Messdatenformat vs. Bilddatenformat in der Thermografie

Richtiges Format

Messdatenformat vs. Bilddatenformat in der Thermografie

In der Thermografie ist es durchaus von Vorteil mit einer Wärmebildkamera Daten in einem Rohdatenformat aufzuzeichnen, zu übertragen und auszuwerten.

Umfangreiche Analysemöglichkeiten von Thermografiedaten stehen bis auf Pixelebene mit der Software Pyrosoft Professional zur Verfügung. (Bild: DIAS Infrared GmbH)

Umfangreiche Analysemöglichkeiten von Thermografiedaten stehen bis auf Pixelebene mit der Software Pyrosoft Professional zur Verfügung. (Bild: DIAS Infrared GmbH)

Aus der professionellen Fotografie kennt man die Aufnahme von Fotos im Rohdatenformat. Schon die analoge Fotografie bediente sich einem Verfahren, mit dem aus einem Negativ ein Bild entwickelt werden konnte. Auch in der Thermographie ist es möglich, mit einer Wärmebildkamera Daten in einem Rohdatenformat aufzuzeichnen, zu übertragen und auszuwerten. Während aber bei der Bildaufnahme in der Fotografie die Ästhetik eine vorranginge Rolle spielt, stehen bei der Thermografie radiometrische Daten für die Temperaturmessung im Vordergrund. Das richtige Format und die richtige Übertragungsart für die geplante Thermografieanwendung zu finden, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann nicht pauschal beantwortet werden. Deswegen ist es wichtig vor Anschaffung einer IR-Kamera das Projekt mit einem Profi zu besprechen, der realistische und praxistausgliche Aussagen zur technischen Machbarkeit und Produkten treffen kann. Es kommt immer auf das Ziel der Thermografiemessung an und was der Anwender mit den gewonnen Daten vorhat. Dies betrifft sowohl die Kameraanschlüsse, das Dateiformat der Aufnahmen sowie die Auswertesoftware. Diese drei Aspekte müssen in die Überlegung mit einbezogen werden und aufeinander abgestimmt sein.

JPG oder Rohdaten?

Vorteile haben Aufnahmen in JPEG oder auch in andere Bilddateiformaten dann, wenn es um eine reine visuelle Inspektion geht. Der Fokus für den Anwender liegt bei einem Infrarotbild darin, zu erkennen wo sich eine bestimmte heiße Stelle befindet. Er möchte keine nachträgliche Veränderung der Messdaten vornehmen, sondern eine Ja/Nein-Entscheidung aufgrund des gewonnenen Bildes treffen. Dafür ist es von Vorteil, wenn die Kamerasoftware eine Reportfunktion bereitstellt, mit der sich ein Bericht erstellen lässt. Außerdem sollten die Daten per USB oder Speicherkarte auf einen PC übertragbar sein. Bilddateiformate wie JPG können mit jeder Standardbild-Software betrachtet werden. Der Nachteil ist, dass die Messdaten nicht nachträglich ausgewertet werden können. Wenn genaue Messdaten gebraucht werden und es nicht ausreicht nur das Bild oder Video zu betrachten, sondern es auch umfangreicher analysiert werden muss, braucht es dagegen das Rohdatenformat. Der Vorteil dabei ist, dass Messdaten nachträglich anders ausgewertet werden können, denn jeder Bildpunkt enthält konkrete Messdaten. Bei der Auswertung von Rohdaten werden Temperaturmesswerte und andere Daten, wie z.B. Emissionsgrad, Transmission, Umgebungstemperatur, Field of View, etc. übertragen. Diese können von einer Software wie z.B. Pyrosoft ausgewertet, sowie nachträglich verändert und weiterverarbeitet werden. Ein weiterer Faktor ist die Echtzeitfähigkeit der Datenverbindung, sowie die Verarbeitung. Die Kameras sind mit einer Ethernet-Schnittstelle ausgestattet, die in Echtzeit Rohdaten übertragen. Als Beispiel dient hier eine Anwendung aus der Prozessautomation. Die in den Rohdatenaufnahmen enthaltenen Daten wie Emission, Transmission sowie Umgebungstemperatur werden in einen Temperaturwert umgerechnet und mithilfe eines Farbkeils visualisiert. Nun ist es möglich, diese Daten nachträglich zu verändern, um z.B. Änderungen in einem Prozess zu simulieren. Für die Forschung ist es interessant, einmalige Ereignisse in Echtzeit aufzunehmen, um dann die Messung und Analyse einzelner Aufnahmebereiche nachträglich durchzuführen. Auch für den Vergleich eines Prozesses unter unterschiedlichen Bedingungen, z.B. bei veränderter Umgebungstemperatur, sind Rohdatenaufnahmen von Vorteil.

ROI- und VOI-Funktionen

Die Kamera-Software Pyrosoft gibt es in verschiedenen Versionen. Pyrosoft Professional ist z.B. für umfangreiche Messprojekte mit erweiterten Anforderungen an die Datenanalys geeignet. Neben der Bitmap-und Videoexport-Funktion stehen vielfältige Möglichkeiten zum Definieren von Regionen und Alarmwerten, Trenddarstellung oder Multi-Berichterstellung zur Verfügung. Zu den Funktionen zur Bilddarstellung gehören die Auswahl von Farbpaletten und Skalierungen, sowie Zoomfunktionen mit Auto-Zoom, Vollbildansicht, Rotation und Kippen usw.. Zahlreiche Analyse-Funktionen erleichtern die Bildauswertung. Ein wichtiger Punkt sind dabei die ROI-Funktionen (Region of Interest), d.h. der Bildausschnitt, dessen Messwerte zur weiteren Auswertung verwendet werden. Das kann ein einzelner Punkt, Linie oder Teilfläche (Rechteck, Kreis, Polygon) des Kamera-Bildes sein. Jedem ROI sind entsprechende Parameter zugeordnet, wie z.B. Position und Abmessungen, Temperaturmin./-max./-mittelwert oder -standardabweichung, Punkte, Linien, Bereiche … Alle Daten, die von den ROI generiert werden, können als VOI (Value of Interest) weiterverarbeitet und analysiert werden. Das kann ein einzelner Wert sein, z.B. nur der Mittelwert eines ROI, es sind aber auch Kombinationen von mehreren verschiedenen ROI-Parametern möglich. Der berechnete VOI-Wert kann für weitere Auswertungen verwendet werden, z.B. zur Ausgabe auf dem Bildschirm oder IO-System, Trenddarstellung sowie die Alarmgenerierung. Die Pyrosoft Professional IO Software verfügt zudem über Funktionen zur Prozessanbindung. Über ein IO-System können Triggersignale, Alarmzustände und Messwerte eingelesen und ausgegeben werden.

Ausgabe:
DIAS Infrared GmbH
www.dias-infrared.de

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