Die Akustische Kamera der gfai tech GmbH war das erste kommerziell nutzbare System und kam 2001 als wegweisende Technologie auf den Markt.

Ständige Weiterentwicklungen ermöglichen Messungen im Fern- und Nahfeld mittels Beamforming (Zeitbereich oder Frequenzbereich), Intensität oder Holographie. Damit eröffnet sich für die Akustische Kamera ein breites Nutzungsgebiet. Das System wird für die exakte Lokalisierung von verschiedensten Schallquellen eingesetzt:

  • Kleinste Objekte bis zu großen Industrieanlagen
  • Stationäre Objekte bis zu schnell vorbeiziehenden Objekten
  • Rein technische Messobjekte bis hin zur Forschung an Tieren

Von niederfrequenten Signalen bis hin zu Ultraschall sind die Schallquellen eindeutig zu identifizieren, was die Akustische Kamera zu einem universell einsetzbaren Analysesystem macht.

Zwei Arten von Systemen

gfai tech bietet verschiedene Versionen der Akustischen Kamera für unterschiedliche Anwendungen an.

  • Das Akustische Kamera-System AC Pro
  • Die All-in-one-Soundkamera Mikado

 

 

All-in-one mobile Akustische Kamera
Mikado

Diese neue akustische All-in-one-Kamera besteht aus:

  • Mikrofonarray
  • Datenerfassungsfunktion und
  • Tablet mit der Software NoiseImage Mobile

Vorteile der Akustischen Kamera

  • Verschiedene Mikrofonarrays für unterschiedliche Anwendungen
  • Detektion von niedrigen Frequenzen bis hin zu Ultraschall
  • Hohe Abtastraten für die Analyse von kurzen Signalen.
  • Erweiterte Algorithmen für tiefgreifende Analysen
  • Akustische 2D- und 3D-Spektralfotos und -filme
  • Professionelles Expertensystem und mobile tragbare Soundkamera Mikado

Häufig gestellte Fragen

Beamforming ist der grundlegende Algorithmus für unsere Akustische Kamera. Die einzelnen Signale werden summiert und entsprechend der unterschiedlichen Laufzeiten vom Ziel zum Mikrofon ausgewertet. Dadurch werden Störungen effektiv unterdrückt und das Messsignal verstärkt.
Beamforming arbeitet sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich.

Delay-and-Sum-Beamforming im Zeitbereich (TDBF)

Delay-and-Sum-Beamforming im Frequenzbereich (FDBF)

Die Wahl der Kamera im Mikrofonarray ist wichtig, da sie das optische Bild oder Video des Messobjekts während der Akustischen Messung aufnimmt. Durch die Integration der Schallemission über ein ausgewähltes Zeit-und / oder Frequenzintervall kann damit ein Akustisches Foto oder Video erstellt werden. Die akustischen Informationen werden über das optische Bild der Kamera gelegt, sodass eine präzise akustische Kartierung entsteht.

Auf diese Weise werden akustische Daten den optischen Informationen zugeordnet. Dabei spielen Auflösung, Öffnungswinkel und Bildrate eine entscheidende Rolle. Aus diesem Grund ist die Wahl der Kamera sehr wichtig und muss auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden. Das resultierende akustische Foto bietet dem Anwender vielfältige Analyse- und Auswertungsmöglichkeiten.

In unseren Mikrofonarrays werden in Zukunft Intel® RealSense™ Tiefenkameras als Standard verbaut. Diese Kameras haben ein breites Sichtfeld. Die Sensoren bieten hohe Lichtempfindlichkeit, so dass auch bei dunkler Umgebung Bilder aufgenommen werden können. Vorteilhaft sind diese Kameras für akustische Messungen, bei denen es von entscheidender Bedeutung ist, so viel wie möglich von der Szene zu sehen.

Trotz des weitwinkligen Objektivs entsteht kein Kisseneffekt und die Optik wird entzerrt. Doch der größte Vorteil ist wohl, dass direkt ein Tiefenbild aufgenommen wird. Dies erlaubt die automatische Erfassung der Fokustiefe aus einer Perspektive und damit bessere Analysemöglichkeiten unterschiedlich weit entfernter Schallquellen. So kann z. B. der korrekte Fokus zu jeder Schallquelle im Bild automatisch gefunden werden.

Die Tiefeninformation ist besonders nützlich, wenn sich die Schallquellen in unterschiedlichen Abständen zur Akustischen Kamera befinden. Die Definition der Fokusebene kann in diesem Fall zu Fehlern führen, da es sich nicht um denselben Fokus für alle Schallquellen handelt. Mit dieser Kamera können die Tiefeninformationen gemessen werden, so dass der Fokus auf verschiedene Entfernungen eingestellt werden kann.

Auch Kameras von Baumer werden in unseren Mikrofonarrays installiert. Sie lassen lange Kabel zu und eignen sich daher und wegen der anpassbaren Objektive vor allem für große Arrays wie beispielsweise bei Windkanälen. Auch im Fibonacci-Array werden für Holographieanwendungen wegen des benötigten Fischaugenobjektivs Baumer-Kameras eingesetzt. Der Weitwinkel ist vorteilhaft, wenn die Messungen im Nahfeld durchgeführt werden. Durch Vergrößerung des sichtbaren Bereichs erhalten Sie einen besseren Überblick über die gefundenen Schallquellen.

Mit der Baumer-Kamera gewannen wir und unsere Kunden bereits sehr gute Erfahrungen. Auf Wunsch kann sie auch in jedem anderen Mikrofonarray verbaut werden. Baumer bietet integrierte Fixed-Fokus-Kameras an, die als USB- oder Ethernet-Version erhältlich sind und ebenfalls über einen Global Shutter verfügen. Je nach Anwendung werden verschiedene Sensorgrößen, Auflösungen und Bildraten individuell angepasst.