DE102016107513A1

DE102016107513A1 - System und Verfahren zur Überwachung von Förderbändern

Info

Publication number: DE102016107513A1
Application number: DE102016107513.2A
Authority: DE
Inventors: Richard Salisbury; Andrew Mitchell
Original assignee: Thermoteknix Systems Ltd
Current assignee: Thermoteknix Systems Ltd
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2016-10-27
Also published as: US10043258B2; US20160314573A1; GB2538700B; FR3035501B1; GB2538700A; GB201507124D0; FR3035501A1

Abstract

Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten, umfassend: einen Infrarot-Zeilenscanner, der einen oder mehrere Infrarotdetektoren aufweist und dazu angeordnet ist, die Oberfläche eines Förderbands in einer zur Bewegungsrichtung des Förderbands senkrechten Richtung abzutasten und Wärmebilddaten in Abhängigkeit von von dem Infrarotdetektor erfasster Infrarotstrahlung zu erzeugen; und eine Verarbeitungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Wärmebilddaten zu verarbeiten, um Temperaturabnormalitäten in dem sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegenden Material zu identifizieren.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft die Förderbandüberwachung und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Erkennen von Temperaturabnormalitäten in über Förderbänder laufenden Materialien.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In vielen Industriezweigen besteht Bedarf daran, die Temperatur von sich entlang Förderbändern bewegenden Materialien zu überwachen. Herkömmlicherweise wird eine derartige Überwachung unter Verwendung eines einzigen auf das Band gerichteten Fleck- oder Punktpyrometers vorgenommen. Derartige Messtechniken sind von begrenztem Wert, da sie nur grobe Angaben der Temperatur in dem Bereich bieten, auf den der Fleck fokussiert ist. Wenn die Fleckgröße zu groß ist, werden kleine Temperaturabnormalitäten, insbesondere diejenigen, die kleiner sind als die Fleckgröße, möglicherweise übersehen. Mit Punktpyrometern assoziierte Alarme sind auf eine Warnung bei momentanem örtlichem Erreichen eines oberen/unteren Grenzwerts beschränkt, was häufig zu falschen oder übersehenen Alarmen führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten bereitgestellt, umfassend: einen Infrarot-Zeilenscanner, der einen oder mehrere Infrarotdetektoren aufweist und dazu angeordnet ist, die Oberfläche eines Förderbands in einer zur Bewegungsrichtung des Förderbands senkrechten Richtung abzutasten und Wärmebilddaten in Abhängigkeit von von dem Infrarotdetektor detektierter Infrarotstrahlung zu erzeugen; und eine Verarbeitungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Wärmebilddaten zu verarbeiten, um Temperaturabnormalitäten in dem sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegenden Material zu identifizieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten bereitgestellt, umfassend eine zweidimensionale Anordnung von Infrarotdetektoren, die dazu angeordnet sind, Infrarotstrahlung von der Oberfläche eines Förderbands zu empfangen und Wärmebilddaten in Abhängigkeit von der empfangenen Infrarotstrahlung zu erzeugen; und eine Verarbeitungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Wärmebilddaten zu verarbeiten, um Temperaturabnormalitäten in dem sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegenden Material zu identifizieren.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erkennen von Temperaturabnormalitäten in auf einem Förderband transportierten Material bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Abtasten der Oberfläche des Förderbands mit einem Infrarot-Zeilenscanner in einer zur Bewegungsrichtung des Förderbands senkrechten Richtung; Erzeugen von Wärmebilddaten basierend auf Infrarotstrahlung, die von dem Infrarot-Zeilenscanner von dem sich auf dem Förderband bewegenden Material empfangen wird; Verarbeiten der Wärmebilddaten, um Temperaturabnormalitäten in sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegendem Material zu identifizieren.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erkennen von Temperaturabnormalitäten in auf einem Förderband transportiertem Material bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Abtasten der Oberfläche des Förderbands mit einem Infrarot-Zeilenscanner in einer zur Richtung der Bewegung des Förderbands senkrechten Richtung; Erzeugen von Wärmebilddaten basierend auf Infrarotstrahlung, die von dem Infrarot-Zeilenscanner von dem sich auf dem Förderband bewegenden Material empfangen wird; Verarbeiten der Wärmebilddaten, um Temperaturabnormalitäten in sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegendem Material zu identifizieren.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, das darauf gespeicherte computerlesbare Anweisungen aufweist, die, wenn sie von einem Prozessor in Verbindung mit einem thermischen Zeilenscanner ausgeführt werden, die oben angegebenen Verfahrensschritte durchführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand lediglich nicht einschränkendem Beispiel unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 ein schematisches Diagramm eines Erkennungssystems für Förderband-Abnormalitäten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Zeilenscanners des in 1 gezeigten Erkennungssystems für Förderband-Abnormalitäten ist, die das Betrachtungsprofil des Zeilenscanners relativ zu dem Förderband zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Prozess zum Identifizieren von Temperaturabnormalitäten in von dem System von 1 erfassten Wärmebildern darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Prozess zum Filtern eines von dem System von 1 erfassten Bilds darstellt;
5 eine grafische Darstellung von von dem System von 1 erfassten Wärmebildern vor und nach dem Filtern unter Verwendung des Prozesses von 4 ist;
6 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Prozess zum Identifizieren von Abnormalitäten in von dem System von 1 erfassten Bildern darstellt; und
7 eine grafische Darstellung eines von dem System von 1 erfassten Wärmebilds ist, in dem Abnormalitäten durch punktierte Linien gekennzeichnet wurden.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung überwinden die mit herkömmlichen Fleckpyrometer-Messtechniken assoziierten Nachteile durch Nutzen eines Infrarot-Zeilenscanners zum wiederholten Abtasten der gesamten Breite eines Förderbands während sich Material entlang seiner Oberfläche bewegt. Von aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen empfangene Daten können zusammengesetzt werden, um ein Wärmebild des Bands und sich darauf befindlichem Material zu bilden. In dem Wärmebild vorhandene Temperaturabnormalitäten können dann identifiziert und einem Benutzer vorgelegt werden und eine geeignete Vorgehensweise ergriffen werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend vorwiegend unter Verweis auf die Überwachung von über ein Förderband laufendem Zementklinker, typischerweise zu und von Prozessöfen, beschrieben. In Zementverarbeitungsanlagen ist es wünschenswert, örtlich begrenzte, im Klinker vorhandene heiße Stellen zu überwachen. Man wird jedoch einsehen, dass es bei anderen Anwendungen wünschenswert sein kann, abnormale Bereiche tiefer Temperatur, d. h. kalte Stellen, in einem sich über ein Förderband bewegendem Material zu messen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können daher auch verwendet werden, um Bereiche mit unterdurchschnittlich tiefer Temperatur (oder „kalte Stellen“) in über ein Förderband laufendem Material zu identifizieren.
1 und 2 stellen ein Erkennungssystem 10 für Förderband-Abnormalitäten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dar. Das Erkennungssystem 10 für Förderbandabnormalitäten umfasst einen Infrarotscanner 12 und eine Verarbeitungseinheit 14, die mit dem Scanner 12 assoziiert ist und damit in Verbindung steht. An die Verarbeitungseinheit 14 sind ein Display 26 und eine Eingabevorrichtung 24, wie etwa eine Tastatur oder ein Berührungsbildschirm, gekoppelt.
Im Gebrauch kann der Scanner 12 über einem Förderband 16 positioniert werden, um das Band 16 über einer über die Breite des Bands 16 in einer „y“-Richtung (in 2 gekennzeichnet) senkrecht zur „x“-Längsachse des Bands orientierten Abtastungszeile 18 abzutasten. Bei den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen arbeitet das Förderband 16, um Material entlang der Länge des Bands in der „x“-Richtung zu transportieren, sodass sich Material von links nach rechts über die Seite bewegt.
Der Infrarot-Zeilenscanner 12, einschließlich eines oder mehrerer Infrarotdetektoren, ist dazu konfiguriert, das Band 16 wiederholt über seine Breite abzutasten, sodass der Fokusfleck des Infrarotdetektors bzw. der Infrarotdetektoren über die Oberfläche des Bands 16 und etwaiges darauf befindliches Material streicht. Das Band 16 kann von dem Zeilenscanner 12 abgetastet werden, indem entweder der Detektor physisch verschoben wird oder indem sein Fokus unter Verwendung einer Vorrichtung, wie etwa eines sich drehenden Spiegels, über das Band verschoben wird, wodurch eine lineare Folge von Messungen über das Band 16 erreicht wird. Dann kann durch Zusammensetzen der an dem Infrarotdetektor bzw. den Infrarotdetektoren über mehrere Zeilenabtastungen empfangenen Daten ein zweidimensionales Wärmeprofil des Bands 16 (einschließlich etwaigen darauf befindlichen Materials) erzeugt werden. Das System 10 kann einen einzigen Infrarotdetektor oder mehrere Detektoren umfassen. In Fall eines einzigen Detektors kann der Detektor abtastend bewegt werden, um Infrarotstrahlung am Fokus auf dem Material zu empfangen, wie vorangehend erörtert. Im Fall mehrerer Detektoren kann ein lineare Anordnung von Detektoren derart angeordnet werden, dass sie über die gesamte Breite des Bands 16 ausgestrahlte Strahlung empfängt. Die mehreren Detektoren können gemäß den vorangehend in Bezug auf einen einzigen Detektor beschriebenen Verfahren abtastend bewegt werden oder sie können alternativ stationär sein aber elektronisch abtasten.
Auf jeden Fall kann der Infrarot-Zeilenscanner 12 einen variablen Abtastwinkel aufweisen, vorzugsweise von zwischen 15° bis 120°, womit ermöglicht wird, dass der Scanner 12 auf einer zweckmäßigen Höhe über dem Band 16 angebracht wird und dabei trotzdem Bilder der gesamten Bandbreite erfasst. Außerdem wird der Scanner 12 idealerweise derart ausgerichtet, dass der Einfallswinkel des Fokus Detektors auf das Band relativ zur „y“-Ebene des Bands 16, d. h. der Oberfläche des Bands entlang der Länge des Bands 16, 90° beträgt. Man wird einsehen, dass andere Einfallswinkel relativ zum Band 16 im Umfang der Erfindung liegen. Der Winkel sollte jedoch vorzugsweise nicht weniger als 60° relativ zur „y“-Ebene des Bands 16 betragen. Über diesen Punkt hinaus kann die effektive Emissivität des abgetasteten Material abnehmen, insbesondere bei reflektierenden Materialien, die sich über das Band 16 bewegen, wie etwa Metallen. Wenn das sich über das Band 16 bewegende Material eine unebene Oberfläche aufweist, führt dies des Weiteren infolge eines schrägen Betrachtungswinkels von weniger als 60° zu Schatten im verarbeiteten Bild.
Von dem Infrarot-Zeilenscanner 12 empfangene Daten werden über einen oder mehrere Busse an die Verarbeitungseinheit 14 übermittelt. Die Verarbeitungseinheit 14 kann als Teil des Zeilenscanners 12 oder getrennt vom Zeilenscanner 12 implementiert werden. Die Verarbeitungseinheit 14 kann in beispielsweise auf einem PC laufender Software implementiert werden oder kann alternativ unter Verwendung von beispielsweise einem oder mehreren digitalen Signalprozessoren (DSPs) oder anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) in Hardware implementiert werden. Auf der Verarbeitungseinheit 14 laufende Software kann Anweisungen umfassen, die, wenn sie ausgeführt werden, den Zeilenscanner 12 und den Infrarotdetektor veranlassen, auf die nachfolgend erörterte Weise zu arbeiten. Die Verarbeitungseinheit 14 kann eine oder mehrere ortsnahe oder entfernte Speichereinrichtungen zum Speichern von von dem Zeilenscanner 12 empfangenen Infrarotdaten umfassen. Von der Verarbeitungsarbeit 14 ausgeführte Anweisungen können ebenfalls in den mit der Verarbeitungseinheit 14 assoziierten ortsnahen oder entfernten Speichereinrichtungen gespeichert werden.
Zusätzlich zum Empfangen von Infrarotdaten kann die Verarbeitungseinheit 14 auch Geschwindigkeitsdaten von einem an das Förderband 16 gekoppelten Bandgeschwindigkeitsmesser 22 empfangen. Unter Verwendung dieser Informationen kann die Verarbeitungseinheit 14 ein Bild des Bands 16 erzeugen, das gegen Verzerrungen infolge Geschwindigkeitsschwankungen des Bands 16 unempfindlich ist (je schneller sich das Band 16 bewegt, desto weiter auseinander werden die Abtastungszeilen zusammengesetzt und umgekehrt).
Ein Benutzer kann über die Eingabevorrichtung 24 ein oder mehrere Kriterien für die Erkennung von Abnormalitäten eingeben, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Außerdem können die Wärmebilder des Bands 16, nachdem sie erzeugt wurden, auf dem mit der Verarbeitungseinheit 14 verbundenen Display 26 angezeigt werden.
Man wird einsehen, dass es sich bei dem von der Verarbeitungseinheit 14 erzeugten Bild um ein durchlaufendes Bild handelt, dessen Länge mit jedem Abtasten des Bands 16 zunimmt. Dementsprechend kann die Verarbeitungseinheit 14, zum Zweck des Erkennens von Abnormalitäten auf dem Band, eine begrenzte Anzahl von Zeilenabtastungen im Speicher speichern, wodurch die Speicheranforderungen des Systems verringert werden. Außerdem oder alternativ können alle von der Verarbeitungseinheit empfangenen Zeilenabtastungsdaten zur späteren Analyse auf eine im Stand der Technik bekannte Art und Weise gespeichert werden.
Der Prozess zum Erfassen und Analysieren von Zeilenabtastungsdaten, die von dem Zeilenscanner 12 durch die Verarbeitungseinheit 14 empfangen werden, wird nun unter Verweis auf 3 beschrieben. Die Verarbeitungseinheit 14 empfängt in Schritt 30 Abtastungszeilen von dem thermischen Zeilenscanner. Diese Daten können in Echtzeit verarbeitet oder zur späteren Analyse in einem oder mehreren Pufferspeichern und/oder Permanentspeichern gespeichert werden. Außerdem kann in Schritt 32 die Verarbeitungseinheit 14 auch Echtzeit-Bandgeschwindigkeitsdaten von der Bandgeschwindigkeitsüberwachung 22 empfangen. In Schritt 34 erzeugt die Verarbeitungseinheit 14 dann unter Verwendung der Bandgeschwindigkeitsdaten zum Berechnen des zum Ausschließen von Bildverzerrung benötigten Abtastungszeilenabstands ein Wärmebild aus den Abtastungszeilen, wobei jede Abtastungszeile um eine Entfernung beabstandet ist, die zur Geschwindigkeit des Bands 16 zur Zeit als diese spezifische Abtastung vorgenommen wurde, proportional ist.
Sobald das angepasste Wärmebild zusammengesetzt wurde, kann das Bild in Schritt 36 gefiltert werden, um hochfrequente räumliche Informationen zu entfernen. Dann können in Schritt 38 Temperaturabnormalitäten in dem Bild identifiziert werden, die sich auf in dem sich über das Band 16 bewegenden Material vorhandene heiße und/oder kalte Gebiete beziehen.
Unter Verweis auf 4 wird nun der in 3 gezeigte Filterschritt beschrieben. Zuerst wird in Schritt 40 ein Filterfenster erzeugt. Die Abmessungen des Filterfensters können von einem Benutzer des Erkennungssystems 10 für Förderbandabnormalitäten eingestellt werden, zum Beispiel unter Verwendung der Eingabevorrichtung 24. Bei manchen Ausführungsformen sind die Filterfensterabmessungen dazu eingestellt, gleich der Mindestgröße einer Abnormalität zu sein, von der ein Benutzer wünscht, dass das System 10 sie detektiert. Zum Beispiel kann ein Benutzer eine Länge und eine Breite der Mindestgröße einer zu identifizierenden Abnormalität in die Verarbeitungseinheit 14 eingeben und diese Daten werden dann verwendet, um Länge und Breite des erzeugten Filterfensters festzulegen. Abnormalitäten mit kleineren Abmessungen als denjenigen des Filterfensters werden somit im gefilterten Bild entfernt.
Sobald es erzeugt wurde, kann das Filterfenster über die Breite des zusammengesetzten Wärmebilds gefahren werden. An jeder Position in der Abtastung wird der Mittelwert der Pixel im Filterfenster berechnet (Schritt 44). Der in der Mitte gelegene Pixel im Filterfenster an jeder Position in der Abtastung wird dann auf den für diese Position berechneten Mittelwert der Pixel in diesem Filterfenster eingestellt. Sobald der Filter das Ende der Breite des Bilds erreicht hat, wird in Schritt 48 das Filterfenster zum nächsten ungefilterten Abschnitt des Bilds verschoben und der Prozess kehrt zu Schritt 42 zurück, wobei das Filterfenster über die Breite des zusammengesetzten Wärmebilds gefahren wird. Der Prozess wird wiederholt, bis keine weiteren Bilddaten gefiltert werden müssen, z. B. wenn das Förderband anhält oder das System ausgeschaltet wird.
Das Resultat ist ein gefiltertes Wärmebild, in dem hochfrequente räumliche Informationen entfernt wurden. Anders ausgedrückt wurden kleine Abnormalitäten entfernt, die heißer sind als der obere Temperaturgrenzwert oder kälter als der untere Temperaturgrenzwert, die aber kleiner sind als das Filterfenster. Diese kleinen Abnormalitäten sind somit nicht sichtbar, wenn das gefilterte Bild auf Temperatabnormalitäten durchsucht wird. Größere Abnormalitäten bleiben jedoch für die Suche sichtbar. Im Fall einer Temperaturabnormalität, die mindestens so groß ist wie die Mindestgröße, nach der gesucht wird, verhindert außerdem das Vorhandensein einiger Pixel, die außerhalb des Temperaturgrenzwerts liegen, das Erkennen dieser Abnormalität nicht, solange die übrigen die Abnormalität bildenden Pixel zum Ausgleich ausreichend weit über den Grenzwert hinaus liegen und den Mittelwert für das Filterfenster über den Grenzwert hinaus bringen. Es kann ein einfacher Temperaturgrenzwert auf das gefilterte Wärmebild angewandt werden, ohne das aufgrund von Abnormalitäten, die kleiner sind als der festgelegte Benutzergrenzwert, falsche Alarme erzeugt werden.
5 zeigt Wärmebilder vor (links) und nach (rechts) dem vorangehenden Filterprozess, in denen Ränder von Abnormalitäten unscharf sind und kleine Temperaturabnormalitäten entfernt wurden.
Man wird einsehen, dass der vorangehende Filterschritt nicht unbedingt notwendig ist. Durch Ausführen dieses Schritts wird jedoch die Gesamteffizienz des Systems 10 erhöht, da Abnormalitäten mit kleineren Abmessungen als der vom Benutzer eingestellte Grenzwert, z. B. Bereiche mit sehr wenigen Pixeln mit hohem oder niedrigem Wert, im gefilterten Bild nicht zu erkennen sind und so für die anschließende Suche nach Abnormalitäten nicht vorhanden sind. Jeder Pixel im gefilterten Bild, der den Grenzwert überschreitet, sollte Teil einer echten Abnormalität sein.
Man wird einsehen, dass alternative Verfahren zur Tiefpassfilterung auf dem Gebiet bekannt sind und statt dem Vorangehenden verwendet werden können. Zum Beispiel kann im Filterfenster ein gewichteter Durchschnitt berechnet werden, sodass die in der Mitte gelegenen Pixel mehr zum Ausgabewert beitragen als die Pixel an den Rändern oder in den Ecken des Fensters. In diesem Fall könnten Gewichtswerte pro Pixel berechnet werden, wobei das Ergebnis dem vorangehenden Mittelwertverfahren ähnlich wäre. Die Auswahl eines gewichteten oder ungewichteten Filters kann von Faktoren, wie etwa, ob die gesuchten Abnormalitäten erwartungsgemäß eine gleichmäßige Temperatur aufweisen oder nicht und ob Mängel im Material auf dem Band detektiert werden sollen oder ob das Band selbst vor temperaturbedingten Schäden geschützt werden soll, abhängig sein. Derartige Verfahren liegen nicht außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
Verweist man nun wieder zurück auf 3, kann, nachdem das Wärmebild zusammengesetzt und optional in Schritt 36 gefiltert wurde, in Schritt 38 das Wärmebild verarbeitet werden, um Pixel und Gruppen von Pixeln zu identifizieren, die Bereichen von sich über das Förderband 16 bewegendem Material entsprechen, die eine abnormal hohe (oder tiefe) Temperatur aufweisen. 6 stellt einen Prozessablauf zum Identifizieren derartiger Abnormalitäten dar. In Schritt 50 werden Pixel in dem Wärmebild identifiziert, die einen Wert aufweisen, der einen vorherbestimmten Temperaturgrenzwert übersteigt. Dieser Temperaturgrenzwert kann von einem Benutzer eingestellt werden und kann eine Absoluttemperatur sein. Alternativ kann der Grenzwert als Differenz zwischen einem maximalen Pixelwert und einem Durchschnittspixelwert für das Wärmebild eingestellt werden. Bei manchen Ausführungsformen kann die Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur in einem identifizierten Bereich überwacht und Grenzwerte basierend auf diesen Eigenschaften eingestellt werden. Außerdem oder alternativ kann die Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Teilen eines linearen Ziels verwendet werden. Zum Beispiel kann die Temperaturdifferenz zwischen der Mittellinie und den Rändern von Bandstahl in einem Walzwerk als Grenzwerte für Temperaturabnormalitäten verwendet werden.
Pixel in dem Bild, die als einen den Grenzwert übersteigenden Wert aufweisend identifiziert werden, werden dann in Schritt 52 gruppiert. Die Gruppierung kann erreicht werden, indem benachbarte Pixel als Teil derselben Abnormalität betrachtet werden. Um die Anzahl detektierter Merkmale zu konsolidieren, können Pixel, die nah beieinander liegen, einander aber nicht berühren, als zur selben Abnormalität gehörend betrachtet und somit ebenfalls gruppiert werden. Das kann erreicht werden, indem die Auflösung des gefilterten Bilds durch „Peak Picking“ oder „Valley Picking“ entweder der heißesten oder der kältesten Pixel in einem kleinen Gebiet reduziert wird, wodurch ein einziger Pixel mit reduzierter Auflösung gebildet wird. Unmittelbar benachbarte Pixel in diesem Bild mit reduzierter Auflösung können dann zu einer einzigen konsolidierten Abnormalität gehören, die mit anderen Pixeln mit reduzierter Auflösung und/oder Pixeln, die beliebigen der die Pixel mit reduzierter Auflösung bildenden Pixel mit höherer Auflösung unmittelbar benachbart sind, kombiniert werden kann.
In Schritt 54 werden für jede vermutete Abnormalität, die detektiert wurde, d. h. jede Gruppe von Pixeln, von denen vermutet wird, dass sie dieselbe Abnormalität bilden, Abmessungen berechnet und mit einer Grenzwertgröße verglichen, die ebenfalls von einem Benutzer eingestellt wird. Wenn die Grenzwertkriterien von der vermuteten Abnormalität erreicht werden, wird in Schritt 56 die vermutete Abnormalität als die Grenzwertkriterien erfüllend betrachtet und diese Abnormalität betreffende Daten können zur weiteren Analyse gespeichert werden. Wenn die vermutete Abnormalität als von geringerer Größe als die von den Grenzwertkriterien verlangte betrachtet wird, wird alternativ die Abnormalität in Schritt 58 vernachlässigt. Dieser Prozess wird für jeden Pixel oder jede Pixelgruppe mit einem das Grenzwertkriterium überschreitenden Wert wiederholt. Wenn der Schritt des Tiefpassfilterns vor diesem Schritt ausgeführt wurde, muss nicht kontrolliert werden, ob die Abnormalität ausreichende Abmessungen aufweist, da Abnormalitäten, die kleiner sind als der Grenzwert, während des Filterschritts entfernt werden. Unter derartigen Umständen können Schritte 54, 56 und 58 übersprungen werden.
Während der Erkennung und Analyse der Wärmebilddaten durch die Verarbeitungseinheit 14 können einige oder alle der erzeugten Bilder auf dem an die Verarbeitungseinheit 14 gekoppelten Display 26 angezeigt werden. Zum Beispiel kann das Display 26 Bilder vor und nach dem Tiefpassfiltern zeigen. Außerdem oder alternativ können nach der Detektion einer Abnormalität in dem Wärmebild ein oder mehrere Markierungen auf das Bild überlagert werden, um dem Benutzer anzuzeigen, wo Abnormalitäten auf dem Band 16 auftreten und welche davon die Grenzwertkriterien erfüllen usw. 7 zeigt ein von der Verarbeitungseinheit 14 erzeugtes Beispielwärmebild, das dem Benutzer angezeigt werden kann. Temperaturänderungen werden durch Farbänderungen im Bild angezeigt (in der Darstellung in 7 in schwarz-weiß angezeigt); wobei dunklere Bereiche des Bilds kalte Bereiche des Förderbands darstellen und hellere Bereiche des Bilds heiße Bereiche des Förderbands darstellen. Bei dieser Ausführungsform wurden die quadratischen Kästen um Abnormalitäten gezeichnet, die sich als die Anforderungen der vom Benutzer eingestellten Grenzwertkriterien erfüllend erwiesen haben. Diese Grenzwerte werden eingestellt, um heiße Stellen 62 im sich über das Förderband 16 bewegenden Material zu identifizieren. Wie vorangehend erläutert, können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch außerdem oder alternativ kalte Stellen in Wärmebildern identifizieren.
Zusätzlich zum visuellen Identifizieren von Temperaturabnormalitäten in einem Wärmebild kann das System 10 einen oder mehrere Alarme umfassen, die dazu konfiguriert sind, auszulösen, wenn eine Temperaturabnormalität, die die vom Benutzer eingestellten Grenzwertkriterien erfüllt, detektiert wird. Bei diesen Alarmen kann es sich um akustische oder optische Alarme handeln, zum Beispiel eine Sirene oder blinkende Leuchte, um einen Benutzer auf eine Abnormalität aufmerksam zu machen. Alarme können einem Benutzer über das Display 26 beispielsweise in Form von Meldungen auf dem Bildschirm dargeboten werden. Derartige Meldungen können, auch auf dem Bildschirm, visuell auf irgendeine Weise an einer im Wärmebild gezeigten Abnormalität angebracht sein.
Als Reaktion auf einen Alarmzustand kann die Verarbeitungseinheit 14 ein Ausgangssignal erzeugen, um ein externes Ereignis auszulösen, wie etwa ein Anhalten der Bewegung des Bands usw. Das Ausgangssignal kann die Form eines 4–20 mA-Ausgangssignals oder eines OPC(Objektverknüpfung und -einbettung für die Prozesssteuerung)-kompatiblen Signals aufweisen. OPC kann auch von der Verarbeitungseinheit 14 verwendet werden, um mit zusätzlichen Sensoren und Überwachungen zu koppeln (z. B. der Förderband-Geschwindigkeitsüberwachung 22), um zusätzliche Daten von dem Förderband 16 und etwaigen anderen assoziierten Vorrichtungen zu empfangen. OPC kann auch verwendet werden, um das Förderband-Überwachungssystem 10 mit anderen Prozesssteuerungs- und Instrumentierungssystemen zu koppeln, die in einer Anlage verwendet werden, in der das Überwachungssystem 10 installiert ist. Außerdem kann das Überwachungssystem 10 mit einem Wissensverwaltungssystem, wie etwa Knowledge Manager von ABB gekoppelt sein.
Für unterschiedliche Grenzwerte oder Kriterien können unterschiedliche Alarme implementiert werden. Außerdem oder alternativ kann ein Alarmkriterium eingestellt werden, das die Anwesenheit einer vorherbestimmten Anzahl von detektierten Abnormalitäten in einem Gebiet von Interesse verlangt, z. B. dem zuletzt abgetasteten Abschnitt des Bands bis zu einer vom Benutzer vorgegebenen Entfernung von der Abtaststelle entfernt.
Es kann eine Alarmdatenbank gepflegt werden, um Einzelheiten jedes Alarmereignisses zu speichern, einschließlich aufgezeichneter Fördererdaten und beliebiger anderer Daten, die von der Verarbeitungseinheit zur Zeit des Alarms empfangen werden. Als solche können Alarmereignisse später überprüft und analysiert werden.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein einziger Satz von Grenzwertkriterien auf die empfangenen Bilddaten angewandt, was bedeutet, dass nur Temperaturabnormalitäten identifiziert werden, die diesen einzigen Satz von Grenzwertkriterien erfüllen. Bei anderen Ausführungsformen können jedoch mehrere Filter mit unterschiedlichen Kriterien auf dieselben Eingangsdaten angewandt werden, sodass Temperaturabnormalitäten mit unterschiedlichen Eigenschaften im selben Bild identifiziert werden können. Zum Beispiel kann ein erster Filter eingestellt werden, um heiße Stellen/Bereiche in über das Förderband 16 laufendem Material zu identifizieren und ein zweiter Filter kann konfiguriert werden, um kalte Stellen in über das Förderband 16 laufendem Material zu identifizieren.
Zusätzlich zum Anwenden mehrerer Filter mit jeweils unterschiedlichen Kriterien kann bei manchen Ausführungsformen der Bereich des Wärmebilds, der verarbeitet wird, voreingestellt werden. 7 zeigt ein Paar Begrenzungslinien 64, die verwendet werden, um den Bereich des Bilds zu kennzeichnen, in dem Abnormalitäten identifiziert werden sollen. Bereiche außerhalb der Begrenzungen 64 werden nicht analysiert. Derartige Begrenzungen können zum Beispiel eingestellt werden, wenn die Breite der Abtastung des Zeilenscanners 12 breiter als das Band ist. Die Begrenzungslinien können verhindern, dass Bereiche außerhalb des Bands 16, wie etwa Seitenschienen aus Metall, Elektromotoren usw. in den Prozess des Identifizierens von Abnormalitäten einbezogen werden. Derartige Merkmale können unerwünschte Auswirkungen auf während der Bildverarbeitung durchgeführte Berechnungen verursachen. Durch Ausschneiden unerwünschter Bereiche des Bilds, beeinflussen diese Merkmale das Ergebnis der von der Verarbeitungseinheit 14 ausgeführten Grenzwertanalyse nicht. Außerdem können bei manchen Ausführungsformen zwei Förderbänder unter Verwendung eines einzigen Zeilenscanners parallel abgebildet werden. Der Scanner 12 würde dann die Breite der zwei Bänder abtasten. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, das sich auf einem Band bewegende Material jeweils einzeln zu analysieren. Es können Begrenzungen um den eine Analyse erfordernden Bereich des Bands eingestellt werden und die in 3, 4 und 6 beschriebenen Prozesse nur auf diesem Bereich für bestimmte vorgegebene Kriterien durchgeführt werden.
Bei manchen Anlagenkonfigurationen kann die Sichtverbindung des Zeilenscanners blockiert sein. Bei allen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen können ein oder mehrere zusätzliche Zeilenscanner positioniert werden, um eine vollständig unblockierte Sicht des Förderbands 16 sicherzustellen. Zum Beispiel können mehrere Scanner dazu konfiguriert werden, das Band 16 aus verschiedenen Winkeln zu betrachten. Von jedem Scanner erzeugte Infrarotdaten können dann verarbeitet und kombiniert werden, um einen einzigen Strom von Abtastungsdaten darzustellen. Abtastungsdaten vom optimal positionierten Zeilenscanner (d. h. dem Zeilenscanner mit der besten Sicht auf das Band 16) können dann ausgewählt und für die Thermografie verwendet werden, um Blockierungen zu vermeiden und die höchste Auflösung zu erreichen. Außerdem können im Fall von Blockierungen, die Störungen der Sicht verursachen, zusätzlich oder als Alternative zu dem einen oder den mehreren zusätzlichen Zeilenscannern Fleckpyrometer verwendet werden.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein Zeilenscanner mit einem oder mehreren Infrarotdetektoren bereitgestellt, um die Breite des Bands abzutasten. Bei jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen kann der Zeilenscanner durch eine Thermografiekamera (wie etwa eine Infrarotkamera) ersetzt werden, die dazu konfiguriert ist, sich entlang dem Band bewegendes Material thermografisch abzubilden. Die Thermografiekamera kann eine zweidimensionale Anordnung von Infrarotdetektoren umfassen, die auf das Band gerichtet sind. Dementsprechend kann eine zweidimensionale Abtastung oder Abbildung des Bands durchgeführt werden und die empfangenen Bilddaten können von der Verarbeitungseinheit 14 verwendet werden, um das Wärmebild des Materials auf dem Band zu erzeugen. Die Thermografiekamera kann Daten in Form von Einzelbildern zur Verarbeitung an die Verarbeitungseinheit 14 übertragen oder die Verarbeitungseinheit 14 kann selbst Einzelbilder erzeugen und sie anschließend verarbeiten.
Bei einigen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen stellt eine Bandgeschwindigkeitsüberwachung 22 an die Verarbeitungseinheit 14 eine Angabe der Bandgeschwindigkeit bereit. Obwohl das Bereitstellen einer Bandgeschwindigkeitsüberwachung 22 vorzuziehen ist, könnte bei anderen Ausführungsformen, statt die Bandgeschwindigkeitsüberwachung 22 zu verwenden, eine Analyse der Laufbahn von heißen oder kalten Stellen in dem Wärmebild zum Messen der Geschwindigkeit des Bands verwendet werden. Zum Beispiel kann die Strecke, die eine Abnormalität in einem festgelegten Zeitraum zurücklegt, und damit die zu einer beliebigen Zeit bestimmte Geschwindigkeit des Bands, in Echtzeit berechnet werden, sofern mindestens eine Abnormalität in dem Bild vorhanden ist. Die zum Bestimmen der Bandgeschwindigkeit verwendete Abnormalität muss nicht über dem zum Identifizieren oder für ein Alarmereignis erforderlichen Grenzwert liegen.

Claims

Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten, umfassend: einen Infrarot-Zeilenscanner, der einen oder mehrere Infrarotdetektoren aufweist und dazu angeordnet ist, die Oberfläche eines Förderbands in einer zur Bewegungsrichtung des Förderbands senkrechten Richtung abzutasten und Wärmebilddaten in Abhängigkeit von von dem Infrarotdetektor detektierter Infrarotstrahlung zu erzeugen; und eine Verarbeitungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Wärmebilddaten zu verarbeiten, um Temperaturabnormalitäten in dem sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegenden Material zu identifizieren.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 1, wobei das Verarbeiten der Wärmebilddaten Folgendes umfasst: Empfangen einer Vielzahl von Abtastungszeilen von dem thermischen Zeilenscanner, wobei die Abtastungszeilen eine Vielzahl von Pixeln umfassen, die jeweils einen Pixelwert aufweisen, der einer an diesem Pixel detektierten Temperatur des Materials entspricht; Zusammensetzen eines Wärmebilds des Förderbands aus der Vielzahl von Abtastungszeilen, wobei das Wärmebild aus der Vielzahl von Pixeln gebildet wird; und Identifizieren von Gruppen von Pixeln in dem Wärmebild, die Temperaturabnormalitäten in dem Material entsprechende abnormale Pixelwerte aufweisen.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten, umfassend: eine zweidimensionale Anordnung von Infrarotdetektoren, die dazu angeordnet sind, Infrarotstrahlung von der Oberfläche eines Förderbands zu empfangen und Wärmebilddaten in Abhängigkeit von der empfangenen Infrarotstrahlung zu erzeugen; und eine Verarbeitungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Wärmebilddaten zu verarbeiten, um Temperaturabnormalitäten in dem sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegenden Material zu identifizieren.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 3, wobei das Verarbeiten des Wärmebilds Folgendes umfasst: Empfangen der Wärmebilddaten von der Anordnung von Infrarotdetektoren, umfassend eine Vielzahl von Pixeln, die jeweils einen Pixelwert aufweisen, der einem von diesem Pixel detektierten Temperaturwert des Materials entspricht; Zusammensetzen eines Wärmebilds des Förderbands aus der Vielzahl von Pixeln; und Identifizieren von Gruppen von Pixeln in dem Wärmebild, die Temperaturabnormalitäten in dem Material entsprechende abnormale Pixelwerte aufweisen.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 2 oder 4, wobei vor dem Identifizieren der Gruppen von Pixeln die Verarbeitungseinheit dazu konfiguriert ist, das Bild zu filtern, um hochfrequente räumliche Informationen von dem Bild zu entfernen.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 5, wobei das Filtern Folgendes umfasst: Fahren eines Filterfensters über das Wärmebild; und Berechnen eines gefilterten Pixelwerts für den in dem Filterfenster zentrierten Pixel an jeder Abtastungsposition des Filterfensters, wobei der gefilterte Pixelwert gleich einem der Folgenden ist: a) dem Wert eines Mittelwerts der Pixel in dem Filterfenster; und b) dem Wert eines gewichteten Durchschnitts der Pixel in dem Filterfenster.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 6, wobei die Abmessungen des Filterfensters den Mindestabmessungen der von dem Band zu erkennenden Abnormalitäten entsprechen.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Gewichten des gewichteten Durchschnitts derart ist, dass näher an der Mitte des Filterfensters liegende Pixel mehr zu dem gefilterten Pixelwert beitragen als weiter von der Mitte des Filterfenster entfernte Pixel.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Ansprüchen 2 bis 8, wobei das Identifizieren Folgendes umfasst: Auswählen erster Pixel in dem Wärmebild, die einen Pixelwert aufweisen, der eine erste vorherbestimmte Grenztemperatur übersteigt; und Gruppieren von benachbarten oder annähernd benachbarten ausgewählten ersten Pixeln.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 9, wobei das Identifizieren Folgendes umfasst: Auswählen zweiter Pixel in dem Wärmebild, die einen Pixelwert aufweisen, der eine zweite vorherbestimmte Grenztemperatur übersteigt; und Gruppieren von benachbarten oder annähernd benachbarten ausgewählten zweiten Pixeln.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Identifizieren weiter das Bestimmen umfasst, ob jede Gruppe von ersten Pixeln eine Größe aufweist, die größer ist als eine erste vorherbestimmte Grenzgröße und/oder das Bestimmen, ob jede Gruppe von zweiten Pixeln eine Größe aufweist, die größer ist als eine zweite vorherbestimmte Grenzgröße.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach einem der Ansprüche 2 bis 11, weiter umfassend eine Eingabe zum Empfangen einer Angabe der Förderbandgeschwindigkeit von dem Förderband, wobei das Wärmebild in Abhängigkeit von der empfangenen Förderband-Geschwindigkeitsangabe zusammengesetzt wird.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend ein Display, das eingerichtet ist, um die Wärmebilddaten und eine oder mehrere Angaben der identifizierten Temperaturabnormalitäten in dem Wärmebild anzuzeigen.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 13, wobei die eine oder mehreren Angaben um die Abnormalitäten in dem Wärmebild gezeichnete Linien umfassen.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Eingabevorrichtung zum Empfangen von Grenzwertkriterien zum Identifizieren der Temperaturabnormalitäten.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Infrarotdetektor um einen Wärmedetektor oder einen Fotodetektor handelt und/oder wobei der Infrarotdetektor im Wellenband von einem von Nah-Infrarot, mittlerem Infrarot und Fern-Infrarot arbeitet.
Erkennungssystem für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn abhängig von Anspruch 1 oder 2, wobei der Zeilenscanner eine lineare Anordnung von Infrarotdetektoren umfasst, die dazu angeordnet ist, die Breite des Förderbands elektronisch abzutasten.
Verfahren zum Erkennen von Temperaturabnormalitäten in auf einem Förderband transportierten Material, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Abtasten der Oberfläche des Förderband in einer zur Bewegungsrichtung des Förderbands senkrechten Richtung mit einem Infrarot-Zeilenscanner; Erzeugen von Wärmebilddaten basierend auf Infrarotstrahlung, die von dem Infrarot-Zeilenscanner von dem sich auf dem Förderband bewegenden Material empfangen wird; Verarbeiten der Wärmebilddaten, um Temperaturabnormalitäten in sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegendem Material zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verarbeiten Folgendes umfasst: Empfangen einer Vielzahl von Abtastungszeilen in den erzeugten Wärmebilddaten, wobei die Abtastungszeilen eine Vielzahl von Pixelwerte aufweisenden Pixeln umfassen; Zusammensetzen eines Wärmebilds des Förderbands aus der Vielzahl von Abtastungszeilen, wobei das Wärmebild aus der Vielzahl von Pixeln gebildet wird; und Identifizieren von Gruppen von Pixeln in dem Wärmebild, die Temperaturabnormalitäten in dem Material entsprechende abnormale Pixelwerte aufweisen.
Verfahren zum Erkennen von Temperaturabnormalitäten in auf einem Förderband transportierten Material, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Richten einer zweidimensionalen Anordnung von Infrarotdetektoren auf die Oberfläche eines Förderbands; Erzeugen von Wärmebilddaten in Abhängigkeit von der empfangenen Infrarotstrahlung; und Verarbeiten der Wärmebilddaten, um Temperaturabnormalitäten in dem sich auf der Oberfläche des Förderbands bewegenden Material zu identifizieren.
Erkennungsverfahren für Förderband-Temperaturabnormalitäten nach Anspruch 20, wobei das Verarbeiten des Wärmebilds Folgendes umfasst: Empfangen der Wärmebilddaten von der Anordnung von Detektoren, wobei die Wärmebilddaten eine Vielzahl von Pixeln umfassen, die jeweils einen Pixelwert aufweisen, der einem von diesem Pixel erkannten Temperaturwert des Materials entspricht; Zusammensetzen eines Wärmebilds des Förderbands aus der Vielzahl von Pixeln; und Identifizieren von Gruppen von Pixeln in dem Wärmebild, die Temperaturabnormalitäten in dem Material entsprechende abnormale Pixelwerte aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 21, weiter umfassend das Filtern des Wärmebilds, um hochfrequente räumliche Informationen zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Filtern Folgendes umfasst: Fahren eines Filterfensters über das Wärmebild; und Berechnen eines gefilterten Pixelwertes für den in dem Filterfenster zentrierten Pixel an jeder Abtastungsposition, wobei der gefilterte Pixelwert gleich einem der Folgenden ist: a) dem Wert des Mittelwerts der Pixel in dem Filterfenster; und b) dem Wert eines gewichteten Durchschnitts der Pixel in dem Filterfenster.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Abmessungen des Filterfensters den Mindestabmessungen der von dem Band zu erkennenden Abnormalitäten entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Gewichten des gewichteten Durchschnitts derart ist, dass näher an der Mitte des Filterfensters liegende Pixel mehr zu dem gefilterten Pixelwert beitragen als weiter von der Mitte des Filterfenster entfernte Pixel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei das Identifizieren Folgendes umfasst: Auswählen erster Pixel in dem Wärmebild, die einen Pixelwert aufweisen, der eine erste vorherbestimmte Grenztemperatur übersteigt; und Gruppieren von benachbarten oder annähernd benachbarten ausgewählten ersten Pixeln.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Identifizieren weiter Folgendes umfasst: Auswählen zweiter Pixel in dem Wärmebild, die einen Pixelwert aufweisen, der eine zweite vorherbestimmte Grenztemperatur übersteigt; und Gruppieren von benachbarten oder annähernd benachbarten ausgewählten zweiten Pixeln.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, weiter umfassend das Bestimmen, ob jede Gruppe von ersten Pixeln eine Größe aufweist, die größer ist als eine erste vorherbestimmte Grenzgröße und/oder das Bestimmen, ob jede Gruppe von zweiten Pixeln eine Größe aufweist, die größer ist als eine zweite vorherbestimmte Grenzgröße.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 und 21 bis 28, weiter umfassend das Empfangen eine Angabe der Bandgeschwindigkeit von dem Förderband, wobei das Wärmebild in Abhängigkeit von der empfangenen Förderbandgeschwindigkeitsangabe zusammengesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 29, weiter umfassend das Empfangen von Grenzwertkriterien zum Identifizieren der Temperaturabnormalitäten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 29, weiter umfassend das Anzeigen der Wärmebilddaten zusammen mit einer Angabe der identifizierten Temperaturabnormalitäten auf einem Display.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei die eine oder mehreren Angaben um die Abnormalitäten in dem Wärmebild gezeichnete Linien umfassen.
Computerlesbares Speichermedium, das darauf gespeicherte computerlesbare Anweisungen aufweist, die, wenn sie von einem Prozessor in Verbindung mit einem thermischen Zeilenscanner oder einer zweidimensionalen Anordnung von Infrarotdetektoren ausgeführt werden, die Schritte nach einem der Ansprüche 18 bis 32 durchführen.