DE102010055980B4 - Verfahren zur Überwachung der Verlässlichkeit einer ortsaufgelösten Messung und korrespondierendes ortsauflösendes Messgerät - Google Patents

Verfahren zur Überwachung der Verlässlichkeit einer ortsaufgelösten Messung und korrespondierendes ortsauflösendes Messgerät Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Überwachung der Verlässlichkeit einer ortsaufgelösten Messung, wobei durch die ortsaufgelöste Messung eine zweidimensionale Anordnung (5) von Pixeln (6,7,8,9) mit Messergebnissen (10,11,12) einer Strahlungstemperatur (t0, t1) befüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pixel (6) durch Eingabemittel (16) von einem Benutzer ausgewählt wird, dass ein Maß (23,24) für die Abweichung des Messergebnisses (10) zu dem Pixel (6) von dem Messergebnis (11, 12) eines benachbarten Pixel (7, 8) ermittelt wird und dass ein Hinweissignal in Abhängigkeit von dem ermittelten Maß (23,24) automatisch generiert wird, wenn die Verlässlichkeit der Messung fraglich ist, und der Benutzer das Hinweissignal erhält.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Verlässlichkeit einer ortsaufgelösten Messung, wobei durch die ortsaufgelöste Messung eine zweidimensionale Anordnung von Pixeln mit Messergebnissen einer Strahlungstemperatur befüllt wird.
  • Hierbei wird unter einer ortsaufgelösten Messung generell ein Messverfahren verstanden, welches als Messergebnis eine zwei- oder dreidimensionale bildhafte Anordnung von Messwerten ergibt. Beispielsweise kann dies ein Wärmebild sein, es sind jedoch auch Schallbilder oder andere Messbilder als Ergebnis einer ortsaufgelösten Messung bekannt.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein ortsauflösendes Messgerät mit einer Detektoreinheit zur ortsaufgelösten Messung einer physikalischen Größe und mit einer Messeinheit, welche zur Befüllung einer Anordnung von Pixeln mit Messergebnissen der Detektoreinheit eingerichtet ist, wobei die Pixel in der Anordnung Ortpositionen der Messung entsprechen.
  • Derartige Messgeräte sind bekannt und werden zur Durchführung von ortsaufgelösten Messungen eingesetzt.
  • Bei derartigen ortsaufgelösten Messungen besteht generell das Problem, dass bei zu großer Entfernung zwischen dem Untersuchungsobjekt und dem Messgerät die zu untersuchenden Details unter die Auflösungsgrenze des Detektors gelangen, wodurch die Verlässlichkeit der Messung leidet. Dies trifft häufig bei unsachgemäßer Anwendung von Messvorrichtungen auf.
  • Um dies zu vermeiden, ist eine sorgfältige Planung der Messung nötig, bei welcher kritische Abbildungssituationen erkannt und vermieden werden können. Verlässliche Messungen sind daher nur durch aufwendig geschulte Bedienpersonen erhältlich.
  • Aus Rank, K [et al.]: Estimation of image noise variation. In: IEEE Proceedings - Vision, Image and Signal Processing, Vol. 146 (1999), 80-84, ist ein Verfahren zur Schätzung eines Bildrauschens bekannt, bei welchem auf ein zu verarbeitendes Bild in einer Kaskade als Filter zwei eindimensionale Differenzoperatoren angewendet werden, um den Anteil des unverrauschten Bildes zu unterdrücken, und wobei in einem anschließenden Schritt für das derart gefilterte Bild ein Schätzwert für die Rauschvarianz berechnet wird.
  • Aus der JP 2006 25 08 92 A ist ein Verfahren zur Erkennung abnormaler Zustände in einer Betonstruktur bekannt, bei welchem Kantenbilder mit isothermischen Linien berechnet werden, mit welchen Inhomogentitäten auf Flächen sichtbar gemacht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchführung ortsaufgelöster Messungen und die Handhabung von ortsauflösenden Messgeräten zu vereinfachen.
  • Zur Lösung der Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass ein Maß für die Abweichung der Messergebnisse wenigstens zweier benachbarter Pixel voneinander ermittelt wird und das ein Hinweissignal in Abhängigkeit von dem ermitteltem Maß automatisch generiert wird. Hierbei sind benachbarte Pixel solche Pixel, deren Abstand wesentlich kleiner als die Bildabmessung des gesamten ortsaufgelösten Messergebnisses ist. Beispielsweise können die Pixel eng benachbart sein, wobei der Pixelabstand beispielsweise kleiner als ein Viertel oder kleiner als ein Zehntel der Bildbreite oder Bildhöhe des Messergebnisses oder sogar noch kleiner ist. Benachbarte Pixel können auch dadurch charakterisiert sein, dass nur wenige Pixel, beispielsweise weniger als ein Fünftel oder weniger als ein Zwölftel der Gesamtzahl der Pixel in der Breite und/oder Höhe des Messergebnisses oder sogar noch weniger Pixel, zwischen den benachbarten Pixeln liegen. Insbesondere können die benachbarten Pixel unmittelbar benachbart sein, wobei in diesem Fall zwischen den unmittelbar benachbarten Pixeln kein weiteres Pixel angeordnet ist und somit der Pixelabstand von unmittelbar benachbarten Pixeln genau gleich dem minimalen Pixelabstand in dem Messergebnis ist. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass automatisiert kritische Strukturen in dem Messergebnis erkannt werden können, und dass der Benutzer ein Hinweissignal erhält, wenn die Verlässlichkeit der Messung fraglich ist. Die Erfindung hilft somit dem Benutzer, kritische Messsituationen und daraus resultierende Messfehler zu vermeiden, was die Gebrauchseigenschaften deutlich vereinfacht.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Hinweissignal generiert wird, wenn das ermittelte Maß einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder nicht unterschreitet. Somit ist ein einfach handhabbares Kriterium vorgegeben, welches eine fehlende Verlässlichkeit des Messergebnisses anzeigt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Schwellwert durch den Benutzer vorgebar ist, oder es kann vorgesehen sein, dass der Schwellwert anhand des vorliegenden Messergebnisses automatisch eingestellt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Hinweissignal generiert wird, wenn das ermittelte Maß einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet oder nicht überschreitet. Beispielsweise kann dies Verwendung finden, wenn statt des Maßes zur Beurteilung dessen Kehrwert verwendet wird. Es sind aber auch auf diese Weise nach oben und nach unten begrenzte Bereiche vorgebar, in denen eine ausreichende Verlässlichkeit des Messergebnisses angenommen werden kann.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweidimensionale Anordnung gitterförmig ist. Von Vorteil ist dabei, dass die benachbarten Pixeln zu einem untersuchtem Pixel einfach ermittelt werden können.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die zweidimensionale Anordnung mit Messergebnissen eines Detektorarrays befüllt wird. Es ist aber auch eine Befüllung mit Messergebnissen eines Scanner-Detektors möglich.
  • Für eine besonders einfache automatisierte Erkennung kritischer Aufnahmesituationen kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung des Maßes die Messergebnisse an denjenigen Pixeln ausgewertet werden, deren Pixelabstand zu einem ausgewählten Pixel kleiner als ein vorgegebener Abstandswert ist. Es können somit Abweichungen aller innerhalb des vorgegebenen Abstandswertes benachbarter Pixel zu dem untersuchtem Pixel berücksichtigt werden. Für viele Anwendungen hat es sich als günstig oder ausreichend erwiesen, wenn zur Ermittlung des Maßes die Messergebnisse an unmittelbar benachbarten Pixeln ausgewertet werden.
  • Zur Vermeidung einer fehlerhaften Generierung eines Hinweissignals aufgrund von Bildrauschen kann vorgesehen sein, dass die Messergebnisse vor Bestimmung der Abweichung durch ein Filter verarbeitet werden, welches zur Erkennung von Abweichungsmustern eingerichtet ist. Beispielsweise kann als Filter wenigstens ein Rauschfilter verwendet werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Rauschfilter durch einen Schwellwert bestimmt wird. Der Schwellwert kann durch den Benutzer vorgegeben und/oder durch einen Kontrastwert der ortsaufgelösten Messung bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schwellwert durch eine momentane Detektorverstärkung einer die Messergebnisse aufnehmenden Detektoreinheit bestimmt wird. Beispielsweise kann der Schwellwert eine Grenzfrequenz beschreiben, oberhalb derer Abweichungen zwischen den Pixeln nicht als kritische Aufnahmesituation, sondern als Bildrauschen gewertet und unterdrückt werden.
  • Zur weiteren Verbesserung der Erkennung kritischer Aufnahmesituationen kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung des Maßes der Mittelwert der Messergebnisse an mindestens zwei einem Pixel benachbarten Pixeln gebildet wird. Vorzugsweise wird der Mittelwert der Messergebnisse an allen dem Pixel benachbarten Pixeln gebildet.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung des Maßes die Abweichungen der Messergebnisse an mindestens zwei, vorzugsweise allen, einem Pixel benachbarten Pixeln von den Messergebnis an diesem Pixel aufsummiert werden. Von Vorteil ist dabei, dass ein Streuungsmaß für die Werte der benachbarten Pixel gebildet werden kann, wodurch wiederum Rauscheinflüsse unterdrückt werden können. Beispielsweise können die quadrierten Differenzen aufsummiert werden.
  • Zur Identifizierung größerer zusammenhängender Strukturen kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung des Maßes die Abweichung von Messergebnissen oder von einem Messergebnis eines flächenhaften Bereichs von Pixeln zu einem Messergebnis wenigstens eines dem Bereich benachbarten Pixels bestimmt wird. Hierbei kann das Messergebnis als gemitteltes Messergebnis aus den einzelnen Messergebnissen des flächenhaften Bereichs gebildet sein. Bevorzugt wird das Maß aus der Abweichung des Messergebnisses bzw. der Messergebnisse des flächenhaften Bereiches von allen dem Bereich unmittelbar benachbarten Pixeln bestimmt.
  • Um die Abweichung der Messergebnisse der benachbarten Pixel einfach zu charakterisieren, kann vorgesehen sein, dass eine Differenzbildung oder ein Gradientenbildung von Messergebnissen der benachbarten Pixel durchgeführt wird.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass aus der Stochastik an sich bekannte Maße für die Charakterisierung von Abweichungen ermittelt werden. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für die Ermittlung des Maßes eine Berechnung einer Varianz, eines Medians, eines Durchschnitts oder einer Standardabweichung von Messergebnissen durchgeführt wird/werden.
  • Die Erfindung kann bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Messverfahren eingesetzt werden, die auf der Messung von unterschiedlichen physikalischen Größen nach unterschiedlichen Prinzipien erfolgen. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die physikalische Größe eine Strahlungstemperatur ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Erfindung bei Temperaturmessungen durch Aufnahme eines Wärmebildes mit einer Wärmebildkamera einsetzbar ist, bei welcher häufig kritische Messsituationen im Alltagsgebrauch auftreten.
  • Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zumindest für den Bildbereich des Messergebnisses durchgeführt, welcher für eine weitere Auswertung von besonderem Interesse ist.
  • Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Pixel, zu dessen Messergebnis die Abweichung eines Messergebnisses eines weiteren Pixels ermittelt wird, durch Eingabe vom Benutzer ausgewählt wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Cursors erfolgen. Von Vorteil ist dabei, dass der Benutzer auf einfache Weise prüfen kann, ob dasjenige Bilddetail eines zu untersuchenden Messobjekts, welches er weiter auswerten möchte, das Verlässlichkeitskriterium erfüllt.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für jedes Pixel der Anordnung die Abweichung der Messergebnisse der jeweils benachbarten Pixel bestimmt wird, wobei das Hinweissignal als Karte mit Vertrauenslevels generiert wird. Von Vorteil ist dabei, dass der Gesamtinhalt des ortsaufgelösten Messergebnisses auf einfache Weise auf mögliche Messfehler überwacht werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe sind bei einem ortsauflösenden Messgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 9 vorgesehen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass eine Datenverarbeitungseinheit vorhanden ist, welche zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, und dass eine Ausgabeeinheit ausgebildet ist, welche zumindest zur Ausgabe des Hinweissignals eingerichtet ist.
  • Hierbei kann die Einrichtung der Datenverarbeitungseinheit durch eine Programmierung ausgeführt sein, mit welcher die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausgabeeinheit Mittel zur Ausgabe der Messergebnisse aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine unmittelbare Kontrolle des ortsaufgelösten Messergebnisses durchführbar ist, beispielsweise indem die Mittel zur Ausgabe für eine Anzeige einer grafischen Darstellung des Messergebnisses eingerichtet sind.
  • Das Messgerät kann als Handgerät ausgebildet sein. Von Vorteil ist dabei, dass das Messgerät für viele Anwendungen einfach und schnell verfügbar ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass das Messgerät eine Wärmebildkamera ist.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des Ausführungsbeispiels.
  • Es zeigt:
    • 1 ein erfindungsgemäßes ortsauflösendes Messgerät in einer Schrägansicht von vorne,
    • 2 das Messgerät aus 1 in einer Schrägansicht von hinten,
    • 3 eine Prinzipskizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • 4 eine weitere Prinzipskizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
    • 5 eine Prinzipdarstellung einer zweidimensionalen, gitterförmigen Anordnung von Pixeln zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 und 2 zeigen in unterschiedlichen Schrägansichten ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes ortsauflösendes Messgerät, welches zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Wärmebildkamera dargestellt ist.
  • Das Messgerät 1 verfügt in an sich bekannter Weise über eine Detektoreinheit 2, welche hinter einer Aufnahmeoptik 3 angeordnet ist und mit welcher eine über die Aufnahmeoptik 3 erfasste Strahlungstemperatur messbar ist.
  • Die Detektoreinheit 2 bildet einen Teil einer Messeinheit 4.
  • Die Messeinheit 4 dient in ebenfalls bekannter Weise zur Befüllung einer in 5 gezeigten zweidimensionalen Anordnung 5 von Pixeln 6, 7, 8, 9 mit Messergebnissen 10, 11, 12. Hierzu kann die Messeinheit 4 beispielsweise als Scanner-Anordnung mit einer einzigen Detektoreinheit 2 oder als Feld-Anordnung mit einer Vielzahl von Detektorelementen der Detektoreinheit 2 ausgebildet sein. Es ergibt sich somit ein ortsaufgelöstes Messergebnis 26.
  • Das Messgerät 1 ist als Handgerät ausgebildet und weist einen Griff 13 auf.
  • An der Rückseite des Messgerätes 1 ist eine Ausgabeeinheit 14 mit einem Display als Mittel zur Ausgabe des ortsaufgelösten Messergebnisses 26 vorhanden.
  • Ein Auslöseelement 15 dient zur Auslösung der Messung und zur Aufnahme der Messergebnisse.
  • Mit Bedienelementen 16 sind die Ausgabeeinheit 14 und das im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ansteuerbar.
  • Die Prinzipskizze gemäß 3 zeigt die Anordnung des Messgeräts 1 mit einem großen Messabstand 17 zu einem Messobjekt 19. 4 zeigt das Messgerät 1 mit einem kleinen Messabstand 18 zu dem Messobjekt 19.
  • Das Messgerät 1 erfasst mit seiner Detektoreinheit 2 über die nicht weiter dargestellte Aufnahmeoptik 3 aus einem Raumwinkelbereich 20 einfallende Wärmestrahlung zur Messung der Strahlungstemperatur t1 des Messobjektes 19 als physikalische Größe.
  • Eine zweidimensionale Anordnung 5 von Pixeln wird in Abhängigkeit vom Einfallswinkel mit Messergebnissen 10, 11, 12 befüllt, welche Rückschlüsse über die Temperatur von in dieser Einfallswinkel angeordneten Messobjekten 19 erlauben.
  • Aufgrund des vergleichsweise großen Messabstandes 17 enthält nur das Messergebnis 10 des Pixels 6 einen Beitrag von der Temperatur t1 des Messobjektes 19, während die Messergebnisse 11, 12 der benachbarten Pixel 7, 8 die Temperatur t0 des Hindergrundes 21 wiedergeben.
  • Es erfordert ein großes Maß an Erfahrung für den Benutzer, zu beurteilen, ob das Messergebnis 10 tatsächlich ausschließlich durch die Temperatur t1 des Messobjektes 19 hervorgehoben ist, oder ob es auch durch Beiträge beispielsweise des Hintergrundes 21 beeinflusst ist.
  • 4 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung die Situation, die sich bei deutlich kürzerem Messabstand 18 zwischen der Detektoreinheit 2 und dem Messobjekt 19 ergibt.
  • Hier spiegeln die Messergebnisse 10 und 11 der Pixel 6 und 7 Beiträge der Temperatur t1 des Messobjektes 19 wieder, während lediglich die Messergebnisse 12 der Pixel 8 ausschließlich durch den Hintergrund 21 beeinflusst sind.
  • Die Erfindung nutzt nun die Erkenntnis, dass bei der Situation gemäß 4 das ausgewählte Pixel 6 ein Messergebnis 10 enthält, welches nicht oder nur geringfügig durch den Hintergrund 21 oder weitere störende Einflüsse verfälscht ist, während dies bei der Situation gemäß 3 nicht mit Sicherheit gesagt werden kann.
  • Zu Unterscheidung dieser Situation von derjenigen in 3 wird in einer Datenverarbeitungseinheit 22, die im dargestellten Ausführungsbeispiel im Messgerät 1 integriert ist, für das ausgewählte Pixel 6 ein Maß 23, 24 für die Abweichung zu den Messergebnissen 11 der unmittelbar benachbarten Pixel 7 ermittelt. Im gezeigten Beispiel ist dieses Maß durch die Differenz der Messergebnisse 10, 11 gegeben.
  • Es ist aus den Figuren ersichtlich, dass das Maß 23 im Vergleich zu dem Maß 24 aus 4 groß ist.
  • In dem Messgerät 1 ist in einer Speichereinheit 25 ein Schwellwert hinterlegt, welcher durch das Maß 23 überschritten wird, durch das Maß 24 dagegen nicht.
  • Somit wird in der Situation gemäß 3 ein Hinweissignal generiert, welches dem Benutzer eine kritische Aufnahmesituation anzeigt, während dies in der Situation gemäß 4 nicht erfolgt.
  • 5 zeigt beispielhaft eine zweidimensionale Anordnung 5 von Pixeln 9 in einem rechteckigen Gitter. Der Benutzer wählt zunächst, beispielsweise mit den Bedienelementen 16, ein Pixel 6 aus, für welches das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden soll.
  • Dieses ausgewählte Pixel 6 kennzeichnet einen an der Ausgabeeinheit 14 angezeigten Bereich, für welchen der Benutzer genauere Temperaturinformationen erhalten will.
  • Das in der Datenverarbeitungseinheit 22 ablaufende Verfahren berechnet nun zunächst den Mittelwert der Messergebnisse 11 an den unmittelbar benachbarten Pixeln 7 und ermittelt anschließend die Differenz dieses Mittelwertes zu dem Messergebnis 10 des ausgewählten Pixels 6.
  • Alternativ berechnet das in der Datenverarbeitungseinheit 22 ablaufende Verfahren die Summe der quadratischen Abweichungen der Messergebnisse 11 der unmittelbar benachbarten Pixel 7 von dem Messergebnis 10 des ausgewählten Pixels 6.
  • Zusätzlich zu den unmittelbar benachbarten Pixel 7 können auch benachbarte Pixel 8 auf diese Weise ausgewertet und berücksichtigt werden. Beispielsweise können alle benachbarten Pixel 8 ausgewertet werden, welche einen Pixelabstand von 2 Pixeln zu dem ausgewählten Pixel 6 aufweisen.
  • Zusätzlich oder alternativ können in der Datenverarbeitungseinheit 22 auch die Gradienten der Messergebnisse 10, 11, 12 berechnet werden.
  • Auf diese Weise wird ein Zahlenwert ermittelt, welcher ein Maß 23, 24 für die Abweichung des Messergebnisses 10 am ausgewählten Pixel 6 von den Messergebnissen 11, 12 an den benachbarten Pixel 7, 8 darstellt.
  • Werden mit den Bedienelementen 16 oder mit entsprechenden Bilderkennungsalgorithmen in der Datenverarbeitungseinheit 22 statt des ausgewählten Pixels 6 ein Bereich von Pixeln ausgewählt, so kann für diesen Bereich zunächst ein Mittelwert der Messergebnisse 10 berechnet werden, für welchen im Anschluss ein Maß 23, 24 für die Abweichung des gemittelten Messergebnisses zu den Messergebnissen 11, 12 benachbarter Pixel 7, 8 in beschriebener Weise ermittelt wird.
  • Diese Maß 23, 24 wird anschließend mit einem Schwellwert verglichen, welcher vom Benutzer vorgegeben, fest eingestellt oder mit Bildauswertungsmitteln der Datenverarbeitungseinheit 22 in Abhängigkeit von Bildeigenschaften des Messergebnisses, beispielsweise vom Kontrast, gewählt sein kann.
  • Dieses Verfahren kann nun für alle Pixel 9 der Anordnung 5 wiederholt werden, wobei die Position des ausgewählten Pixels 6 und damit zusammenhängend die Positionen der benachbarten Pixel 7, 8 über die Pixel 9 der Anordnung 5 wandern.
  • Auf diese Weise ergibt sich für jedes Pixel 9 der Anordnung 5 ein Maß 23, 24, welches die Vertrauenswürdigkeit des Messergebnisses an diesem Pixel 9 kennzeichnen.
  • Wird dieses pixelabhängige Maß wieder in der Anordnung 5 eingetragen und dargestellt, so ergibt sich eine ortsaufgelöste Karte mit Vertrauenslevels.
  • Anhand dieser Karte oder bereits anhand des aus dem Maß 23, 24 bei Überschreiten des Schwellwertes generierten Hinweissignals an der Ausgabeeinheit 14 kann der Benutzer darauf hingewiesen werden, dass eine Messsituation gemäß 3 vorliegt, welche durch eine Verkürzung des Messabstandes 17 zu einem Messabstand 18 in die unkritische Messsituation gemäß 4 überführt werden sollte, um ein verlässliches Messergebnis zu erhalten.
    Bei einem beispielhaft wiedergegebenen Anwendungsfall soll während einer Inspektion eines Schaltschranks festgestellt werden, ob ein Kabel im Schaltschrank deutlich wärmer ist als die benachbarten Kabel. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Temperatur dieses Kabels berührungslos gemessen wird. Solange sich das Kabel nur auf einer Breite von ein bis zwei Pixeln in der Anordnung 5 abbildet, kann nicht sichergestellt sein, dass diese Pixel die Temperatur des Kabels abbilden. Vielmehr muss davon ausgegangen werden, dass diese Pixel eine Mischtemperatur von Kabel (in 3 und 4 durch ein Messobjekt 19 symbolisiert) und Hintergrund 21 darstellt. Der das Wärmebild aufnehmende Thermograph muss daher dichter an das Messobjekt 19 herantreten, um das Kabel, also das Messobjekt 19, größer abzubilden.
  • Somit ergibt sich die Situation gemäß 4. In diesem Fall haben die drei Pixel 6, 7, ungefähr übereinstimmende Messergebnisse 10, 11. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass das mittlere, ausgewählte Pixel 6 nicht mehr vom Hintergrund 21 beeinflusst wird.
  • Bei dem Messgerät 1, mit welchem ein ortsaufgelöstes Messergebnis 26 mit einzelnen, Pixeln 6, 7, 8 einer Anordnung 5 zugeordneten Messergebnissen 10, 11, 12 erzeugbar ist, wird vorgeschlagen, ein Maß 23, 24 für die Abweichung des Messergebnisses 10 wenigstens eines ausgewählten Pixels 6 von dem Messergebnis 11, 12 wenigstens eines benachbarten Pixels 7, 8 zu ermitteln und ein Hinweissignal in Abhängigkeit von dem ermittelten Maß 23, 24 zu ermitteln.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Überwachung der Verlässlichkeit einer ortsaufgelösten Messung, wobei durch die ortsaufgelöste Messung eine zweidimensionale Anordnung (5) von Pixeln (6,7,8,9) mit Messergebnissen (10,11,12) einer Strahlungstemperatur (t0, t1) befüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pixel (6) durch Eingabemittel (16) von einem Benutzer ausgewählt wird, dass ein Maß (23,24) für die Abweichung des Messergebnisses (10) zu dem Pixel (6) von dem Messergebnis (11, 12) eines benachbarten Pixel (7, 8) ermittelt wird und dass ein Hinweissignal in Abhängigkeit von dem ermittelten Maß (23,24) automatisch generiert wird, wenn die Verlässlichkeit der Messung fraglich ist, und der Benutzer das Hinweissignal erhält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinweissignal generiert wird, wenn das ermittelte Maß (23,24) einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder nicht unterschreitet, und/oder dass das Hinweissignal generiert wird, wenn das ermittelte Maß (23,24) einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet oder nicht überschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweidimensionale Anordnung (5) gitterförmig ist und/oder dass die zweidimensionale Anordnung (5) mit Messergebnissen (10,11,12) eines Detektorarrays befüllt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittelung des Maßes (23,24) die Messergebnisse (11,12) an denjenigen Pixeln (7,8) ausgewertet werden, deren Pixelabstand zu dem ausgewählten Pixel (6) kleiner als ein vorgegebener Abstandswert ist, und/oder dass zur Ermittelung des Maßes (23,24) die Messergebnisse (10,11) an unmittelbar benachbarten Pixeln (6,7) ausgewertet werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messergebnisse (10,11,12) vor Bestimmung des Maßes (23,24) für die Abweichung durch ein Filter verarbeitet werden, welches zur Erkennung von Abweichungsmustern eingerichtet ist, insbesondere wobei als Filter wenigstens ein Rauschfilter verwendet wird, vorzugsweise wobei das Rauschfilter durch einen Schwellwert, insbesondere eine Grenzfrequenz, bestimmt wird, wobei der Schwellwert durch den Benutzer vorgegeben wird oder wobei der Schwellwert durch einen Kontrastwert der ortsaufgelösten Messung bestimmt wird oder wobei der Schwellwert durch eine momentane Detektorverstärkung einer die Messergebnisse (10,11,12) aufnehmenden Detektoreinheit (2) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittelung des Maßes (23,24) der Mittelwert der Messergebnisse (11,12) an mindestens zwei dem ausgewählten Pixel (6) benachbarten Pixeln (7,8) gebildet wird und/oder dass zur Ermittelung des Maßes (23,24) die Abweichungen der Messergebnisse (11,12) an mindestens zwei dem ausgewählten Pixel (6) benachbarten Pixeln (7,8) von dem Messergebnis an diesem Pixel (6) aufsummiert werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittelung des Maßes (23,24) die Abweichung von Messergebnissen (10) oder von einem vorzugsweise gemittelten Messergebnis eines flächenhaften Bereichs von ausgewählten Pixeln (6) zu einem Messergebnis (11,12) eines dem Bereich benachbarten Pixels (7,8), insbesondere aller dem Bereich unmittelbar benachbarten Pixel (7), bestimmt wird und/oder dass für die Ermittelung des Maßes (23,24) eine Differenzbildung, eine Gradientenbildung und/oder eine Berechnung einer Varianz, eines Medians, eines Durchschnitts und/oder einer Standardabweichung von Messergebnissen (10,11,12) durchgeführt wird/werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Pixel (6,7,8,9) der Anordnung die Abweichung des Messergebnisses (10) von den Messergebnissen (10,11,12) der benachbarten Pixel (7,8) bestimmt wird, wobei das Hinweissignal als Karte mit Vertrauenslevels generiert wird.
  9. Ortsauflösendes Messgerät (1) mit einer Detektoreinheit (2) zur ortsaufgelösten Messung einer Strahlungstemperatur (t0,t1) und mit einer Messeinheit (3), welche zur Befüllung einer Anordnung (5) von Pixeln (6,7,8,9) mit Messergebnissen (10,11,12) der Detektoreinheit (2) eingerichtet ist, wobei die Pixel (6,7,8,9) in der Anordnung (5) Ortspositionen der Messung entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass Eingabemittel (16) ausgebildet sind, mit welchen ein Pixel (6, 7, 8, 9) der Anordnung (5) von einem Benutzer auswählbar ist, dass eine Datenverarbeitungseinheit (22) vorhanden ist, welche zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist, und dass eine Ausgabeeinheit (14) ausgebildet ist, welche zumindest zur Ausgabe des Hinweissignals eingerichtet ist.
  10. Ortsauflösendes Messgerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (14) Mittel zur Ausgabe der Messergebnisse (10,11,12) aufweist und/oder dass das Messgerät (1) als Handgerät ausgebildet ist und/oder dass das Messgerät (1) eine Wärmebildkamera ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006250892A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Ark Consultant:Kk コンクリート構造物の変状検出方法

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