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Dokumentenidentifikation DE60122153T2 28.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001299699
Titel ÜBERWACHUNGSSYSTEM FÜR ABBILDUNGEN UND REGIONEN VERSCHIEDENER WELLENLÄNGE
Anmelder FLIR Systems AB, Danderyd, SE
Erfinder STAHRE, H., Niklas, S-114 22 Stockholm, SE
Vertreter Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner, 70174 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 60122153
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.06.2001
EP-Aktenzeichen 019413970
WO-Anmeldetag 15.06.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/SE01/01363
WO-Veröffentlichungsnummer 2001096824
WO-Veröffentlichungsdatum 20.12.2001
EP-Offenlegungsdatum 09.04.2003
EP date of grant 09.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse G01J 5/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technischer Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Abbildungssystem der Art wie es im Oberbegriff des Anspruch 1 offenbart ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Temperaturanzeigesystem zum Erzeugen eines Temperaturwerts für ausgewählte Punkte auf einer Oberfläche, die von Interesse sind.

Hintergrund

Bisher war es eine bekannte Technik, Messpunkte, sogenannte Spots in einem Infrarotbild (IR) vorzusehen. Diese Spots sind oft Messbereiche, die als überlappende Graphik vorgesehen sind, um Temperaturen in den bestimmten Bereichen zu messen.

Es ist ein bekannter Nachteil bei reinen IR-Bildern, dass die Benutzer oft einige Schwierigkeiten haben, die gezeigte Ansicht zu interpretieren. IR-Bilder sind stärker verzerrt als sichtbare Bilder, weil der Wellenlängenbereich der dargestellten Szene unterschiedlich ist und die Übergänge zwischen verschiedenen Temperaturen eher klein sind. Es ist anzumerken, dass ein IR-Bild im Wesentlichen auf unterschiedlicher Intensität der gezeigten Objekte in praktisch der selben Wellenlänge beruht. Die unterschiedlichen Intensitätsschattierungen sind in einer Farbskala angegeben, zum Beispiel ist eine hohe Intensität in rot und eine geringe Helligkeit ist in blau oder violett gezeigt. Ein Videobild beruht auf unterschiedlichen Wellenlängen im sichtbaren Wellenlängenbereich sowie der Intensität, so dass die Grauskala in einem Schwarzweißbild sowie die unterschiedlichen Farben in einem Farbbild angegeben sind.

Damit ein Benutzer das Bild einer IR-Aufzeichnung leichter interpretieren kann, wurde eine Lösung vorgeschlagen, bei der auch eine Videoaufzeichnung des sichtbaren Wellenlängenbereichs gemacht wird und eine Mischung zwischen den Aufzeichnungen im IR und sichtbaren Bereich vorgenommen wird. Unlängst wurde die IR-Lichtintensität in einer IR-Kamera mit einer Fokalebenenanordnung (FPA, focal plane array) als Sensor oder Aufzeichnungsmedium zur Registrierung der Temperaturen in verschiedenen Bereichen eines Objekts verwendet. In US 5,604,346 wird eine IR-Kamera mit einem FPA als Sensor beschrieben.

Andere Arten von Lösungen sind in US 5,109,277 und US 5,219,226 vom Anmelder Quadtech Inc. angegeben. Hier wird ein Abbildungs- und Temperaturüberwachungssystem offenbart. Eine Abbildung eines Objekts wird zusammen mit der Temperatur von Referenzpunkten beschrieben. Ein Pyrometer ist einstellbar zur Bewegung in einer Ebene orthogonal zur optischen Achse des IR-Strahls positioniert, der auf das Pyrometer auftrifft. Deshalb ist es möglich, die Temperatur in verschiedenen Teilen des Abbildungssystems zu messen. Diese Teile können durch Verschieben eines Cursors auf einem Bildschirm mit einer Maus oder dergleichen über das Bild erreicht werden. Das Pyrometer wird dann auf eine Position bewegt, die der Cursorposition des Bildes entspricht. Es ist anzumerken, dass die Bewegung des Pyrometers mechanisch erfolgt. Es ist jedoch nur ein Temperaturmesselement, ein Pyrometer vorgesehen und daher können sehr wenige Messpunktpixel in Echtzeit gemessen werden. Eine Temperaturmessung wird nur in wenigen tatsächlichen Spots im Bild vorgenommen. Dann ist es unmöglich, zu wissen, was im Rest des Bildes passiert.

Ein Nachteil des oben beschriebenen Systems ist auch, dass mechanische Bewegung des Pyrometers notwendig ist. Schnelle Temperaturveränderungen können unmöglich angezeigt werden. Es wird Temperaturinformation im Bild ausgelassen.

Es ist anzumerken, dass die oben genannte Kombination von IR und sichtbarem Bereich ein Beispiel ist. Es ist möglich, Aufzeichnungen von mehr als zwei Wellenlängenbereichen vorzunehmen und sie gleichzeitig gemischt und/oder gemultiplext darzustellen. Andere beliebig kombinierbare Quellen können sein: UV, Röntgen, Überlagerungsgraphik usw.

Die Erfindung

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Abbildungssystem zur Verfügung zu stellen, das verschiedene Videoquellen und Videoanzeigen besitzt und die Signale von diesen so frei wie möglich mischt und/oder multipliziert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Abbildungssystem zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, Merkmale in zahlreichen Wellenlängenbereichen zu überwachen und ganz freies Mischen und/oder Multiplizieren einer beliebigen Zahl von Videoquellen auf einer Pixelauflösungsbasis zu ermöglichen.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Abbildungs- und Temperaturüberwachungssystem zur Verfügung zu stellen, das sichtbare Videoaufzeichnungsmittel zum Überwachen eines Objekts im sichtbaren Wellenlängenbereich und IR-Videoaufzeichnungsmittel zum Überwachen des selben Objekts im IR umfasst. Ein frei gemischtes und/oder multipliziertes Bild der aufgezeichneten Videosignale kann auf einer Anzeige gezeigt werden.

Diese und weitere Ziele können mit einem System zum Abbilden und Überwachen mit den im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs offenbarten Merkmalen erreicht werden. Weitere Merkmale und Entwicklungen der Erfindung sind aus den übrigen Ansprüchen ersichtlich.

Ein digitaler Videostrom kann in Pixel als kleinster Teil unterteilt werden. Gemäß der Erfindung ist ein Satz von Pixelanordnungen für jeden Wellenlängenbereich vorgesehen, die miteinander gemischt und/oder multipliziert werden sollen. Diese Pixelbereiche können dann einzeln gemäß dem Wunsch einer Bedienungsperson verarbeitet werden und dann frei in Bezug zueinander verarbeitet werden. Auf diese Weise können viele Varianten gebildet werden.

Die Erfindung ist auf ein System zum Abbilden und Überwachen in unterschiedlichen Wellenlängenregionen gerichtet umfassend mindestens zwei Videoaufzeichnungsmittel zum Überwachen ein und des selben Objekts in voneinander verschiedenen Wellenlängenregionen und mindestens eine Anzeige, auf der ein Abbild der aufgezeichneten Videosignale gezeigt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass

  • – jede der Videoaufzeichnungen ein Aufzeichnungsmedium mit einem Pixelbereich vorsieht, wo jedes Pixel einzeln und im Wesentlichen gleichzeitig zugänglich ist;
  • – die verschiedenen Aufzeichnungen ihre Pixelanordnungen so aufweisen, dass ein Pixelbereich in einem der Bereiche in den anderen identifizierbar ist;
  • – Mittel, damit eine Bedienungsperson unter verschiedenen Formen bestimmter Alternativen zum Zeigen gemischter und/oder multiplizierter Bilder auf der Anzeige wählen kann; und
  • – Verarbeitungsmittel zum Vornehmen beliebigen Mischens und/oder Austausches zwischen den Aufzeichnungen der Aufzeichnungsmittel und/oder Zusatz von Information von einer Pixelanordnung zu einer anderen in beliebigen Bereichen der Abbildung, die gemäß bestimmter Bedingungen auf der Anzeige gezeigt wird.

Alle der mindestens zwei Videoaufzeichnungsmittel können Fokalebenenanordnungen (FPA, focal plane arrays) umfassen, die für ihre entsprechende Wellenlängenregion geeignet sind, und eine Analog/Digital-Umwandlung der aufgezeichneten Pixelwerte, wenn sie ausgegeben werden. Als Alternative können die mindestens zwei Aufzeichnungsmedien jeweils einen Speicherbereich umfassen, in dem die aufgezeichneten Werte jedes Pixels von seiner Aufzeichnung gespeichert sind, zumindest vorübergehend.

Wenn die Aufzeichnungsmedien eine FPA für die sichtbare Wellenlängenregion und eine FPA für IR sind, dann können die Verarbeitungsmittel die Anzeige steuern, so dass eine Abbildung vom sichtbaren Aufzeichnungsmedium und Temperaturwerte an Abbildungspositionen entsprechend Punkten gezeigt werden, die von einem Zielmittel angezielt werden. Die Temperaturwerte können in der Abbildung im Bereich der angezielten Punkte gezeigt werden. Die bestimmten Bedingungen können sein, dass Abbildungsbereiche in der FPA für IR, die Temperaturen in einem bestimmten Temperaturbereich angeben, auf der Anzeige gezeigt werden, während die entsprechenden Bildbereiche in der FPA für die sichtbare Wellenlängenregion von einer Darstellung auf der Anzeige ausgeschlossen sind, und der Rest der Bildpixel der FPA für die sichtbare Wellenlängenregion gezeigt werden.

Vorteile

Ein Vorteil der Erfindung ist, dass Temperaturmessungen in praktisch allen Pixeln einer Abbildung vorgenommen werden. Deshalb ist es möglich, einen vollständigen Überblick darüber zu erhalten, was im ganzen Bild vorgeht.

Schnelle Temperaturveränderungen können leicht angezeigt werden. Es geht keine Temperaturinformation in der Abbildung verloren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer weiteren Ziele und Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung von Beispielen von Ausführungsformen Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind, in denen:

1 ein Blockschema einer Schaltung zur Durchführung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung darstellt;

2 schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellt;

3 schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt;

4 schematisch eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Mit Bezug zu 1 werden eine Reihe von Eingaben von jeder einzelnen verschiedener Videoaufzeichnungen, die jede auf einem Aufzeichnungsmedium mit einem Pixelbereich vorliegen, wo jedes Pixel einzeln und im Wesentlichen gleichzeitig zugänglich ist, in eine programmierbare Logik 1' geführt. Die programmierbare Logik 1' wird von einer Zentraleinheit CPU (Central Processing Unit) in einem Computer gesteuert. Die verschiedenen Aufzeichnungen (Eingaben I0 bis In) weisen Pixelanordnungen derart auf, dass die Pixelstruktur in einem der Pixelbereich in den anderen identifizierbar ist.

Die programmierbare Logik (FPGA/ASIC) 1', die jegliche Gelegenheit bietet, jegliche Art von Bildverarbeitung unter Nutzung von digitalisierten Pixeln vorzunehmen, die in einer Bildform bereitgestellt sind, weist die folgenden Eigenschaften auf:

  • – Jede Eingabe I0 bis In ist ein digitaler Videostrom beliebiger Art (Breite, Format usw.) ungeachtet der Herkunft (IR, sichtbar, UV, Röntgen, Überlagerungsgraphik usw.). Jedoch steht jeder Videostrom zu einer Anordnung von Pixeln in Beziehung, die in einem rechtwinkligen Format in Bezug auf eine Anzeige zur Darstellung von Bildern vorgesehen ist. Eine Reihe von Eingaben sind in 1 dargestellt. Es ist jedoch bevorzugt, nur zwei oder drei vorzusehen, zum Beispiel eine sichtbare und eine IR und gegebenenfalls eine graphische Eingabe. Unten sind Ausführungsformen unter Verwendung dieser drei Eingabearten angegeben.
  • – Jede Eingabe U0 bis Un ist ein Videostrom beliebiger Art (Breite, Format usw.) ungeachtet, ob das Anzeigeziel ein Monitor, LCD, RGB usw. ist. Es ist jedoch eine Anzeige, auf der Bilder gezeigt werden können. Es sind verschiedene Ausgaben gezeigt und der Benutzer kann daraus auswählen, welches auf einer Anzeige gezeigt werden soll. Es kann auch mehr als eine Anzeige vorhanden sein, auf denen unterschiedlich verarbeitete Daten aus den Eingaben gleichzeitig gezeigt werden. Auf diese Weise kann sich die Anzahl der Eingaben und Ausgaben unterscheiden, obwohl ihre Anzahl mit n angegeben ist. Die Anzahl n in 1 ist daher eine beliebige Zahl.
  • – Jede arithmetische Logikeinheit ALU (Arithmetic Logic Unit) A1 bis A5 kann die selbe Anzahl n von Schichten aufweisen wie es Eingaben gibt. Es ist jedoch möglich, mehr als eine ALU für jede Eingabe vorzusehen. Jede ALU weist die folgenden Eigenschaften auf:

    Es können jegliche mathematischen Vorgänge auf jedem der n Videostromeingangssignale in ihrer direkten oder konvertierten Form vorgenommen werden.

    Es kann jegliche Zahl von n Videostromeingangssignalen in beliebiger Kombination als Eingabe in den Vorgang verwendet werden.

    Das Ergebnis eines Vorgangs kann auf jedem der Ausgabevideostromsignale U0 bis Un ausgegeben werden.
  • – Es sind n Nachschlagetabellen L vorhanden und jede Nachschlagetabelle weist die folgenden Eigenschaften auf:

    Jede Nachschlagetabelle kann von einer CPU, die mit der Schaltung verbunden ist, vollständig programmiert werden.

    Jede Nachschlagetabelle kann eine beliebige Größe aufweisen.

    Jeder der n Eingabevideoströme kann zu jeder der n Nachschlagetabellen eingegeben werden.

    Jede Nachschlagetabellenausgabe kann über die ALU A2, einen Multiplexor M1, die ALU A4, einen Multiplexor M2 und die ALU A5 an jeden der Videoströme U0 bis Un ausgegeben werden.

Die CPU lädt die Nachschlagetabelle L mit Ausgabedaten für gegebene Eingabedaten. Die Nachschlagetabelle führt dann einen standardgemäßen Konvertierungsprozess unter Verwendung der geladenen Daten durch. Diese Nachschlagetabelle macht es dann möglich, zwischen verschiedenen Videostandards zu konvertieren, zum Beispiel RGB in einen anderen geeigneten Standard oder nur einige der Farben in einer sichtbaren Abbildung zeigen und den Rest der Farben in Schwarz konvertieren. Es ist auch möglich, spezielle Farben in andere spezielle Farben zu verändern usw.

  • – Jeder Multiplexor M1 bis M3 weist n Schichten auf und weist die folgenden Eigenschaften auf:

    Jede Eingabe kann zu jeder Ausgabe multiplext werden.

    Jeder Wert eines freien Feldes von einer Anwendungseinheit (Custom Unit) C1, C2, C3, die jeweils damit verbunden ist, kann mit jeder Ausgabe multiplext werden.

    Jedes Kriterium in den n Kriterieneinheiten CR kann auf jeden der Multiplexoren angewendet werden.
  • – Jede Anwendungseinheit C1, C2, C3 stellt die beliebige Wahl des Benutzers dar. Daten in jedem freien Feld werden von der CPU geladen. Jede Anwendungseinheit kann auch eine Wechselwirkung mit einer ALU aufweisen, die ihre Ausgabe an den selben Multiplexor wie die Anwendungseinheit gibt.
  • – Jedes Kriterium in den n Kriterieneinheiten CR weist die folgenden Eigenschaften auf:

    Jedes Kriterium kann von der CPU programmiert werden.

    Kriterien können auch von jedem der Eingangsvideosignale oder ALU erzeugt werden.

    Die Kriterien steuern die Multiplexoren, so dass die gewünschte Bildverarbeitung von der CPU gesteuert vorgenommen wird.

Anwendungen

Diese Vorrichtung wird mit Blick auf bestimmte Anwendungen konstruiert, insbesondere eine Kombination von zwei Wellenlängenregionen, die sichtbare und infrarote (IR). Einige davon werden unten beschrieben.

  • – Verwendung von Temperaturinformation zur Bestimmung der Verwendung der IR/sichtbaren Videoquelle. Information kann aus jeglicher Anzahl von spezifizierten Intervallen von Videostufen bestehen. Die Stufen können auch "live" verändert werden, d. h. Vergleich (z. B. <, > usw.) zwischen Intervallbreiten sind auch ganz frei einzurichten. Beispielsanwendung: Es wird ein sichtbares Video von einem Wald live gezeigt. Ein Kaninchen rennt vorbei, was im IR gezeigt ist. Diese Anwendung wird ferner mit Bezug zu 2 beschrieben.
  • – Verwendung sichtbarer Information zur Bestimmung der Verwendung der IR/sichtbaren Videoquelle. Information kann aus jeglicher Anzahl von spezifizierten Intervallen von Videostufen bestehen. Die Stufen können auch "live" verändert werden, d. h. Vergleich (z. B. <, > usw.) zwischen Intervallbreiten sind auch ganz frei einzurichten. Beispielsanwendung: Es wird ein sichtbares Video von einem Zwielicht gezeigt. Schlecht ausgeleuchtete Bereiche sind im IR angezeigt.
  • – Ersetzen der IR-Färbung gegen sichtbare Färbung. Beispielsanwendung: Erwärmte Bereiche erscheinen im IR-Video wie normal ausgeleuchtet, aber die Farben der Bereiche sind die des sichtbaren Video.
  • – Ersetzen der sichtbaren Färbung gegen IR-Färbung. Beispielsanwendung: Erwärmte Bereiche erscheinen im sichtbaren Video wie normal ausgeleuchtet, aber die Farben der Bereiche sind die des IR-Video.

Man beachte, dass die Kombination von IR und sichtbarem Bereich ein Beispiel ist. Andere Quellen zum beliebigen Kombinieren könnten sein: UV, Röntgen, Überlagerungsgraphik usw.

2 zeigt eine IR-Kamera 1 mit einer Fokalebenenanordnung (FPA) für IR als Aufzeichnungsmedium und eine Videokamera 2 mit einer Fokalebenenanordnung (FPA) als Aufzeichnungsmedium für sichtbares Licht. Der IR-Videostrom von der IR-Kamera 1 und der sichtbare Videostrom von der Videokamera 2 werden als zwei Eingaben in die Verarbeitungseinheit 3 geführt, die in 1 dargestellt ist. Eine Steuerdateneinheit 4 steuert die Verarbeitungseinheit 3, so dass jegliche Verarbeitung der Aufzeichnungen von den Kameras 1 und 2 vorgenommen wird, bevor die verarbeitete Abbildung zum Ausgeben auf einer Anzeige 5 geführt wird. Die gewünschte Verarbeitung wird durch eine Eingabeeinheit 6 der Steuerdateneinheit 4 zugeführt.

Die Kameras 1 und 2 sind so gerichtet, dass sie das selbe Objekt (nicht gezeigt) aufzeichnen. Die Kameras können dann nebeneinander platziert werden. Es gibt dann einen leichten Parallaxenfehler zwischen den aufgezeichneten Bildern. Die Verarbeitungseinheit 3 kann mit einem Programm versehen sein, das dies korrigiert, bevor die Abbildungen auf andere Weise verarbeitet werden. Es ist auch schon bekannt, beide Kameras 1 und 2 koaxial auf das selbe Objekt zu richten, indem ein geneigter halbtransparenter Spiegel vorgesehen ist, wobei Einfall vom Objektiv der Videokamera 2 für sichtbares Licht erfolgt und der reflektierte IR-Lichtstrahl zur IR-Kamera 1 geführt wird. Merkmale bezüglich der Ausrichtung der Kameras und ihrer Fokussierung auf das Objekt sind jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung und werden daher nicht ausführlicher beschrieben.

Es ist anzumerken, dass die Ausgabe von jedem Sensorelement in den beiden Fokalebenenanordnungen digitalisiert wird und dass die Fokalebenenanordnungen in diesem Aspekt als zwei Speicher für die digitalen Werte aller Sensorelemente betrachtet werden können, wo die Werte jedes Sensorelements nach Belieben zugänglich sein können. Es ist daher möglich, dass die Verarbeitungseinheit 3 die Daten in den Videoströmen von den Kameras 1 und 2 analysiert. Es können andere gewünschte Auswahlkriterien für die auf der Anzeige 5 in verschiedenen Positionen zu zeigenden Videoquellen gestellt werden. Die Kriterien können auf der Position der Abbildung, Daten in einem der Videoströme usw. beruhen.

Wegen der digitalisierten Signale von den FPAs ist es möglich, viele neue Möglichkeiten zu schaffen, die zuvor nicht implementiert werden konnten. Zum Beispiel:

  • – Es können Teile der IR-Abbildung gesucht werden, die eine Temperatur zwischen zwei Grenztemperaturen aufweisen. Diese Teile von den IR-Sensorer können gezeigt werden und die entsprechenden Teile von den sichtbaren Sensoren können unterdrückt werden. Zum Beispiel kann ein Film von einem Wald aufgenommen werden, in dem ein Hase läuft. Der Wald um den Hasen kann dann sichtbar gezeigt werden und der Hase in IR.
  • – Teile in einer sichtbaren Ansicht können schlecht beleuchtet sein. Diese Teile können verstärkt werden, indem sie mit der Aufzeichnung der IR-Kamera gemischt werden.
  • – Eine IR-Abbildung kann mit einer sichtbaren Abbildung gezeigt werden, die zum Beispiel in einer Ecke gezeigt ist.

Die Möglichkeit, die Abbildungen von zwei Kameras 1 und 2 in einer 2D-Anordnung gleichzeitig bei jedem Punkt in der Abbildung zugänglich zu haben, erlaubt Verarbeitung in Echtzeit auf eine Weise, die zuvor nicht möglich war. Gleichzeitiges Mischen und Ergänzen ist am selben Bild möglich.

In 2 sind Verarbeitung und Darstellung gewünschter Merkmale in Echtzeit vorgenommen, ohne dass eine Zwischenspeicherung erfolgt. Die Technik zum Lesen der Sensorelemente in einer FPA ist ihre Messung in Sequenz und Durchführung einer analog/digital Konversion jedes Messwerts. Deshalb ist es nicht möglich, in der Anordnung beliebig umherzuspringen.

Mit Bezug zu 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der IR-Aufzeichnungen 11 in einem Speicher 13 für IR-Abbildungen gespeichert sind. Sichtbare Aufzeichnungen 12 sind in einem Speicher 14 für sichtbare Abbildungen gespeichert. Die Speicherung in den Speichern 13 und 14 kann vorübergehend sein. Jeder Speicher kann zwei Speicherfelder aufweisen, so dass Lesen und Verarbeiten an einem von ihnen vorgesehen sein kann, während im anderen Eingelesen wird. Die Felder sind daher alternativ für die Aufzeichnungseinheit und die Verarbeitungseinheit 15 zugänglich. Die Elemente 4 bis 6 weisen die selben Funktionen wie die gleichen Elemente in 2 auf. Diese Ausführungsform sieht auch eine Anzeige vor, die für den Benutzer in Echtzeit gezeigt erscheint. Da jedoch jedes Pixel in jeder einzelnen der gespeicherten Anzeigen momentan von überall auf der Anzeige zugänglich ist, gibt es Möglichkeiten für eine ausgefeiltere Verarbeitung von Abbildungen sowohl vor und nach einer Mischung und/oder Multiplizierung derselben, als es mit einer rein sequenzierten und digitalisierten Ausgabe direkt von den FPAs möglich ist.

Mit Bezug zu 4 ist eine sichtbare Videoabbildungsaufzeichnungseinrichtung 30 mit FPA versehen, die digitalisierten Pixelwerte werden der Verarbeitungseinheit 31 zugeführt, so dass sie auf der Anzeige 32 gezeigt werden. Die IR-Kamera weist eine FPA-Einheit 33 als Aufzeichnungsmedium auf. Die digitalen Werte der eingescannten FPA-Elemente werden einer Überlagerungsgraphikeinrichtung 34 zugeführt. Die Graphikeinrichtung 34 wird mit Information bezüglich Spots auf der Anzeige 32 versorgt, für die die Temperatur angezeigt werden soll. Der Benutzer kann hier den Eindruck einer Temperaturmessung direkt in der sichtbaren Ansicht haben. Der Benutzer kann dann eine Maus, einen Zeigestift oder dergleichen besitzen, um die sichtbare Ansicht auf der Anzeige anzuweisen, wo er/sie die Temperatur wissen möchte.

In dieser Ausführungsform sind die Anzeigen der Temperaturwerte mit Zahlen direkt auf dem Bildschirm im Bereich des gemessenen Punkts gezeigt. Es können andere Arten von Überlagerungsgraphik vorgesehen sein, wo zum Beispiel Isothermen für bestimmte Temperaturen über die sichtbare Ansicht gelegt sind.

Obwohl die Erfindung mit Bezug zu beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht als auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt betrachtet werden, sondern nur als durch die folgenden Ansprüche definiert, die so vorgesehen sind, dass sie alle Äquivalente davon umfassen.


Anspruch[de]
System zum Abbilden und Überwachen in unterschiedlichen Wellenlängenregionen umfassend mindestens zwei Videoaufzeichnungsmittel (1, 2; 11, 12, 13, 14; 30, 33) zum Überwachen ein und des selben Objekts in voneinander verschiedenen Wellenlängenregionen und mindestens eine Anzeige (5), auf der ein Abbild der aufgezeichneten Videosignale gezeigt wird, worin

jede der Videoaufzeichnungen (13, 14) ein Aufzeichnungsmedium mit einem Pixelbereich vorsehen kann, wo jedes Pixel einzeln zugänglich ist;

die verschiedenen Aufzeichnungen ihre Pixelanordnungen so aufweisen, dass ein Pixelbereich in einem der Bereiche in den anderen identifizierbar ist;

Mittel (6), damit eine Bedienungsperson unter verschiedenen Formen bestimmter Alternativen zum Zeigen gemischter und/oder multiplizierter Bilder auf der Anzeige wählen kann; und

Verarbeitungsmittel (1'; 3; 15; 31) zum Vornehmen beliebigen Mischens und/oder Austausches zwischen den Aufzeichnungen der Aufzeichnungsmittel und/oder Zusatz von Information von einer Pixelanordnung zu einer anderen in beliebigen Bereichen der Abbildung, die gemäß bestimmter Bedingungen auf der Anzeige gezeigt wird.
Überwachungssystem nach Anspruch 1, worin die mindestens zwei Aufzeichnungsmedien (1, 2; 30, 33) Fokalebenenanordnungen (FPA, focal plane arrays) umfassen, die für ihre entsprechende Wellenlängenregion geeignet sind, und eine Analog/Digital-Umwandlung der aufgezeichneten Pixelwerte, wenn sie ausgegeben werden. Überwachungssystem nach Anspruch 1, worin die mindestens zwei Aufzeichnungsmedien (13, 14) jeweils einen Speicherbereich umfassen, in dem die aufgezeichneten Werte jedes Pixels von seiner Aufzeichnung (11, 12) gespeichert sind, zumindest vorübergehend. Überwachungssystem nach Anspruch 1, in dem die Aufzeichnungsmedien eine FPA für die sichtbare Wellenlängenregion und eine FPA für IR sind, worin die Verarbeitungsmittel (31) die Anzeige (32) steuern können, so dass eine Abbildung vom sichtbaren Aufzeichnungsmedium und Temperaturwerte an Abbildungspositionen (35) entsprechend Punkten gezeigt werden, die von einem Zielmittel angezielt werden. Überwachungssystem nach Anspruch 4, worin die Temperaturwerte in der Abbildung im Bereich der angezielten Punkte gezeigt werden können. Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Aufzeichnungsmedien eine FPA für die sichtbare Wellenlängenregion und eine FPA für IR sind, worin die bestimmten Bedingungen sind, dass Abbildungsbereiche in der FPA für IR, die Temperaturen in einem bestimmten Temperaturbereich angeben, auf der Anzeige gezeigt werden, während die entsprechenden Bildbereiche in der FPA für die sichtbare Wellenlängenregion von Darstellung auf der Anzeige ausgeschlossen sind, und der Rest der Bildpixel der FPA für die sichtbare Wellenlängenregion gezeigt werden. Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine programmierbare Logik (1') enthalten in den Verarbeitungsmitteln, bei der digitalisierte Pixel verwendet werden und bestimmte Bedingungen in Elementen wie Nachschlagetabellen (L) und/oder Bedarfseinheiten (C11 bis C3) und/oder bestimmten Kriterieneinheiten (CR) programmierbar sind, um die Verarbeitung der Videoaufzeichnungen vorzunehmen.






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