Calibración de sensores infrarrojos utilizando la plataforma Raspberry Pi

Abstract

El presente Trabajo Fin de Grado parte de un proyecto colaborativo entre la Universidad de Sevilla y el Departamento de Dermatología Pediátrica del Hospital Virgen de Rocío. El objetivo del estudio es implementar un sistema compacto y económico basado en una cámara infrarroja para el análisis de la temperatura de anomalías vasculares en niños, con el fin de poder clasificarlas de forma temprana. Uno de los retos que se plantea en el proyecto es calibrar la cámara térmica de partida, que mide niveles de radiación en la banda del infrarrojo, para obtener niveles absolutos de temperatura a partir de ellos. En este trabajo se realiza la calibración de dos sensores infrarrojos: un termómetro y la cámara infrarroja existente, con el fin de establecer una relación entre la salida proporcionada por cada uno de ellos. Se han desarrollado dos métodos para obtener la temperatura corregida suministrada por el termómetro infrarrojo en un rango óptimo (distancias a las que se puede adquirir la temperatura calibrada) de medición. De forma que es posible hacer una conversión lineal entre la temperatura de una superficie de la piel y los niveles de radiación infrarroja que mide el sensor térmico de imágenes. Gracias a la relación encontrada entre estas dos medidas es posible obtener un mapa 2D de temperatura que ayuda a la detección de problemas relacionados con las variaciones térmicas en la piel, como son las anomalías vasculares. Las tareas del proyecto han abarcado la elección de un termómetro infrarrojo comercial; su montaje en el sistema médico desarrollado; el desarrollo de código que permite automatizar las medidas con el termómetro; su calibrado experimental; y el desarrollo de un programa que permite de forma automática convertir los niveles de radiación del sensor de imagen infrarrojo de partida en valores absolutos de temperatura para generar imágenes termográficas.