Hochleistungs-Wärmebildkamera
Temperaturen schnell und exakt erfassen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Arbeitsweise der feinen Auflösung
Bild 1 ist ein vereinfachtes Modell des Fine-Resolution-Ablaufs. Jede Stufe in diesem Prozess ist so ausgelegt, dass sie unterschiedliche Aufgaben übernimmt. Die Multi-Frame-Erfassung liefert die Bilder oder Daten zur Weiterverarbeitung auf der nächsten Stufe. Die Super-Position analysiert und führt alle diese Daten zusammen, um sie für die Rekonstruktion vorzubereiten. Dabei werden letztendlich weitere Aufbesserungen gemacht, um sicherzustellen, dass ein klares und scharfes Bild erzeugt wird – ein Thermobild mit einer vierfach höheren
Auflösung.
Multi-Frame-Erfassung
Im Detail ist die Multi-Frame-Bilderfassung mit der kontinuierlichen Aufnahme von mehreren IR-Frames derselben Szene beschäftigt. Es wird angenommen, dass jeder Frame wegen der natürlichen Handbewegung der Bedienperson des Messgeräts leicht verschoben
ist. Jeder dieser leicht verschobenen Frames hat eine leicht unterschiedliche Temperaturinformation, die in einem nachfolgenden Prozess extrahiert wird.
Während der Erfassung werden all diese Frames mit einer einfachen Interpolationstechnik auf eine höhere Auflösung hoch skaliert. Dabei werden neue Sub-Pixel vorhergesagt. Diese Technik ist der mathematischen Funktion einer Kurvenanpassung sehr ähnlich. Die neuen Pixel sind jedoch nur vorhergesagte Werte und keine echten Messwerte. Die Interpolation ist schnell, daher sind die interpolierten Bilder mit hoher Auflösung in Echtzeit verfügbar. Anstatt die Bilder mit geringer Auflösung am Bildschirm anzuzeigen, werden die interpolierten Bilder auf dem LCD dargestellt, der als Sucher für das Temperaturbild
dient, gerade so wie bei jeder optischen Digitalkamera.
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Super-Position
Da jeder der aufgenommenen Frames in seiner Position leicht verschoben ist, ist ein einfaches Überlagern der Frames nicht möglich. Der Super-Positions-Prozess startet deshalb mit der Identifizierung eines Satzes von Punkten mit gemeinsamen Eigenschaften von allen Frames. Diese Punkte bilden eine „Flurkarte“. Die Frames werden anschließend entsprechend der Flurkarte positioniert und abgeglichen, bevor sie überlagert werden, um damit ein Bild höherer Auflösung zu ergeben. Bild 2 illustriert den Vorgang der Super-Position.
Rekonstruktion
Die Bildrekonstruktion ist nötig, um das Temperaturbild zu verbessern und zu schärfen. Dazu werden mathematische Modelle und Bildverarbeitungstechniken verwendet, wie Mittelwert bildende Algorithmen zur Rauschunterdrückung und Flankenverbesserungsalgorithmen zur Verbesserung der Bildschärfe.
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