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Die Erfindung betrifft eine Wärmebildkamera mit einem Sensorpixel aufweisenden Sensorfeld.
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Die Erfindung findet Anwendung bei einem Verfahren zur Offsetkorrektur einer Wärmebildkamera.
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Bei Wärmebildkameras besteht das Problem, den Eigenanteil der Wärmestrahlung, den die Wärmebildkamera selbst auf das Sensorfeld abgibt, in den aufgenommenen Messergebnissen zu eliminieren.
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Hierzu ist es bekannt, Shutter einzusetzen und eine Offsetkorrektur mithilfe des Shutters vorzunehmen.
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Shutter sind jedoch mechanisch aufwendig und erzeugen bei Betrieb der Wärmebildkamera Geräusche. Ferner wird die Messung – respektive die Aufnahme – während des Verschlusses der Wärmebildkamera mit dem Shutter unterbrochen. Dies kann insbesondere bei sicherheitsrelevanten Anwendungen problematisch sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Wärmebildkamera und ein Offsetkorrekturverfahren bereitzustellen, mit denen eine weniger aufwendige Offsetkorrektur einer Wärmebildkamera ohne einen Shutter möglich ist.
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Die Aufgabe wird bei einer Wärmebildkamera der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass eine Blende im Strahlengang der Wärmebildkamera angeordnet ist und dass die Blende das Sensorfeld mit ihrer Projektion und/oder mit ihrem Schattenwurf in wenigstens einen wenigstens ein Sensorpixel enthaltenden, überschatteten Bereich und in wenigstens einen unüberschatteten Bereich unterteilt. So kann die Blende wenigstens eines der Sensorpixel gegenüber der aufzunehmenden Szene zumindest während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Wärmebildkamera, also beispielsweise einer Aufnahme und/oder Messung einer Szene, dauerhaft überschatten und abschirmen und ein Auftreffen von außen in die Wärmebildkamera eindringender Wärmestrahlung auf das wenigstens eine überschattete Sensorpixel vermeiden. Die Blende ist zumindest während ihres Gebrauchs im Strahlengang der Wärmebildkamera feststehend, wodurch Verstellgeräusche vermieden werden können.
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Dauerhaft überschattet bedeutet dabei, dass die Blende das wenigstens eine Sensorpixel derartig abschirmt und überschattet, dass das wenigstens eine überschattete Sensorpixel zumindest während einer Aufnahme mit der Wärmebildkamera in keinem nennenswerten und für eine qualitativ hochwertige Aufnahme störendem Umfang von außen in die Wärmebildkamera eintretender Wärmestrahlung ausgesetzt wird.
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Mithilfe eines von dem wenigstens einen überschatteten Sensorpixel ermittelten Mess- und/oder Referenzwertes kann eine von Zeit zu Zeit notwendige Offsetkorrektur der Wärmebildkamera auf diese Weise gänzlich ohne einen zumindest zeitweise sämtliche Sensorpixel abdeckenden Shutter durchgeführt werden.
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Dies kann den Vorteil haben, dass – bis auf das wenigstens eine überschattete Sensorpixel – alle übrigen Sensorpixel während der Verwendung der Wärmebildkamera dauerhaft und ohne Unterbrechung für eine Messung und/oder eine Aufnahme bereitstehen.
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Außerdem können bei einer Offsetkorrektur mit einer erfindungsgemäßen Wärmebildkamera durch einen mechanisch aufwendigen Shutter hervorgerufene Geräusche vermieden und auf eine möglicherweise verschleißanfällige und aufwendige Mechanik des Shutters verzichtet werden.
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Vorteilhafterweise kann die Blende das Sensorfeld mit ihrer Projektion und/oder mit ihrem Schattenwurf in wenigstens einen, insbesondere mehrere Sensorpixel enthaltenden, überschatteten Bereich und in wenigstens einen, insbesondere mehrere Sensorpixel enthaltenden, unüberschatteten Bereich unterteilen.
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Besonders günstig kann es dabei sein, wenn das wenigstens eine von der Blende überschattete Sensorpixel und/oder der wenigstens eine von der Blende überschattete Bereich des Sensorfeldes in einem Randbereich des Sensorfeldes angeordnet sind. So ist es möglich, dass die für eine Messung und/oder Aufnahme relevanten unüberschatteten Sensorpixel in einem Bereich des Sensorfeldes liegen, in dem von außen in die Wärmebildkamera eintretende Wärmestrahlung fokussiert auf das Sensorfeld trifft. Außerdem kann die Randlage des wenigstens einen von der Blende überschatteten Sensorpixels und/oder des wenigstens einen von der Blende überschatteten Bereichs des Sensorfeldes eine zuverlässige Abschirmung und Überschattung begünstigen.
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Um eine zuverlässige Überschattung und damit eine gute Abschirmung des wenigstens einen zu überschattenden Sensorpixels vor von außen in die Wärmebildkamera eintretender und auf das Sensorfeld treffender Strahlung zu ermöglichen, kann das wenigstens eine überschattete Sensorpixel im wenigstens einen überschatteten Bereich außerdem um wenigstens eine halbe Pixelbreite beabstandet zu einem zwischen dem überschatteten und dem unüberschatteten verlaufenden Rand des überschatteten Bereichs angeordnet sein. So ist es möglich, dass das wenigstens eine überschattete Sensorpixel mit ausreichend großer Sicherheit von der Blende überdeckt und ein ungewünschter Einfall von äußerer Wärmestrahlung auf das wenigstens eine überschattete Sensorpixel vermieden werden.
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Zweckmäßigerweise kann die Wärmebildkamera eine Korrektureinheit aufweisen, die zur Offsetkorrektur zumindest eines Sensorpixels im unüberschatteten Bereich und/oder des Sensorfeldes mittels eines von dem wenigstens einen überschatteten Sensorpixel ermittelten Messwerts eingerichtet ist.
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Zur Überschattung und Abschirmung des wenigstens einen überschatteten Sensorpixels kann die Blende so ausgebildet sein, dass sie an einander angrenzenden und/oder zueinander benachbarten und/oder sich gegenüberliegenden Kanten des Sensorfeldes angeordnete Bereiche, vorzugsweise Randbereiche, des Sensorfeldes überschattet.
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Dabei ist es möglich, dass die Blende als einteiliger oder mehrteiliger, insbesondere zweiteiliger oder dreiteiliger oder vierteiliger, oder als mehrseitiger, insbesondere zweiseitiger oder dreiseitiger oder vierseitiger, vorzugsweise rechteckiger, oder als kreisringförmiger oder allgemein ringförmiger Rahmen ausgebildet ist. Entsprechend der Blendenform kann ein oder der von der Blende unüberschattete Bereich des Sensorfeldes dann insbesondere eine rechteckige oder eine kreisförmige Form aufweisen, während ein oder der von der Blende überschattete Bereich dieselbe Form hat wie die Blende, nämlich insbesondere die Form eines dreiseitigen oder vierseitigen oder eines kreisringförmigen Rahmens.
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Zur Weiterverarbeitung eines von dem nicht überschatteten Bereiche des Sensorfeldes aufgenommenen Bildes oder der Messwerte kann es günstig sein, wenn der überschattete Bereich so gestaltet ist, dass der unüberschattete Bereich eine Rechteckform aufweist.
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Dabei sei darauf hingewiesen, dass der von der Blende überschattete Bereich des Sensorfeldes nicht zusammenhängend sein muss. Beispielsweise können sich gegenüberliegende Ränder des Sensorfeldes von der Blende überschattet sein.
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Besonders günstig kann es sein, wenn die Blende für Wärmestrahlung undurchlässig ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Blende mit einem für Wärmestrahlung undurchlässigen Material beschichtet ist und/oder selbst aus solch einem Material besteht.
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Die Qualität der Offsetkorrektur kann gesteigert werden, wenn die Wärmebildkamera, vorzugsweise an der Blende und/oder an einer Außenseite ihres Gehäuses, wenigstens einen Temperatursensor aufweist, der insbesondere mit einer oder der Korrektureinheit verbindbar und/oder in Gebrauchsstellung verbunden ist. So ist es möglich, einen mit dem wenigstens einen Temperatursensor gemessenen Temperaturwert als Referenzwert in die Offsetkorrektur einfließen zu lassen.
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Grundsätzlich ist es möglich, dass die Wärmebildkamera linsenlos ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft kann es aber sein, wenn die Wärmebildkamera wenigstens ein optisches System, insbesondere mit einer ersten und einer zweiten optischen Linse aufweist, das zur Erzeugung eines reellen Zwischenbildes im Strahlengang der Wärmebildkamera eingerichtet ist. Wenn die Blende im Strahlengang der Wärmebildkamera im Ort des oder eines von dem oder wenigstens einem optischen System erzeugten reellen Zwischenbildes angeordnet ist, kann die Blende bzw. ihr Schattenwurf scharf auf dem Sensorfeld abgebildet sein, so dass sich also ein scharf begrenzter Rand zwischen dem überschatteten und dem unüberschatteten Bereich des Sensorfeldes ausbildet. Die Blende kann somit als Feldblende wirken. Eine Anordnung der Blende außerhalb des Ortes des reellen Zwischenbildes ist zwar möglich, kann jedoch dazu führen, dass die Blende bzw. ihr Schattenwurf mit unscharfen Rändern auf dem Sensorfeld abgebildet wird, so dass sich Sensorpixel, die im Bereich der unscharfen Ränder der Blende liegen, weder zur Offsetkorrektur noch zur Messung nutzen lassen. Im Extremfall erfolgt durch eine derartig außerhalb der Position des reellen Zwischenbildes positionierte Blende dann nur eine Helligkeitsverminderung des aufgenommenen Bildes, so dass die Blende dann lediglich wie eine Aperturblende wirkt.
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Die Sensorpixel des Sensorfeldes können bevorzugt als Bolometer ausgebildet sein. Grundsätzlich funktioniert die Erfindung jedoch auch mit anders ausgebildeten Sensorpixeln.
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Das wenigstens eine überschattete Sensorpixel kann im Gegensatz zu blindgeschalteten Bolometern bzw. Sensorpixeln baugleich zu einem unüberschatteten Sensorpixel ausgebildet sein, wodurch eine direkte Vergleichbarkeit der mit den jeweiligen Sensorpixeln erfassten Messwerten möglich ist.
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Für die Durchführung einer erfolgreichen Offsetkorrektur kann es von Vorteil sein, wenn die Wärmebildkamera ein Mittel zur Berechnung eines Offset-Korrekturwertes auf Basis eines mittels des wenigstens einen überschatteten Sensorpixels und/oder mittels der unüberschatteten Sensorpixel erfassten Messwertes und/oder auf Basis eines mittels des oder wenigstens eines Temperatursensors erfassten Temperaturwerts aufweist.
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Das Mittel zur Berechnung des Offset-Korrekturwertes kann dazu dienen, eine szeneunabhängigen Pixeldrift zu bestimmen und eine Bildkorrektur vorzubereiten.
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Für die Handhabung der Wärmebildkamera kann es außerdem vorteilhaft sein, wenn die Wärmebildkamera wenigstens eine insbesondere für die Speicherung von Messwerten und/oder Aufnahmen geeignete Datenspeichereinrichtung und/oder wenigstens eine Datenschnittstelle zum Auslesen von Daten aufweist. So ist es möglich, die mit der Wärmebildkamera aufgenommenen Bildinformationen zwischenzuspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt an ein externes Gerät, wie beispielsweise einen Computer, zu übertragen.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Wärmebildkamera auch ein Mittel zur Berechnung von Temperaturwerten aufweist, mit dem aus den von den einzelnen Sensorpixeln ermittelten Messwerten Temperaturen berechnet werden können.
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Das Mittel zur Berechnung von Temperaturwerten und/oder das Mittel zur Berechnung eines Offset-Korrekturwertes und/oder die CPU und/oder die Korrektureinheit und/oder die Datenspeichereinrichtung können mit einer Anzeigevorrichtung und/oder mit einer oder der Datenschnittstelle verbunden sein, um die jeweiligen Daten auslesen und/oder ausgeben bzw. anzeigen zu können.
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Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise ein Display für Bildinformationen und eine Temperaturanzeige umfassen und/oder aufweisen.
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Gemäß einer Anwendung der Erfindung ist bei einem Verfahren zur Offsetkorrektur einer Wärmebildkamera erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass wenigstens ein Sensorpixel des Sensorfeldes von einer im Strahlengang der Wärmebildkamera angeordneten Blende während einer Aufnahme mit der Wärmebildkamera überschattet wird, während außerhalb eines Schattenwurfs der Blende befindliche Sensorpixel von der Blende unüberschattet bleiben und einer von außen in die Wärmebildkamera eintretenden Strahlung ausgesetzt werden.
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Zweckmäßigerweise kann aus einem von dem wenigstens einen überschatteten Sensorpixel ermittelten Messwert ein Offset-Korrekturwert gebildet werden, der an eine Korrektureinheit der Wärmebildkamera übertragen wird, welche Korrektureinheit auf Basis des Offset-Korrekturwertes eine Offsetkorrektur wenigstens eines unüberschatteten Sensorpixels durchführt.
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Dabei kann der Offset-Korrekturwert durch eine Mittelwertbildung über einzelne Messwerte überschatteter Sensorpixel ermittelt werden.
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Es ist aber auch möglich, dass der Offset-Korrekturwert durch ein einzelne Messwerte mehrerer überschatteter Sensorpixel berücksichtigendes Interpolationsverfahren ermittelt wird.
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Dabei kann das Interpolationsverfahren mit einer Interpolationskurve durchgeführt werden, wobei die Interpolationskurve, beispielsweise als Spline-Kurve, in der Wärmebildkamera hinterlegt sein kann.
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Alternativ oder ergänzend dazu kann die Interpolationskurve aber auch ermittelt werden, indem zu Beginn des Betriebs der Wärmebildkamera alle Sensorpixel des Sensorfeldes überdeckt und von den Sensorpixeln erfasste Messwerte, insbesondere von einer oder der Korrektureinheit, ausgewertet werden.
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Eine sehr genaue Offsetkorrektur ist möglich, wenn der Offset-Korrekturwert durch eine sensorpixelabhängige Erfassung von Messwerten überschatteter und/oder unüberschatteter Sensorpixel ermittelt wird.
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Das bisher beschriebene Offsetkorrekturverfahren kann noch genauer durchgeführt werden und besser an Umgebungsbedingungen angepasst werden, wenn mithilfe wenigstens eines an der Wärmebildkamera vorgesehenen Temperatursensors bestimmte Temperaturmesswerte bei der Ermittlung eines oder des Offset-Korrekturwertes berücksichtigt werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Wärmebildkamera, wie sie weiter oben und in den Ansprüchen 1 bis 13 beschrieben ist, für die Durchführung des erfindungsgemäßen Offsetkorrekturverfahrens geeignet ist.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen in teilweise stark schematisierter Darstellung:
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1 eine erfindungsgemäße Wärmebildkamera in stark schematisierter Darstellung mit ihren erfindungswesentlichen Komponenten,
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2 eine Draufsicht auf ein dem Stand der Technik entsprechendes Sensorfeld ohne erfindungsgemäße Blende,
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3 eine Draufsicht auf ein Sensorfeld mit einer erfindungsgemäßen Blende in einer ersten Ausgestaltung mit zwei sich gegenüberliegenden, rechteckigen Rahmenabschnitten oder Blendenschenkeln, wobei die Blende so im Strahlengang der Wärmebildkamera angeordnet ist, dass sie zwei sich gegenüberliegende Randbereiche des Sensorfeldes überschattet,
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4 das in 3 dargestellte Sensorfeld mit einer anderen erfindungsgemäßen, aus zwei einzelnen halbmondförmigen Rahmenabschnitten oder Blendenschenkeln bestehenden Blende, wobei die Blende so im Strahlengang der Wärmebildkamera angeordnet ist, dass sie zwei sich gegenüberliegende Randbereiche des Sensorfeldes überschattet, sowie
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5 eine schematisierte Seitenansicht eines optischen Systems einer erfindungsgemäßen Wärmebildkamera mit einer ersten und einer zweiten optischen Linse und mit einem in Einfallsrichtung der Wärmestrahlung hinter der zweiten optischen Linse angeordneten Sensorfeld, wobei im Strahlengang der Wärmebildkamera zwischen der ersten und der zweiten optischen Linse im Ort eines reellen Zwischenbildes die Blende angeordnet ist.
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Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Wärmebildkamera weist gemäß der stark schematisierten Darstellung in Form eines Blockschaltbildes in 1 ein Sensorfeld 3 mit in einem Raster angeordneten Sensorpixeln 2 auf. Die Sensorpixel 2 sind zur Absorption von Wärmestrahlung und zum Umwandeln der absorbierten Wärmestrahlung in einen Messwert eingerichtet.
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Gemäß den 3 und 4 weist die erfindungsgemäße Wärmebildkamera 1 eine Blende 4 auf, die so im Strahlengang 33 der Wärmebildkamera 1 angeordnet ist, dass sie wenigstens ein Sensorpixel 5 des Sensorfeldes 3 dauerhaft überschattet.
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2 zeigt ein ebenfalls stark schematisiert dargestelltes Sensorfeld 3 einer Wärmebildkamera 7, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, auf. Deutlich ist zu erkennen, dass das Sensorfeld 6 der Wärmebildkamera 7 gemäß dem Stand der Technik keine Blende 4 aufweist, die wenigstens ein Sensorpixel 2 des Sensorfeldes 6 überschattet. Hierbei wird zur in bestimmten Zeitabständen notwendigen Offsetkorrektur ein Shutter eingesetzt.
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Die Blende 4 unterteilt das erfindungsgemäße Sensorfeld 3 mit ihrem Schattenwurf in zwei Sensorpixel 2, 5 enthaltende, überschattete Bereiche 8 und einen, unüberschatteten Bereich 9. Wie die 3 und 4 zeigen, ist der unüberschattete Bereich 9 zwischen den beiden von der Blende 4 überschatteten Bereichen 8 angeordnet.
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Dabei befinden sich das wenigstens eine von der Blende 4 überschattete Sensorpixel 5 und die beiden von der Blende 4 überschatteten Bereiche 8 des Sensorfeldes 3 jeweils in einem Randbereich 10 des Sensorfeldes 3.
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Das wenigstens eine überschattete Sensorpixel 5 in jedem der beiden überschatteten Bereiche 8 ist um wenigstens eine halbe Pixelbreite beabstandet zu einem zwischen dem überschatteten Bereich 8 und dem unüberschatteten Bereich 9 verlaufenden Rand 11 des überschatteten Bereichs 8 angeordnet.
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Die Wärmebildkamera 1 weist ferner eine Korrektureinheit 12 auf, die zur Offsetkorrektur wenigstens eines Sensorpixels 13 im unüberschatteten Bereich 9 bzw. zur Offsetkorrektur des Sensorfeldes 3 mittels eines von dem wenigstens einen überschatteten Sensorpixel 5 ermittelten Offsetkorrekturwerts eingerichtet ist.
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Gemäß 1 ist die Korrektureinheit 12 mit einer CPU 14 der Wärmebildkamera 1 verbunden. Die CPU 14 ist zur Verarbeitung der Bild-, Mess- und/oder Temperaturwerte und/oder -daten eingerichtet.
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Ferner können von der Wärmebildkamera 1 aufgezeichnete Daten mithilfe der CPU 14 und einer Datenspeichereinrichtung 15 der Wärmebildkamera 1 zwischengespeichert und/oder zur Weiterverarbeitung und/oder zur Wiedergabe etwa an einen (externen) Computer oder an eine externe Wiedergabeeinheit (in den Figuren nicht dargestellt) übertragen werden. Die Übertragung der Daten erfolgt über eine drahtgebundene Datenschnittstelle 16 und/oder eine drahtlose Datenschnittstelle 17, die die Wärmebildkamera 1 aufweist.
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Zur Präsentation mit der Wärmebildkamera 1 aufgezeichneter Aufnahmen und ermittelter Temperaturmesswerte weist die Wärmebildkamera 1 eine Anzeigevorrichtung 30 auf, die ein Display 18 und eine Temperaturanzeige 19 umfasst. Die Anzeigevorrichtung 30 mit dem Display 18 und der Temperaturanzeige 19 ist in 1 stark vereinfacht dargestellt.
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Die Blende 4 ist so ausgebildet, dass sie an sich gegenüberliegenden Kanten des Sensorfeldes 3 angeordnete Randbereiche 20 und 21 des Sensorfeldes 3 überschattet. In einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Wärmebildkamera überschattet die Blende 4 an einander angrenzende Kanten angeordnete, zueinander benachbarte Bereiche des Sensorfeldes 3.
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Die in den 3 und 4 dargestellte Blende 4 weist zwei einzelne, voneinander getrennte Blendenschenkel 22 und 23 auf, die das in Richtung Pf. 1 der in die Wärmebildkamera 1 eintretenden Wärmestrahlung hinter ihnen angeordnete Sensorfeld 3 überschatten.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Blende als dreiseitiger oder vierseitiger, insbesondere rechteckiger, oder als kreisringförmiger Rahmen ausgebildet, der das Sensorfeld 3 so überschattet, dass ein von der Blende 4 unüberschatteter Bereich 7 des Sensorfeldes 3 eine der Form der Blende 4 entsprechende, insbesondere eine rechteckige oder kreisförmige, Form aufweist.
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Bei der in 4 dargestellten Blende 4 sind die zwei sich in Gebrauchsstellung gegenüberliegenden Blendenschenkel 22 und 23, die sich gegenüberliegend angeordnete Randbereiche 20 und 21 des Sensorfeldes 3 überschatten, halbmondförmig ausgebildet.
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Allen erfindungsgemäßen Blenden 4 ist gemein, dass sie für Wärmestrahlung undurchlässig sind, also insbesondere, dass die Blenden 4 mit einem Material beschichtet sind bzw. aus einem Material bestehen, das für Wärmestrahlung undurchlässig ist.
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Um das Offsetkorrekturverfahren mit noch größerer Genauigkeit durchführen zu können, weist die Wärmebildkamera 1 an der Blende 4 und an ihrer Außenseite 24 ihres Gehäuses 25 wenigstens jeweils wenigstens einen Temperatursensor 26 auf, die in Gebrauchsstellung mit der Korrektureinheit 12 verbunden sind.
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Um von außen in die Wärmebildkamera 1 eintretende Wärmestrahlung auf dem Sensorfeld 3 zu fokussieren, weist die Wärmebildkamera 1 gemäß 5 wenigstens ein optisches System 27 mit einer ersten und einer zweiten optischen Linse 31 und 32 auf. Das optische System 27 ist zur Erzeugung eines reellen Zwischenbildes im Strahlengang 33 der Wärmebildkamera 1 eingerichtet.
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Gemäß 5 ist die Blende 4 an einer Stelle im Strahlengang 33 der Wärmebildkamera 1 angeordnet, die dem Ort 34 des von dem optischen System 27 erzeugten reellen Zwischenbildes entspricht.
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Wie 5 zu entnehmen ist, befindet sich der Ort 34 des von dem optischen System 27 erzeugten reellen Zwischenbildes zwischen der ersten optischen Linse 31 und der zweiten optischen Linse 32.
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In Richtung Pf. 1 der einfallenden Wärmestrahlung hinter der zweiten optischen Linse 32 ist das Sensorfeld 3 positioniert.
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Die Anordnung der Blende 4 an dem Ort 34 des reellen Zwischenbildes hat den Vorteil, dass die Blende 4 bzw. ihr Schattenwurf scharf auf dem Sensorfeld 3 abgebildet werden, sich also der Rand 11 zwischen dem überschatteten und dem unüberschatteten Bereich 8 und 9 des Sensorfeldes 3 scharf begrenzt ausbildet.
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Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform der Wärmebildkamera, ist die Blende 4 im Strahlengang 33 jedoch nicht im Ort 34 des reellen Zwischenbildes angeordnet. Dann fungiert die Blende 4 als Aperturblende, die die Intensität oder Helligkeit des aufzunehmenden Bildes reduzieren kann. Der Rand 11 des Schattenwurfs der Blende 4 auf dem Sensorfeld 3 ist jedoch in diesem Fall weniger scharf ausgebildet.
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Die Sensorpixel 2, 5 und 13 des Sensorfeldes 3 sind in einer FPA (focal plane array) angeordnet. Zudem sind sämtliche Sensorpixel 2, 5 und 13 als baugleiche Bolometer ausgebildet.
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Die schematische Zeichnung der Wärmebildkamera 1 gemäß 1 zeigt, dass die Wärmebildkamera 1 ein Mittel 28 zur Berechnung eines Offset-Korrekturwertes auf Basis von dem wenigstens einen überschatteten Sensorpixel 5 und/oder auf Basis von den unüberschatteten Sensorpixeln 13 erfassten Messwerten und/oder auf Basis eines von dem wenigstens einen Temperatursensor 26 erfassten Temperaturwertes und ein Mittel 29 zur Berechnung eines Temperaturwertes auf Basis der von den Sensorpixeln 2, 5, 13 erfassten Messwerte aufweist.
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Die CPU 14, die Korrektureinheit 12 und das Mittel 29 zur Berechnung eines Temperaturwertes sind mit der Anzeigevorrichtung 30 und im Einzelnen mit dem Display 18 und der Temperaturanzeige 19 zum Datenaustausch verbunden.
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Mit der Wärmebildkamera 1 lässt sich nachfolgend beschriebenes Verfahren zur Offsetkorrektur der Wärmebildkamera 1 durchführen:
Das wenigstens eine überschattete Sensorpixel 5 des Sensorfeldes 3 wird von der im Strahlengang der Wärmebildkamera 1 angeordneten, feststehenden Blende 4 überschattet, während außerhalb eines Schattenwurfs der Blende 4 befindliche Sensorpixel 13 von der Blende 4 unüberschattet bleiben und einer von außen in die Wärmebildkamera 1 eintretenden Wärmestrahlung ausgesetzt werden.
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Aus einem von dem wenigstens einen überschatteten Sensorpixel ermittelten Messwert wird ein Offset-Korrekturwert gebildet, der an die Korrektureinheit 12 der Wärmebildkamera 1 übertragen wird. Auf Basis des Offset-Korrekturwertes führt die Korrektureinheit 12 dann eine Offsetkorrektur zumindest der unüberschatteten Sensorpixel 13 durch.
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Ein aufgenommenes Bild und ermitteltete Daten können zur Ausgabe an einen Benutzer der Wärmebildkamera 1 an die Anzeigevorrichtung 30 der Wärmebildkamera 1 übertragen und dort angezeigt werden.
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Der Offset-Korrekturwert kann von dem Mittel 28 zur Berechnung eines Offset-Korrekturwertes berechnet werden.
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Die Ermittlung des Offset-Korrekturwerts erfolgt dabei beispielsweise anhand einer Mittelwertbildung über einzelne Messwerte überschatteter Sensorpixel 5.
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Der Offset-Korrekturwert kann auch durch ein einzelne Messwerte der überschatteten Sensorpixel 5 berücksichtigendes Interpolationsverfahren bestimmt, insbesondere berechnet, werden. Auch dies kann mithilfe des Mittels 28 zur Berechnung des Offset-Korrekturwertes erfolgen.
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Es ist ebenfalls möglich, das Interpolationsverfahren mithilfe einer Interpolationskurve durchzuführen, die in der Wärmebildkamera 1 beispielsweise in der Datenspeichervorrichtung 15 und/oder in der CPU 14 gespeichert ist.
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Alternativ oder ergänzend dazu ist es auch möglich, dass eine oder die Interpolationskurve ermittelt wird, indem vor einer Verwendung der Wärmebildkamera 1 zunächst alle Sensorpixel 2, 5 und 13 des Sensorfeldes 3, vorzugsweise einmalig, überdeckt und von vor außen in die Wärmebildkamera 1 eintretender Wärmestrahlung abgeschirmt werden, um von den Sensorpixeln 2, 5 und 13 erfasste Messwerte, insbesondere mithilfe der Korrektureinheit 12 und/oder mithilfe des wenigstens einen Mittels 28 zur Berechnung des Offset-Korrekturwertes, auszuwerten.
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Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des Offset-Korrekturwertes, auf dessen Basis die Korrektureinheit 12 die Offsetkorrektur vornimmt, besteht darin, den Offset-Korrekturwert durch eine sensorpixelabhängige Erfassung und insbesondere Auswertung von Messwerten überschatteter und/oder unüberschatteter Sensorpixel 2, 5 und 13 zu ermitteln und insbesondere zu berechnen.
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Bei der Ermittlung eines Offset-Korrekturwertes kann die Wärmebildkamera 1, insbesondere die Korrektureinheit 12, auch von dem wenigstens einen an der Außenseite 24 des Gehäuses 25 der Wärmebildkamera 1 vorgesehenen Temperatursensor 26 bestimmte Temperaturmesswerte berücksichtigen.
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Die Wärmebildkamera 1 mit dem Sensorpixel 2, 5 und 13 aufweisenden Sensorfeld 3 kann charakterisiert werden, dass die Blende 4 im Strahlengang der Wärmebildkamera 1 angeordnet ist, wobei die Blende 4 das Sensorfeld mit ihrem Schattenwurf in den wenigstens einen überschatteten Bereich 8 mit wenigstens einem überschatteten Sensorpixel 5 und in den wenigstens einen unüberschatteten Bereich 9 mit unüberschatteten Sensorpixeln 13 unterteilt. Durch die dauerhafte Überschattung wenigstens eines Sensorpixels 5 kann die in bestimmten Zeitabständen und in Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebung und der Eigentemperatur der Wärmebildkamera 1 notwendige Offsetkorrektur der von der Blende 4 unüberschatteten Sensorpixel 13 durchgeführt werden.
