[发明专利]用于无接触地测定二维温度信息的方法以及红外测量系统

说明书

提出一种用于借助红外测量系统（10）无接触地测定场景（14）的二维温度信息（12）、尤其用于无接触地测定场景（14）的热像（12a）的方法，所述方法具有至少如下方法步骤：•借助所述红外测量系统（10）的红外探测器阵列（44）测量红外辐射，所述红外探测器阵列由多个对红外辐射敏感的像素（52）构成，•从所测量的红外辐射中测定二维温度信息（12）、尤其热像（12a），•借助所述红外测量系统（10）的距离确定设备（34）测定所述红外测量系统（10）与所述场景（14）之间的距离信息（36）。根据本发明，在使用所述距离信息（36）的情况下在几何变量方面评估所述二维温度信息（12）、尤其热像（12a）。此外提出一种相应的红外测量系统（10）。

技术领域

本发明涉及一种用于无接触地测定场景的二维温度信息、尤其用于无接触地测定场景的热像的方法，以及涉及一种相应的红外测量系统。

背景技术

用于无接触地测定场景的二维温度信息的设备和方法从现有技术中已知并且在多方面被应用，例如用于电路的安全检验，用于机械过程中的故障寻找或用于在隔热和/或保冷的范围内识别不充分的隔热。

红外测量系统、如红外温度计相对于传统温度测量设备具有无接触且快速测量的优点，并且如果待测量的区域只能困难地接近或完全不能接近，则尤其可以被使用。借助红外敏感的温度计的温度测量在此基于对热辐射、即在尤其3μm与50μm之间的波长范围内的红外辐射的探测，所述热辐射由每个物体根据其温度、尤其其表面温度以不同的强度发射。从所发射的热辐射的无接触地测量到的强度可以确定发射体或发射场景的表面温度。

用于无接触地测定场景的二维温度信息的红外测量系统典型地具有红外敏感的图像传感器、透镜系统以及屏幕并且类似于在可见光谱范围中工作的摄像机允许检查在辐射光谱的红外范围中的物体并且在屏幕上作为物体的二维的常常颜色编码的图像输出。DE10 2014 226 342 A1描述了这种红外测量系统。

发明内容

本发明基于用于无接触地测定场景的二维温度信息、尤其用于无接触地测定场景的热像的红外测量系统、尤其手持式热像摄像机，如在下文中所描述的。

红外测量系统、尤其手持式热像摄像机至少具有：红外探测器阵列，其由多个对红外辐射敏感的像素构成，以及距离确定设备，该距离确定设备被设立用于测定红外测量系统与场景之间的距离信息。根据本发明，评估设备被设置用于在使用距离信息的情况下在几何变量方面、尤其在距离和/或面积方面在应用随后所描述的方法的情况下评估二维温度信息、尤其热像。

“红外测量系统”表示用于无接触地测量场景的二维温度信息以输出至少一个涉及该二维温度信息的信息、例如输出一个或多个温度说明、有利地两个或更多个温度测量值、温度分布等等的设备。在红外测量系统作为“热像摄像机”的实施方式中，该二维温度信息可以以热像的形式存在，所述热像由多个位置分辨的和/或立体角分辨的温度测量值组成。

红外测量系统被设立用于为了无接触地测定场景的二维温度信息、尤其为了无接触地测定场景的热像而探测在立体角范围中由场景发射的红外辐射。应指出的是，在本文的范围内术语“红外辐射”应与热辐射同义地来理解。也可称为“测量范围”的立体角范围被理解为几何的局部受限制的区域，该区域包括待检查的场景的至少一个部分，该场景的红外辐射朝红外测量系统的方向离开场景的一个物体或多个物体并且由红外测量系统至少部分地检测到。典型地，立体角范围通过红外测量系统的入射开口或通过红外测量系统的光学特性来定义（缩放、角度覆盖、开口角度等等）。尤其应指出的是，立体角范围（或在下文中也为立体角部分范围）在本文中不仅应是积分测度（integrales Maß）（角度），而且定义立体角范围延伸的方向（开口角度所指向的方向）。在此意义下，立体角范围表示体积并且尤其两个相同的立体角范围具有相同的体积。