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Planck Calibration

Veröffentlicht von Joe-C (jch) am Dec 19 2017
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Einleitung

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Flir nutzt zum transferieren der Strahlungswerte (Raw) in Temperaturen eine Formel, die folgende Werte benutzt:

Kamera Konstanten:
Alpha1, Alpha2, Beta1, Beta2, X, PlanckR1, PlanckR2, PlanckB, PlanckF, PlanckO

Kamera Variablen:
Distanz in Meter, Reflektierte Temperatur in K, Emissionsgrad in %, Luftfeuchtigkeit in %, Lufttemperatur in K

All diese Werte führen mit einer großen Formel zu einer Konvertierung von "Strahlungswert des Detektors" zu "Temperatur des betrachteten Objekts".
Die Kamerawerte und Konstanten werden bei Flir-Bildern immer mitgeliefert, damit aus jedem Bild von jeder Kamera wieder die richtige Temperatur berechnet werden kann,
entweder mit den FLIR Tools (oder mein Thermovision Programm).

Inzwischen benutze ich die "Planck Kalibrierung" auch gern für andere Kameras wie die Seek Thermal oder die Thermal Expert.

 

Kalibrierung

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Bedauerlicherweise weiss ich nicht, wie FLIR bei seinen Kameras die Kamerakonstanten bestimmt... und ich glaube auch, dass sie mir das nicht einfach sagen werden.

Daher bleibt nur die "Trial and Error" Methode...

Vorberreitung der Kalibrierung:

  1. Die Kamera sollte Detektor Rohwerte liefern, oder zumindest etwas, dass nicht zu viel vorprozessiert ist (Beispiel Seek Thermal).
  2. Die Kamera muss temperaturstabil sein. Also Warmup abwarten. Beim erwärmen verschieben sich die empfindlichkeiten der Sensorpixel, daher darf das beim Kalibriern nicht passieren.
    (Normale bolometer Kameras sind entwerder Temperaturstabilisert (teuer und Energieaufwändig), oder es gibt intern verschiedene Sets von Kalibrierdaten, je nach Temperatur des Detektors. Die werden meist beim nächsten NUC bei Bedarf getauscht.)
  3. Man benötigt diverse Strahlungsqellen, mit gleichem Emmissionsgrad, deren genaue Temperaur bekannt ist.

Durchführung der Kalibrierung:

  1. Kalibrierfenster öffnen, der Titel beginnt immer mit "Planck Cal:" danach folgt der Kameraname, also in diesem Fall "Planck Cal: Flir One"
  2. CalBox auf On schalten. Damit wird ein Messfeld erzeugt, dessen Größe auf das Objekt angepasst werden kann. Je mehr Pixel gemittelt werden desto genauer ist die Messug, aber man darf nicht den Rand mit drauf haben, sonst wird es ungenau.
  3. Kamera auf das Objekt richten
  4. dessen echte Temperatur von Hand eingeben
  5. mit "Get Cal Point" einen Messpunkt aufnehmen

Schritte 3-5 so lange wiederholen, bis alle Messpunkte aufgenommen wurden. Es versteht sich von selbst, das die Kalibrierung so weit geht, wie man referenzobjekte da hat.
Wer also nur Objekte hat die von 5°C bis 115°C gehen der Kalibriert auch nur in diesem Bereich, alles darüber oder darunter ist dann mehr oder weniger grob in der nähe.

  1. Wenn nun alle Messpunkte aufgenommen sind, muss durch veränderung der Planck Werte (oben links) dafür gesorgt werden, das die roten Messpunkte (Berrechnet) mit den grünen Messpunkten (echte Temperatur) übereinstimmen.
    Man kann auch auf Differenz schalten, dabei sollten sich dann die blauen Messpunkte möglichst dicht bei 0 befinden.
  2. Speichern mit "Save Cal File"

 

Warmup Drift Correction

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Zugegeben, diese Funktion hat nichts mit der Planck Kalibrierung zu tun. Wie die Mapcal, beeinflusst dieses Feature auf der untersten Ebene.


Planck Cal / WDC

Planck Cal / WDC

Im Grunde werden von einem Bereich die Rohwerte aufgenommen und in einer internen Tabelle mit der Detektortemperatur gespeichert. Unter der Annahme, dass das Objekt im Bereich die gleiche Temperatur hat, kann man schlussfolgern, dass die Änderung der Rohwerte sich auf die Detektortemperatur bezieht. So wird eine interne Offsetliste erstellt (mit dem Smoothing der Einzeloffsets), je nach Detektortemperatur.

Ziel des Ganzen ist, das das die Rohdaten mit dem Temperaturabhängigen Offset zu besser treffenden Temperaturberechnungen werden und bei einer gut charakterisierten Kamera deren eigene Temperatur eine geringere Rolle spielt.

Da sich mit Veränderung der Temperatur aber nicht nur Offset sondern auch Gain, verschieben, ist das Ganze nicht sehr genau. Aber es ist immer noch deutlich besser als es gar nicht zu berücksichtigen.

 




 

Zuletzt geändert am: Dec 28 2017 um 6:19 PM

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