), Image.ANTIALIAS).save('thermal_image.png')

    raw_input("Press key to exit\n") # Use input() in Python 3
    ipcon.disconnect()

Live Video

Download (example_live_video.py)

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

#
# Shows live thermal image video in Tk window
#

HOST = "localhost"
PORT = 4223
UID = "XYZ" # Change XYZ to the UID of your Thermal Imaging Bricklet

from tinkerforge.ip_connection import IPConnection
from tinkerforge.bricklet_thermal_imaging import BrickletThermalImaging

import queue
import math
import time
try:
    from Tkinter import Tk, Canvas, PhotoImage, mainloop, Label # Python 2
except:
    from tkinter import Tk, Canvas, PhotoImage, mainloop, Label # Python 3

from PIL import Image, ImageTk

WIDTH  = 80
HEIGHT = 60
SCALE  = 5 # Use scale 5 for 400x300 window size (change for different size)

image_queue = queue.Queue()

# Creates standard thermal image color palette (blue=cold, red=hot)
def get_thermal_image_color_palette():
    palette = []

    for x in range(256):
        x /= 255.0
        palette.append(int(round(255*math.sqrt(x))))                  # RED
        palette.append(int(round(255*pow(x, 3))))                     # GREEN
        if math.sin(2 * math.pi * x) >= 0:
            palette.append(int(round(255*math.sin(2 * math.pi * x)))) # BLUE
        else:
            palette.append(0)

    return palette

# Callback function for high contrast image
def cb_high_contrast_image(image):
    # Save image to queue (for loop below)
    global image_queue
    image_queue.put(image)

if __name__ == "__main__":
    ipcon = IPConnection() # Create IP connection
    ti = BrickletThermalImaging(UID, ipcon) # Create device object

    ipcon.connect(HOST, PORT) # Connect to brickd
    # Don't use device before ipcon is connected

    # Register illuminance callback to function cb_high_contrast_image
    ti.register_callback(ti.CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE, cb_high_contrast_image)

    # Enable high contrast image transfer for callback
    ti.set_image_transfer_config(ti.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE)
    
    # Create Tk window and label
    window = Tk()
    label = Label(window)
    label.pack()

    image = Image.new('P', (WIDTH, HEIGHT))
    # This puts a color palette into place, if you 
    # remove this line you will get a greyscale image.
    image.putpalette(get_thermal_image_color_palette())

    while True:
        # Get image from queue (blocks as long as no data available)
        image_data = image_queue.get(True)

        # Use original width/height to put data and resize again afterwards
        image = image.resize((WIDTH, HEIGHT))
        image.putdata(image_data)
        image = image.resize((WIDTH*SCALE, HEIGHT*SCALE), Image.ANTIALIAS)

        # Translate PIL Image to Tk PhotoImageShow and show as label
        photo_image = ImageTk.PhotoImage(image)
        label.configure(image=photo_image)
        
        window.update()

API

Prinzipiell kann jede Funktion der Python Bindings tinkerforge.ip_connection.Error Exception werfen, welche ein value und eine description Property hat. value kann verschiende Werte haben:

  • Error.TIMEOUT = -1
  • Error.NOT_ADDED = -6 (seit Python Bindings Version 2.0.0 nicht mehr verwendet)
  • Error.ALREADY_CONNECTED = -7
  • Error.NOT_CONNECTED = -8
  • Error.INVALID_PARAMETER = -9
  • Error.NOT_SUPPORTED = -10
  • Error.UNKNOWN_ERROR_CODE = -11
  • Error.STREAM_OUT_OF_SYNC = -12
  • Error.INVALID_UID = -13
  • Error.NON_ASCII_CHAR_IN_SECRET = -14

Alle folgend aufgelisteten Funktionen sind Thread-sicher.

Grundfunktionen

BrickletThermalImaging(uid, ipcon)
Parameter:
  • uid – Typ: str
  • ipcon – Typ: IPConnection
Rückgabe:
  • thermal_imaging – Typ: BrickletThermalImaging

Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid:

thermal_imaging = BrickletThermalImaging("YOUR_DEVICE_UID", ipcon)

Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist (siehe Beispiele oben).

BrickletThermalImaging.get_high_contrast_image()
Rückgabe:
  • image – Typ: [int, ...], Länge: 4800, Wertebereich: [0 bis 255]

Gibt das aktuelle High Contrast Image zurück. Siehe hier für eine Beschreibung des Unterschieds zwischen High Contrast Image und einem Temperature Image. Wenn unbekannt ist welche Darstellungsform genutzt werden soll, ist vermutlich das High Contrast Image die richtige form.

Die Daten der 80x60 Pixel-Matrix werden als ein eindimensionales Array bestehend aus 8-Bit Werten dargestellt. Die Daten sind Zeile für Zeile von oben links bis unten rechts angeordnet.

Jeder 8-Bit Wert stellt ein Pixel aus dem Grauwertbild dar und kann als solcher direkt dargestellt werden.

Bevor die Funktion genutzt werden kann muss diese mittels set_image_transfer_config() aktiviert werden.

BrickletThermalImaging.get_temperature_image()
Rückgabe:
  • image – Typ: [int, ...], Länge: 4800, Einheit: ? K, Wertebereich: [-1000 bis 1400]

Gibt das aktuelle Temperature Image zurück. See hier für eine Beschreibung des Unterschieds zwischen High Contrast und Temperature Image. Wenn unbekannt ist welche Darstellungsform genutzt werden soll, ist vermutlich das High Contrast Image die richtige Form.

Die Daten der 80x60 Pixel-Matrix werden als ein eindimensionales Array bestehend aus 16-Bit Werten dargestellt. Die Daten sind Zeile für Zeile von oben links bis unten rechts angeordnet.

Jeder 16-Bit Wert stellt eine Temperaturmessung in entweder Kelvin/10 oder Kelvin/100 dar (abhängig von der Auflösung die mittels set_resolution() eingestellt wurde).

Bevor die Funktion genutzt werden kann muss diese mittels set_image_transfer_config() aktiviert werden.

BrickletThermalImaging.get_statistics()
Rückgabeobjekt:
  • spotmeter_statistics – Typ: [int, ...], Länge: 4
    • 0: mean_temperature – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
    • 1: max_temperature – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
    • 2: min_temperature – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
    • 3: pixel_count – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 4800]
  • temperatures – Typ: [int, ...], Länge: 4
    • 0: focal_plain_array – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
    • 1: focal_plain_array_last_ffc – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
    • 2: housing – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
    • 3: housing_last_ffc – Typ: int, Einheit: ? K, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]
  • resolution – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • ffc_status – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • temperature_warning – Typ: [bool, ...], Länge: 2
    • 0: shutter_lockout – Typ: bool
    • 1: overtemperature_shut_down_imminent – Typ: bool

Gibt die Spotmeter Statistiken, verschiedene Temperaturen, die aktuelle Auflösung und Status-Bits zurück.

Die Spotmeter Statistiken bestehen aus:

  • Index 0: Durchschnittstemperatur.
  • Index 1: Maximal Temperatur.
  • Index 2: Minimal Temperatur.
  • Index 3: Pixel Anzahl der Spotmeter Region (Spotmeter Region of Interest).

Die Temperaturen sind:

  • Index 0: Sensorflächen Temperatur (Focal Plain Array Temperature).
  • Index 1: Sensorflächen Temperatur bei der letzten FFC (Flat Field Correction).
  • Index 2: Gehäusetemperatur.
  • Index 3: Gehäusetemperatur bei der letzten FFC.

Die Auflösung ist entweder 0 bis 6553 Kelvin oder 0 bis 655 Kelvin. Ist die Auflösung ersteres, so ist die Auflösung Kelvin/10. Ansonsten ist sie Kelvin/100.

FFC (Flat Field Correction) Status:

  • FFC Never Commanded: FFC wurde niemals ausgeführt. Dies ist nur nach dem Start vor dem ersten FFC der Fall.
  • FFC Imminent: Dieser Zustand wird zwei Sekunden vor einem FFC angenommen.
  • FFC In Progress: FFC wird ausgeführt (Der Shutter bewegt sich vor die Linse und wieder zurück). Dies benötigt ca. 1 Sekunde.
  • FFC Complete: FFC ist ausgeführt worden. Der Shutter ist wieder in der Warteposition.

Temperaturwarnungs-Status:

  • Index 0: Shutter-Sperre (shutter lockout). Wenn True, ist der Shutter gesperrt, da die Temperatur außerhalb des Bereichs -10°C bis +65°C liegt.
  • Index 1: Übertemperaturabschaltung steht bevor, wenn dieses Bit True ist. Bit wird 10 Sekunden vor der Abschaltung gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für resolution:

  • BrickletThermalImaging.RESOLUTION_0_TO_6553_KELVIN = 0
  • BrickletThermalImaging.RESOLUTION_0_TO_655_KELVIN = 1

Für ffc_status:

  • BrickletThermalImaging.FFC_STATUS_NEVER_COMMANDED = 0
  • BrickletThermalImaging.FFC_STATUS_IMMINENT = 1
  • BrickletThermalImaging.FFC_STATUS_IN_PROGRESS = 2
  • BrickletThermalImaging.FFC_STATUS_COMPLETE = 3
BrickletThermalImaging.set_resolution(resolution)
Parameter:
  • resolution – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 1
Rückgabe:
  • None

Setzt die Auflösung. Das Thermal Imaging Bricklet kann entweder

  • von 0 bis 6553 Kelvin (-273,15°C bis +6279,85°C) mit 0,1°C Auflösung oder
  • von 0 bis 655 Kelvin (-273,15°C bis +381,85°C) mit 0,01°C Auflösung messen.

Die Genauigkeit ist spezifiziert von -10°C bis 450°C im ersten Auflösungsbereich und von -10°C bis 140°C im zweiten Bereich.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für resolution:

  • BrickletThermalImaging.RESOLUTION_0_TO_6553_KELVIN = 0
  • BrickletThermalImaging.RESOLUTION_0_TO_655_KELVIN = 1
BrickletThermalImaging.get_resolution()
Rückgabe:
  • resolution – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten

Gibt die Auflösung zurück, wie von set_resolution() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für resolution:

  • BrickletThermalImaging.RESOLUTION_0_TO_6553_KELVIN = 0
  • BrickletThermalImaging.RESOLUTION_0_TO_655_KELVIN = 1
BrickletThermalImaging.set_spotmeter_config(region_of_interest)
Parameter:
  • region_of_interest – Typ: [int, ...], Länge: 4
    • 0: first_column – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 79], Standardwert: 39
    • 1: first_row – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 59], Standardwert: 29
    • 2: last_column – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 80], Standardwert: 40
    • 3: last_row – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 60], Standardwert: 30
Rückgabe:
  • None

Setzt die Spotmeter Region (Spotmeter Region of Interest). Die 4 Werte sind

  • Index 0: Spaltenstart (muss kleiner als das Spaltenende sein).
  • Index 1: Zeilenstart (muss kleiner als das Zeilenende sein).
  • Index 2: Spaltenende (muss kleiner als 80 sein).
  • Index 3: Zeilenende (muss kleiner als 60 sein).

Die Spotmeter Statistiken können mittels get_statistics() ausgelesen werden.

BrickletThermalImaging.get_spotmeter_config()
Rückgabeobjekt:
  • region_of_interest – Typ: [int, ...], Länge: 4
    • 0: first_column – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 78], Standardwert: 39
    • 1: first_row – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 58], Standardwert: 29
    • 2: last_column – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 79], Standardwert: 40
    • 3: last_row – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 59], Standardwert: 30

Gibt die Spotmeter Konfiguration zurück, wie von set_spotmeter_config() gesetzt.

BrickletThermalImaging.set_high_contrast_config(region_of_interest, dampening_factor, clip_limit, empty_counts)
Parameter:
  • region_of_interest – Typ: [int, ...], Länge: 4
    • 0: first_column – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 78], Standardwert: 0
    • 1: first_row – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 58], Standardwert: 0
    • 2: last_column – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 79], Standardwert: 79
    • 3: last_row – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 59], Standardwert: 59
  • dampening_factor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 256], Standardwert: 64
  • clip_limit – Typ: [int, ...], Länge: 2
    • 0: agc_heq_clip_limit_high – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 4800], Standardwert: 4800
    • 1: agc_heq_clip_limit_low – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 1024], Standardwert: 512
  • empty_counts – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 2
Rückgabe:
  • None

Setzt die Region of Interest für das High Contrast Image, den Dampening Faktor, das Clip Limit und die Empty Counts. Diese Konfiguration wird nur im High Contrast Modus genutzt (siehe set_image_transfer_config()).

Die High Contrast Region of Interest besteht aus vier Werten:

  • Index 0: Spaltenstart (muss kleiner sein wie Spaltenende).
  • Index 1: Zeilenstart (muss kleiner sein wie Zeilenende).
  • Index 2: Spaltenende (muss kleiner sein wie 80).
  • Index 3: Zeilenende (muss kleiner sein wie 60).

Der Algorithmus zum Erzeugen eines High Contrast Images wird auf diese Region angewandt.

Dampening Factor: Dieser Parameter stellt die Stärke der zeitlichen Dämpfung dar, die auf der HEQ (History Equalization) Transformationsfunktion angewendet wird. Ein IIR-Filter der Form:

(N / 256) * transformation_zuvor + ((256 - N) / 256) * transformation_aktuell

wird dort angewendet. Der HEQ Dämpfungsfaktor stellt dabei den Wert N in der Gleichung dar. Der Faktor stellt also ein, wie stark der Einfluss der vorherigen HEQ Transformation auf die aktuelle ist. Umso niedriger der Wert von N um so größer ist der Einfluss des aktuellen Bildes. Umso größer der Wert von N umso kleiner ist der Einfluss der vorherigen Dämpfungs-Transferfunktion.

Clip Limit Index 0 (AGC HEQ Clip Limit High): Dieser Parameter definiert die maximale Anzahl an Pixeln, die sich in jeder Histogrammklasse sammeln dürfen. Jedes weitere Pixel wird verworfen. Der Effekt dieses Parameters ist den Einfluss von stark gefüllten Klassen in der HEQ Transformation zu beschränken.

Clip Limit Index 1 (AGC HEQ Clip Limit Low): Dieser Parameter definiert einen künstliche Menge, die jeder nicht leeren Histogrammklasse hinzugefügt wird. Wenn Clip Limit Low mit L dargestellt wird, so erhält jede Klasse mit der aktuellen Menge X die effektive Menge L + X. Jede Klasse, die nahe einer gefüllten Klasse ist erhält die Menge L. Der Effekt von höheren Werten ist eine stärkere lineare Transferfunktion bereitzustellen. Niedrigere Werte führen zu einer nichtlinearen Transferfunktion.

Empty Counts: Dieser Parameter spezifiziert die maximale Anzahl von Pixeln in einer Klasse, damit die Klasse als leere Klasse interpretiert wird. Jede Histogrammklasse mit dieser Anzahl an Pixeln oder weniger wird als leere Klasse behandelt.

BrickletThermalImaging.get_high_contrast_config()
Rückgabeobjekt:
  • region_of_interest – Typ: [int, ...], Länge: 4
    • 0: first_column – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 78], Standardwert: 0
    • 1: first_row – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 58], Standardwert: 0
    • 2: last_column – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 79], Standardwert: 79
    • 3: last_row – Typ: int, Wertebereich: [1 bis 59], Standardwert: 59
  • dampening_factor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 256], Standardwert: 64
  • clip_limit – Typ: [int, ...], Länge: 2
    • 0: agc_heq_clip_limit_high – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 4800], Standardwert: 4800
    • 1: agc_heq_clip_limit_low – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 1024], Standardwert: 512
  • empty_counts – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1], Standardwert: 2

Gibt die High Contrast Konfiguration zurück, wie von set_high_contrast_config() gesetzt.

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletThermalImaging.get_spitfp_error_count()
Rückgabeobjekt:
  • error_count_ack_checksum – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_message_checksum – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_frame – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
  • error_count_overflow – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt die Anzahl der Fehler die während der Kommunikation zwischen Brick und Bricklet aufgetreten sind zurück.

Die Fehler sind aufgeteilt in

  • ACK-Checksummen Fehler,
  • Message-Checksummen Fehler,
  • Framing Fehler und
  • Overflow Fehler.

Die Fehlerzähler sind für Fehler die auf der Seite des Bricklets auftreten. Jedes Brick hat eine ähnliche Funktion welche die Fehler auf Brickseite ausgibt.

BrickletThermalImaging.set_bootloader_mode(mode)
Parameter:
  • mode – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • status – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten

Setzt den Bootloader-Modus und gibt den Status zurück nachdem die Modusänderungsanfrage bearbeitet wurde.

Mit dieser Funktion ist es möglich vom Bootloader- in den Firmware-Modus zu wechseln und umgekehrt. Ein Welchsel vom Bootloader- in der den Firmware-Modus ist nur möglich wenn Entry-Funktion, Device Identifier und CRC vorhanden und korrekt sind.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des Flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4

Für status:

  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_STATUS_OK = 0
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_STATUS_INVALID_MODE = 1
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_STATUS_NO_CHANGE = 2
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_STATUS_ENTRY_FUNCTION_NOT_PRESENT = 3
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_STATUS_DEVICE_IDENTIFIER_INCORRECT = 4
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_STATUS_CRC_MISMATCH = 5
BrickletThermalImaging.get_bootloader_mode()
Rückgabe:
  • mode – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe set_bootloader_mode().

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für mode:

  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • BrickletThermalImaging.BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
BrickletThermalImaging.set_write_firmware_pointer(pointer)
Parameter:
  • pointer – Typ: int, Einheit: 1 B, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Rückgabe:
  • None

Setzt den Firmware-Pointer für write_firmware(). Der Pointer muss um je 64 Byte erhöht werden. Die Daten werden alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben (4 Datenblöcke entsprechen einer Page mit 256 Byte).

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

BrickletThermalImaging.write_firmware(data)
Parameter:
  • data – Typ: [int, ...], Länge: 64, Wertebereich: [0 bis 255]
Rückgabe:
  • status – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von set_write_firmware_pointer() gesetzt wurde. Die Firmware wird alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben.

Eine Firmware kann nur im Bootloader-Mode geschrieben werden.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

BrickletThermalImaging.set_status_led_config(config)
Parameter:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 3
Rückgabe:
  • None

Setzt die Konfiguration der Status-LED. Standardmäßig zeigt die LED die Kommunikationsdatenmenge an. Sie blinkt einmal auf pro 10 empfangenen Datenpaketen zwischen Brick und Bricklet.

Die LED kann auch permanent an/aus gestellt werden oder einen Herzschlag anzeigen.

Wenn das Bricklet sich im Bootlodermodus befindet ist die LED aus.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
BrickletThermalImaging.get_status_led_config()
Rückgabe:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 3

Gibt die Konfiguration zurück, wie von set_status_led_config() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • BrickletThermalImaging.STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
BrickletThermalImaging.get_chip_temperature()
Rückgabe:
  • temperature – Typ: int, Einheit: 1 °C, Wertebereich: [-215 bis 215 - 1]

Gibt die Temperatur, gemessen im Mikrocontroller, aus. Der Rückgabewert ist nicht die Umgebungstemperatur.

Die Temperatur ist lediglich proportional zur echten Temperatur und hat eine hohe Ungenauigkeit. Daher beschränkt sich der praktische Nutzen auf die Indikation von Temperaturveränderungen.

BrickletThermalImaging.reset()
Rückgabe:
  • None

Ein Aufruf dieser Funktion setzt das Bricklet zurück. Nach einem Neustart sind alle Konfiguration verloren.

Nach dem Zurücksetzen ist es notwendig neue Objekte zu erzeugen, Funktionsaufrufe auf bestehenden führen zu undefiniertem Verhalten.

BrickletThermalImaging.write_uid(uid)
Parameter:
  • uid – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]
Rückgabe:
  • None

Schreibt eine neue UID in den Flash. Die UID muss zuerst vom Base58 encodierten String in einen Integer decodiert werden.

Wir empfehlen die Nutzung des Brick Viewers zum ändern der UID.

BrickletThermalImaging.read_uid()
Rückgabe:
  • uid – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 232 - 1]

Gibt die aktuelle UID als Integer zurück. Dieser Integer kann als Base58 encodiert werden um an den üblichen UID-String zu gelangen.

BrickletThermalImaging.get_identity()
Rückgabeobjekt:
  • uid – Typ: str, Länge: bis zu 8
  • connected_uid – Typ: str, Länge: bis zu 8
  • position – Typ: chr, Wertebereich: ["a" bis "h", "i", "z"]
  • hardware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • firmware_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
  • device_identifier – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 216 - 1]

Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.

Die Position 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss) sein. Der Raspberry Pi HAT (Zero) Brick ist immer an Position 'i' und das Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletThermalImaging.register_callback(callback_id, function)
Parameter:
  • callback_id – Typ: int
  • function – Typ: callable
Rückgabe:
  • None

Registriert die function für die gegebene callback_id.

Die verfügbaren Callback IDs mit den zugehörigen Funktionssignaturen sind unten zu finden.

BrickletThermalImaging.set_image_transfer_config(config)
Parameter:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0
Rückgabe:
  • None

Die notwendige Bandbreite für dieses Bricklet ist zu groß um Getter/Callbacks oder High Contrast/Temperature Images gleichzeitig zu nutzen. Daher muss konfiguriert werden was genutzt werden soll. Das Bricklet optimiert seine interne Konfiguration anschließend dahingehend.

Zugehörige Funktionen:

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_MANUAL_HIGH_CONTRAST_IMAGE = 0
  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_MANUAL_TEMPERATURE_IMAGE = 1
  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE = 2
  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_TEMPERATURE_IMAGE = 3
BrickletThermalImaging.get_image_transfer_config()
Rückgabe:
  • config – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten, Standardwert: 0

Gibt die Image Transfer Konfiguration zurück, wie von set_image_transfer_config() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für config:

  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_MANUAL_HIGH_CONTRAST_IMAGE = 0
  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_MANUAL_TEMPERATURE_IMAGE = 1
  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE = 2
  • BrickletThermalImaging.IMAGE_TRANSFER_CALLBACK_TEMPERATURE_IMAGE = 3

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit der Funktion register_callback() des Geräte Objektes durchgeführt werden. Der erste Parameter ist die Callback ID und der zweite Parameter die Callback-Funktion:

def my_callback(param):
    print(param)

thermal_imaging.register_callback(BrickletThermalImaging.CALLBACK_EXAMPLE, my_callback)

Die verfügbaren IDs mit der dazugehörigen Parameteranzahl und -typen werden weiter unten beschrieben.

Bemerkung

Callbacks für wiederkehrende Ereignisse zu verwenden ist immer zu bevorzugen gegenüber der Verwendung von Abfragen. Es wird weniger USB-Bandbreite benutzt und die Latenz ist erheblich geringer, da es keine Paketumlaufzeit gibt.

BrickletThermalImaging.CALLBACK_HIGH_CONTRAST_IMAGE
Callback-Parameter:
  • image – Typ: [int, ...], Länge: 4800, Wertebereich: [0 bis 255]

Dieser Callback wird für jedes neue High Contrast Image ausgelöst, wenn die Transfer Image Config für diesen Callback konfiguriert wurde (siehe set_image_transfer_config()).

Die Daten der 80x60 Pixel-Matrix werden als ein eindimensionales Array bestehend aus 8-Bit Werten dargestellt. Die Daten sind Zeile für Zeile von oben links bis unten rechts angeordnet.

Jeder 8-Bit Wert stellt ein Pixel aus dem Grauwertbild dar und kann als solcher direkt dargestellt werden.

Bemerkung

Falls das Rekonstruieren des Wertes fehlschlägt, wird der Callback mit None für image ausgelöst.

BrickletThermalImaging.CALLBACK_TEMPERATURE_IMAGE
Callback-Parameter:
  • image – Typ: [int, ...], Länge: 4800, Einheit: ? K, Wertebereich: [-1000 bis 1400]

Dieser Callback wird für jedes neue Temperature Image ausgelöst, wenn die Transfer Image Config für diesen Callback konfiguriert wurde (siehe set_image_transfer_config()).

Die Daten der 80x60 Pixel-Matrix werden als ein eindimensionales Array bestehend aus 16-Bit Werten dargestellt. Die Daten sind Zeile für Zeile von oben links bis unten rechts angeordnet.

Jeder 16-Bit Wert stellt ein Pixel aus dem Temperatur Bild dar und kann als solcher direkt dargestellt werden.

Bemerkung

Falls das Rekonstruieren des Wertes fehlschlägt, wird der Callback mit None für image ausgelöst.

Virtuelle Funktionen

Virtuelle Funktionen kommunizieren nicht mit dem Gerät selbst, sie arbeiten nur auf dem API Bindings Objekt. Dadurch können sie auch aufgerufen werden, ohne das das dazugehörige IP Connection Objekt verbunden ist.

BrickletThermalImaging.get_api_version()
Rückgabeobjekt:
  • api_version – Typ: [int, ...], Länge: 3
    • 0: major – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 1: minor – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]
    • 2: revision – Typ: int, Wertebereich: [0 bis 255]

Gibt die Version der API Definition zurück, die diese API Bindings implementieren. Dies ist weder die Release-Version dieser API Bindings noch gibt es in irgendeiner Weise Auskunft über den oder das repräsentierte(n) Brick oder Bricklet.

BrickletThermalImaging.get_response_expected(function_id)
Parameter:
  • function_id – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
Rückgabe:
  • response_expected – Typ: bool

Gibt das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktions IDs zurück. Es ist true falls für die Funktion beim Aufruf eine Antwort erwartet wird, false andernfalls.

Für Getter-Funktionen ist diese Flag immer gesetzt und kann nicht entfernt werden, da diese Funktionen immer eine Antwort senden. Für Konfigurationsfunktionen für Callbacks ist es standardmäßig gesetzt, kann aber entfernt werden mittels set_response_expected(). Für Setter-Funktionen ist es standardmäßig nicht gesetzt, kann aber gesetzt werden.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für function_id:

  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_RESOLUTION = 4
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_SPOTMETER_CONFIG = 6
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_HIGH_CONTRAST_CONFIG = 8
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_IMAGE_TRANSFER_CONFIG = 10
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_RESET = 243
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_WRITE_UID = 248
BrickletThermalImaging.set_response_expected(function_id, response_expected)
Parameter:
  • function_id – Typ: int, Wertebereich: Siehe Konstanten
  • response_expected – Typ: bool
Rückgabe:
  • None

Ändert das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktion IDs. Diese Flag kann nur für Setter-Funktionen (Standardwert: false) und Konfigurationsfunktionen für Callbacks (Standardwert: true) geändert werden. Für Getter-Funktionen ist das Flag immer gesetzt.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

Für function_id:

  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_RESOLUTION = 4
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_SPOTMETER_CONFIG = 6
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_HIGH_CONTRAST_CONFIG = 8
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_IMAGE_TRANSFER_CONFIG = 10
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_RESET = 243
  • BrickletThermalImaging.FUNCTION_WRITE_UID = 248
BrickletThermalImaging.set_response_expected_all(response_expected)
Parameter:
  • response_expected – Typ: bool
Rückgabe:
  • None

Ändert das Response-Expected-Flag für alle Setter-Funktionen und Konfigurationsfunktionen für Callbacks diese Gerätes.

Konstanten

BrickletThermalImaging.DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Thermal Imaging Bricklet zu identifizieren.

Die get_identity() Funktion und der IPConnection.CALLBACK_ENUMERATE Callback der IP Connection haben ein device_identifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

BrickletThermalImaging.DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Thermal Imaging Bricklet dar.