本项目对 CAT S61 手机内置的 FLIR Lepton 3.5 热成像传感器进行逆向工程分析，探索三种二次开发方案。

原理: 从官方 APK 提取 SDK 类和 Native 库，在自定义 App 中调用。

成果:

• 成功提取 libsystemimage.so 等 Native 库
• 反编译获得 SDK Java 接口
• 创建了 Android Demo 项目框架
• 实现了从 FLIR JPG 图片提取温度数据

工具:

• flir_heatmap_v2.py - 分析 FLIR 图片，生成温度热力图
• flir_analyzer.py - 提取温度数据

使用方法:

python3 flir_heatmap_v2.py <flir_image.jpg>

原理: 通过 Binder IPC 直接与系统服务通信。

发现:

• 服务名: ThermalCameraService
• 客户端库: libthermalcamera_client.so
• 接口: IThermalCameraService

主要接口:

setProperty(key, value)
getProperty(key)
writeCalibration(data)
readCalibration()
ioctlGetFrameStatus()
read_frame()

原理: 通过系统测试工具直接读取 Lepton 原始帧数据。

关键发现:

1. 设备节点:

   • /dev/lepton_drv - Lepton SPI 驱动 (root only)
   • /dev/i2c-6 - Lepton I2C 控制 (root only)

2. 系统测试工具: /system/bin/ThermalCameraTestClient

   # 读取原始帧
   ThermalCameraTestClient readframe
   
   # 检查帧状态
   ThermalCameraTestClient getframestatus
   
   # I2C 读写
   ThermalCameraTestClient readi2c <reg> <words>
   ThermalCameraTestClient writei2c <reg> <data>

3. 数据格式:

   • 帧大小: 10332 字节
   • 格式: VoSPI 类似，每行 164 字节
   • 像素: 16-bit，范围 0x0C00-0x1000

工具:

• lepton_realtime.py - 实时读取温度数据

使用方法:

# 单次读取
python3 lepton_realtime.py

# 循环读取 (每3秒)
python3 lepton_realtime.py --loop 3

# 保存热力图
python3 lepton_realtime.py --save

/Users/jqwang/175-热成像/
├── 文档
│   ├── flir_development_analysis.pdf   # 技术分析报告 (LaTeX)
│   └── README.md                       # 本文件
│
├── 方案 A - SDK 复用
│   ├── demo_app/                       # Android Demo 项目
│   ├── decompiled/                     # 反编译的 SDK 源码
│   ├── FlirCamera.apk                  # 官方 APK
│   ├── libsystemimage.so               # 核心处理库
│   ├── flir_heatmap_v2.py              # FLIR 图片分析工具
│   └── flir_analyzer.py                # 温度提取工具
│
├── 方案 C - 硬件直接访问
│   ├── lepton_realtime.py              # 实时温度读取工具
│   ├── parse_raw_frame_v3.py           # 原始帧解析工具
│   ├── ThermalCameraTestClient         # 系统测试工具 (提取)
│   └── raw_frame_*.txt                 # 原始帧数据样本
│
└── 输出样本
    ├── flir_20260126T211533_heatmap.png  # 温度热力图
    ├── flir_20260126T211533_temp.csv     # 温度矩阵
    └── lepton_*.png                      # 实时热力图

从 FLIR EXIF 数据获取校准参数:

T = B / ln(R1/(R2*(S+O)) + F) - 273.15

参数:
  R1 = 17988.6
  R2 = 0.0125
  B  = 1435
  F  = 1
  O  = -1813

T(°C) ≈ (raw - 3200) × 0.04 + 25

1. 完善方案 A: 用 Android Studio 构建 Demo App，实现实时预览
2. 深入方案 B: 逆向 AIDL 接口，实现自定义服务调用
3. 优化方案 C: 获取 root 权限后直接读取 /dev/lepton_drv
4. 校准优化: 获取出厂校准数据，提高温度精度

• Python 3.x
• numpy, pillow
• adb (Android Debug Bridge)
• exiftool

pip3 install numpy pillow
brew install exiftool

逆向工程分析 - 2026-01-27