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Thermalbilder, Thermalkameras, Thermalkopter

eigenbau multicopter wärmebild thermaldrohne thermalkopter

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66 Antworten in diesem Thema

#1 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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  • 2 Kopter mit A2 & A3,
    Videoübertragung: LB2 & Connex.
    Kameras: Gopro H3+, DIY NIR, Flir Vue Pro 336.

Geschrieben 26. Juli 2016 - 08:12

Thermalbilder üben seit langem eine Faszination auf mich aus, weil sie Dinge zeigen, die man mit bloßem Auge nicht sieht. Hier im Forum gibt es dazu schon einige Themen mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Hier möchte ich einen neuen Thread beginnen, in dem jeder seine Bilder, seine Ausrüstung und Übertragungstechnik zeigen kann. Ferner sollen hier natürlich auch Probleme erörtert und Wissen verbreitet werden. Willkommen ist alles zu Thema: Hardware, Software, Anwendungen, preiswerte Lösungen, aber auch professionelle Geräte.

Beginnen möchte ich mit einem Bild von unserem Wohnzimmerfenster. Daran lässt sich schon einiges zeigen:
A) Kältebrücken können sichtbar gemacht werden.
B) Man kann nicht nach draußen „schauen“, weil Fensterglas für die Wärmestrahlung in dem Wellenlängenbereich der Thermalkameras (7-15 μm) undurchlässig ist.
C) Kurzwelligere Wärmestrahlung der Sonne kann jedoch das Glas passieren und hat in diesem Fall die Blumenampel (rot) erwärmt.

Ferner sind ein GO-App Screenshot von Modellflugplatz und ein Bild von meinem Thermalcopter angehängt. Das Seitenverhältnis des Videosignals wird von der GO-App meistens nicht richtig wiedergegeben. Ich warte noch auf ein Power & HDMI Modul für die Flir. Damit ist das Problem dann hoffentlich behoben.

Seitlich neben der Flir Vue werde ich noch eine visuelle Kamera anbringen, da mit der Wärmebildkamera alleine oft nicht zu erkennen ist, was man vor der Linse hat. Als Beispiel habe ich das Bild „Bild_mit_Amsel“ angehängt.
Mein Ziel ist es, das Thermalbild, ein visuelles Bild und eventuell noch ein NIR Bild zusammen auf dem Tablet darstellen zu können, wie el Kopto es schon gezeigt hat.
Viele Grüße,
Wilhelm

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#2 erik.duc

erik.duc
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    Eigenbau Y6 Naza V2 OSD DMC TZ10 o.TZ5,
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    hier die Liste der Helis:
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    Gaui X3

Geschrieben 28. Juli 2016 - 10:02

Moin,

 

würde dann mal Wissen verbreiten.

A) Du kannst Wärmebrücken sehen. Ist mit der Wärme wie mit dem Wasser, immer Berg ab. Vom höheren zum niedrigern Niveau. Die Wärme verlässt das Gebäude. Auf deinem Bild ist zumindest ein Rollladenkasten vom Umriss zu erkennen. Ich nutze zwar auch gern weiß/schwarz Paletten, nur bei den Temperaturen die mich interessieren wird es bunt.

B) Eine Thermokamera stellt in der Regel Oberflächentemperaturen da. Mit einer Mittelwelle durch Glas zu schauen ist nicht möglich, da Glas in dieser Wellenlänge nicht transparent ist. Mit einer Kurzwelle und entsprechenden Filtern ist es möglich. Wenn du den Emissionsgrad im Bereich der Verglasung anpasst und die örtlichen Bedingungen berücksichtigst (T reflekt, T Umgebung, Reflektionen)kannst du auch die Temperaturen messen.

Hast du in den Falschfarbenbildern zwei Isothermen (blau kalt, rot warm) eingeblendet?

 

Nutze nichtfliegende Kamera (Infratec VarioCAM hr) für bauphysikalische Fragen und in der Elektrothermografie.

 

Erik


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#3 Schoasch

Schoasch
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Geschrieben 28. Juli 2016 - 10:28

In welchem preislichen Rahmen spielt sich denn ein sehr günstiges aber noch brauchbares Setup ab?



#4 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 28. Juli 2016 - 20:27

Erik, danke für den Beitrag.
Die Farbpalette heißt InstAllert und soll nur die kältesten und wärmsten Stellen anzeigen. Ich mag auch gerne die bunten Bilder, s. Screenshot.

Es gibt auch Materialien, die Wärmestrahlung gut durchlassen. Daher sind die Linsen der Thermalkameras aus Germanium gefertigt. Ab Minute 4:30 wird in dem Video gezeigt, dass die Plastiktüte zwar für sichtbares Licht undurchlässig ist, für Wärmestrahlung ist sie fast völlig transparent. Man könnte die Temperatur also durch die Folie hindurch messen.


@Schoasch,
die preiswerteste Thermalkamera ist wohl die DroneThermal v3 Micro UAV Thermal Camera für €357 + Einfuhrkosten. Die Auflösung ist aber nur 80x60 Pixel.

Dann kommt wohl die Flir Vue 336 (x265 Pixel) für 1800€. Ich habe die Vue Pro. Bei der kann man auf SD Karte aufnehmen und z.B. per Fernsteuerung die Farbpalette ändern.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

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#5 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 28. Juli 2016 - 21:27

Gute Idee, es in einem eigenen Thread zu diskutieren.

 

Mein Ziel ist es, das Thermalbild, ein visuelles Bild und eventuell noch ein NIR Bild zusammen auf dem Tablet darstellen zu können, wie el Kopto es schon gezeigt hat.

 

Danke für die Erwähnung. Gerne stelle ich hier noch mal einige - bislang über verschiedene Threads verstreute - Video-Links zusammen, die den Entwicklungsverlauf meiner Lösung wiedergeben.

 

Erster Test, zunächst nur mit aktivierter Thermal-Kamera:

 

 

Einige Tests später die "Hybrid"-Lösung, bei der die Bilder beider Kameras überlagert werden und die Konfiguration um eine Hindernis-Erkennung erweitert wurde. Das Ergebnis verbessert erheblich die Detail-Wahrnehmung und ermöglicht auch Flüge in geschlossenen Räumen:

 

 

 

In welchem preislichen Rahmen spielt sich denn ein sehr günstiges aber noch brauchbares Setup ab?

 

Einige Preise hatte Wilhelm ja schon genannt. Im Moment werden bei den Thermalkameras noch recht schmerzhafte Preise aufgerufen. Desweiteren bestehen die Lösungen bislang i.d.R. aus der Kombination mehrerer Funkstrecken und z.T. auch getrennten Gimbals, was Preise und Gewicht weiter in die Höhe treibt, die Reichweiten und Flugzeiten hingegen reduziert. Da meine Lösung ohne separate Funkstrecke auskommt, entfallen diese Nachteile und es werden hybrid arbeitende RTF-Kopter unter 8 TEUR möglich, die Flugzeiten von rund 25 Minuten erlauben. Das Hybrid-Gimbal-Modul wird ohne Kopter bei ca 4 TEUR liegen.


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#6 erik.duc

erik.duc
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Geschrieben 29. Juli 2016 - 08:38

Moin Wilhelm,

 

beim Messen durch Folien vergiss aber nicht den Transmissionsgrad der Folie zu bestimmen, sonst kommt einer alter Spruch aus meiner Lehrzeit zum tragen. "Wer misst, misst Mist...". Sehen durch Folien ist kein Problem. Obwohl es auch hier wieder Filter zum Messen auf der Folienoberfläche. Alles eine Frage der Wellenlänge.

 

Bunte Bilder kann ich auch:

Angehängte Datei  Strahlungsumgebung digital.JPG   39,02K   1 Mal heruntergeladen

Angehängte Datei  Strahlungsumgebung.JPG   31,37K   0 Mal heruntergeladen

Diese Bild habe ich gemacht um die Strahlungsumgebung (T relekt bei Flir) zu erklären.

Angehängte Datei  Blickwinkel digital.JPG   36,95K   1 Mal heruntergeladen

Angehängte Datei  Blickwinkel.JPG   60,57K   0 Mal heruntergeladen

Hier mal Bilder um das "scheinbare" Abfallen der Oberflächentemperatur zu erklären. Dieses wird verursacht über den sich ändernden Blickwinkel durch die Weitwinkeloptik.

Angehängte Datei  Auffälligkeit.JPG   44,59K   0 Mal heruntergeladen

Hier noch eine "kleine" Auffälligkeit auf einem Solarmodul.

 

 

 

Es gibt auch Materialien, die Wärmestrahlung gut durchlassen. Daher sind die Linsen der Thermalkameras aus Germanium gefertigt. Ab Minute 4:30 wird in dem Video gezeigt, dass die Plastiktüte zwar für sichtbares Licht undurchlässig ist, für Wärmestrahlung ist sie fast völlig transparent. Man könnte die Temperatur also durch die Folie hindurch messen.

 

 

Mit dem Hexa könnte ich eine Flir E65 zum Fliegen bekommen, nur fehlen mir die Anwendungen. Zurzeit hängt eine ältere Lumix DMC FZ 30 drunter. Nutze ich wegen dem manuellen Zoom. Kann aber jederzeit durch eine andere Kamera ersetzt werden.

Angehängte Datei  IMAG0454.jpg   252,65K   0 Mal heruntergeladen

 

 

Gruß

 

Erik


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#7 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 29. Juli 2016 - 10:12

Hier noch die anderen Darstellungs-Modi (Side-By-Side, auch mit Nightvision Modus):



Derzeit optimiere ich die Konfiguration dahingehend, dass der Lag zwischen Thermal- und Normal-Kamera minimiert wird und das normale Bild nicht mehr hinterherhinkt.


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#8 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 01. August 2016 - 00:12

So, jetzt ist der Timelag zwischen Thermal- und Realbild nahezu eliminiert:

 



#9 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 01. August 2016 - 06:45

el Kopto, das sieht richtig gut aus. Ich finde, das könntest du vermarkten.

@ Erik, das sind sehr schöne Bilder.
An dem Bild vom Solardach mit dem „Temperaturgradienten“ sieht man sehr schön, dass die radiometrische Messung, also das Bestimmen von absoluten Temperaturen, sehr problematisch ist. Die Stärke der Technik liegt darin, dass man „Auffälligkeiten“ ausmachen kann. Die absolute Temperatur ist dann nicht so wichtig.
Viele Grüße,
Wilhelm

#10 Okke Dillen

Okke Dillen
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    #3 "StopfEi-HD"(FuriousPiko@BF3.0)
    Im Bau: Dunkle Materie (ScienceCoption)

Geschrieben 01. August 2016 - 17:01

Toll! Genauso hab ich mir das vorgestellt! :)

Wie hast du die 7Hz "enhanced" ?

 

Gruß,

o.d.



#11 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 02. August 2016 - 18:35

Es sind immerhin knapp 9 Hz ;)

 

Die Screen-Grabber Software des Tablets, mit der ich am Boden die Darstellung der DJO Go App zu Dokuzwecken aufzeichne, variiert die Bildrate zwischen 30 und 40 fps. Am Ende rendere ich es mit 30 fps. Real sieht es am Tablet etwas gleichmäßiger aus.



#12 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 18. August 2016 - 12:09

Heute habe ich ein Power & HDMI Modul für die Flir bekommen. Die Kamera verträgt nur 5 V am USB Port. Das war mir auf Dauer zu unsicher, da mir schon mal eine Kamera (100€) durch zu hohe Spannung kaputt gegangen ist. Das Modul verträgt 5-28 V und Falschpolen macht angeblich auch nichts. Außerdem stellte meine LB2/Tablet Kombination das 4:3 Videobild meistens falsch dar. Manchmal wurde es aus unerklärlichen Gründen auch richtig abgebildet. Nun ist das Format korrekt. Denkbar ist nun auch ein ferngesteuerter HDMI Umschalter an Board zB für eine weitere HDMI Kamera.
Viele Grüße,
Wilhelm

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#13 fingadar

fingadar
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    IR-Lock Precision Landing
    Emlid REACH RTK

Geschrieben 18. August 2016 - 13:20

Ui, das HDMI-Modul ist dann aber endgültig das Aus für so manche Feyutech-Gimbal-Basteleien :-)

#14 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 18. August 2016 - 15:15

Vielleicht lässt sich das Zusatzmodul ja in den unstabilisierten Teil der Konstruktion verlagern?

 

Wäre mal interessant, auf welches Gewicht Deine Lösung insgesamt am Ende kommt und welcher Anteil davon zwingend in die Stabilisierung muss.

 

Bei mir wiegt das Gimbal inklusive beider Kameras 275g, die Hybrid-Lösung insgesamt ca. 400g.



#15 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 18. August 2016 - 22:54

So schlimm ist das nicht. Das Modul wiegt 15g, die ganze Thermalkamera 156g.
Ein Gimbal habe ich noch nicht. Das kommt wahrscheinlich im Winter dran.
Das andere Modul liegt bei gut 100g, schätze ich.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

ca. Mitternacht:

@el Kopto, das Modul ist doch schwerer und wiegt 164 g inklusive 5.8 GHz Sender und Antenne. Zusammen sind es dann ~320 g, die aufs Gimbal müssen. Die Antenne werde ich aber noch in eine V Form ändern (Bunny V).
Viele Grüße,
Wilhelm

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Bearbeitet von Der_Rentner, 18. August 2016 - 23:29.






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