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Title:
METHOD AND THERMAL IMAGING RECORDING DEVICE FOR GENERATING RADIOMETRIC IMAGES WITH ENHANCED RESOLUTION IN PARTIAL AREAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/055155
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a thermal imaging recording device for the treatment of raw images (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) for generating radiometric images, wherein a sequence of raw images composed of pixels are recorded in a non-visible spectral range and radiometric images are calculated on the basis of said sequence of raw images. According to the invention, high-resolution points and/or regions are calculated at least for partial regions of the radiometric images, wherein, in a first step, an edge contrast enhancement is automatically calculated for at least one raw image from the sequence and, in a second step, at least one point or region of interest of the at least one raw image which has been modified during the first step by edge contrast enhancement, is/are identified and wherein, in a third step, first radiometric values and then the image, which is highly resolved in partial areas, are automatically calculated for the at least one point or region of interest identified in the second step.

Inventors:
EVERS-SENNE JAN-FRISO (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/001960
Publication Date:
April 14, 2016
Filing Date:
October 06, 2015
Export Citation:
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Assignee:
TESTO AG (DE)
International Classes:
G06T3/40
Foreign References:
US20090257683A12009-10-15
DE102011121332A12013-06-20
Other References:
KARMALI F ET AL: "Compensating for camera translation in video eye-movement recordings by tracking a representative landmark selected automatically by a genetic algorithm", JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHER B.V., AMSTERDAM, NL, vol. 176, no. 2, 30 January 2009 (2009-01-30), pages 157 - 165, XP025803764, ISSN: 0165-0270, [retrieved on 20080917], DOI: 10.1016/J.JNEUMETH.2008.09.010
DAVID BURSELL: "Getting the Most From Your IR Camera >> Evaluation Engineering", December 2007 (2007-12-01), XP055234830, Retrieved from the Internet [retrieved on 20151209]
See also references of EP 3204916A1
Attorney, Agent or Firm:
Börjes-Pestalozza, Henrich (DE)
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Claims:
Ansprüche

Verfahren für die Aufbereitung von Rohbildern zur Erzeugung von radiometrischen Bildern, wobei eine Folge von aus Pixeln zusammengesetzten Rohbildern in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich aufgenommen werden und aus dieser Folge von Rohbildern radiometrische Bilder berechnet werden, wobei ein zumindest in einem Teilbereich hochaufgelöstes Bild berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt für wenigstens ein Rohbild aus der Folge eine Kantenaufsteilung automatisch berechnet wird, dass in einem zweiten Schritt wenigstens ein interessanter Punkt oder Bereich aus dem wenigstens einen im ersten Schritt durch Kantenaufsteilung modifizierten Rohbild identifiziert wird, und dass in einem dritten Schritt für den im zweiten Schritt identifizierten wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich zunächst radiometrische Werte und anschließend hochaufgelöste Bilddaten des hochaufgelösten Bildes automatisch berechnet werden.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohbilder mit einer Wärmebildkamera oder einem zweidimensional aufnehmenden, infrarotempfindlichen Detektor aufgenommen werden.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenaufsteilung der Rohbilder mittels Peaking, insbesondere mittels Laplace-Filterung oder Unscharfmaskieren, erfolgt und/oder dass ein heißester und/oder ein kältester Punkt oder ein Bereich und/oder ein Punkt oder Bereich in einem vorgegebenen Temperaturbereich als der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich identifiziert wird/werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiometrischen Daten des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches mittels einer hinterlegten Kennlinie automatisch berechnet werden und/oder dass die radiometrischen Daten aller Punkte und/oder Bereiche, welche außerhalb des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches liegen, mittels eines Näherungsverfahrens ermittelt werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung eines hochaufgelösten Bildes aus der Folge von Rohbildern für jedes Rohbild ein eine Bildverschiebung beschreibender Verschiebungsvektor berechnet wird, insbesondere indem der Verschiebungsvektor in einem optischen Flussverfahren berechnet wird.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebungsvektor basierend auf dem interessanten Punkt oder Bereiche berechnet wird und/oder dass anhand des Verschiebungsvektors der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich in den weiteren zu verarbeiteten Rohbildern identifiziert wird, insbesondere zu Berechnung von radiometrischen Daten.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die automatische Berechnung des hochaufgelösten Bildes wenigstens 3, vorzugsweise wenigstens 4, insbesondere wenigstens 5 oder mehr, insbesondere im Bildausschnitt relativ zueinander verschobene Rohbilder verarbeitet werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekenn- zeichnet, dass die Temperatur des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches anhand zumindest eines berechneten, hochaufgelösten Bildes ermittelt wird und/oder dass der zumindest eine hochaufgelöste interessante Punkt oder Bereich in einem zumindest teilweise niederaufgelösten Bild, vorzugsweise in Echtzeit, angezeigt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekenn- zeichnet, dass in dem hochaufgelösten Bild wenigstens ein

Temperaturmaximum und/oder ein Temperaturminimum und/oder ein bestimmter Temperaturwert und/oder Temperaturbereich automatisch identifiziert wird und/oder dass wenigstens ein in dem hochaufgelösten Bild identifiziertes Tempera- turmaximum und/oder ein Temperaturminimum und/oder ein aus dem hochaufgelösten Bild abgeleiteter Temperaturwert und/oder Temperaturbereich in einem radiometrischen Bild, das eine Auflösung des Rohbildes aufweist, angezeigt, vorzugsweise ortsrichtig angezeigt, wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich in dem Rohbild durch Segmentierung identifiziert wird und/oder dass in den einzelnen Rohbildern der Folge jeweils wenigstens ein Punkt oder Bereich identifiziert wird, der zu dem wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich des wenigstens einen Rohbilds korrespondiert.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine identifizierte Punkt oder Bereich zur Berechnung des hochaufgelösten Bildes verwendet wird.

2. Wärmebildaufnahmevorrichtung zur Aufnahme und Aufbereitung von Rohbildern zur Erzeugung von radiometrischen, in Teilbereichen hochaufgelösten Bildern, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebildaufnahmevorrichtung einen Detektor, der zur Aufnahme von Rohbildern eingerichtet ist, eine Bild¬ verarbeitungseinrichtung, ein Mittel zur Identifizierung wenigstens eines interessanten Punktes oder Bereiches, ein Mittel zur Berechnung radiometrischer Daten und ein Mittel zur Berechnung hochaufgelöster Bilddaten des hochaufgelösten Bildes umfasst .

3. Wärmebildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildbereich vorgebbar ist, für welchen eine Berechnung der radiometrischen Daten erfolgt.

4. Wärmebildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der interessante Punkt oder Bereich vorgebbar ist, für welchen eine Ermittlung der radiometrischen Daten in einem Näherungsverfahren erfolgt und/oder dass die Wärmebildaufnahmevorrichtung ein Mittel zu einer Umrechnung einer Bildposition in einem hochaufgelösten Bild zu einer Bildposition in einer Auflösung eines Rohbildes umfasst .

5. Wärmebildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebildaufnahmevorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 eingerichtet ist.

/ Zusammenfassung

Description:
Verfahren sowie Wärmebildaufnahmevorrichtung zur Erzeugung radiometrischer Bilder mit in Teilbereichen erhöhter Auflösung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine ' Wärmebildauf- nahmevorrichtung für die Aufbereitung von Rohbildern zur Erzeugung von radiometrischen Bildern, wobei eine Folge von aus Pixeln zusammengesetzten Rohbildern in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich aufgenommen werden und aus dieser Folge von Rohbildern radiometrische Bilder berechnet werden, wobei ein zumindest in einem Teilbereich hochaufgelöstes Bild berechnet wird .

Die Auflösung von Rohbildern (ortsaufgelösten Einzelmessergeb- raissen) im nicht-sichtbaren Spektralbereich, insbesondere aufgenommen mit einer Wärmebildkamera oder einem infrarotempfind- Lichen Detektor, vorzugsweise zur Bestimmung der Temperatur we- nigstens eines interessanten Punktes oder Bereiches, ist derzeit ungenügend, um insbesondere kleine Objekte, deren Größe unterhalb des „ instantaneous field of view" (iFoV) des Messinstruments liegt, darzustellen beziehungsweise deren korrekte Temperatur anhand aus Rohbildern berechneter radiometrischer Bilder zu ermitteln.

Der Begriff „iFoV" bezeichnet den zweidimensionalen, rechteckigen Ausschnitt aus einem Gesamtbild, welcher von einem einzelnen Pixel eines geeigneten Messinstruments, beispielsweise zumindest eines Detektors einer Wärmebildkamera (insbesondere einer Infrarotkamera), abgedeckt wird. Damit stellt der „iFoV"- Wert eine Maßgabe für die räumliche Auflösung des jeweiligen Detektors dar, wodurch die Größe des kleinstmoglichen, noch de-

BESTÄTIGUNGSKOPIE tekt ierbaren Objektes (in Abhängigkeit der Entfernung des Objektes zum zur Messung verwendeten zumindest einen Detektor) definiert ist. Eine frühere Patentanmeldung der Anmelderin (DE102011121332 AI) beschäftigte sich bereits mit der Fragestellung, wie die Auflösung einer solchen Messeinrichtung derart erhöht werden kann, ohne die Auflösung des Detektors bzw. der Detektoren eines bestehenden Messinstruments erhöhen zu müssen. Die Erhöhung der Auflösung bestehender Messinstrumente, beispielsweise durch eine Nachrüstung mit neuen Detektoren, ist stets auch mit einem signifikanten Kostenaufwand verbunden. In der genannten früheren Anmeldung wurden eine Reihe von Verfahren beschrieben, welche die Bewegung einer Kamera oder eines Detektors einbezie- hien, um mehrere aufgenommene einzelne Rohbilder zu einem höher aufgelösten Superresolution-Bild (SR-Bild) kombinieren zu kiönnen .

Gerade für die Aufnahme von Rohbildern im nicht-sichtbaren Spektralbereich sind die Auflösungen sowie die Prozessorleis- tungen zum Berechnen von radiometrischen Bildern der zur Aufnahme von Rohbildern und zum Erzeugen von Rohbildern verwendeten, bestehenden Messvorrichtungen noch immer derart limitiert, dass diese Geräte nicht dazu geeignet sind, um hochauflösende Wärmebilder eines Objektes oder einer Fläche in Echtzeit zu erstellen.

Aufgrund des relativ hohen Kostenaufwandes ist es in der Regel unwirtschaftlich, bestehende Messinstrumente zur Messung von Rohbildern und gegebenenfalls zum Erzeugen radiometrischer Bilder aus einer Folge von Rohbildern mit neuen technischen Komponenten nachzurüsten. Dies hat zur Folge, dass radiometrische Werte und insbesondere die ermittelten Temperaturen von Objek- ten, deren Größen unterhalb des „ iFoV" -Wertes bestehender Messinstrumente liegen, mittels solcher Geräte nicht in Echtzeit -und/oder nicht mittels einer ausreichenden Auflösung bestimmt werden können. Somit kann es bei der Messung mit derzeit beste- rienden Geräten vorkommen, dass man insbesondere für solch kleine Objekte nur genäherte Temperaturwerte erhält.

Die Überwachung der Temperatur eines Bereiches oder Punktes, insbesondere eines sich bewegenden Bereiches oder Punktes, stellt jedoch in vielen, insbesondere kontinuierlich ablaufenden Prozessen eine entscheidende messtechnische Kontrolle dar. Znsbesondere bei vielen, insbesondere automatisiert ablaufenden Fertigungsprozessen stellt die Temperatur häufig einen wichtigen Faktor dar, um eine hohe Qualität des durch diesen Ferti- gungsprozess hergestellten Produktes zu gewährleisten sowie Schäden an Fertigungsanlagen durch eine frühzeitige Erkennung abweichender Temperaturen zu vermeiden. Bei vielen Fertigungsprozessen ist es daher auch zur Sicherstellung einer hohen Pro- duktqualität ausschlaggebend, dass optimale, insbesondere kon- stante Temperaturen bei der Fertigung vorliegen. Abweichungen von einem bestimmten Temperaturoptimum bedeuten unter Umständen auch eine verminderte Qualität des herzustellenden Produktes. Aus den genannten Gründen kann es wichtig sein, Abweichungen der Temperatur von einem gewissen Sollwert innerhalb kürzester Zeit zu erkennen.

Derzeit wird versucht, die genannten technischen Limitierungen lediglich dadurch zu umgehen, dass der Abstand eines Messinstruments zu dem zu untersuchenden Objekt bzw. der zu unter- suchenden Fläche reduziert wird und/oder man Messinstrumente mit einer Vielzahl an sehr kleinen, jedoch auch kostenintensiv herzustellenden Detektoren einsetzt, anhand welcher die Auflösung der Messergebnisse erhöht werden kann. Allerdings besteht hier auch weiterhin der Nachteil, dass sich solch eine Vielzahl an hoch aufgelösten Messergebnissen mangels einer eingeschränkten Rechenleistung der derzeit bestehenden Messinstrumente nicht in Echtzeit verarbeiten lassen, so dass es beispielsweise nicht möglich ist, bestehende Messinstrumente in einem Echtzeitbetrieb zu verwenden, falls nicht beispielsweise auch die Prozessorrechenleistung solcher Geräte drastisch erhöht wird. Nachrüstungen bestehender Geräte sind häufig jedoch überhaupt nicht möglich oder führen wiederum zu erhöhten Fertigungskos- fcen. Eine Darstellung von radiometrischen Bildern in Echtzeit ist allerdings in vielen Prozessen erstrebenswert, um möglichst schnell auf Temperaturänderungen reagieren zu können.

Die dieser Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe be- steht also insbesondere darin, ein Verfahren zu schaffen, welches es unter Ausnutzung vorhandener leistungsbegrenzter, technischer Mittel, die beispielsweise eine begrenzte Rechen- Leistung und/oder Detektoren mit niedriger Auflösung haben, ölennoch ermöglicht, radiometrische Bilder von Objekten oder Be- .reichen in Echtzeit und in einer hochaufgelösten Qualität zu e rzeugen .

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit Hilfe des eingangs erwähnten Verfahrens erfindungsgemäß anhand der Merkmale nach Anspruch 1 gelöst. Somit ist zur Lösung bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass in einem ersten Schritt für wenigstens ein Rohbild aus der Folge eine Kantenaufsteilung automatisch berechnet wird, dass in einem zweiten Schritt wenigstens ein interessanter Punkt oder Be- reich aus dem wenigstens einen im ersten Schritt durch Kantenaufsteilung modifizierten Rohbild identifiziert wird, und dass in einem dritten Schritt für den im zweiten Schritt identifizierten interessanten Punkt oder Bereich zunächst radiometri- sehe Werte und anschließend hochaufgelöste Bilddaten des hochaufgelösten Bildes automatisch berechnet werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Rohbilder der Folge nacheinander aufgenommen werden. Hierbei können die jeweils aufgenommenen Bildausschnitte der einzelnen Rohbilder relativ zueinander leicht verschoben sein, wobei zumindest der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich in allen Rohbildern enthalten ist.

Die aus radiometrischen Rohdaten bestehenden, aus Pixeln zusammengesetzten (ortsaufgelösten) Rohbilder sind vorzugsweise zweidimensional aufgenommen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die .ohbilder mit einem geeigneten Messinstrument, wie beispiels- v/eise einer Wärmebildkamera oder einem zweidimensional aufnehmenden, infrarotempfindlichen Detektor, aufgenommen werden.

Um kleinere Punkte oder Bereiche, insbesondere interessante Strukturen, deren Größen unterhalb des „ iFoV" -Wertes des ver- wendeten MessInstruments beziehungsweise Detektors liegen, besser erfassen zu können, wird automatisch eine Kanten- aiafsteilung für wenigstens ein Rohbild aus einer Folge von aus Pixeln zusammengesetzten Rohbildern berechnet. Zweckmäßige Filterverfahren zur Kantenaufsteilung können jegliche (Fo- kus) Peaking-Methoden („Überspitzen"), insbesondere die bereits bekannten Verfahren Laplace-Filterung und/oder Unscharfmaskieren, sein. Durch die Verwendung derartiger, an sich bekannter Filtermethoden ist es möglich, Konturen in Bildern, insbeson ¬ dere in Echtzeit, zumindest eines Rohbildes hervorzuheben, um somit auch kleine Punkte oder Bereiche, insbesondere interessante Strukturen, besser erkennen zu können, welche gegebenenfalls ansonsten nicht ausreichend gut dargestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass ein heißester und/oder ein kältester Punkt oder Bereich als der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich identifiziert wird/werden, vorzugsweise automatisch oder manuell identifiziert wird/werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein Punkt oder wenigstens ein Bereich in einem vorgegebenen Temperaturbereich als der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich identifiziert wird. Somit ist eine automatische Identifizierung durchführbar. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiter vorgesehen sein, dass die radiometrischen Werte, aus welchen vorzugsweise clie tatsächlichen Temperaturen ermittelt werden, des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches mittels einer hinterlegten Kennlinie, insbesondere auf einer rekursiv berechne- ten Parameter beruhenden Kennlinie, automatisch berechnet wird. Somit sind genaue Temperaturwerte aus den Rohdaten des interessanten Punktes oder Bereichs berechenbar.

Im Gegensatz zu dem wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die radiometrischen Werte aller Punkte oder Bereiche des gesamten aufzunehmenden Bildausschnitts, welche außerhalb der interessanten Punkte oder Bereiche liegen, mittels eines Approximationsverfahrens (Näherungsverfahren) anhand von Roh- daten, beispielsweise anhand der Interpolation von Rohdaten aus wenigstens zwei Rohbildern, ermittelt werden. Die Bestimmung der radiometrischen Werte der Punkte oder Bereiche, welche außerhalb des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches liegen, anhand eines Näherungsverfahrens hat den Vor- teil, dass die dazu benötigte Rechenleistung eines Prozessors niedriger ausfällt als anhand einer, insbesondere auf einer rechenintensiven, rekursiven Funktion beruhenden, hinterlegten Kennlinie (die beispielsweise zur Berechnung der radiometri- sehen Werte des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches verwendet werden kann) . Beispielsweise kann das Nähe- rungsverfahren mit einer parametrierten Kennlinie durchführbar sein und durchgeführt werden, deren Parameter zu einem Interpolationsverfahren ermittelt wurden.

Ein solches Vorgehen hat daher auch den Vorteil, dass die zur erfindungsgemäß ausgeführten Berechnung eines radiometrischen Bildes benötigte Prozessorrechenleistung bei der Erzeugung ei- nes zumindest in Teilbereichen hochaufgelösten, radiometrischen Bildes geringer ist, als bei Bildern deren Gesamtinhalt in einer hochauflösenden Qualität dargestellt wird. Daher ist es beispielsweise möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit bestehenden Messinstrumenten zu kombinieren, ohne dass diese IessInstrumente kostenaufwendig, beispielsweise durch neue hiochauflösende Detektoren und/oder neue Prozessoren, nachgerüstet werden müssen, um hochaufgelöste Bilder in Echtzeit anzeigen zu können . Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es daher nun erstmals, dass zumindest in Teilbereichen hochaufgelöste, radiomet- r-ische Bilder in Echtzeit mit bestehenden Messinstrumenten erzeugt werden können, insbesondere ohne dass diese Geräte aufwendig nachgerüstet werden müssen.

Z"ur Berechnung eines zumindest in Teilbereichen hochaufgelösten, radiometrischen Bildes kann es notwendig sein, dass zur Berechnung eines hochaufgelösten Bildes aus der Folge von Rohbildern für jedes Rohbild ein eine Bildverschiebung beschrei- bender Verschiebungsvektor automatisch berechnet wird, insbesondere indem der Verschiebungsvektor in einem optischen Flussverfahren automatisch berechnet wird. Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn der Verschiebungsvektor basierend auf dem wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich automatisch berechnet wird. Somit ist eine Registrierung von zu dem interessanten Punkt oder Bereich korrespondierenden Bildinhalten in der aufgenommenen Folge möglich.

Anhand dieses Verschiebungsvektors ist es somit möglich, den wenigstens einen zuvor identifizierten interessanten Punkt oder Bereich in den weiteren zu verarbeiteten, aus Pixeln zusammengesetzten Rohbildern identifizieren zu können.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere bei der automatischen Berechnung eines iradiometrischen, wenigstens in Teilbereichen hochaufgelösten Bildes, eine ausreichende Anzahl von Rohbildern verarbeitet werden, beispielsweise dadurch, dass für die automatische Berechnung eines hochaufgelösten Bildes wenigstens 3, vorzugsweise wenigstens 4, insbesondere wenigstens 5 oder mehr, insbe- sondere im Bildausschnitt relativ zueinander verschobene Rohbilder verarbeitet werden. Eine ausreichende Anzahl an Rohbil- dern ist dabei notwendig, damit eine Bewegungsschätzung (Bildverschiebung) zwischen diesen Bildern anhand eines Verschie- bungsvektors vorgenommen werden kann. Die Bewegungsschätzung kann auch ausschnittsweise, bezogen auf die Folge von aus Pixeln zusammengesetzten Rohbildern automatisch berechnet werden. Hierbei kann auch eine Dynamikanpassung verwendet werden, urn den Wertebereich der verfügbaren Rohdaten zu optimieren. Da es vorgesehen sein kann, dass eine kontinuierliche Verarbeitung der Rohbilder zum Erzeugen von EchtZeitbildern stattfindet, können die einmal bestimmten Bildverschiebungen wiederverwendet werden. Zur Bestimmung der exakten Temperatur des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches kann vorgesehen sein, dass die Temperatur des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches anhand zumindest eines berechneten, hochaufgelösten Bildes ermittelt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass cler zumindest eine hochaufgelöste interessante Punkt oder Be- ireich in einem zumindest teilweise niederaufgelösten Bild, vorzugsweise in Echtzeit, angezeigt wird. Bevorzugt erfolgt die Anzeige ortsrichtig, im niederaufgelösten radiometrischen Bild.

Des Weiteren ist es zweckmäßig, dass in dem hochaufgelösten Bild wenigstens ein Temperaturmaximum und/oder ein Temperatur- tninimum und/oder ein bestimmter Temperaturwert und/oder - Temperaturbereich automatisch identifiziert wird/werden.

Ferner kann es zweckdienlich sein, dass wenigstens ein in dem h_ochaufgelösten Bild identifiziertes Temperaturmaximum und/oder e in Temperaturminimum und/oder ein aus dem hochaufgelösten Bild albgeleiteter Temperaturwert und/oder Temperaturbereich in einem radiometrischen Bild, das eine Auflösung des Rohbildes aufweist, angezeigt, vorzugsweise ortsrichtig angezeigt, wird.

Zur erfindungsgemäßen Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine interessante Punkt oder Bereich in dem Rohbild durch Segmentierung identifiziert wird. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zudem vorgesehen sein, dass in den einzelnen Rohbildern der Folge jeweils wenigstens ein Punkt oder Bereich identifiziert wird, der zu dem wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich des wenigstens einen Rohbilds korrespondiert. Von Vorteil ist dabei, dass für diese korrespondierenden Punkte oder Bereiche aradiometrische Daten berechnet werden können. Mit diesen sind durch bekannte Verfahren für den interessanten Punkt oder Bereich hochaufgelöste Bilddaten berechenbar.

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine identifizierte Punkt oder Bereich zur Berechnung des hochaufgelösten Bildes verwendet wird.

Die genannte Aufgabe wird weiter erfindungsgemäß gelöst durch eine Wärmebildaufnahmevorrichtung zur Aufnahme und Aufbereitung von Rohbildern zur Erzeugung von radiometrischen, in Teil- Bereichen hochaufgelösten Bildern, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Detektor, der zur Aufnahme von Rohbil- clern eingerichtet ist, eine Bildverarbeitungseinrichtung, ein Mittel zur Identifizierung wenigstens eines interessanten Punktes oder Bereiches, ein Mittel zur Berechnung radiometrischer Daten und ein Mittel zur Berechnung eines hochaufgelösten Bildbereichs umfasst.

Dabei kann es zweckmäßig sein, dass der interessante Punkt oder Bereich vorgebbar ist, für welchen eine Berechnung der radio- metrischen Daten erfolgt, und/oder dass der Bildbereich vorgebbar ist, für welchen eine Ermittlung in einem Näherungsverfahren erfolgt. Hierbei kann der interessante Punkt oder Bereich manuell oder automatisch vorgebbar sein. Die erfindungsgemäße Wärmebildaufnahmevorrichtung kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass die Wärmebildaufnahmevorrichtung ein Mittel zur Umrechnung einer Bildposition in einem hochaufgelösten Bild zu einer Bildposition in einer Auflösung eines Rohbildes umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass eine Anzeige von hochaufgelösten Bilddaten verzichtbar ist.

Die erfindungsgemäße Wärmebildaufnahmevorrichtung kann insbe- sondere zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf ein Verfahren gerichteten Schutzansprüche, eingerichtet sein.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.

Es zeigt

Fig.l eine stark vereinfachte und schematisierte

Prinzipdarstellung zur Erläuterung des erfindungsge- mäßen Verfahrens.

In Figur 1 ist eine vereinfachte und schematisierte Prinzipdar- steilung des Ablaufs eines Ausführungsbeispiels des erfindungs- gremäßen Verfahrens gezeigt.

A_us einer Folge von aus Pixeln zusammengesetzten, zweidimensio- n_alen Rohbildern la, lb, lc, ld, le, die in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich mit einem geeigneten Messinstrument wie einer Wärmebildkamera oder einem zweidimensional aufnehmenden, i:nfrarotempfindlichen Detektor aufgenommen werden, wird in einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wenigstens ein Rohbild la vorzugsweise automatisch ausgewählt, welches in der Folge als Referenz dient und für welches eine Kantenauf- Stellung 2, vorzugsweise mittels Peaking, automatisch berechnet wird. Durch die Kantenaufsteilung 2 ist es möglich, ein Rohbild mit überspitzen Kanten 3 zu erstellen, bei welchem insbesondere kleinere Objekte besser erkennbar sind, die ansonsten nicht ausreichend deutlich dargestellt werden.

In einem zweiten Schritt 4 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anschließend wenigstens ein interessanter Punkt oder Be- rreich 5 aus dem wenigstens einen im ersten Schritt durch Kan- tenaufStellung modifizierten Rohbild 3 identifiziert. In dem in Figur 1 gezeigten Verfahren ist vorgesehen, dass ein heißester und/oder ein kältester Punkt oder Bereich, insbesondere wenigstens eine interessante Struktur, und/oder ein Punkt oder ein Bereich in einem vorgegebenen Temperaturbereich als der wenigs- fcens eine interessante Punkt oder Bereich 5 automatisch oder manuell identifiziert wird/werden.

Em Folgenden werden die radiometrischen Daten des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches 5 mittels einer hin- terlegten Kennlinie automatisch berechnet 6. Hier nicht dargestellt ist, dass die radiometrischen Daten aller Punkte oder Bereiche des gesamten verbleibenden, ebenfalls aufzunehmenden Bildausschnitts, welcher außerhalb der interessanten Punkte oder Bereiche 5, insbesondere außerhalb der wenigstens einen interessanten Struktur, liegt, mittels eines Approximationsverfahrens (Näherungsverfahren) anhand von Rohdaten, beispielsweise anhand einer Interpolation von Parametern zwischen Stützstellen ermittelt wird. Zur Berechnung eines zumindest in Teilbereichen hochaufgelösten, radiometrischen Bildes anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dann notwendig, dass zur Berechnung eines hoch- aufgelösten Bildes aus der Folge von mehreren Rohbildern, ins- besondere Rohbildern la, lb, lc, ld, le, für jedes dieser Rohbilder ein eine Bildverschiebung beschreibender Verschiebungsvektor 8 berechnet wird, insbesondere indem der Verschiebungsvektor 8, wie in Figur 1 dargestellt, in einem optischen Fluss- verfahren 7 berechnet wird. Dabei ist es möglich, dass der Verschiebungsvektor 8 basierend auf dem wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich 5, welcher anhand des Referenzbil- des 3 identifiziert wurde, berechnet wird. In den einzelnen Rohbildern la, lb, lc, ld, le der Folge kann so jeweils wenigs- tens ein Punkt oder Bereich identifiziert werden, der zu dem wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich 5 des wenigstens einen als Referenz ausgewählten Rohbilds korrespondiert.

Bei dem in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren JLst die Verwendung von jeweils wenigstens drei radiometrischen Bildern der identifizierten interessanten Punkte oder Bereiche 5, die hier als mit einem Gitternetz durchzogene zweidimensionale Flächen 9 dargestellt sind, zur Berechnung eines in Teilbereichen hochaufgelösten Bildes 10 vorgesehen.

Abschließend kann die Temperatur des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches 5 anhand zumindest eines berechneten, hochaufgelösten Bildes 12 ermittelt werden. Dadurch ist es zudem möglich den tatsächlich kältesten und/oder heißes- ten Punkt oder Bereich in dem aufgenommenen Bildausschnitt zu identifizieren 11.

Zur Durchführung des anhand des Ausführungsbeispiels erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorgesehen sein, ein geeignetes Messinstrument, vorzugsweise die erfindungsgemäße Wärmebildaufnahmevorrichtung zu verwenden.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass der berechnete Temperatur- wert oder die Temperaturwerte des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches 5 als ein Zahlenwert bzw. mehrere Zahlenwerte, insbesondere auf einem Display 13, insbesondere einem Messinstrument mit Display 13 angezeigt wird.

Daher kann es ferner vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Wärmebildaufnahmevorrichtung ein Display 13 zur Anzeige der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Temperatur bzw. Temperaturen des wenigstens einen interessanten Punktes oder Bereiches 5 umfasst .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Wärmebildauf - oahraevorrichtung für die Aufbereitung von Rohbildern la, lb, l_c, ld, le zur Erzeugung von radiometrischen Bildern, wobei eine Folge von aus Pixeln zusammengesetzten Rohbildern in einem nicht - sichtbaren Spektralbereich aufgenommen werden und aus oieser Folge von Rohbildern radiometrische Bilder berechnet werden, wobei zumindest für Teilbereiche der radiometrischen Bilder hochaufgelöste Punkte und oder Bereiche berechnet werde, indem in einem ersten Schritt für wenigstens ein Rohbild aus der Folge eine Kantenaufsteilung automatisch berechnet wird, in e inem zweiten Schritt wenigstens ein interessanter Punkt oder Bereich aus dem wenigstens einen im ersten Schritt durch KantenaufStellung modifizierten Rohbild identifiziert wird/werden, und in einem dritten Schritt für den im zweiten Schritt wenigstens einen interessanten Punkt oder Bereich zunächst radiometrische Werte und anschließend das in Teilbereichen hochaufgelöste Bild automatisch berechnet wird/werden.

/ Ansprüche