Pressemitteilung: Binning-Technologie für Thermographiekamera ImageIR® 9400 mit gekühltem Detektor

Auftreffen eines Wassertropfens auf einen Lötkolben - aufgezeichnet mit der ImageIR® 9400 im High-Speed-Modus
© InfraTec GmbH

Auftreffen eines Wassertropfens auf einen Lötkolben - aufgezeichnet mit der ImageIR® 9400 im High-Speed-Modus

Bei der Lösung anspruchsvoller thermischer Mess- und Prüfaufgaben stehen die Anwender von Wärmebildkameras mit gekühlten Detektoren häufig vor einer schwierigen Entscheidung: Sollen Thermogramme in einem bestimmten Bildfeld mit voller, in der Regel nativer Pixelzahl und daraus resultierender hoher geometrischer Auflösung akquiriert werden? Oder sollen zur Sicherstellung einer hohen zeitlichen Auflösung Sequenzen in diesem Bildfeld mit großer Bildrate aufgenommen und gespeichert werden? Beides zugleich ist nicht möglich, da die Auslesegeschwindigkeit der Kameras deren Bildrate bei vorgegebener Pixelzahl begrenzt.

Aus diesem Grund hat die InfraTec GmbH aus Dresden Thermographie-Kameras der Serie »ImageIR®« mit integriertem Binning-Verfahren entwickelt, die in zwei verschiedenen Geschwindigkeitsmodi genutzt werden können. Im normalen Modus stehen die  Bildraten für Voll-, Halb- und Teilbild mit der vollen geometrischen Auflösung zur Verfügung. Im High-Speed-Modus kann die Bildrate in einem  identischen Bildfeld auf mehr als das Dreifache des bisherigen Wertes gesteigert werden.

Pixelanzahl verringern, Bildfeld beibehalten

Beim Binning-Verfahren  werden jeweils vier Pixel benachbarter Zeilen und Spalten zu einem Pixel zusammengefasst. Folglich sinkt die Pixelanzahl des resultierenden Thermogramms. Das Bildfeld bleibt jedoch konstant, sodass sich der mit der Kamera erfasste Szenenausschnitt nicht ändert. Der gewählte Objektabstand und die verwendete Optik können für die jeweilige Aufgabe beibehalten werden.

Modus je nach Messaufgabe auswählen

Das Wechseln zwischen den beiden Betriebsmodi erfolgt per Software. So können Anwender identische Messszenarien unter verschiedenen Aspekten untersuchen. Zur Abbildung  geometrisch kleinster Details kann vorzugsweise die native Pixelzahl des Kameradetektors genutzt werden. Liegt der Fokus aber stärker auf dem exakten zeitlichen Verfolgen eines schnellen Prozesses, kann der Anwender auf das Binning-Verfahren und  die damit verbundenen höheren Bildraten zurückgreifen. Die Resultate beider Szenarien können anschließend in geeigneter Weise überlagert werden.

Am Beispiel der Thermographiekamera  »ImageIR® 9400« wird das Potenzal des Binning-Verfahrens verdeutlicht. Gewöhnlich lassen sich mit dieser Kamera Aufnahmen im Vollbild mit (1.280 x 1.024) IR-Pixeln bei 180 Hz erstellen. Dank Binning steigt die Bildfrequenz im High-Speed-Modus mit (640 x 512) IR-Pixeln bei gleichem Bildfeld um mehr als das Dreifache auf 622 Hz.

Neben der Geschwindigkeit verbessert sich im High-Speed-Modus infolge der größeren wirksamen Pixelfläche das Signal-/Rausch-Verhältnis um annähernd den Faktor 2. Dieser Gewinn an thermischer Auflösung sorgt dafür, dass noch geringere Temperaturunterschiede sicher erkannt werden können. Dank der Binning-Funktion sind Anwender in der Lage, eine einzige Kamera für die Analyse verschiedener Messszenarien einzusetzen, was vorher den Einsatz unterschiedlicher Thermographiekameras erfordert hätte.