WO2008107117A1 - Method and device for adaptively altering an integration time of an infrared sensor - Google Patents

Method and device for adaptively altering an integration time of an infrared sensor Download PDF

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WO2008107117A1
WO2008107117A1 PCT/EP2008/001596 EP2008001596W WO2008107117A1 WO 2008107117 A1 WO2008107117 A1 WO 2008107117A1 EP 2008001596 W EP2008001596 W EP 2008001596W WO 2008107117 A1 WO2008107117 A1 WO 2008107117A1
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temperature
infrared sensor
integration time
electronic circuit
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Siegbert Dühring
Jürgen ZETTNER
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Thermosensorik Gmbh
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    • G01J2005/0077—Imaging

Definitions

  • the invention relates to a method for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to the preamble of claim 13.
  • Imaging thermography has been established for years as a non-contact and nondestructive testing method (Theory and Practice of Infrared Technology for Nondestructive Testing / Xavier P.V. Maldague - John Wiley & Sons, 2001).
  • this method the heat flow radiating from an excited specimen is recorded in the form of an image with at least one infrared camera, transmitted further to a computing unit and evaluated there manually or by means of image processing.
  • the dynamic range of the infrared sensor used must be optimally adapted to the intensity range of the observed scene.
  • DE 41 30 941 A1 a method is known in which the integration time of the individual photoelements of a multiphotodiode sensor is adapted to the incident light intensity and thus the dynamic range of the sensor is fully controlled.
  • DE 696 16 159 T2 discloses a method for ambient light-dependent automatic gain control for electronic image recording cameras, in which an ambient light-dependent reference voltage controls the integration time of the photosensitive elements of the camera.
  • a disadvantage of such methods is that they only work correctly in the conventional visible wave range. In the infrared wave range, methods fail that set the integration time as a function of the intensity.
  • US 2002/0117621 A1 discloses an infrared image device in which recorded digital image data are corrected. The correction is based on calibration data obtained before taking the image data become. Such a subsequent correction of the image data is expensive.
  • DE 10 2005 010 754 A1 discloses a method for monitoring a spray jet during thermal spraying of sprayed material containing at least two different materials by means of imaging infrared thermography.
  • the thermographic measured values are divided into at least two regions of the radiation intensity and assigned to the respective image data for the at least two materials.
  • An adaptation of the infrared camera to the different radiation intensities of the materials is not provided.
  • the invention has for its object to provide a simple and reliable method by which an infrared sensor is automatically adapted to an object to be tested.
  • the dynamic range of an infrared sensor can be easily and reliably adapted to an object to be tested if the integration time of the infrared sensor is determined as a function of temperature information of the excited and tested object.
  • the dynamic range of the infrared sensor can be optimally adjusted automatically to the temperature range of interest of the object to be examined.
  • the intensity does not represent a reliable variable for changing the integration time.
  • the change in the integration time as a function of the temperature information of the object can falsify the measurement results both by overdriving the infrared sensor and its inherent noise and the noise of an analog -Digital- conversion are largely excluded.
  • the setting value determined as a function of the temperature information is an optimized setting value of the integration time such that the dynamic range of the infrared sensor is better utilized.
  • the temperature information can be determined from a temperature image, which was converted from the intensity image, or measured on the object to be tested. Furthermore, as the temperature information, an expected temperature of the object can be used.
  • a development according to claim 2 enables a dynamic adaptation of the integration time to different intensity images of an image sequence and thus a higher flexibility in the evaluation of the intensity images.
  • the adaptation of the integration time can be carried out in particular between the recording of two successive intensity images of an image sequence, so that the dynamic range of the infrared sensor is adapted very dynamically to the changing temperature range of the object to be tested.
  • a setting according to claim 3 ensures a higher flexibility of the image evaluation and a higher precision of the adaptation of the dynamic range of the infrared sensor to the object to be tested.
  • a development according to claim 4 ensures maximum flexibility of the image evaluation and maximum precision of the adjustment of the dynamic range of the infrared sensor.
  • a development according to claim 5 allows a much faster and easier adaptation of the integration time of the infrared sensor to the male and to be tested object.
  • a rapid adjustment of the integration time is required.
  • the possible setting values for the integration time and the associated indices are summarized in the table and buffered in the electronic circuit on the infrared sensor. The selection and setting of the respective adjustment value of the integration time is quick and easy via the respective index.
  • the integration time of the infrared sensor with the excitation source used can be accurately timed.
  • a determination of the temperature information according to claim 7 allows an optimal adaptation of the integration time to the interesting and changing temperature range of the object to be tested.
  • the infrared sensor With the infrared sensor, at least one intensity image of the object to be tested is recorded. The recording is performed with a first adjustment value for the integration time, which serves as the default setting. The recorded intensity image is converted into a temperature image, from which the current temperature range of the object to be examined is determined. Depending on this temperature range, a second, with respect to the dynamic range optimized setting for the dynamic range setting optimized for the integration time set and used to capture at least one of the subsequent intensity images.
  • a development according to claim 8 allows a simple and rapid adaptation of the integration time when the characteristic temperature value falls within one of the predefined temperature ranges.
  • a determination of the at least one further setting value according to claim 9 enables a faster and easier adaptation of the integration time of the infrared sensor to the recorded scene.
  • the change of the integration time can be adapted not only to the whole recorded scene, but precisely to an image detail, such as the object to be examined.
  • the fixed section is a part of the object to be examined or the object to be examined in total.
  • a direct adaptation of the integration time of the infrared sensor is made possible to the temperature of the object to be examined.
  • the temperature can be measured by contact with the object to be examined or contactless.
  • a temperature information according to claim 11 can be easily evaluated.
  • the expected temperature of the object can be estimated with a known excitation by the excitation source or determined by preliminary experiments. An evaluation of a temperature image or a temperature measurement are not required.
  • a development according to claim 12 enables a simple and rapid adjustment of the integration time based on the expected temperature of the object to be tested.
  • the invention is further based on the object to provide a simple and reliable device with which an infrared sensor is automatically adaptable to an object to be tested.
  • a data line according to claim 14 enables a simple and fast transmission of data to the electrical circuit and thus a simple and fast initialization of this.
  • a development according to claim 15 allows a quick selection and setting of a set value for the integration time. This is advantageous in particular when the integration time between the recording of two successive intensity images is adjusted.
  • a control line according to claim 16 allows easy selection of a set value for the integration time by means of the arithmetic unit.
  • a synchronization line according to claim 17 allows a tuning of the integration time with the excitation source used.
  • a temperature measuring device enables a simple and direct adaptation of the integration time of the infrared sensor. sors to the temperature of the object to be examined.
  • the temperature measuring device can be designed as a non-contact temperature measuring device or as an attached to the object to be tested temperature sensor.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a second embodiment
  • FIG. 3 is a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a third embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a fourth exemplary embodiment
  • the device comprises an excitation source 1 for exciting and heating an object 2 to be tested and an associated control unit 3 for controlling the excitation source 1.
  • the control unit 3 is connected to the excitation source 1 via a first control line 4.
  • the excitation source 1 can be designed, for example, as a laser or as a flashlamp.
  • the device has an infrared camera 5 and a computing unit 6.
  • the infrared camera 5 comprises an objective 7, an imaging infrared sensor 8 with a multiplicity of pixels 9 and an associated electronic circuit 10.
  • the infrared sensor 8 is connected to the electronic circuit 10 via a video line 11. This is in turn connected via a data line 12 to the arithmetic unit 6. In addition, the arithmetic unit 6 is connected via a second control line 13 to the electronic circuit 10, which in turn is connected via a bus line 14 to the infrared sensor 8.
  • the control unit 3 is connected via a first synchronization line 15 to the electronic circuit 10, which in turn is connected via a second synchronization line 16 to the infrared sensor 8.
  • the electronic circuit 10 comprises a memory 17 in which a plurality of adjustment values ti (l) to ti (n) are stored for an integration time ti of the infrared sensor 8.
  • the memory 17 may be non-volatile or volatile.
  • the electronic circuit 10 is designed such that the setting values ti (l) to t ⁇ n) in dependence on a temperature information T of the object 2 can be determined and adjusted.
  • the arithmetic unit 6 displays the table with the possible setting values t ⁇ (l) to t ⁇ n). for the integration time ti and the associated indices i via the data line 12 to the electronic circuit 10 and stored there in the memory 17.
  • the table is already stored in the memory 17, so that transmission from the arithmetic unit 6 to the electronic circuit 10 can be dispensed with.
  • the arithmetic unit 6 additionally defines a table (Table 2) for the time sequence of the setting values t.sub.i (l) to t.sub.n) to be used and likewise transmits it to the electronic circuit 10.
  • Table 2 a table for the time sequence is already stored in the electronic circuit 10, so that a transmission can be dispensed with.
  • the infrared sensor 8 is first operated with the first set value ti (l) given in the table for the integration time ti.
  • the residence times ⁇ t (l) to ⁇ t (m) and the time sequence of the setting values ti (l) to ti (n) are determined as a function of an expected temperature T of the object 2.
  • the expected temperature T of the object 2 thus serves as temperature information as a function of which the setting values t 1) to t 1 (n) are selected and determined.
  • the expected temperature T of the object 2 can be determined by preliminary experiments in which the object 2 is excited by means of the excitation source 1 and the actual Liche temperature of the object 2, for example, by measurement, is determined. Furthermore, the expected temperature T of the object 2 can be estimated on the basis of the excitation characteristic of the excitation source 1 and the object geometry as well as the object properties.
  • the adjustment values ti (l) to t ⁇ n) can be set identically for all the pixels 9 of the infrared sensor 8 or for different regions from pixels 9 to individual pixels 9 independently of one another.
  • the temperature information T is obtained by converting at least one recorded intensity image into a temperature image.
  • the table is already present in the electronic circuit 10, so that the transmission can be dispensed with.
  • the control unit 3 controls the excitation source 1 and at the same time gives a start pulse to the electronic circuit 10.
  • the excitation source 1 excites the object 2.
  • a continuous image sequence of intensity images of the object 2 is simultaneously recorded.
  • a first intensity image is taken with the first setting value ti (l), which serves as the default setting.
  • the obtained intensity image is transmitted via the data line 12 to the arithmetic unit 6, which converts the intensity image into a temperature image.
  • a characteristic temperature value T is determined as the temperature information, which with predefined ned temperature ranges .DELTA.T (1) to .DELTA.T (n) is compared.
  • the adaptation of the integration time ti via the selection of the setting values ti (l) to ti (n) can take place both between the recording of different image sequences and between the recording of two successive intensity images. Furthermore, the adaptation of the integration time t ⁇ for all pixels 9 of the infrared sensor 8 may be identical or for regions of pixels 9 to individual pixels 9 independently of one another. Tables 3 and 4 illustrate the selection of the setting values t ⁇ (l) to ti (n):
  • Table 4 Table 3 If the temperature information is obtained from a defined section of the intensity image which corresponds to the object 2 to be tested, then the dynamic range of the infrared sensor 8 can be optimally adapted automatically to the temperature range of interest of the object 2 to be examined.
  • a second embodiment of the device according to the invention will be described with reference to FIG.
  • Structural identical parts receive the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made.
  • Structurally different but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following a.
  • the main difference with respect to the first embodiment is that a temperature measuring device 18 is provided in the form of a non-contact temperature measuring device, which is connected via a temperature measuring line 19 to the arithmetic unit 6a. The temperature T of the object 2 to be examined can thus be measured directly.
  • the temperature measuring device 18 detects the temperature T of the object 2 to be examined and supplies temperature information measured as temperature information. values of the temperature T in analog or already digitized form to the arithmetic unit 6a.
  • the arithmetic unit 6a checks in which of the previously established temperature ranges .DELTA.T (1) to .DELTA.T (n) the respective temperature value measured by means of the temperature measuring device 18 falls.
  • the computing unit 6a transmits the corresponding index i to the electronic circuit 10a, wherein associated in the electronic circuit 10a of this temperature range .DELTA.T (i) set value t r (i) is selected from the data stored in the electronic circuit 10a table.
  • the electronic circuit 10a takes over the switching of the infrared sensor 8 to the selected setting value ti (i) of the integration time t ⁇ .
  • the temperature measuring device 18 detects the temperature T on the object 2 to be tested and supplies temperature values of the temperature T measured in the form of temperature information in an analog or already digitized form to the electronic circuit 10b.
  • the electronic circuit 10b checks in which of the predetermined temperature ranges ⁇ T (1) to ⁇ T (n) the respective measured characteristic temperature value falls.
  • the temperature range .DELTA.T (i), in which the temperature value falls, is assigned an index i, via which the corresponding setting value t.sub.i (i) is selected from the further table.
  • the infrared sensor 8 is operated with this set value t ⁇ i) henceforth.
  • the temperature measuring device 18d is designed as a temperature sensor, which is arranged on the object to be tested 2 and in contact therewith. The evaluation of the temperature sensor 18d takes place in the electronic circuit 10d. With regard to the operation, reference is made to the first and third embodiments.
  • the devices according to the invention and the methods according to the invention ensure a simple, rapid and precise automatic change of the integration time t.sub.i of the infrared sensor 8, with which the dynamic range of the infrared sensor 8 can be optimally dynamically adapted to the temperature range of interest of the object 2 to be examined.

Abstract

In a method and device for adaptively altering the integration time of an infrared sensor (8), provision is made for a set value for the integration time to be automatically determined as a function of the temperature information determined of an object (2) to be tested. The dynamic range of the infrared sensor (8) may thus be dynamically adapted to the temperature range of interest for the object (2) to be tested.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors Method and apparatus for adaptively changing an integration time of an infrared sensor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur adaptiven Änderung einer Integra- tionszeit eines Infrarotsensors gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The invention relates to a method for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to the preamble of claim 13.
Die bildgebende Thermographie hat sich seit Jahren als berührungslose und zerstörungsfreie Prüfungsmethode etabliert (Theory and Practice of Infra- red Technology for Nondestructive Testing/Xavier P. V. Maldague - John Wiley & Sons, 2001). Nach dieser Methode wird der von einem angeregten Prüfling ausstrahlende Wärmefluss in Form eines Bildes mit mindestens einer Infrarotkamera erfasst, zu einer Recheneinheit weiter übertragen und dort manuell oder mittels Bildverarbeitung ausgewertet. Um ein gewonnenes Bild korrekt auswerten zu können, muss jedoch der Dynamikbereich des verwendeten Infrarotsensors an den Intensitätsbereich der beobachteten Szene optimal angepasst werden.Imaging thermography has been established for years as a non-contact and nondestructive testing method (Theory and Practice of Infrared Technology for Nondestructive Testing / Xavier P.V. Maldague - John Wiley & Sons, 2001). According to this method, the heat flow radiating from an excited specimen is recorded in the form of an image with at least one infrared camera, transmitted further to a computing unit and evaluated there manually or by means of image processing. In order to be able to correctly evaluate a captured image, however, the dynamic range of the infrared sensor used must be optimally adapted to the intensity range of the observed scene.
Aus der DE 41 30 941 Al ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Integrationszeit der einzelnen Photoelemente eines Multiphotodioden- Sensors an die einfallende Lichtintensität angepasst und so der Dynamikbereich des Sensors voll ausgesteuert wird. Weiterhin ist aus der DE 696 16 159 T2 ein Verfahren zur umgebungslichtabhängigen automatischen Verstärkungsgradsteuerung für elektronische Bildaufnahmekameras bekannt, bei dem eine umgebungslichtabhängige Bezugsspannung die Integrationszeit der lichtempfindlichen Elemente der Kamera steuert. Nachteilig bei derartigen Verfahren ist, dass diese nur im konventionellen sichtbaren Wellenbereich korrekt funktionieren. Im infraroten Wellenbereich versagen Verfahren, die die Integrationszeit in Abhängigkeit der Intensität einstellen.From DE 41 30 941 A1, a method is known in which the integration time of the individual photoelements of a multiphotodiode sensor is adapted to the incident light intensity and thus the dynamic range of the sensor is fully controlled. Furthermore, DE 696 16 159 T2 discloses a method for ambient light-dependent automatic gain control for electronic image recording cameras, in which an ambient light-dependent reference voltage controls the integration time of the photosensitive elements of the camera. A disadvantage of such methods is that they only work correctly in the conventional visible wave range. In the infrared wave range, methods fail that set the integration time as a function of the intensity.
Aus der EP 0 848 882 Bl ist eine photoelektrische Halbleiter-Lichterfassungseinrichtung mit programmierbarer Empfindlichkeit bekannt. Eine Integrationseinrichtung dieser Halbleiter-Lichterfassungseinrichtung integriert eine Differenz aus einem programmierbaren Offset-Strom und einem Photostrom auf. Der programmierbare Offset-Strom ermöglicht eine Verringerung der Empfindlichkeit und damit eine Erweiterung des Dynamikbereiches zu höheren Strahlungsintensitäten hin. Dies beschreibt jedoch keinen Regelkreis der eine Änderung der Empfindlichkeit in Abhängigkeit von einem Temperaturwert ermöglicht.From EP 0 848 882 B1 a photoelectric semiconductor light-detecting device with programmable sensitivity is known. An integrator of this semiconductor light detecting device integrates a difference of a programmable offset current and a photocurrent. The programmable offset current allows a reduction of the sensitivity and thus an extension of the dynamic range towards higher radiation intensities. However, this does not describe a control loop that allows a change in sensitivity as a function of a temperature value.
Aus der WO 96/10164 Al ist ein Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung für ein Infrarot- Strahlungspyrometer bekannt. Ein Ausgangssignal eines Analog-Digital- Wandlers gibt ein Maß für die Intensität der infraroten Strahlung, die während eines Integrationszyklusses auf den Sensor fällt. Das digitale Signal wird einer Steuereinheit zugeführt, die die Integrationszeit des Infrarot- Strahlungspyrometers steuert. Das Intensitätssignal der infraroten Strahlung wird somit vor dem Analog-Digital- Wandler an dessen Eingangsbereich angepasst. Ein derartiges Verfahren führt zu einer Verstärkung des Rauschens des Intensitätssignals.From WO 96/10164 Al a method for automatic gain control for an infrared radiation pyrometer is known. An output of an analog-to-digital converter provides a measure of the intensity of the infrared radiation that falls on the sensor during an integration cycle. The digital signal is fed to a control unit which controls the integration time of the infrared radiation pyrometer. The intensity signal of the infrared radiation is thus adapted to the analog-to-digital converter at its input area. Such a method leads to an amplification of the noise of the intensity signal.
Aus der US 2002/0117621 Al ist eine Infrarotbild- Vorrichtung bekannt, bei der aufgenommene digitale Bilddaten korrigiert werden. Die Korrektur basiert auf Kalibrierdaten, die vor der Aufnahme der Bilddaten gewonnen werden. Eine derartige nachträgliche Korrektur der Bilddaten ist aufwendig.US 2002/0117621 A1 discloses an infrared image device in which recorded digital image data are corrected. The correction is based on calibration data obtained before taking the image data become. Such a subsequent correction of the image data is expensive.
Aus der DE 10 2005 010 754 Al ist ein Verfahren zur Überwachung eines Spritzstrahls beim thermischen Spritzen von Spritzgut, das mindestens zwei unterschiedliche Materialien enthält, mittels bildgebender Infrarot- Thermographie bekannt. Die thermographischen Messwerte werden in mindestens zwei Bereiche der Strahlungsintensität aufgeteilt und diese den jeweiligen Bilddaten für die mindestens zwei Materialien zugeordnet. Eine Anpassung der Infrarotkamera auf die unterschiedlichen Strahlungsintensitäten der Materialien ist nicht vorgesehen.DE 10 2005 010 754 A1 discloses a method for monitoring a spray jet during thermal spraying of sprayed material containing at least two different materials by means of imaging infrared thermography. The thermographic measured values are divided into at least two regions of the radiation intensity and assigned to the respective image data for the at least two materials. An adaptation of the infrared camera to the different radiation intensities of the materials is not provided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zu schaffen, mit dem ein Infrarotsensor automatisch an ein zu prüfendes Objekt anpassbar ist.The invention has for its object to provide a simple and reliable method by which an infrared sensor is automatically adapted to an object to be tested.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass der Dynamikbereich eines Infrarotsensors einfach und zuverlässig an ein zu prüfendes Objekt anpassbar ist, wenn die Integrationszeit des Infrarotsensors in Abhängigkeit einer Temperaturinformation des angeregten und zu prüfenden Objektes ermittelt wird. Durch die adaptive Änderung der Integrationszeit in Abhängigkeit der Temperaturinformation des Objektes kann der Dynamikbereich des Infrarotsensors optimal zu dem interessierenden Temperaturbereich des zu prüfenden Objektes automatisch angepasst werden. Da die Intensität des von dem Infrarotsensor aufgenommenen Signals von der Temperatur des zu prüfenden Objektes abhängig ist und das Temperatur-Intensitäts-Verhältnis des aufgenommenen Signals eine nicht lineare Abhängigkeit aufweist (Taschenbuch der Physik / Horst Stöcker, Verlag - A -This object is achieved by a method having the features of claim 1. According to the invention, it has been recognized that the dynamic range of an infrared sensor can be easily and reliably adapted to an object to be tested if the integration time of the infrared sensor is determined as a function of temperature information of the excited and tested object. By adaptively changing the integration time as a function of the temperature information of the object, the dynamic range of the infrared sensor can be optimally adjusted automatically to the temperature range of interest of the object to be examined. Since the intensity of the signal received by the infrared sensor is dependent on the temperature of the object to be tested and the temperature-intensity ratio of the recorded signal has a non-linear dependence (Taschenbuch der Physik / Horst Stoecker, Verlag - A -
Harri Deutsch, 1998), stellt die Intensität keine zuverlässige Größe zur Änderung der Integrationszeit dar. Demgegenüber kann durch die Änderung der Integrationszeit in Abhängigkeit der Temperaturinformation des Objektes eine Verfälschung der Messergebnisse sowohl durch Übersteuerung des Infrarotsensors als auch durch sein Eigenrauschen sowie das Rauschen einer Analog-Digital- Wandlung weitgehend ausgeschlossen werden. Der in Abhängigkeit der Temperaturinformation ermittelte Einstellwert ist ein optimierter Einstellwert der Integrationszeit derart, dass der Dynamikbereich des Infrarotsensors besser genutzt wird. Die Temperaturinformation kann aus einem Temperaturbild, das aus dem Intensitätsbild umgerechnet wurde, ermittelt oder an dem zu prüfenden Objekt gemessen werden. Ferner kann als Temperaturinformation eine zu erwartende Temperatur des Objektes verwendet werden.Harri Deutsch, 1998), the intensity does not represent a reliable variable for changing the integration time. By contrast, the change in the integration time as a function of the temperature information of the object can falsify the measurement results both by overdriving the infrared sensor and its inherent noise and the noise of an analog -Digital- conversion are largely excluded. The setting value determined as a function of the temperature information is an optimized setting value of the integration time such that the dynamic range of the infrared sensor is better utilized. The temperature information can be determined from a temperature image, which was converted from the intensity image, or measured on the object to be tested. Furthermore, as the temperature information, an expected temperature of the object can be used.
Eine Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht eine dynamische Anpassung der Integrationszeit zu unterschiedlichen Intensitätsbildern einer Bildfolge und somit eine höhere Flexibilität bei der Auswertung der Intensitätsbilder. Die Anpassung der Integrationszeit kann insbesondere zwischen der Aufnahme von zwei aufeinander folgenden Intensitätsbildern einer Bildfolge durchgeführt werden, so dass der Dynamikbereich des Infrarotsensors sehr dynamisch an den sich ändernden Temperaturbereich des zu prüfenden Objektes angepasst wird.A development according to claim 2 enables a dynamic adaptation of the integration time to different intensity images of an image sequence and thus a higher flexibility in the evaluation of the intensity images. The adaptation of the integration time can be carried out in particular between the recording of two successive intensity images of an image sequence, so that the dynamic range of the infrared sensor is adapted very dynamically to the changing temperature range of the object to be tested.
Eine Einstellung nach Anspruch 3 gewährleistet eine höhere Flexibilität der Bildauswertung sowie eine höhere Präzision der Anpassung des Dynamikbereiches des Infrarotsensors zu dem zu prüfenden Objekt. Eine Weiterbildung nach Anspruch 4 stellt eine maximale Flexibilität der Bildauswertung und eine maximale Präzision der Anpassung des Dynamikbereiches des Infrarotsensors sicher.A setting according to claim 3 ensures a higher flexibility of the image evaluation and a higher precision of the adaptation of the dynamic range of the infrared sensor to the object to be tested. A development according to claim 4 ensures maximum flexibility of the image evaluation and maximum precision of the adjustment of the dynamic range of the infrared sensor.
Eine Weiterbildung nach Anspruch 5 ermöglicht eine wesentlich schnellere und einfachere Anpassung der Integrationszeit des Infrarotsensors zu dem aufzunehmenden und zu prüfenden Objekts. Insbesondere wenn die Integrationszeit zwischen der Aufnahme von zwei aufeinander folgenden Intensitätsbildern angepasst werden soll, ist eine schnelle Anpassung der Integ- rationszeit erforderlich. Die in Frage kommenden Einstellwerte für die Integrationszeit sowie die zugehörigen Indizes sind in der Tabelle zusam- mengefasst und in der elektronischen Schaltung an dem Infrarotsensor zwischengespeichert. Die Auswahl und Einstellung des jeweiligen Einstellwertes der Integrationszeit erfolgt schnell und einfach über den jeweiligen In- dex.A development according to claim 5 allows a much faster and easier adaptation of the integration time of the infrared sensor to the male and to be tested object. In particular, if the integration time between the recording of two successive intensity images is to be adjusted, a rapid adjustment of the integration time is required. The possible setting values for the integration time and the associated indices are summarized in the table and buffered in the electronic circuit on the infrared sensor. The selection and setting of the respective adjustment value of the integration time is quick and easy via the respective index.
Durch eine Auswahl der gespeicherten Einstellwerte nach Anspruch 6 kann die Integrationszeit des Infrarotsensors mit der verwendeten Anregungsquelle zeitlich genau abgestimmt werden.By selecting the stored setting values according to claim 6, the integration time of the infrared sensor with the excitation source used can be accurately timed.
Eine Ermittlung der Temperaturinformation nach Anspruch 7 ermöglicht eine optimale Anpassung der Integrationszeit an den interessierenden und sich ändernden Temperaturbereich des zu prüfenden Objektes. Mit dem Infrarotsensor wird mindestens ein Intensitätsbild des zu prüfenden Objek- tes aufgenommen. Die Aufnahme wird mit einem ersten Einstellwert für die Integrationszeit, der als Grundeinstellung dient, durchgeführt. Das aufgenommene Intensitätsbild wird in ein Temperaturbild umgerechnet, aus dem der aktuelle Temperaturbereich des zu untersuchenden Objektes ermittelt wird. In Abhängigkeit dieses Temperaturbereiches wird ein zweiter, hinsichtlich des Dynamikbereiches optimierter Einstellwert für die hinsichtlich des Dynamikbereiches optimierter Einstellwert für die Integrationszeit festgelegt, der für die Aufnahme mindestens eines der darauffolgenden Intensitätsbilder eingestellt und verwendet wird.A determination of the temperature information according to claim 7 allows an optimal adaptation of the integration time to the interesting and changing temperature range of the object to be tested. With the infrared sensor, at least one intensity image of the object to be tested is recorded. The recording is performed with a first adjustment value for the integration time, which serves as the default setting. The recorded intensity image is converted into a temperature image, from which the current temperature range of the object to be examined is determined. Depending on this temperature range, a second, with respect to the dynamic range optimized setting for the dynamic range setting optimized for the integration time set and used to capture at least one of the subsequent intensity images.
Eine Weiterbildung nach Anspruch 8 ermöglicht eine einfache und schnelle Anpassung der Integrationszeit, wenn der charakteristische Temperaturwert in einen der vordefinierten Temperaturbereiche fällt.A development according to claim 8 allows a simple and rapid adaptation of the integration time when the characteristic temperature value falls within one of the predefined temperature ranges.
Eine Ermittlung des mindestens einen weiteren Einstellwertes nach An- spruch 9 ermöglicht eine schnellere und einfachere Anpassung der Integrationszeit des Infrarotsensors zu der aufgenommenen Szene. Darüber hinaus kann die Änderung der Integrationszeit nicht nur an die ganze aufgenommene Szene, sondern präzise an einen Bildausschnitt, wie beispielsweise an das zu untersuchende Objekt, angepasst werden. Vorteilhafterweise ist der festgelegte Ausschnitt ein Teil des zu untersuchenden Objektes oder das zu untersuchende Objekt insgesamt.A determination of the at least one further setting value according to claim 9 enables a faster and easier adaptation of the integration time of the infrared sensor to the recorded scene. In addition, the change of the integration time can be adapted not only to the whole recorded scene, but precisely to an image detail, such as the object to be examined. Advantageously, the fixed section is a part of the object to be examined or the object to be examined in total.
Durch eine Temperaturinformation nach Anspruch 10 wird eine direkte Anpassung der Integrationszeit des Infrarotsensors zu der Temperatur des zu untersuchenden Objektes ermöglicht. Die Temperatur kann durch Kontakt mit dem zu untersuchenden Objekt oder kontaktlos gemessen werden.By a temperature information according to claim 10, a direct adaptation of the integration time of the infrared sensor is made possible to the temperature of the object to be examined. The temperature can be measured by contact with the object to be examined or contactless.
Eine Temperaturinformation nach Anspruch 11 kann einfach ausgewertet werden. Die zu erwartende Temperatur des Objektes kann bei einer be- kannten Anregung durch die Anregungsquelle abgeschätzt oder durch Vorversuche ermittelt werden. Eine Auswertung eines Temperaturbildes oder eine Temperaturmessung sind nicht erforderlich. Eine Weiterbildung nach Anspruch 12 ermöglicht eine einfache und schnelle Anpassung der Integrationszeit basierend auf der zu erwartenden Temperatur des zu prüfenden Objektes.A temperature information according to claim 11 can be easily evaluated. The expected temperature of the object can be estimated with a known excitation by the excitation source or determined by preliminary experiments. An evaluation of a temperature image or a temperature measurement are not required. A development according to claim 12 enables a simple and rapid adjustment of the integration time based on the expected temperature of the object to be tested.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zu schaffen, mit der ein Infrarotsensor automatisch an ein zu prüfendes Objekt anpassbar ist.The invention is further based on the object to provide a simple and reliable device with which an infrared sensor is automatically adaptable to an object to be tested.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen denen des erfindungsgemäßen Verfahrens.This object is achieved by a device having the features of claim 13. The advantages of the device according to the invention correspond to those of the method according to the invention.
Eine Datenleitung nach Anspruch 14 ermöglicht eine einfache und schnelle Übertragung von Daten zu der elektrischen Schaltung und somit eine ein- fache und schnelle Initialisierung von dieser.A data line according to claim 14 enables a simple and fast transmission of data to the electrical circuit and thus a simple and fast initialization of this.
Eine Weiterbildung nach Anspruch 15 ermöglicht eine schnelle Auswahl und Einstellung eines Einstellwertes für die Integrationszeit. Insbesondere bei einer Anpassung der Integrationszeit zwischen der Aufnahme von zwei aufeinander folgenden Intensitätsbildern ist dies vorteilhaft.A development according to claim 15 allows a quick selection and setting of a set value for the integration time. This is advantageous in particular when the integration time between the recording of two successive intensity images is adjusted.
Eine Steuerleitung nach Anspruch 16 ermöglicht eine einfache Auswahl eines Einstellwertes für die Integrationszeit mittels der Recheneinheit.A control line according to claim 16 allows easy selection of a set value for the integration time by means of the arithmetic unit.
Eine Synchronisationsleitung nach Anspruch 17 ermöglicht eine Abstimmung der Integrationszeit mit der verwendeten Anregungsquelle.A synchronization line according to claim 17 allows a tuning of the integration time with the excitation source used.
Eine Temperatur-Messeinrichtung nach Anspruch 18 oder 19 ermöglicht eine einfache und direkte Anpassung der Integrationszeit des Infrarotsen- sors an die Temperatur des zu untersuchenden Objektes. Die Temperatur- Messeinrichtung kann als berührungslos arbeitendes Temperaturmessgerät oder als ein an dem zu prüfenden Objekt angebrachter Temperatursensor ausgebildet sein.A temperature measuring device according to claim 18 or 19 enables a simple and direct adaptation of the integration time of the infrared sensor. sors to the temperature of the object to be examined. The temperature measuring device can be designed as a non-contact temperature measuring device or as an attached to the object to be tested temperature sensor.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of several embodiments with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,1 is a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a first embodiment,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,2 is a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a second embodiment,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors gemäß ei- nem dritten Ausführungsbeispiel,3 is a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a third embodiment,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und4 shows a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a fourth exemplary embodiment, and
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Die Vorrichtung umfasst eine Anregungsquelle 1 zum Anregen und Erwärmen eines zu prüfenden Objektes 2 und eine zugehörige Steuereinheit 3 zur Steuerung der Anregungsquelle 1. Die Steuereinheit 3 ist über eine erste Steuerleitung 4 mit der Anregungsquelle 1 verbunden. Die Anregungsquelle 1 kann beispielsweise als Laser oder als Blitzlampe ausgebildet sein.5 shows a schematic representation of a device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor according to a fifth exemplary embodiment. Hereinafter, a first exemplary embodiment of the device according to the invention will be described with reference to FIG. The device comprises an excitation source 1 for exciting and heating an object 2 to be tested and an associated control unit 3 for controlling the excitation source 1. The control unit 3 is connected to the excitation source 1 via a first control line 4. The excitation source 1 can be designed, for example, as a laser or as a flashlamp.
Zur Aufnahme von Intensitätsbildern weist die Vorrichtung eine Infrarot- kamera 5 und eine Recheneinheit 6 auf. Die Infrarotkamera 5 umfasst ein Objektiv 7, einen bildgebenden Infrarotsensor 8 mit einer Vielzahl von Pixeln 9 und eine zugehörige elektronische Schaltung 10.To record intensity images, the device has an infrared camera 5 and a computing unit 6. The infrared camera 5 comprises an objective 7, an imaging infrared sensor 8 with a multiplicity of pixels 9 and an associated electronic circuit 10.
Der Infrarotsensor 8 ist über eine Videoleitung 11 mit der elektronischen Schaltung 10 verbunden. Diese ist wiederum über eine Datenleitung 12 mit der Recheneinheit 6 verbunden. Darüber hinaus ist die Recheneinheit 6 über eine zweite Steuerleitung 13 mit der elektronischen Schaltung 10 verbunden, wobei diese wiederum über eine Busleitung 14 mit dem Infrarotsensor 8 verbunden ist.The infrared sensor 8 is connected to the electronic circuit 10 via a video line 11. This is in turn connected via a data line 12 to the arithmetic unit 6. In addition, the arithmetic unit 6 is connected via a second control line 13 to the electronic circuit 10, which in turn is connected via a bus line 14 to the infrared sensor 8.
Die Steuereinheit 3 ist über eine erste Synchronisationsleitung 15 mit der elektronischen Schaltung 10 verbunden, wobei diese wiederum über eine zweite Synchronisationsleitung 16 mit dem Infrarotsensor 8 verbunden ist.The control unit 3 is connected via a first synchronization line 15 to the electronic circuit 10, which in turn is connected via a second synchronization line 16 to the infrared sensor 8.
Die elektronische Schaltung 10 umfasst einen Speicher 17, in dem mehrere Einstellwerte ti(l) bis ti(n) für eine Integrationszeit ti des Infrarotsensors 8 gespeichert sind. Der Speicher 17 kann nicht flüchtig oder flüchtig ausgebildet sein. Die elektronische Schaltung 10 ist derart ausgebildet, dass die Einstellwerte ti(l) bis t^n) in Abhängigkeit einer Temperaturinformation T des Objektes 2 ermittelbar und einstellbar sind. Die Einstellwerte ti(l) bis t^n) sind in der elektronischen Schaltung 10 in Form einer Tabelle (Tabelle 1) mit zugehörigen Indizes i = 1 bis n gespeichert.The electronic circuit 10 comprises a memory 17 in which a plurality of adjustment values ti (l) to ti (n) are stored for an integration time ti of the infrared sensor 8. The memory 17 may be non-volatile or volatile. The electronic circuit 10 is designed such that the setting values ti (l) to t ^ n) in dependence on a temperature information T of the object 2 can be determined and adjusted. The setting values ti (l) to t ^ n) are stored in the electronic circuit 10 in the form of a table (Table 1) with associated indices i = 1 to n.
Bei einem flüchtigen Speicher wird vor Beginn einer Messung, also einer Aufnahme einer Bildfolge von Intensitätsbildern von dem zu untersuchenden Objekt 2 mittels des Infrarotsensors 8, von der Recheneinheit 6 die Tabelle mit den in Frage kommenden Einstellwerten tϊ(l) bis t^n) für die Integrationszeit ti und den zugehörigen Indizes i über die Datenleitung 12 an die elektronische Schaltung 10 übertragen und dort in dem Speicher 17 zwischengespeichert. Bei einem nicht flüchtigen Speicher 17 ist die Tabelle bereits in dem Speicher 17 gespeichert, so dass eine Übertragung von der Recheneinheit 6 zu der elektronischen Schaltung 10 entfallen kann.In the case of a volatile memory, before the start of a measurement, that is to say a recording of an image sequence of intensity images of the object 2 to be examined by means of the infrared sensor 8, the arithmetic unit 6 displays the table with the possible setting values t ϊ (l) to t ^ n). for the integration time ti and the associated indices i via the data line 12 to the electronic circuit 10 and stored there in the memory 17. In the case of a nonvolatile memory 17, the table is already stored in the memory 17, so that transmission from the arithmetic unit 6 to the electronic circuit 10 can be dispensed with.
Bei einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird zusätzlich von der Recheneinheit 6 eine Tabelle (Tabelle 2) für die zeitliche Abfolge der zu verwendenden Einstellwerte ti(l) bis t^n) festgelegt und ebenfalls an die elektronische Schaltung 10 übertragen. Bei einem nicht flüchtigen Speicher 17 ist die Tabelle für die zeitliche Abfolge bereits in der elektronischen Schaltung 10 gespeichert, so dass eine Übertragung entfallen kann.In a first method according to the invention, the arithmetic unit 6 additionally defines a table (Table 2) for the time sequence of the setting values t.sub.i (l) to t.sub.n) to be used and likewise transmits it to the electronic circuit 10. In the case of a non-volatile memory 17, the table for the time sequence is already stored in the electronic circuit 10, so that a transmission can be dispensed with.
Die Tabelle für die zeitliche Abfolge der zu verwendenden Einstellwerte ti(l) bis t^n) enthält eine beliebige Anzahl m von Einträgen, die jeweils aus einem Zahlenwert für die Verweildauer Δt(m) bei einem bestimmten Ein- stellwert ti(l) bis t^n) der Integrationszeit ti und aus einem Index i = 1 bis (n) besteht, wobei der Index i = 1 bis n auf einen bestimmten Einstellwert ti(l) bis t^n) der gespeicherten Tabelle für die Einstellwerte ti(l) bis ti(n) verweist. Der Infrarotsensor 8 wird zunächst mit dem ersten in der Tabelle gegebenen Einstellwert ti(l) für die Integrationszeit ti betrieben. Zeitgleich mit dem Start der Anregungsquelle 1 durch die Steuereinheit 3 über die erste Steuerleitung 4 gibt diese über die erste Synchronisationsleitung 15 einen Startimpuls (Trigger) an die elektronische Schaltung 10 und startet damit den zuvor festgelegten zeitlichen Ablauf für die Einstellung der Einstellwerte ti(l) bis t[(n). Die elektronische Schaltung 10 übernimmt selbständig, ohne weitere Anforderung durch die Recheneinheit 6, die Umschaltung der Integrationszeit ti des Infrarotsensors 8 jeweils nach Ablauf der zuvor festgelegten Verweildauern Δt(l) bis Δt(m). Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren:The table for the temporal sequence of the setting values t.sub.i (l) to t.sub.n) to be used contains an arbitrary number m of entries, each consisting of a numerical value for the dwell time .DELTA.t (m) for a specific setting value t.sub.i (1) to t ^ n) of the integration time ti and an index i = 1 to (n), wherein the index i = 1 to n to a certain setting value ti (l) to t ^ n) of the stored table for the set values ti (l ) to ti (n). The infrared sensor 8 is first operated with the first set value ti (l) given in the table for the integration time ti. At the same time as the start of the excitation source 1 by the control unit 3 via the first control line 4, it sends a start pulse (trigger) to the electronic circuit 10 via the first synchronization line 15 and thus starts the previously defined time sequence for setting the setting values ti (l). to t [(n). The electronic circuit 10 takes over automatically, without further request by the arithmetic unit 6, the switching of the integration time ti of the infrared sensor 8 respectively after expiration of the previously defined residence times .DELTA.t (l) to .DELTA.t (m). Tables 1 and 2 below illustrate the process according to the invention:
11
→→
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Tabelle 2 Tabelle 1Table 2 Table 1
Die Verweildauern Δt(l) bis Δt(m) und die zeitliche Abfolge der Einstellwerte ti(l) bis ti(n) werden in Abhängigkeit einer zu erwartenden Temperatur T des Objektes 2 bestimmt. Die zu erwartende Temperatur T des Objektes 2 dient somit als Temperaturinformation in Abhängigkeit der die Einstellwerte t^l) bis ti(n) ausgewählt und ermittelt werden. Die zu erwartende Temperatur T des Objektes 2 kann durch Vorversuche ermittelt werden, bei denen das Objekt 2 mittels der Anregungsquelle 1 angeregt und die tatsäch- liche Temperatur des Objektes 2, beispielsweise durch Messung, bestimmt wird. Weiterhin kann die zu erwartende Temperatur T des Objektes 2 anhand der Anregungscharakteristik der Anregungsquelle 1 und der Objektgeometrie sowie der Objekteigenschaften abgeschätzt werden.The residence times Δt (l) to Δt (m) and the time sequence of the setting values ti (l) to ti (n) are determined as a function of an expected temperature T of the object 2. The expected temperature T of the object 2 thus serves as temperature information as a function of which the setting values t 1) to t 1 (n) are selected and determined. The expected temperature T of the object 2 can be determined by preliminary experiments in which the object 2 is excited by means of the excitation source 1 and the actual Liche temperature of the object 2, for example, by measurement, is determined. Furthermore, the expected temperature T of the object 2 can be estimated on the basis of the excitation characteristic of the excitation source 1 and the object geometry as well as the object properties.
Die Einstellwerte ti(l) bis t^n) können für alle Pixel 9 des Infrarotsensors 8 identisch eingestellt werden oder für unterschiedliche Bereiche von Pixeln 9 bis hin zu einzelnen Pixeln 9 unabhängig voneinander.The adjustment values ti (l) to t ^ n) can be set identically for all the pixels 9 of the infrared sensor 8 or for different regions from pixels 9 to individual pixels 9 independently of one another.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird die Temperaturinformation T durch Umrechnung mindestens eines aufgenommenen Intensitätsbildes in ein Temperaturbild gewonnen. Vor Beginn der Messung wird von der Recheneinheit 6 eine Tabelle (Tabelle 3) mit mehreren in Frage kommenden Einstellwerten ti(l) bis tr(n) für die Integrationszeit ti an die elektronische Schaltung 10 übertragen und dort mit zugehörigen Indizes i = 1 bis n zwischengespeichert. Bei einem nicht flüchtigen Speicher 17 liegt die Tabelle bereits in der elektronischen Schaltung 10 vor, so dass die Ü- bertragung entfallen kann.In a further method according to the invention, the temperature information T is obtained by converting at least one recorded intensity image into a temperature image. Before the start of the measurement, the arithmetic unit 6 transmits a table (Table 3) with a plurality of possible adjustment values ti (l) to tr (n) to the electronic circuit 10 for the integration time ti and there with associated indices i = 1 to n cached. In the case of a non-volatile memory 17, the table is already present in the electronic circuit 10, so that the transmission can be dispensed with.
Zur zerstörungsfreien Prüfung des Objektes 2 steuert die Steuereinheit 3 die Anregungsquelle 1 an und gibt gleichzeitig einen Startimpuls an die elektronische Schaltung 10. Die Anregungsquelle 1 regt das Objekt 2 an. Mittels der Infrarotkamera 5 wird gleichzeitig eine fortlaufende Bildfolge von Intensitätsbildern des Objekts 2 aufgenommen. Ein erstes Intensitäts- bild wird mit dem ersten Einstellwert ti(l), der als Grundeinstellung dient, aufgenommen. Das gewonnene Intensitätsbild wird über die Datenleitung 12 an die Recheneinheit 6 übertragen, die das Intensitätsbild in ein Temperaturbild umrechnet. Aus dem Temperaturbild wird als Temperaturinformation ein charakteristischer Temperaturwert T ermittelt, der mit vordefi- nierten Temperaturbereichen ΔT(1) bis ΔT(n) verglichen wird. Die Temperaturbereiche ΔT(1) bis ΔT(n) sind zusammen mit zugehörigen Indizes i = 1 bis n in einer Tabelle (Tabelle 4) abgelegt. Wenn der charakteristische Temperaturwert T in einen der vordefinierten Temperaturbereiche ΔT(1) bis ΔT(n) fällt, so wird der zugehörige Index i = 1 bis n ausgewählt und über die Steuerleitung 13 an die elektronische Schaltung 10 übertragen. Über den Index i wird aus der in der elektronischen Schaltung 10 gespeicherten Tabelle ein optimierter Einstellwert ti(i) ausgewählt und eingestellt, der optimal an den interessierenden Temperaturbereich des zu prüfenden Objektes 2 angepasst ist. Dieser Einstellwert tj(i) wird für die Aufnahme von mindestens einem darauffolgenden Intensitätsbild verwendet.For non-destructive testing of the object 2, the control unit 3 controls the excitation source 1 and at the same time gives a start pulse to the electronic circuit 10. The excitation source 1 excites the object 2. By means of the infrared camera 5, a continuous image sequence of intensity images of the object 2 is simultaneously recorded. A first intensity image is taken with the first setting value ti (l), which serves as the default setting. The obtained intensity image is transmitted via the data line 12 to the arithmetic unit 6, which converts the intensity image into a temperature image. From the temperature image, a characteristic temperature value T is determined as the temperature information, which with predefined ned temperature ranges .DELTA.T (1) to .DELTA.T (n) is compared. The temperature ranges ΔT (1) to ΔT (n) are stored together with associated indices i = 1 to n in a table (Table 4). If the characteristic temperature value T falls within one of the predefined temperature ranges ΔT (1) to ΔT (n), the associated index i = 1 to n is selected and transmitted to the electronic circuit 10 via the control line 13. Via the index i, an optimized setting value ti (i) is selected and set from the table stored in the electronic circuit 10, which is optimally adapted to the temperature range of interest of the object 2 to be tested. This set value tj (i) is used to record at least one subsequent intensity image.
Die Anpassung der Integrationszeit ti über die Auswahl der Einstellwerte ti(l) bis ti(n) kann sowohl zwischen der Aufnahme von unterschiedlichen Bildfolgen als auch zwischen der Aufnahme von zwei aufeinanderfolgenden Intensitätsbildern erfolgen. Weiterhin kann die Anpassung der Integrationszeit t∑ für alle Pixel 9 des Infrarotsensors 8 identisch sein oder für Bereiche von Pixeln 9 bis hin zu einzelnen Pixeln 9 unabhängig voneinander erfolgen. Die Tabellen 3 und 4 veranschaulichen die Auswahl der Einstell- werte tϊ(l) bis ti(n):The adaptation of the integration time ti via the selection of the setting values ti (l) to ti (n) can take place both between the recording of different image sequences and between the recording of two successive intensity images. Furthermore, the adaptation of the integration time t Σ for all pixels 9 of the infrared sensor 8 may be identical or for regions of pixels 9 to individual pixels 9 independently of one another. Tables 3 and 4 illustrate the selection of the setting values t ϊ (l) to ti (n):
T 1 ->T 1 ->
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Tabelle 4 Tabelle 3 Wird die Temperaturinformation aus einem festgelegten Ausschnitt des Intensitätsbildes, der dem zu prüfenden Objekt 2 entspricht, gewonnen, so kann der Dynamikbereich des Infrarotsensors 8 optimal zu dem interessie- renden Temperaturbereich des prüfenden Objekts 2 automatisch angepasst werden.Table 4 Table 3 If the temperature information is obtained from a defined section of the intensity image which corresponds to the object 2 to be tested, then the dynamic range of the infrared sensor 8 can be optimally adapted automatically to the temperature range of interest of the object 2 to be examined.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Konstruktiv i- dentische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten a. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass eine Temperatur-Messeinrichtung 18 in Form eines berührungslos arbeitenden Temperaturmessgerätes vorgesehen ist, die über eine Temperaturmessleitung 19 mit der Recheneinheit 6a verbunden ist. Die Temperatur T des zu untersuchenden Objektes 2 kann somit direkt gemessen werden.Hereinafter, a second embodiment of the device according to the invention will be described with reference to FIG. Structural identical parts receive the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following a. The main difference with respect to the first embodiment is that a temperature measuring device 18 is provided in the form of a non-contact temperature measuring device, which is connected via a temperature measuring line 19 to the arithmetic unit 6a. The temperature T of the object 2 to be examined can thus be measured directly.
Wie bei dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren wird vor Beginn der Messung von der Recheneinheit 6a eine Tabelle (Tabelle 3) an die elektronische Schaltung 10a übertragen, in der Einstellwerte I1(I) bis ti(n) sowie zugehörige Indizes i = 1 bis n enthalten sind, und dort gespeichert. In der Recheneinheit 6a ist eine weitere Tabelle (Tabelle 4) gespei- chert, die vordefinierte Temperaturbereiche ΔT(1) bis ΔT(n) sowie zugehörige Indizes i = 1 bis n enthält. Nach dem Start der Messung erfasst die Temperatur-Messeinrichtung 18 die Temperatur T des zu untersuchenden Objektes 2 und liefert als Temperaturinformation gemessene Temperatur- werte der Temperatur T in analoger oder bereits digitalisierter Form an die Recheneinheit 6a. Während der Messung prüft die Recheneinheit 6a , in welchem der zuvor festgelegten Temperaturbereiche ΔT(1) bis ΔT(n) der jeweils mittels der Temperatur-Messeinrichtung 18 gemessene Tempera- turwert fallt. Die Recheneinheit 6a überträgt den entsprechenden Index i an die elektronische Schaltung 10a, wobei in der elektronischen Schaltung 10a der diesem Temperaturbereich ΔT(i) zugeordnete Einstellwert tr(i) aus der in der elektronischen Schaltung 10a gespeicherten Tabelle ausgewählt wird. Die elektronische Schaltung 10a übernimmt die Umschaltung des Infrarotsensors 8 auf den gewählten Einstellwert ti(i) der Integrationszeit t\. Hinsichtlich der weiteren Funktionsweise wird auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen.As in the method according to the invention described above, a table (Table 3) is transmitted to the electronic circuit 10a before starting the measurement by the arithmetic unit 6a, in the setting values I 1 (I) to ti (n) and associated indices i = 1 to n are included and stored there. A further table (Table 4), which contains predefined temperature ranges ΔT (1) to ΔT (n) and associated indices i = 1 to n, is stored in the arithmetic unit 6a. After the start of the measurement, the temperature measuring device 18 detects the temperature T of the object 2 to be examined and supplies temperature information measured as temperature information. values of the temperature T in analog or already digitized form to the arithmetic unit 6a. During the measurement, the arithmetic unit 6a checks in which of the previously established temperature ranges .DELTA.T (1) to .DELTA.T (n) the respective temperature value measured by means of the temperature measuring device 18 falls. The computing unit 6a transmits the corresponding index i to the electronic circuit 10a, wherein associated in the electronic circuit 10a of this temperature range .DELTA.T (i) set value t r (i) is selected from the data stored in the electronic circuit 10a table. The electronic circuit 10a takes over the switching of the infrared sensor 8 to the selected setting value ti (i) of the integration time t \ . With regard to the further mode of operation, reference is made to the first exemplary embodiment.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein drittes Ausführungs- beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Konstruktiv i- dentische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten b. Der wesent- liehe Unterschied gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Temperatur-Messeinrichtung 18 über die Temperaturmessleitung 19 mit der elektronischen Schaltung 10b verbunden ist.Hereinafter, a third embodiment of the device according to the invention will be described with reference to FIG. Structural identical parts receive the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a trailing b. The essential difference compared to the second embodiment is that the temperature measuring device 18 is connected via the temperature measuring line 19 to the electronic circuit 10b.
Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird vor Beginn einer Messung von der Recheneinheit 6b eine Tabelle (Tabelle 3) mit Einstellwerten ti(l) bis tr(n) sowie zugehörigen Indizes i = 1 bis n an die elektronische Schaltung 10b übertragen und dort gespeichert. Zusätzlich wird von der Recheneinheit 6b eine weitere Tabelle (Tabelle 4) an die elektronische Schaltung 10b übertragen, welche über Indizes i = 1 bis n den Einstellwerten tr(l) bis t^n) vordefinierte Temperaturbereiche ΔT(1) bis ΔT(n) zuordnet. Die Temperatur-Messeinrichtung 18 erfasst während der Messung die Temperatur T an dem zu prüfenden Objekt 2 und liefert als Temperaturinformati- on gemessene Temperaturwerte der Temperatur T in analoger oder bereits digitalisierter Form an die elektronische Schaltung 10b. Die elektronische Schaltung 10b prüft, in welchen der zuvor festgelegten Temperaturbereiche ΔT(1) bis ΔT(n) der jeweilige gemessene charakteristische Temperaturwert fällt. Dem Temperaturbereich ΔT(i), in den der Temperaturwert fällt, ist ein Index i zugeordnet, über den aus der weiteren Tabelle der entsprechende Einstellwert ti(i) ausgewählt wird. Der Infrarotsensor 8 wird mit diesem Einstellwert t^i) fortan betrieben. Hinsichtlich der weiteren Funktionsweise wird auf die vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen.As in the second embodiment, a table (Table 3) with setting values ti (l) to t r (n) and associated indices i = 1 to n is transferred to the electronic circuit 10b and stored there before the start of a measurement. In addition, from the arithmetic unit 6b another table (Table 4) to the electronic circuit 10b, which assigns indices i = 1 to n to the setting values t r (l) to t ^ n) predefined temperature ranges ΔT (1) to ΔT (n). During the measurement, the temperature measuring device 18 detects the temperature T on the object 2 to be tested and supplies temperature values of the temperature T measured in the form of temperature information in an analog or already digitized form to the electronic circuit 10b. The electronic circuit 10b checks in which of the predetermined temperature ranges ΔT (1) to ΔT (n) the respective measured characteristic temperature value falls. The temperature range .DELTA.T (i), in which the temperature value falls, is assigned an index i, via which the corresponding setting value t.sub.i (i) is selected from the further table. The infrared sensor 8 is operated with this set value t ^ i) henceforth. With regard to the further mode of operation, reference is made to the preceding embodiments.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Konstruktiv i- dentische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten c. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Temperatur-Messeinrichtung 18c als Temperatursensor ausgebildet ist, der an dem zu prüfenden Objekt 2 angeordnet ist und mit diesem in Kontakt ist. Die Auswertung des Temperatursensors 18c erfolgt mittels der Recheneinheit 6c. Hinsichtlich der Funktionsweise wird auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel verwiesen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 ein fünftes Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Konstruktiv i- dentische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorangegangenen Ausfuhrungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten d. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem dritten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Temperatur-Messeinrichtung 18d als Temperatursensor ausgebildet ist, der an dem zu prüfenden Objekt 2 angeordnet ist und mit diesem in Kontakt ist. Die Auswertung des Temperatursensors 18d erfolgt in der elektronischen Schaltung 10d. Hinsichtlich der Funktionsweise wird auf das erste und dritte Ausführungsbeispiel verwiesen.Hereinafter, a fourth embodiment of the device according to the invention will be described with reference to FIG. Structural identical parts receive the same reference numerals as in the previous embodiments, the description of which is hereby incorporated by reference. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a c. The essential difference with respect to the second exemplary embodiment is that the temperature-measuring device 18c is designed as a temperature sensor, which is arranged on the object to be tested 2 and in contact therewith. The evaluation of the temperature sensor 18c takes place by means of the arithmetic unit 6c. With regard to the operation, reference is made to the first and second embodiments. Hereinafter, a fifth exemplary embodiment of the device according to the invention will be described with reference to FIG. Constructively identical parts are given the same reference numerals as in the preceding exemplary embodiments, to the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a d followed. The essential difference with respect to the third embodiment is that the temperature measuring device 18d is designed as a temperature sensor, which is arranged on the object to be tested 2 and in contact therewith. The evaluation of the temperature sensor 18d takes place in the electronic circuit 10d. With regard to the operation, reference is made to the first and third embodiments.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und die erfindungsgemäßen Ver- fahren gewährleisten eine einfache, schnelle und präzise automatische Änderung der Integrationszeit ti des Infrarotsensors 8, mit welcher der Dynamikbereich des Infrarotsensors 8 optimal zu dem interessierenden Temperaturbereich des zu untersuchenden Objektes 2 dynamisch angepasst werden kann. The devices according to the invention and the methods according to the invention ensure a simple, rapid and precise automatic change of the integration time t.sub.i of the infrared sensor 8, with which the dynamic range of the infrared sensor 8 can be optimally dynamically adapted to the temperature range of interest of the object 2 to be examined.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors, wobei a. ein zu prüfenden Objekts (2) mittels einer Anregungsquelle (3) erwärmt wird, und b. eine fortlaufende Bildfolge von Intensitätsbildern des Objekts (2) mittels eines Infrarotsensors (8) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass c. ein als Grundeinstellung dienender Einstellwert (J1(I) bis tr(n)) für eine Integrationszeit (t∑) des Infrarotsensors (8) bei der Aufnahme mindestens eines Intensitätsbildes verwendet wird, d. mindestens ein weiterer Einstellwert (ti(l) bis t^n)) für die Integrationszeit (t[) in Abhängigkeit einer Temperaturinformation (T) des Objektes (2) ermittelt wird, und e. der mindestens eine weitere Einstellwert (ti(l) bis tt(n)) zur Aufnahme mindestens eines darauffolgenden Intensitätsbildes eingestellt und verwendet wird.A method of adaptively changing an integration time of an infrared sensor, wherein a. an object to be tested (2) is heated by means of an excitation source (3), and b. a continuous image sequence of intensity images of the object (2) is recorded by means of an infrared sensor (8), characterized in that c. a set-point adjustment value (J 1 (I) to t r (n)) for an integration time (t Σ ) of the infrared sensor (8) is used in recording at least one intensity image, d. at least one further setting value (ti (l) to t ^ n)) for the integration time (t [) is determined as a function of temperature information (T) of the object (2), and e. the at least one further adjustment value (ti (l) to t t (n)) is set and used to record at least one subsequent intensity image.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung und Einstellung des mindestens einen weiteren Einstellwertes (ti(l) bis ti(n)) während der Aufnahme der Bildfolge erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the determination and adjustment of the at least one further setting value (ti (l) to ti (n)) takes place during the recording of the image sequence.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des mindestens einen weiteren Einstellwertes (ti(l) bis ti(n)) für unterschiedliche Bereiche des Infrarotsensors (8) unabhängig voneinander erfolgt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the adjustment of the at least one further adjustment value (ti (l) to ti (n)) for different regions of the infrared sensor (8) is independent of each other.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Bereiche einzelne Pixel (9) des Infrarotsensors (8) sind.4. The method according to claim 3, characterized in that the different regions are individual pixels (9) of the infrared sensor (8).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass in einer an dem Infrarotsensor (8) angeordneten elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) eine Tabelle mit Einstellwerten (ti(l) bis ti(n)) für die Integrationszeit (ti) und zugehörigen Indizes (i) gespeichert ist und die Einstellwerte (ti(l) bis t^n)) jeweils über einen zugehörigen Index (i) ausgewählt und eingestellt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized marked, that in a at the infrared sensor (8) arranged electronic circuit (10 to 10d) a table with setting values (ti (l) to ti (n)) for the Integration time (ti) and associated indices (i) is stored and the set values (ti (l) to t ^ n)) each selected and set via an associated index (i).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der gespeicherten Einstellwerte (t^l) bis tr(n)) abhängig von und synchron zu einer Ansteuerung der Anregungsquelle (1) erfolgt.6. The method according to claim 5, characterized in that the selection of the stored setting values (t ^ l) to t r (n)) is dependent on and synchronous with a control of the excitation source (1).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine aufgenommene Intensitätsbild in ein Temperaturbild umgerechnet wird, aus dem die Temperaturinformation (T) ermittelt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one recorded intensity image is converted into a temperature image, from which the temperature information (T) is determined.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem umgerechneten Temperaturbild als Temperaturinformation ein charakteristischer Temperaturwert (T) ermittelt wird und dem Temperaturwert (T) der Index (i) eines der Einstellwerte (ti(l) bis t^n)) zugeordnet wird, wenn der Temperaturwert (T) in einen vordefϊnierten Temperaturbe- reich (ΔT(1) bis ΔT(n)) fällt.8. The method according to claim 7, characterized in that from the converted temperature image as temperature information, a characteristic temperature value (T) is determined and the temperature value (T) of the index (i) one of the set values (ti (l) to t ^ n)) is assigned when the temperature value (T) falls within a predefined temperature range (ΔT (1) to ΔT (n)).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des mindestens einen weiteren Einstellwertes (ti(l) bis ti(n)) in einem festgelegten Ausschnitt des mindestens einen Intensitätsbildes erfolgt.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the determination of the at least one further set value (ti (l) to ti (n)) takes place in a fixed section of the at least one intensity image.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, dass als Temperaturinformation mindestens ein Temperaturwert10. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized marked, that as temperature information at least one temperature value
(T) des Objektes (2) nach einem Start der Anregungsquelle (1) gemessen wird, der zur Auswahl eines der Einstellwerte (ti(l) bis ti(n)) verwendet wird.(T) of the object (2) is measured after a start of the excitation source (1) used to select one of the adjustment values (ti (l) to ti (n)).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperaturinformation eine zu erwartende Temperatur (T) des Objektes (2) verwendet wird.11. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that as temperature information an expected temperature (T) of the object (2) is used.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeit- liehe Abfolge der Einstellwerte (tr(l) bis ti(n)) festgelegt und an die zu erwartende Temperatur (T) angepasst ist.12. The method according to claim 11, characterized in that a time- Liehe sequence of the set values (t r (l) to ti (n)) set and adapted to the expected temperature (T).
13. Vorrichtung zur adaptiven Änderung einer Integrationszeit eines Infrarotsensors, mit a. mindestens einer Anregungsquelle (1) zum Erwärmen eines zu prüfenden Objektes (2), b. einer Steuereinheit (3) zur Steuerung der mindestens einen Anregungsquelle (1), c. einer Infrarotkamera (5 bis 5d) zur Aufnahme von Intensitätsbil- dem, welche i. einen bildgebenden Infrarotsensor (8) und ii. eine diesem zugehörige elektronische Schaltung (10 bis 1Od) aufweist, und d. einer mit der elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) verbundenen Recheneinheit (6 bis 6d), dadurch gekennzeichnet, dass e. in der elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) mehrere Einstell- werte (ti(l) bis t^n)) für eine Integrationszeit (ti) des Infrarotsensors (8) gespeichert sind, und f. die Einstellwerte (ti(l) bis ti(n)) in Abhängigkeit einer Temperaturinformation (T) des Objektes (2) ermittelbar und einstellbar sind.13. A device for adaptively changing an integration time of an infrared sensor, with a. at least one excitation source (1) for heating an object to be tested (2), b. a control unit (3) for controlling the at least one excitation source (1), c. an infrared camera (5 to 5d) for receiving Intensitätsbil- which i. an imaging infrared sensor (8) and ii. an associated electronic circuit (10 to 10d), and d. a computing unit (6 to 6d) connected to the electronic circuit (10 to 10d), characterized in that e. in the electronic circuit (10 to 10d) a plurality of setting values (ti (l) to t ^ n)) for an integration time (ti) of the infrared sensor (8) are stored, and f. the setting values (ti (l) to ti (n)) can be determined and set as a function of temperature information (T) of the object (2).
H. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (6 bis 6d) über eine Datenleitung (12) mit der elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) verbunden ist.H. Device according to claim 13, characterized in that the arithmetic unit (6 to 6d) is connected to the electronic circuit (10 to 10d) via a data line (12).
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) eine Tabelle mit den Einstellwerten (I1(I) bis t^n)) für die Integrationszeit (tr) und zugehörigen Indizes (i) gespeichert ist.15. The apparatus of claim 13 or 14, characterized in that in the electronic circuit (10 to 10d) a table with the set values (I 1 (I) to t ^ n)) for the integration time (t r ) and associated indices ( i) is stored.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (6 bis 6d) über eine Steuerleitung (13) mit der elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) verbunden ist.16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the arithmetic unit (6 to 6d) via a control line (13) to the electronic circuit (10 to 10d) is connected.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Steuereinheit (3) über eine Synchronisationsleitung17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the control unit (3) via a synchronization line
(15) mit der elektronischen Schaltung (10 bis 1Od) verbunden ist. (15) is connected to the electronic circuit (10 to 10d).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der elektronischen Schaltung (10b; 1Od) verbundene Temperatur-Messeinrichtung (18; 18d) vorgesehen ist.18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that a with the electronic circuit (10b, 10d) connected temperature-measuring device (18; 18d) is provided.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Recheneinheit (6a; 6c) verbundene Temperatur-Messeinrichtung (18; 18c) vorgesehen ist. 19. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that a temperature measuring device (18; 18c) connected to the arithmetic unit (6a; 6c) is provided.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335717A (en) * 2013-06-21 2013-10-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 High-precision temperature-drift resistance temperature measurement method for thermal infrared imager based on variable integral mode
CN103335716A (en) * 2013-06-21 2013-10-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 Area array infrared camera quick scaling and heterogeneity calibrating method based on variant integral time
WO2014070062A1 (en) * 2012-11-01 2014-05-08 Flir Systems Ab Procedure for mapping when capturing video streams by means of a camera

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687344A (en) * 1986-02-05 1987-08-18 General Electric Company Imaging pyrometer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4130941A1 (en) * 1991-09-14 1993-04-01 Lange Gmbh Dr Bruno Extension of dynamic range of integrated multi-diode photodetector - using subdivision of clock frequency for second scan to relate integration time linearly to position of photoelement.
US5717608A (en) * 1994-09-26 1998-02-10 Luxtron Corporation Electro-optical board assembly for measuring the temperature of an object surface from infra-red emissions thereof, including an automatic gain control therefore
US5742340A (en) * 1995-06-06 1998-04-21 Hughes Missile Systems Company Ambient light automatic gain control for electronic imaging cameras and the like
DE19533061C2 (en) * 1995-09-07 1997-07-03 Leica Ag Photoelectric semiconductor light detection device with programmable offset current and image sensor with such a device
JP4401582B2 (en) * 2001-02-26 2010-01-20 富士通株式会社 Infrared imaging device
JP2005308512A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Agilent Technol Inc Spectrum processing method and measuring apparatus using the same
DE102005010754B4 (en) * 2005-03-09 2010-02-18 Daimler Ag Method for monitoring and controlling thermal spraying processes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687344A (en) * 1986-02-05 1987-08-18 General Electric Company Imaging pyrometer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUN LI ET AL: "Signal processing computer system for multi-wavelength imaging pyrometer", SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS, 1996., IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON BEIJING, CHINA 14-17 OCT. 1996, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, vol. 1, 14 October 1996 (1996-10-14), pages 456 - 460, XP010206671, ISBN: 978-0-7803-3280-5 *
KAPLINSKY M B ET AL: "RECENT ADVANCES IN THE DEVELOPMENT OF A MULTIWAVELENGTH IMAGING PYROMETER", OPTICAL ENGINEERING, SOC. OF PHOTO-OPTICAL INSTRUMENTATION ENGINEERS. BELLINGHAM, vol. 36, no. 11, 1 November 1997 (1997-11-01), pages 3176 - 3187, XP000725409, ISSN: 0091-3286 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014070062A1 (en) * 2012-11-01 2014-05-08 Flir Systems Ab Procedure for mapping when capturing video streams by means of a camera
US9648253B2 (en) 2012-11-01 2017-05-09 Flir Systems Ab Procedure for mapping when capturing video streams by means of a camera
CN103335717A (en) * 2013-06-21 2013-10-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 High-precision temperature-drift resistance temperature measurement method for thermal infrared imager based on variable integral mode
CN103335716A (en) * 2013-06-21 2013-10-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 Area array infrared camera quick scaling and heterogeneity calibrating method based on variant integral time
CN103335716B (en) * 2013-06-21 2016-06-08 中国科学院西安光学精密机械研究所 Based on the calibration of face battle array infrared camera and the asymmetric correction method that become the time of integration

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