Bei der Untersuchung von Verpackungen können Wärmebildkameras mithilfe von Bildverarbeitungs- und Analysesoftware Objekte und thermische Muster innerhalb des erzeugten Bildmaterials – dem Thermogramm – erkennen und vergleichen. Eine Anwendung für die Mustererkennung ist die Produktion von Tiefkühlkost. Beim maschinellen Sehen mit Wärmebildtechnik überprüft eine Mustererkennungssoftware, ob die Fächer von Nahrungsmittelschalen korrekt gefüllt sind. Hierfür vergleichen Bildverarbeitungs-Programme zum Beispiel geometrische Muster im Thermogramm und dessen Temperaturen mit den Temperaturen in einem vom Computer als Referenz gespeicherten Thermogramm.

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