DE102010019399B4 - Image acquisition method for IR images and thermal imaging camera - Google Patents

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Abstract

Bildaufnahmeverfahren für IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13), wobei für verschiedene Fokuseinstellungen (14, 15, 16, 17, 18) IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13) aufgenommen werden, wobei aus den aufgenommenen IR-Bildern (9, 10, 11, 12, 13) für einen vorgegebenen Bildbereich mit einer Basistransformation transformierte Bilder errechnet werden, wobei aus den transformierten Bildern jeweils eine Maßzahl (20) abgeleitet und der zugehörigen Fokuseinstellung (14, 15, 16, 17, 18) zugeordnet wird, wobei die Maßzahl (20) monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem transformierten Bild und von einer Anzahl von Kanten in dem IR-Bild (9, 10, 11, 12, 13) abhängt, wobei aus den abgeleiteten und zugeordneten Maßzahlen (20) eine optimale Maßzahl (24) ermittelt wird, wobei eine der optimalen Maßzahl (24) entsprechende Fokuseinstellung (27) eingestellt wird und wobei bei der Ermittelung der optimalen Maßzahl (24) eine Interpolationskurve (23) zu den abgeleiteten Maßzahlen (20) als Funktion der zugeordneten Fokuseinstellungen (21) berechnet wird.

Figure DE102010019399B4_0000
Image recording method for IR images (9, 10, 11, 12, 13), wherein for different focus settings (14, 15, 16, 17, 18) IR images (9, 10, 11, 12, 13) are recorded, wherein from the recorded IR images (9, 10, 11, 12, 13) for a given image area with a base transformation transformed images are calculated, wherein derived from the transformed images in each case a measure (20) and the associated focus setting (14, 15, 16, 17, 18), the measure (20) being monotonically dependent on the high frequency portion in the transformed image and on a number of edges in the IR image (9, 10, 11, 12, 13) from the derived and associated measures (20) an optimal measure (24) is determined, wherein one of the optimal measure (24) corresponding focus setting (27) is set and wherein when determining the optimal measure (24) an interpolation curve (23) the derived measures (20) as a function of zugeo rdneten focus settings (21) is calculated.
Figure DE102010019399B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmeverfahren für IR-Bilder und eine Wärmebildkamera mit einer Aufnahmeeinrichtung für IR-Bilder, wobei die Aufnahmeeinrichtung eine verstellbare Fokussiereinrichtung hat.The invention relates to an image recording method for IR images and a thermal imaging camera with a recording device for IR images, wherein the receiving device has an adjustable focusing device.

Um den Einsatzbereich von Wärmebildkameras zu vergrößern und die Qualität der aufgenommenen IR-Bilder zu verbessern, ist es bekannt, die Wärmebildkameras mit einer handbetätigten oder motorunterstützten, manuellen Fokussiereinheit auszurüsten, um in unterschiedlichen Entfernungen angeordnete Objekte möglichst scharf abbilden zu können. Da die bekannten Lösungen bisher nur sehr ungenaue Fokussierungen zulassen, haben sie nur wenig praktischen Einsatz gefunden.In order to increase the range of use of thermal imaging cameras and to improve the quality of the recorded IR images, it is known to equip the thermal imaging cameras with a manually operated or motor-assisted, manual focusing unit in order to be able to image objects arranged at different distances as sharply as possible. Since the known solutions so far allow only very inaccurate focussing, they have found little practical use.

Aus der US 5,404,013 A ist ein Infrarot-Bildaufnahmesystem mit einer automatischen Fokussteuerung bekannt, bei welchem für eine ausgewählte Bildzeile ein zugehöriges analoges Signal elektronisch verarbeitet wird, um eine Geschwindigkeitssteuerlogik eines Motors für die Scharfstellung einzustellen.From the US 5,404,013 A For example, there is known an infrared imaging system with automatic focus control in which, for a selected image line, an associated analog signal is electronically processed to adjust a speed control logic of a motor for focus.

Aus der DE 696 286 54 T2 ist ein Messsystem zur Bestimmung der globalen Modulationsübertragungsfunktion bekannt, bei welchem die Modulationsübertragungsfunktion eines optischen Mikroskops mit Hilfe eines zweidimensionalen Testmusters bestimmt wird.From the DE 696 286 54 T2 For example, a measuring system for determining the global modulation transfer function is known, in which the modulation transfer function of an optical microscope is determined by means of a two-dimensional test pattern.

Aus der US 5,075,713 A ist ein Scharfstellungssystem eines Kamerageräts bekannt, welches die Möglichkeit einer automatischen und einer manuellen Steuerung hat, wobei eine vordere Linsengruppe und eine Master-Linsengruppe beweglich sind, wobei ein natürliches Bediengefühl erreicht wird, indem die Master-Linsengruppe sowohl in dem automatischen Steuermodus als auch in den Stellbereichen im manuellen Steuermodus verschiebbar ist, um eine Scharfstellung über einen weiten Bereich zu ermöglichen.From the US 5,075,713 A a focus system of a camera apparatus is known, which has the possibility of automatic and manual control, wherein a front lens group and a master lens group are movable, wherein a natural operating feeling is achieved by the master lens group in both the automatic control mode and in the adjustment ranges in the manual control mode is slidable to enable a focus over a wide range.

Aus der US 2006/0109369 A1 ist ein Autofokussystem bekannt, das neben einem Kontrastautofokus einen Entfernungsmesser enthält. Mit dem Entfernungsmesser wird der Abstand zum Objekt überwacht und nur wenn eine größere Änderung auftritt eine Nachjustierung mit Hilfe des Kontrastautofokus durchgeführt.From the US 2006/0109369 A1 An autofocus system is known which contains a rangefinder in addition to a contrast autofocus. With the rangefinder, the distance to the object is monitored and only when a major change occurs a readjustment using the contrast autofocus performed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gebrauchseigenschaften einer Wärmebildkamera zu verbessern.The invention has for its object to improve the performance characteristics of a thermal imaging camera.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Bildaufnahmeverfahren für IR-Bilder die Merkmale des Anspruchs 1 vor. Insbesondere ist somit vorgesehen, dass für verschiedene Fokuseinstellungen IR-Bilder aufgenommen werden, dass aus den aufgenommenen IR-Bildern für einen vorgegebenen Bildbereich jeweils eine Maßzahl abgeleitet und der zugehörigen Fokuseinstellung zugeordnet wird, wobei die Maßzahl monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem transformierten Bild und von der Anzahl der Kanten in dem IR-Bild abhängt, dass aus den abgeleiteten und zugeordneten Maßzahlen eine optimale Maßzahl ermittelt wird und dass eine der optimalen Maßzahl entsprechende Fokuseinstellung eingestellt wird. Hierbei werden unter Basistransformationen allgemein Transformationsvorschriften verstanden, bei denen die Koeffizienten einer Zerlegung des jeweils untersuchten IR-Bildes bezüglich einer Funktionenbasis ermittelt werden. Unter einen monotonen Abhängigkeit wird eine funktionelle Abhängigkeit verstanden, bei welcher im Falle einer steigenden Monotonie die Funktionswerte mit wachsendem Argument zumindest nicht fallen oder sogar steigen und bei welcher im Falle einer fallenden Monotonie die Funktionswerte mit wachsendem Argument nicht steigen oder sogar fallen. Somit sind steigende und fallende Monotonie in ihrem Verhalten zueinander umgekehrt.To solve this problem, the invention provides the features of claim 1 in an image recording method for IR images. In particular, it is thus provided that IR images are recorded for different focus settings, that a measurement number is derived from the recorded IR images for a given image area and assigned to the associated focus setting, wherein the measurement number is monotone of the proportion of high frequencies in the transformed image and depending on the number of edges in the IR image, an optimal measure is determined from the derived and associated measures, and a focus adjustment corresponding to the optimum measure is set. In this context, basic transformations are generally understood to mean transformation rules in which the coefficients of a decomposition of the respectively examined IR image with respect to a function basis are determined. A monotonic dependence is understood to mean a functional dependency in which, in the case of increasing monotonicity, the functional values at least do not fall or even increase with increasing argument and in which case the function values do not rise or even fall with increasing argument in the case of falling monotony. Thus, rising and falling monotony are reversed in their behavior to each other.

Die Erfindung bietet somit den Vorteil, dass in einem automatisierten Verfahren durch die Auswertung der aufgenommenen IR-Bilder eine optimale Fokuseinstellung ermittelt und eingestellt wird, für welche eine optimale Scharfstellung erreicht ist. Der Benutzer des Bildaufnahmeverfahrens wird daher davon befreit, diesen Scharfpunkt durch manuelle oder motorgestützte Einstellungen selbst zu ermitteln. Die Gebrauchseigenschaften einer Wärmebildkamera mit dem Bildaufnahmeverfahren werden daher beträchtlich verbessert.The invention thus has the advantage that in an automated process by the evaluation of the recorded IR images, an optimal focus adjustment is determined and adjusted, for which an optimal focus is achieved. The user of the image capture process is therefore exempt from self-determination of this focus by manual or motorized adjustments. The performance characteristics of a thermal imaging camera with the image sensing method are therefore considerably improved.

Vorzugsweise dient hierbei die Maßzahl als Maß für die Schärfe. Dieses Schärfemaß kann somit so definiert werden, dass es eine objektive Wertung eines jeden IR-Bildes bezüglich der Anzahl hoher Frequenzen beziehungsweise Kanten in dem Bild zulässt. Hierbei deutet eine höhere Kantenzahl auf eine größere Schärfe hin als eine geringere.Preferably, the measure serves as a measure of the sharpness. This sharpness dimension can thus be defined as allowing an objective rating of each IR image with respect to the number of high frequencies or edges in the image. Here, a higher number of edges indicates a greater sharpness than a smaller one.

Zur automatisierten Durchführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Fokuseinstellung mit einer monotonen Folge von Entfernungseinstellungen so lange verändert wird, bis die Folge von zugeordneten Maßzahlen einen Extremwert aufweist.For the automated implementation of the method, it may be provided that the focus adjustment is changed with a monotonous sequence of distance settings until the sequence of assigned measures has an extreme value.

Es kann vorgesehen sein, dass zu den Fokuseinstellungen der Folge jeweils ein relativer oder absoluter Verstellweg am Objektiv ausgelesen wird. Von Vorteil ist dabei, dass die ausgelesenen Verstellwege zum Anfahren der optimalen Fokuseinstellung bereitstehen. Es ist somit nicht erforderlich, dass eine feste Beziehung zwischen Fokuseinstellungen und Verstellwegen hinterlegt ist.It can be provided that in each case a relative or absolute adjustment path is read out on the objective relative to the focus settings of the sequence. The advantage here is that the read-out adjustment paths are available for starting the optimal focus setting. It is thus not required that a fixed relationship between focus settings and adjustment paths is deposited.

Von Vorteil ist bei der Erfindung, dass das beschriebene Verfahren nicht von einer definierten Fokuseinstellung starten muss und dass die Kenntnis der Entsprechung zwischen Fokuseinstellung und einem absoluten Verstellwinkel an einem Objektiv nicht bekannt sein muss. Vielmehr kann das Verfahren von einer beliebigen Fokuseinstellung starten, und es ist zum Einstellen der ermittelten optimalen Fokuseinstellung bereits die Kenntnis oder Vorgabe von relativen Verstellwinkeln oder Verstellwegen am Objektiv ausreichend.It is advantageous in the invention that the described method does not have to start from a defined focus adjustment and that the knowledge of the correspondence between focus adjustment and an absolute adjustment angle on a lens need not be known. Rather, the method can start from any focus setting, and it is sufficient to set the determined optimal focus setting already the knowledge or specification of relative adjustment angles or adjustment paths on the lens.

Um auf einfache Weise den Extremwert der Maßzahl zu ermitteln, kann vorgesehen sein, dass die Fokuseinstellung in einem ersten Schritt zunächst mit einer monotonen Folge von Entfernungseinstellungen mit einer ersten Monotonie, beispielsweise steigend oder fallend, verändert wird und in einem zweiten Schritt mit einer monotonen Folge von Entfernungseinstellungen mit gegenüber der ersten Monotonie umgekehrter Monotonie (fallend beziehungsweise steigend) verändert wird, sobald die Folge der zugeordneten Maßzahlen im ersten Schritt von einer vorgegebenen Monotonie abweicht.In order to easily determine the extreme value of the measure, it can be provided that the focus adjustment in a first step, first with a monotonous sequence of distance settings with a first monotony, for example, rising or falling, is changed and in a second step with a monotonous sequence of distance settings is changed with respect to the first monotony reversed monotony (falling or rising) as soon as the sequence of the assigned measures deviates in the first step from a predetermined monotony.

Um besonders schnell, also mit besonders wenigen IR-Bildern, zu der optimalen Fokuseinstellung zu gelangen, kann vorgesehen sein, dass die Fokuseinstellung mit einer Schrittweite verändert wird, welche durch die Richtung und/oder die Stärke der Änderung der zugehörigen Maßzahlen bestimmt wird. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Schrittweite in der Nähe der optimalen Maßzahl klein gewählt wird, während sie in großer Entfernung von der optimalen Maßzahl groß eingestellt wird.In order to arrive at the optimal focus setting particularly quickly, that is to say with particularly few IR images, provision can be made for the focus adjustment to be changed by a step width which is determined by the direction and / or the magnitude of the change in the associated numerical values. In particular, it can be provided here that the step size in the vicinity of the optimum measure is selected to be small, while it is set large at a great distance from the optimum measure.

Eine für viele Anwendungen bereits ausreichende, einfach zu realisierende Ausgestaltung kann vorsehen, dass bei der Ableitung der Maßzahl aus einem transformierten Bild ein Mittelwert der Beträge des transformierten Bildes in einem Frequenzbereich gebildet wird. Vorzugsweise wird ein Frequenzbereich in der oberen Hälfte oder sogar im oberen Viertel des durchschnittlichen oder typischen Frequenzbereichs eines IR-Bildes gewählt.An embodiment that is already sufficient for many applications and that can be implemented in a simple manner can provide that when deriving the measured value from a transformed image, an average value of the magnitudes of the transformed image is formed in a frequency range. Preferably, a frequency range in the upper half or even in the upper quarter of the average or typical frequency range of an IR image is chosen.

Es kann auch vorgesehen sein, dass für die Berechnung des transformierten Bildes eine Merkmalsanalyse oder -extraktion als Basistransformation ausgeführt wird. Beispielsweise können hierbei Kanten in den IR-Bildern detektiert werden.It can also be provided that, for the calculation of the transformed image, a feature analysis or extraction is carried out as base transformation. For example, edges can be detected in the IR images.

Um das Maximum beziehungsweise Minimum der Schärfefunktion ohne vollständiges langsames Durchfahren des Bereiches der Fokuseinstellungen finden zu können, darf das Verhältnis zwischen dem Signal und dem Rauschen der Maßzahl, wobei das Rauschen durch Bildrauschen verursacht ist, nicht zu gering sein. Es hat sich herausgestellt, dass ein zu starkes Rauschen letztlich zu lokalen Extremwerten in der Maßzahl führt, welche die Suche des globalen Extremwertes beeinträchtigen. Sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Szenen mit verhältnismäßig geringerem Kontrast von beispielsweise ca. 5°C dargestellt werden, so kann es vorteilhaft sein, wenn die aufgenommenen IR-Bilder und/oder die transformierten Bilder vor Ableiten der Maßzahl geglättet werden, beispielsweise mit einem einfachen Mittelwertfilter.In order to be able to find the maximum or minimum of the sharpness function without completely slowing through the range of the focus settings, the ratio between the signal and the noise of the metric, wherein the noise is caused by image noise, must not be too low. It has been found that excessive noise ultimately leads to local extremes in the metric that affect the global extreme value search. If scenes with relatively lower contrast of, for example, about 5 ° C. are to be displayed with the method according to the invention, it may be advantageous if the recorded IR images and / or the transformed images are smoothed before deriving the measure, for example with a simple mean value filter ,

Um eine möglichst optimale Fokuseinstellung auch bei verhältnismäßig großer Schrittweite der eingestellten Fokuseinstellungen zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der optimalen Maßzahl eine Interpolationskurve zu den abgeleiteten Maßzahlen als Funktion der zugeordneten Fokuseinstellungen berechnet wird.In order to obtain the best possible focus adjustment even with a relatively large step size of the adjusted focus settings, it can be provided that an interpolation curve to the derived measures is calculated as a function of the assigned focus settings when determining the optimal measure.

Es kann vorgesehen sein, dass eine vorgegebene Fokuseinstellung gewählt wird, wenn die Folge der abgeleiteten und zugeordneten Maßzahlen die Bestimmung einer optimalen Maßzahl nicht zulässt. Von Vorteil ist dabei, dass eine typische Fokuseinstellung, die beispielsweise einem Fixfokus entsprechen kann, gewählt wird, wenn die Aufnahmesituation für ein Funktionieren des übrigen Bildaufnahmeverfahrens ungünstig ist.It can be provided that a predetermined focus setting is selected if the sequence of the derived and associated measures does not allow the determination of an optimal measure. The advantage here is that a typical focus adjustment, which may correspond, for example, a fixed focus, is selected when the recording situation is unfavorable for the functioning of the rest of the image recording process.

Die mathematische Struktur der verwendeten Basistransformation wird erfindungsgemäß entsprechend der vorliegenden Aufnahmegegebenheiten der Wärmebildkamera beziehungsweise der aktuellen Aufnahmesituation ausgewählt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die transformierten Bilder mit einer 2D-Fourier-Transformation, insbesondere mit einer FFT (fast Fourier transform) oder mit einer DFT (discrete Fourier transform), errechnet werden. Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die transformierten Bilder mit einer Basistransformation mit einer Basis von Wavelets und/oder mit einer Cosinus-Transformation errechnet werden.The mathematical structure of the base transformation used is selected according to the invention according to the present recording conditions of the thermal imaging camera or the current recording situation. For example, it can be provided that the transformed images are calculated using a 2D Fourier transformation, in particular with an FFT (fast Fourier transform) or with a DFT (discrete Fourier transform). It may alternatively or additionally be provided that the transformed images are calculated with a base transformation with a base of wavelets and / or with a cosine transformation.

Besonders günstig ist es, wenn die Fokuseinstellungen jeweils durch eine Entfernungseinstellung eines Objektivs bezeichnet werden, wobei die Bilder durch das Objektiv aufgenommen werden. Von Vorteil ist dabei, dass durch die ermittelte Fokuseinstellung sogar Rückschlüsse auf die Entfernung zum abgebildeten Objekt ermöglicht sind.It is particularly favorable if the focus settings are respectively designated by a distance setting of an objective, the images being recorded by the objective. The advantage here is that even conclusions about the distance to the imaged object are made possible by the determined focus setting.

Für eine manuelle Nachführung oder Feineinstellung, beispielsweise bei komplexen Szenen, kann vorgesehen sein, dass eine Ansteuerungsverbindung zur Ansteuerung der Fokuseinstellungen getrennt oder ausgekuppelt wird, insbesondere mechanisch und/oder elektrisch und/oder elektronisch, wonach eine Fokuseinstellung manuell eingestellt wird.For a manual tracking or fine adjustment, for example in complex scenes, it can be provided that a control connection for controlling the focus settings is disconnected or disengaged, in particular mechanically and / or electrically and / or electronically, after which a focus adjustment is manually adjusted.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Wärmebildkamera der eingangs genannten Art die Merkmale des Anspruchs 9 vor. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Bildverarbeitungseinheit ausgebildet ist, welche zur Berechnung einer Basistransformation eines vorgegebenen Bildbereichs einer aufgenommenen IR-Bildes in ein transformiertes Bild eingerichtet ist, dass eine Auswerteeinheit ausgebildet ist, welche zur Berechnung einer Maßzahl für das jeweilige transformierte Bild eingerichtet ist, wobei die Maßzahl monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem jeweiligen transformierten Bild und von der Anzahl der Kanten in dem IR-Bild abhängt, und dass eine Regeleinheit vorgesehen ist, mit welcher die Fokussiereinheit derart ansteuerbar ist, dass die zu dem resultierenden IR-Bild berechnete Maßzahl einen optimalen Wert annimmt. Vorzugsweise geschieht die Einrichtung der Bildverarbeitungseinheit, der Auswerteeinheit und/oder der Regeleinheit durch entsprechende Programmierung des Betriebsprogramms einer Datenverarbeitungseinheit, die in die Wärmebildkamera integriert ist.To solve the problem, the invention provides the features of claim 9 in a thermal imaging camera of the type mentioned. In particular, it is provided that an image processing unit is formed, which is set up to calculate a base transformation of a predetermined image area of a captured IR image into a transformed image, that an evaluation unit is designed, which is adapted to calculate a measure for the respective transformed image, wherein the metric is monotonically dependent on the proportion of high frequencies in the respective transformed image and the number of edges in the IR image, and that a control unit is provided, with which the focussing unit can be controlled so that the calculated to the resulting IR image Measure number assumes an optimal value. Preferably, the device of the image processing unit, the evaluation unit and / or the control unit by appropriate programming of the operating program of a data processing unit, which is integrated into the thermal imager.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungseinheit derart programmiert ist, dass sie zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.It can be provided that the data processing unit is programmed in such a way that it is set up to execute a method according to the invention.

Um eine Korrektur der Scharfeinstellung beispielsweise bei komplexen Szenen oder ungünstigen Aufnahmeverhältnissen zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass eine Ansteuerungsverbindung zwischen der Fokussiereinheit und der Regeleinheit aus- und einkuppelbar ist, wobei bei ausgekuppelter Ansteuerungsverbindung die Fokussiereinheit manuell betätigbar ist bzw. betätigt wird. Von Vorteil ist dabei, dass das erfindungsgemäße Verfahren keinen definierten Startpunkt für die Fokuseinstellung benötigt. Es muss daher nicht die Änderung der Fokuseinstellung aufgrund der manuellen Betätigung aufwendig rückgängig gemacht oder registiert werden.In order to enable a correction of the focus, for example, in complex scenes or unfavorable shooting conditions, it can be provided that a driving connection between the focussing unit and the control unit off and is engageable, with a disengaged control connection, the focussing unit is manually operated or is actuated. The advantage here is that the inventive method requires no defined starting point for the focus adjustment. Therefore, the change of the focus adjustment due to the manual operation need not be reversed or registered.

Die Ansteuerungsverbindung kann elektronische, elektrische und/oder mechanische Verbindungselemente umfassen.The driving connection may comprise electronic, electrical and / or mechanical connecting elements.

Eine einfache Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein mechanisches oder elektrisches Betätigungsmittel zum Aus- und Einkuppeln, also Trennen und Schließen, der Ansteuerungsverbindung vorhanden ist.A simple embodiment can provide that a mechanical or electrical actuating means for disengaging and engaging, so separating and closing, the driving connection is present.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben, ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Patentansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispieles.The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment, but is not limited to this embodiment. Further embodiments result from combining one or more features of the claims with each other and / or with one or more features of the embodiment.

Es zeigt

  • 1 eine erfindungsgemäße Wärmebildkamera in einer Schrägansicht von vorn,
  • 2 die Wärmebildkamera gemäß 1 in einer Schrägansicht von hinten,
  • 3 eine Prinzipskizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 4 ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
It shows
  • 1 a thermal imaging camera according to the invention in an oblique view from the front,
  • 2 the thermal imaging camera according to 1 in an oblique view from behind,
  • 3 a schematic diagram for explaining the method according to the invention and
  • 4 a highly simplified flow diagram of a method according to the invention.

1 und 2 zeigen unterschiedliche Schrägansichten einer im Ganzen mit 1 bezeichneten Wärmebildkamera. 1 and 2 show different oblique views of a whole designated 1 thermal imaging camera.

Im Inneren der Wärmebildkamera 1 ist eine nicht weiter dargestellte IR-Sensoranordnung 2, beispielsweise ein FPA, angeordnet und zur Aufnahme von IR-Bildern durch ein IR-Objektiv 3 eingerichtet.Inside the thermal imager 1 is an IR sensor arrangement, not shown 2 , For example, a FPA, arranged and for receiving IR images through an IR lens 3 set up.

Die Wärmebildkamera 1 hat somit eine Aufnahmeeinrichtung 28, welche zumindest die IR-Sensoranordnung 2 und das IR-Objektiv 3 umfasst.The thermal imager 1 thus has a recording device 28 which at least the IR sensor arrangement 2 and the IR lens 3 includes.

Das IR-Objektiv 3 beziehungsweise die Aufnahmeeinrichtung 28 weist eine in an sich bekannter Weise ausgebildete Fokussiereinheit 7 zur Änderung der Fokuseinstellung und damit der Entfernungseinstellung des IR-Objektives 3 auf.The IR lens 3 or the receiving device 28 has a trained in a conventional manner focusing 7 to change the focus setting and thus the distance setting of the IR lens 3 on.

Die Wärmebildkamera 1 ist als Handgerät mit einem Griff 4 ausgebildet, wobei im Bereich des Griffes 4 ein Auslöseelement 5 angeordnet ist, mit welchem die Aufnahme eines IR-Bildes ausgelöst werden kann. Die Aufnahme von IR-Bildern kann auch automatisch, beispielsweise in vorgegebenen oder festen Zeitabständen, ausgelöst werden.The thermal imager 1 is as a handheld device with a handle 4 formed, being in the range of the handle 4 a trigger element 5 is arranged, with which the recording of an IR image can be triggered. The recording of IR images can also be triggered automatically, for example, at predetermined or fixed time intervals.

Die aufgenommenen IR-Bilder werden - gegebenenfalls nach einer Bildaufbereitung - an einem Anzeigemittel 6, beispielsweise einem Display oder dergleichen, angezeigt.The recorded IR images are - optionally after a picture processing - on a display means 6 , For example, a display or the like, displayed.

Das Anzeigemittel 6 und/oder der Betriebsmodus der Wärmebildkamera 1 können durch Betätigungselemente 8 beeinflusst werden.The display means 6 and / or the operating mode of the thermal imager 1 can by actuators 8th to be influenced.

Beispielsweise kann eingestellt werden, dass die Wärmebildkamera 1 selbsttätig eine Folge von IR-Bildern aufnimmt.For example, can be set to the thermal imaging camera 1 automatically takes a sequence of IR images.

3 zeigt eine Folge von aufgenommenen IR-Bildern 9, 10, 11, 12, 13, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für unterschiedliche Fokuseinstellungen 14, 15, 16, 17, 18 des IR-Objektives 3 aufgenommen wurden. In der Wärmebildkamera 1 ist nun eine Bildverarbeitungseinheit 19 ausgebildet und eingerichtet, mit welcher zu jedem der aufgenommenen IR-Bildern 9, 10, 11, 12, 13 eine Maßzahl berechnet werden kann. Diese Maßzahl 20 hängt hierbei in monoton steigender Weise von dem Anteil hoher Frequenzen in einem transformierten Bild ab und ermöglicht so eine Aussage über die Anzahl von Kanten in dem jeweiligen IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13. Die Maßzahl 20 kann auch direkt von der Anzahl der Kanten in dem IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13 abhängen. 3 shows a sequence of captured IR images 9 . 10 . 11 . 12 . 13 , which according to the inventive method for different focus settings 14 . 15 . 16 . 17 . 18 of the IR lens 3 were recorded. In the thermal imager 1 is now an image processing unit 19 designed and set up with which to each of the recorded IR images 9 . 10 . 11 . 12 . 13 a measure can be calculated. This measure 20 In this case, it depends on the proportion of high frequencies in a transformed image in a monotonously increasing manner and thus makes it possible to make a statement about the number of edges in the respective IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 , The measure 20 can also directly from the number of edges in the IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 depend.

Beispielsweise können die transformierten Bilder mit einer Fouriertransformation oder mit einer anderen, geeigneten Basistransformation in der Bildverarbeitungseinheit 19 berechnet werden. In diesem Fall kann sich die Maßzahl 20 als Schärfefunktion S(p) aus dem Mittelwert über die Beträge des mit einer Folientransformation errechneten Spektrums ergeben. Hierfür kann die Magnitude, also die Länge des Verbindungsvektors zwischen Imaginär- und Realteil des Signals des transformierten Bildes, berechnet und über das gesamte transformierte Bild aufsummiert werden.For example, the transformed images may be Fourier transform or other suitable base transformation in the image processing unit 19 be calculated. In this case, the measure 20 as a sharpening function S (p) from the mean over the amounts of the calculated with a film transformation spectrum. For this purpose, the magnitude, ie the length of the connection vector between imaginary and real part of the signal of the transformed image, can be calculated and summed over the entire transformed image.

Zur Aufnahme der IR-Bilder 9, 10, 11, 12, 13 wird die Fokuseinstellung 21 des IR-Objektives 3 mit einer Schrittweite 29 variiert, welche im Ausführungsbeispiel konstant gewählt ist und welche bei weiteren Ausführungsbeispielen variabel an den Verlauf der zugehörigen Maßzahl 20 angepasst sein kann. Das automatisierte Bildaufnahmeverfahren der Erfindung sieht nun vor, dass zunächst von einer Ausgangsfokuseinstellung 14 beginnend eine monoton aufsteigende Folge von Fokuseinstellungen 14, 15, 16, 17, 18 durchfahren wird, für welche jeweils ein zugeordnetes IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13 aufgenommen wird.To take the IR pictures 9 . 10 . 11 . 12 . 13 becomes the focus adjustment 21 of the IR lens 3 with a step size 29 varies, which is chosen constant in the embodiment and which in further embodiments variable to the course of the associated measure 20 can be adjusted. The automated image recording method of the invention now provides that first of all an initial focus adjustment 14 starting with a monotone ascending sequence of focus settings 14 . 15 . 16 . 17 . 18 is passed through, for each of which an associated IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 is recorded.

Auf diese Weise ergeben sich Stützstellen für die Funktion der Maßzahl 20 als Funktion S(p) der Fokuseinstellung 21. Diese Maßzahl 20 wird in einer entsprechend eingerichteten Auswerteeinheit 29 berechnet, welche gemeinsam mit der oder separat von der Bildverarbeitungseinheit 19 ausgebildet sein kann.In this way, support points for the function of the measure result 20 as function S (p) of focus adjustment 21 , This measure 20 is in a correspondingly equipped evaluation unit 29 calculated, which together with or separately from the image processing unit 19 can be trained.

Anschließend wird eine Interpolationskurve 23 für die ermittelten Stützwerte berechnet.Subsequently, an interpolation curve 23 calculated for the determined support values.

Für diese Interpolationskurve 23 wird mit an sich bekannten Mitteln sodann ein optimaler Wert 24, im vorliegenden Beispiel ein Maximum, bestimmt.For this interpolation curve 23 is then an optimal value by means known per se 24 , in the present example a maximum, determined.

Dieser optimale Wert 24 trennt somit einen monoton steigenden Abschnitt 25 der Maßzahl S(p) von einem monoton fallenden Abschnitt 26.This optimal value 24 thus separates a monotonously rising section 25 the measure S (p) from a monotone falling section 26 ,

Beispielsweise kann dieser optimale Wert 24 auch zumindest näherungsweise bestimmt werden, indem zunächst eine monoton steigende Folge von Fokuseinstellungen 14, 15, 16, 17 durchfahren wird, indem für diese Fokuseinstellungen 14, 15, 16, 17 jeweils IR-Bilder 9, 10, 11, 12 aufgenommen und wie beschrieben ausgewertet werden. Es ist ersichtlich, dass die zugehörigen Maßzahlen zunächst eine Zahlenfolge mit vorgegebener, hier steigender, Monotonie bilden. Da die zu der Fokuseinstellung 17 gehörige Maßzahl 20 gegenüber der Maßzahl 20 zu der Fokuseinstellung 16 gefallen ist, während die Maßzahlen für die Folge von Fokuseinstellungen 14, 15, 16 monoton gestiegen sind, weicht die Zahlenfolge der Maßzahlen somit bei Erreichen der Fokuseinstellung 17 von der vorgegeben Monotonie ab und weist nun eine fallende Monotonie auf. Daher wird nun mit verfeinerter Schrittweite die Fokuseinstellung 21 wieder verringert und es werden erneut IR-Bilder aufgenommen und ausgewertet, um die Stelle des optimalen Wertes 24 der Maßzahl 20 genauer zu bestimmen.For example, this optimal value 24 also be determined at least approximately, by first a monotonically increasing sequence of focus settings 14 . 15 . 16 . 17 is passed through for these focus settings 14 . 15 . 16 . 17 each IR images 9 . 10 . 11 . 12 recorded and evaluated as described. It can be seen that the associated numerical measures initially form a sequence of numbers with predetermined, here increasing monotony. Since that to the focus adjustment 17 appropriate measure 20 opposite to the measure 20 to the focus adjustment 16 has fallen while the measures for the sequence of focus settings 14 . 15 . 16 have increased monotonically, the numerical order of the measures thus deviates when reaching the focus setting 17 from the given monotony and now has a falling monotony. Therefore, the focus setting now becomes more refined 21 Reduced again and IR images are taken again and evaluated to the point of optimal value 24 the measure 20 to determine more precisely.

Zum Ende des Verfahrens wird diejenige Fokuseinstellung 27 an dem IR-Objektiv 3 eingestellt, welche zu dem optimalen Wert 24 der Maßzahl 20 korrespondiert.At the end of the procedure becomes the focus adjustment 27 on the IR lens 3 set which to the optimum value 24 the measure 20 corresponds.

Hierzu ist in der Wärmebildkamera 1 eine nicht weiter ersichtliche Regeleinheit 30 ausgebildet, welche die Fokussiereinheit 7 über eine nicht weiter dargestellte Ansteuerungsverbindung entsprechend ansteuert.This is in the thermal imaging camera 1 a not further apparent control unit 30 formed, which the focusing unit 7 correspondingly activates via a control connection, not shown.

Soll die Fokussiereinheit 7 manuell betätigt werden, so kann die Ansteuerungsverbindung getrennt werden. Soll die automatische Fokuseinstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erneut aufgesucht werden, so braucht die Ansteuerungsverbindung nur geschlossen zu werden. Ein Rückstellen der während der manuellen Betätigung verstellten der Fokuseinstellung auf eine definierte Ausgangsposition ist nicht nötig, da das erfindungsgemäße Verfahren von beliebigen Ausgangssituation starten kann.Should the focusing unit 7 be operated manually, the drive connection can be disconnected. If the automatic focus adjustment is to be retrieved by the method according to the invention, then the drive connection only needs to be closed. Resetting the adjusted during manual operation of the focus adjustment to a defined starting position is not necessary because the inventive method can start from any initial situation.

Wie durch die Prinzipdarstellung der aufgenommenen IR-Bilder 9, 10, 11, 12, 13 verdeutlicht wird, weist das zu der optimalen Fokuseinstellung 27 gehörige IR-Bild 11 die größte Anzahl von Kanten und somit die beste Scharfstellung auf. Bei den übrigen, „unscharfen“ IR-Bildern 9, 10, 12, 13 sind die Kanten des beispielhaft verwendeten Gittermusters dagegen ausgeschmiert bzw. nicht mehr abgebildet.As by the schematic representation of the recorded IR images 9 . 10 . 11 . 12 . 13 indicates that points to the optimum focus setting 27 proper IR image 11 the largest number of edges and thus the best focus on. For the rest, "blurry" IR images 9 . 10 . 12 . 13 On the other hand, the edges of the grid pattern used by way of example are smeared or no longer depicted.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens in stark vereinfachter Darstellung. 4 shows a flowchart of a method according to the invention in a highly simplified representation.

Bei diesem Verfahren wird auf ein Statusflag zugegriffen, welches zumindest die Werte „Init“, „FineTune“, „Autofocus“ und „Exit“ annehmen kann. Hierbei bezeichnet „Init“ einen Verfahrungsabschnitt, der zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt wird. „Autofocus“ bezeichnet einen Normalbetriebsmodus und „Exit“ kennzeichnet den erfolgreichen Abschluss des erfindungsgemäßen Verfahrens.In this method, a status flag is accessed which can assume at least the values "Init", "FineTune", "Autofocus" and "Exit". Here, "Init" denotes a traversing section that is executed at the beginning of the method according to the invention. Autofocus refers to one Normal operating mode and "Exit" indicates the successful completion of the method according to the invention.

Der Wert „FineTune“ des Statusflags bezeichnet eine Option, mit welcher sich das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens noch weiter verbessern lässt und welche weiter unten eingehender beschrieben wird.The value "FineTune" of the status flag designates an option with which the result of the method according to the invention can be further improved and which will be described in more detail below.

Zunächst wird in einem Startschritt 31 das erfindungsgemäße Verfahren gestartet, wobei das Statusflag zunächst auf den Wert „Init“ gesetzt wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass direkt der Wert „Autofocus“ eingestellt wird. First, in a startup step 31 the method according to the invention is started, wherein the status flag is initially set to the value "Init". However, it can also be provided that the value "Autofocus" is set directly.

Anschließend wird in einer Statusabfrage 32 das Statusflag abgefragt. Ist der Wert gleich „Init“, „Autofocus“ oder „FineTune“ so wird der Ast 33 weiterverfolgt.Subsequently, in a status query 32 queried the status flag. If the value equals "Init", "Autofocus" or "FineTune" then the branch will be 33 pursued.

Ist der Wert des Statusflag dagegen gleich „Exit“, so wird der Ast 34 weiterverfolgt, und das Verfahren endet in Schritt 44.On the other hand, if the value of the status flag is equal to "Exit", the branch becomes 34 followed up, and the process ends in step 44 ,

In dem Ast 33 wird eine Fokuseinstellung 14, 15, 16, 17, 18 eingestellt und es wird ein IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13 aufgenommen. Hierbei wird eine Fokuseinstellung gewählt, die in einer vorgegebenen Richtung, also Monotonie, um eine vorgegebene Schrittweite von einer vorangegangenen Fokuseinstellung abweicht.In the branch 33 becomes a focus setting 14 . 15 . 16 . 17 . 18 set and it gets an IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 added. Here, a focus setting is selected, which deviates in a predetermined direction, ie monotony, by a predetermined increment from a previous focus setting.

Das aufgenommene IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13 wird in einem Bildbearbeitungsschritt 36 mit einer Basistransformation für einen vorgegebenen Bildbereich in ein transformiertes Bild transformiert.The recorded IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 is in an image editing step 36 transformed into a transformed image with a base transformation for a given image area.

In einem Bildauswertungsschritt 37 wird aus dem transformierten Bild wenigstens eine Maßzahl sVal 20 (vgl. 3) abgeleitet.In an image evaluation step 37 becomes at least one measure sVal from the transformed image 20 (see. 3 ) derived.

Diese Maßzahl sVal - beziehungsweise 20 - hängt monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem transformierten Bild und/oder von der Anzahl von Kanten in dem IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13 ab.This measure sVal - or 20 depends monotonically on the proportion of high frequencies in the transformed image and / or on the number of edges in the IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 from.

Nun wird in einer erneuten Statusabfrage 38 das Statusflag noch einmal ausgelesen, und es wird für die Werte „Autofocus“ und „FineTune“ die Monotonieauswertung 39 ausgeführt, während für den Fall „Init“ direkt der Auswertungsabschnitt 14 angesprungen wird.Now in a renewed status query 38 the status flag is read out again, and it becomes for the values "Autofocus" and "FineTune" the monotone evaluation 39 while for the case "Init" directly the evaluation section 14 is jumped.

In der Monotonieauswertung 39 wird die abgeleitete Maßzahl sVal 20 mit einer in dem vorangegangenen Verfahrenszyklus abgeleiteten Maßzahl sVal' verglichen. Ist die neue, abgeleitete Maßzahl sVal größer als die zuvor abgeleitete Maßzahl sVal', so wird der Ast 41 weiterverfolgt, andernfalls wird über den Ast 42 der Auswertungsabschnitt 40 angesprungen.In the monotone evaluation 39 becomes the derived measure sVal 20 is compared with a measure sVal 'derived in the previous cycle. If the new, derived measure sVal is greater than the previously derived measure sVal ', then the branch 41 followed up, otherwise it will cross the branch 42 the evaluation section 40 started.

In dem Auswertungsabschnitt 40 wird für den Wert „Init“ des Statusflags geprüft, ob die bisher aufgenommene Folge von Maßzahlen sVal 20 ein Maximum erkennen lässt oder einen Schwellwert überschreitet. Ist dies der Fall, so wird die Richtung beziehungsweise das Vorzeichen, mit welcher in dem Bildauswertungsschritt 37 die Fokuseinstellung geändert wird, umgekehrt. Durch diese Umkehrung ändert sich die Monotonie der Folge von angefahrenen Fokuseinstellungen.In the evaluation section 40 is checked for the value "Init" of the status flag, whether the previously recorded sequence of measures sVal 20 detects a maximum or exceeds a threshold. If this is the case, then the direction or the sign, with which in the image evaluation step 37 the focus setting is changed, vice versa. This inversion changes the monotony of the sequence of approached focus settings.

Ist dies nicht der Fall, so wird die vorgegebene Richtung der Änderung der Fokuseinstellungen beibehalten.If this is not the case, then the predetermined direction of the change of the focus settings is retained.

In dem Auswertungsabschnitt 40 wird für den Wert „Autofocus“ geprüft, ob die in dem Bildaufnahmeschritt 35 verwendete Richtung der Änderungen der Fokuseinstellungen schon einmal umgekehrt wurde. Ist dies der Fall, so wird das Statusflag auf den Wert „Exit“ gesetzt. Andernfalls wird die in dem Bildaufnahmeschritt 35 verwendete Richtung der Änderung der Fokuseinstellungen, also die Monotonie für die Folge von Fokuseinstellungen, umgekehrt, und es wird dies in einem entsprechenden Speicherbereich vermerkt.In the evaluation section 40 is checked for the value "Autofocus", whether in the image acquisition step 35 The direction used to change the focus settings has already been reversed. If this is the case, the status flag is set to the value "Exit". Otherwise, in the image pickup step 35 the direction used to change the focus settings, ie the monotony for the sequence of focus settings, vice versa, and this is noted in a corresponding memory area.

Wurde der Ast 41 durchlaufen, so wurde noch kein Maximum in der Folge der abgeleiteten Maßzahlen sVal 20 detektiert und die Monotonie der Folge von Maßzahlen hat sich noch nicht geändert.Became the branch 41 has passed, so no maximum in the sequence of derived measures sval 20 detected and the monotony of the sequence of measures has not changed yet.

Es wird daher in dem Schritt 43 der Wert „Autofocus“ des Statusflags beibehalten und es wird der Wert der neu abgeleiteten Maßzahl sVal an die Stelle der im vorangegangenen Zyklusschritt abgeleiteten Maßzahl sVal' geschrieben.It is therefore in the step 43 the value "autofocus" of the status flag is retained and the value of the newly derived metric sVal is written in place of the metric sVal 'derived in the previous cycle step.

Nach Abarbeitung des Auswertungsabschnitts 40 beziehungsweise des Schritts 43 springt das Verfahren zurück zu der Statusabfrage 32, und es wird ein neuer Zyklus ausgeführt.After processing the evaluation section 40 or the step 43 the procedure jumps back to the status query 32 , and a new cycle is executed.

Dadurch, dass erfindungsgemäß die Anzahl der Umkehrungen, also die Zahl der vom Verfahren eingeleiteten Monotonie-Wechsel in der Folge von Fokuseinstellungen, registriert und überwacht wird, kann eine brauchbare Abbruchbedingung für das erfindungsgemäße Verfahren formuliert werden, nach welcher zumindest näherungsweise eine optimale Fokuseinstellung vorliegt.By registering and monitoring the number of reversals, that is to say the number of monotony changes introduced by the method in the sequence of focus settings, a usable termination condition can be formulated for the method according to the invention, according to which at least approximately optimal focus adjustment is present.

Bei Erreichen des Endschrittes 44 ist somit am IR-Objektiv 3 die Fokuseinstellung 27 zum optimalen Wert 24 der Maßzahl 20 eingestellt.Upon reaching the final step 44 is thus on the IR lens 3 the focus setting 27 to the optimum value 24 the measure 20 set.

Das Ergebnis kann weiter verfeinert werden, indem zusätzlich zu dem Wert „Autofocus“ des Statusflags ein Wert „FineTune“ eingerichtet ist, bei welchem die eben zu „Autofocus“ beschriebene Routine mit verfeinerter Schrittweite und/oder mehrfach nacheinander zur Bestimmung eines mittleren Wertes für die optimale Maßzahl beziehungsweise die zugehörige Fokuseinstellung bestimmt werden kann.The result can be further refined by setting a value "FineTune" in addition to the "Autofocus" value of the status flag, in which the routine described above for "Autofocus" uses a refined step size and / or several times in succession to determine a mean value for the optimal measure or the corresponding focus setting can be determined.

Auf diese Weise ist es sogar möglich, Hystereseeffekte der Motoransteuerung und andere Effekte weitestgehend zu eliminieren.In this way it is even possible to eliminate hysteresis effects of the motor control and other effects as far as possible.

Bei der Wärmebildkamera 1 ist ein Bildaufnahmeverfahren eingerichtet, bei welchem für eine Folge von Fokuseinstellungen 14, 15, 16, 17, 18 eines IR-Objektivs 3 der Wärmebildkamera 1 IR-Bilder 9, 10, 11, 12, 13 aufgenommen werden, wobei die aufgenommenen IR-Bilder 9, 10, 11, 12, 13 zumindest bereichsweise mit einer Basistransformation in transformierte Bilder umgerechnet werden, wobei aus den transformierten Bildern jeweils eine Maßzahl 20 abgeleitet und der zugehörigen Fokuseinstellung 14, 15, 16, 17, 18 zugeordnet wird, wobei die Maßzahl 20 monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem transformierten Bild und/oder Kanten in dem IR-Bild 9, 10, 11, 12, 13 abhängt, und wobei aus den abgeleiteten Maßzahlen 20 eine optimale Fokuseinstellung 27 ermittelt und an dem IR-Objektiv 3 eingestellt wird.With the thermal imager 1 For example, an image acquisition method is set up for which a sequence of focus settings 14 . 15 . 16 . 17 . 18 an IR lens 3 the thermal imager 1 IR images 9 . 10 . 11 . 12 . 13 be recorded, taking the captured IR images 9 . 10 . 11 . 12 . 13 at least in regions with a base transformation converted into transformed images, wherein from the transformed images in each case a measure 20 derived and the associated focus setting 14 . 15 . 16 . 17 . 18 is assigned, the measure 20 monotone of the high frequency portion in the transformed image and / or edges in the IR image 9 . 10 . 11 . 12 . 13 depends, and being derived from the derived measures 20 an optimal focus setting 27 determined and on the IR lens 3 is set.

Claims (10)

Bildaufnahmeverfahren für IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13), wobei für verschiedene Fokuseinstellungen (14, 15, 16, 17, 18) IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13) aufgenommen werden, wobei aus den aufgenommenen IR-Bildern (9, 10, 11, 12, 13) für einen vorgegebenen Bildbereich mit einer Basistransformation transformierte Bilder errechnet werden, wobei aus den transformierten Bildern jeweils eine Maßzahl (20) abgeleitet und der zugehörigen Fokuseinstellung (14, 15, 16, 17, 18) zugeordnet wird, wobei die Maßzahl (20) monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem transformierten Bild und von einer Anzahl von Kanten in dem IR-Bild (9, 10, 11, 12, 13) abhängt, wobei aus den abgeleiteten und zugeordneten Maßzahlen (20) eine optimale Maßzahl (24) ermittelt wird, wobei eine der optimalen Maßzahl (24) entsprechende Fokuseinstellung (27) eingestellt wird und wobei bei der Ermittelung der optimalen Maßzahl (24) eine Interpolationskurve (23) zu den abgeleiteten Maßzahlen (20) als Funktion der zugeordneten Fokuseinstellungen (21) berechnet wird.Image recording method for IR images (9, 10, 11, 12, 13), wherein for different focus settings (14, 15, 16, 17, 18) IR images (9, 10, 11, 12, 13) are recorded, wherein from the recorded IR images (9, 10, 11, 12, 13) for a given image area with a base transformation transformed images are calculated, wherein derived from the transformed images in each case a measure (20) and the associated focus setting (14, 15, 16, 17, 18), the measure (20) being monotonically dependent on the high frequency portion in the transformed image and on a number of edges in the IR image (9, 10, 11, 12, 13) from the derived and associated measures (20) an optimal measure (24) is determined, wherein one of the optimal measure (24) corresponding focus setting (27) is set and wherein when determining the optimum measure (24) an interpolation curve (23) the derived measures (20) as a function of zugeo rdneten focus settings (21) is calculated. Bildaufnahmeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokuseinstellung (21) mit einer monotonen Folge von Entfernungseinstellungen solange verändert wird, bis die Folge von zugeordneten Maßzahlen (20) einen Extremwert (24) aufweist.Image recording method after Claim 1 , characterized in that the focus adjustment (21) is changed with a monotonous sequence of distance settings until the sequence of associated measures (20) has an extreme value (24). Bildaufnahmeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokuseinstellung (21) in einem ersten Schritt mit einer monotonen Folge von Entfernungseinstellungen mit einer ersten Monotonie verändert wird und in einem zweiten Schritt mit einer monotonen Folge von Entfernungseinstellungen mit gegenüber der ersten Monotonie umgekehrter Monotonie verändert wird, sobald die Folge der zugeordneten Maßzahlen (20) im ersten Schritt von einer vorgegebenen Monotonie (25, 26) abweicht.Image recording method after Claim 1 or 2 , characterized in that the focus adjustment (21) is changed in a first step with a monotone sequence of distance settings with a first monotony and is changed in a second step with a monotonous sequence of distance adjustments with opposite monotony to the first monotony as soon as the sequence the assigned measures (20) in the first step of a predetermined monotony (25, 26) differs. Bildaufnahmeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokuseinstellung (21) mit einer Schrittweite (29) verändert wird, welche durch die Richtung und/oder die Stärke der Änderung der zugehörigen Maßzahlen (20) bestimmt wird.Image recording method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the focus adjustment (21) with a step size (29) is changed, which is determined by the direction and / or the strength of the change of the associated measures (20). Bildaufnahmeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ableitung der Maßzahl (20) aus einem transformierten Bild ein Mittelwert der Beträge des transformierten Bildes in einem Frequenzbereich gebildet wird und/oder dass die aufgenommenen IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13) und/oder die transformierten Bilder vor Ableiten der Maßzahl (20) geglättet werden.Image recording method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that in the derivation of the measure (20) from a transformed image, an average of the magnitudes of the transformed image is formed in a frequency range and / or that the captured IR images (9, 10, 11, 12, 13) and / or the transformed images are smoothed before deriving the measure (20). Bildaufnahmeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Fokuseinstellung (27) gewählt wird, wenn die Folge der abgeleiteten und zugeordneten Maßzahlen (20) die Bestimmung einer optimalen Maßzahl (24) nicht zulässt.Image recording method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that a predetermined focus adjustment (27) is selected if the sequence of the derived and associated measures (20) does not allow the determination of an optimal measure (24). Bildaufnahmeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die transformierten Bilder mit einer 2D-Fouriertransformation, insbesondere mit einer FFT oder mit einer DFT, und/oder mit einer Basistransformation mit Wavelets und/oder mit einer Cosinus-Transformation errechnet werden.Image recording method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the transformed images are calculated with a 2D Fourier transformation, in particular with an FFT or with a DFT, and / or with a base transformation with wavelets and / or with a cosine transformation. Bildaufnahmeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokuseinstellungen (21) jeweils durch eine Entfernungseinstellung eines Objektivs (3) bezeichnet werden, wobei die IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13) durch das Objektiv (3) aufgenommen werden, und/oder dass eine Ansteuerungsverbindung zur Ansteuerung der Fokuseinstellungen ausgekuppelt wird, wonach eine Fokuseinstellung manuell eingestellt wird oder eingestellt werden kann.Image recording method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the focus settings (21) are each designated by a distance setting of a lens (3), wherein the IR images (9, 10, 11, 12, 13) are received by the lens (3), and / or that a drive connection for driving the focus settings is disengaged, after which a focus adjustment can be manually set or set. Wärmebildkamera (1) mit einer Aufnahmeeinrichtung (28) für IR-Bilder (9, 10, 11, 12, 13), wobei die Aufnahmeeinrichtung (28) eine verstellbare Fokussiereinheit (7) hat, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildverarbeitungseinheit (19) ausgebildet ist, welche zur Berechnung einer Basistransformation eines vorgegebenen Bildbereichs eines aufgenommenen IR-Bildes (9, 10, 11, 12, 13) in ein transformiertes Bild eingerichtet ist, dass eine Auswerteeinheit (21) ausgebildet ist, welche zur Berechnung einer Maßzahl (20) für das jeweilige transformierte Bild eingerichtet ist, wobei die Maßzahl (20) monoton von dem Anteil hoher Frequenzen in dem jeweiligen transformierten Bild und von einer Anzahl von Kanten in dem IR-Bild (9, 10, 11, 12, 13) abhängt, dass eine Regeleinheit (30) vorgesehen ist, mit welcher die Fokussiereinheit (7) derart ansteuerbar ist, dass die zu dem resultierenden IR-Bild (9, 10, 11, 12, 13) berechnete Maßzahl (20) einen optimalen Wert (24) annimmt, und dass die Wärmebildkamera zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.Thermal imaging camera (1) with a recording device (28) for IR images (9, 10, 11, 12, 13), wherein the receiving device (28) has an adjustable Focusing unit (7) has, characterized in that an image processing unit (19) is formed, which is adapted to calculate a base transformation of a predetermined image area of a captured IR image (9, 10, 11, 12, 13) in a transformed image that an evaluation unit (21) is provided, which is set up to calculate a measure (20) for the respective transformed image, wherein the measure (20) is monotone of the proportion of high frequencies in the respective transformed image and of a number of edges in the IR Image (9, 10, 11, 12, 13) that a control unit (30) is provided, with which the focusing unit (7) can be controlled in such a way that the resulting IR image (9, 10, 11, 12, 13) assumes an optimum value (24), and that the thermal imaging camera for carrying out a method according to one of the Claims 1 to 8th is set up. Wärmebildkamera (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerungsverbindung zwischen der Fokussiereinheit (7) und der Regeleinheit (30) aus- und einkuppelbar ist, wobei bei ausgekuppelter Ansteuerungsverbindung die Fokussiereinheit (7) manuell betätigbar ist, und/oder dass die Ansteuerungsverbindung elektronische, elektrische und/oder mechanische Verbindungselemente umfasst und/oder dass ein mechanisches oder elektrisches Betätigungsmittel zum Aus- und Einkuppeln, also Trennen und Schließen, der Ansteuerungsverbindung vorhanden ist.Thermal Imaging Camera (1) after Claim 9 characterized in that a driving connection between the focusing unit (7) and the control unit (30) is disengageable and disengageable, wherein with disengaged drive connection the focusing unit (7) is manually operable, and / or that the driving connection electronic, electrical and / or Includes mechanical fasteners and / or that a mechanical or electrical actuating means for disengaging and engaging, so disconnecting and closing, the driving connection is present.
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