[发明专利]用于在热成像研究时将信息投影到对象上的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于借助于热成像评价对象的设备和方法。

背景技术

主动热成像（aktive Thermographie）是现代的无破坏性的检验方法，其中在检验对象中通过来自外部的激发而产生的热利用热图像摄像机被记录。通过适当地选择激发类型（例如借助于闪光、热空气、超声波或感应）和分析方法可以找到位于检验件中的缺陷，如例如是裂纹或层脱落。这些缺陷在此同样可以被掩盖，使得这些缺陷不能利用许多传统的方法（例如是压入检验）或者可视地被证明。在这种研究时尤其是得出两种困难：

1.经常需要精确地对准检验件，以便能够准确地进行激发。例如在声学热成像情况下需要精确地对准超声波的耦合输入点。在感应热成像情况下应该相对于线圈精确地对准检验件的位置。

2.检验结果仅仅以电子的方式作为两维图像存在，使得在解释数据时经常发生困难，因为缺乏与检验件的直接比较。这尤其是在有问题的显示时情况如此，所述有问题的显示可能由污染引起。被掩盖的缺陷仅仅可以间接地被测定位置，因为这些缺陷由于其性质在表面处是不可见的。

对于1.

为了精确地定位检验对象，通常利用检验对象支架上的适当的标记。但是这种标记必须以检验对象特定的方式被安置。视要检验的对象或零件的变体的数量而定，这或多或少是耗费的。此外，必须保证，检验人员同样选择正确的标志。

对于2.

为了评估显示，大多必须将检验图像与真实的检验件或检验对象相比较。为此例如可以通过手使检验对象在监控器图像前运动并且旋转。大多根据突出的表面特性来对缺陷测定位置，如这例如是棱、层脱落、伤痕、凹坑等。在未结构化的检验对象情况下，测定位置附加地显著变得困难。

发明内容

本发明的任务是，提供用于要评价的对象的与现有技术相比更准确的和更可靠的热成像研究的设备和方法。尤其是应该以改善的精度对对象进行定位和对真实对象上的瑕疵测定位置。

该任务通过根据主权利要求的设备和根据并列权利要求的方法来解决。

根据第一方面，提供用于借助于热成像评价对象的设备，包括

具有带有物镜轴的物镜的红外摄像机用于记录对象的至少一个热成像光图像；

具有带有物镜轴的物镜的投影单元用于将至少一个信息投影到对象上；

在红外摄像机和投影单元的物镜轴上定位的分配装置用于将红外摄像机或投影单元的物镜轴在对象的方向上反映（einspiegeln）成分别另外的物镜轴并且用于使红外光从对象透射或偏转到红外摄像机并且用于使光从投影单元偏转或透射到对象。

根据第二方面，提供用于借助于热成像评价对象的方法，包括以下步骤：

借助于具有带有物镜轴的物镜的红外摄像机记录对象的至少一个热成像光图像；

借助于具有带有物镜轴的物镜的投影单元将至少一个信息投影到对象上；

借助于在红外摄像机和投影单元的物镜轴上定位的分配装置将红外摄像机或投影单元的物镜轴在对象的方向上反映成分别另外的物镜轴并且使红外光从对象透射和偏转到红外摄像机并且使光从投影单元偏转或透射到对象。

物镜轴可以是物镜的光轴。光轴优选地可以是物镜的对称轴。优选地，物镜轴是物镜相对于其旋转对称的轴。

将物镜轴在对象的方向上反映成另外的物镜轴表示，光束沿着要反映的物镜轴借助于分配装置这样被偏转，使得光束在离开分配装置之后沿着另外的物镜轴在对象的方向上伸展。要反映的物镜轴在此通过分配装置叠合地或相同地被反映成另外的物镜轴。相反地也就是说，从对象沿着物镜轴伸展的光束的至少一个分量在分配装置之后附加地沿着另外的物镜轴伸展。

通过使用可以将可见光与红外光分开的分配装置可以利用适当的投影单元将附加的信息投影到要检验的对象上。

本发明设备能够实现红外摄像机和投影单元的相等的视角。通过对三维对象的不同视角引起的视差误差通过这种方式被排除。

其他有利的扩展方案利用从属权利要求来要求保护。

根据一种有利的扩展方案，提供用于将对象的借助于所记录的热成像光图像检测的位置与对象的额定位置进行比较的装置和用于将关于对象的位置在对象的额定位置的方向上的变化的信息投影到对象上的投影单元。为了精确定位要检验的对象，可以利用红外摄像机记录对象的位置并且与外部参考进行比较。投影单元于是可以将至少一个信息投影到对象上，其使得能够准确对准要检验的对象。