KR20220065749A

KR20220065749A - A temperature measuring apparatus and a temperature measuring method using an external blackbody

Info

Publication number: KR20220065749A
Application number: KR1020220058519A
Authority: KR
Inventors: 김기덕; 신흔준; 박승현
Original assignee: (주)씨앤테크
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2022-05-20

Abstract

In the present specification, disclosed is a temperature measuring method. The temperature measuring method performed by a temperature measurement device includes the steps of: calibrating a temperature determination module based on first thermal image data of a first object and a temperature of the first object; and determining the temperature of a second object based on second thermal image data of the second object and the calibrated temperature determination module.

Description

A temperature measuring device using an external blackbody and a method of measuring the temperature of an object using the same

본 발명은 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring temperature using a thermal imaging camera.

적외선 카메라를 활용하여 사물의 온도를 실시간으로 측정하고자 하는 기술들이 공개되어 있다. 일 예로, 한국 특허출원 제10-2018-0110846호는 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 방법을 개시한다.Techniques for measuring the temperature of an object in real time using an infrared camera have been disclosed. As an example, Korean Patent Application No. 10-2018-0110846 discloses a method of measuring a temperature using a thermal imaging camera.

이와 같은 열화상을 이용한 대상 사물의 온도를 측정하는 방법은 비접촉식으로 실시간으로 이루어질 수 있는 점에서 많은 효용성이 존재한다.The method of measuring the temperature of a target object using such a thermal image has many advantages in that it can be performed in real time in a non-contact manner.

이에 따라, 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 방법에 대한 지속적인 연구가 이루어지고 있다.Accordingly, continuous research on a method of measuring temperature using a thermal imaging camera is being conducted.

본 명세서는 열화상을 이용하여 실시간으로 대상 사물의 온도를 측정할 수 있는 열화상 처리 방법 및 열화상 처리 장치를 제시한다.The present specification provides a thermal image processing method and a thermal image processing apparatus capable of measuring the temperature of a target object in real time using a thermal image.

상기한 과제를 해결하기 위한 열화상 온도 측정 장치에 의하여 수행되는 온도 측정 방법은 제1 객체에 대한 제1 열화상 데이터와 상기 제1 객체의 온도에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하는 단계; 및 제2 객체에 대한 제2 열화상 데이터와 상기 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 상기 제2 객체의 온도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for measuring a temperature performed by a thermal imaging temperature measuring apparatus for solving the above problem includes: calibrating a temperature determination module based on first thermal image data for a first object and the temperature of the first object; and determining the temperature of the second object based on second thermal image data of the second object and the calibrated temperature determination module.

또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 제1 객체, 열화상 카메라 및 제어부를 포함하는 온도 측정 시스템에 의하여 수행되는 온도 측정 방법은 상기 제1 객체가 상기 제1 객체에 관련된 제1 온도 정보를 상기 제어부로 전송하는 단계; 상기 열화상 카메라가 상기 제1 객체에 관련된 제1 열화상 데이터를 획득하는 단계; 상기 제어부가 상기 제1 열화상 데이터와 상기 제1 온도 정보에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하는 단계; 및 상기 제어부가 제2 객체에 관련된 제2 열화상 데이터와 상기 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 상기 제2 객체에 관련된 제2 온도 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the temperature measurement method performed by the temperature measurement system including a first object, a thermal imaging camera, and a control unit for solving the above problem is that the first object receives first temperature information related to the first object, the control unit sending to; obtaining, by the thermal imaging camera, first thermal image data related to the first object; calibrating, by the controller, a temperature determination module based on the first thermal image data and the first temperature information; and determining, by the controller, second temperature information related to the second object based on second thermal image data related to the second object and the calibrated temperature determination module.

또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 온도 측정 장치는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서는 제1 객체에 대한 제1 열화상 데이터와 상기 제1 객체의 온도에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하고, 상기 프로세서는 제2 객체에 대한 제2 열화상 데이터와 상기 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 상기 제2 객체의 온도를 결정할 수 있다.In addition, the temperature measuring device for solving the above problem may include a processor and a memory. Here, the processor calibrates the temperature determination module based on the first thermal image data of the first object and the temperature of the first object, and the processor calibrates the second thermal image data of the second object and the corrected temperature The temperature of the second object may be determined based on the determination module.

또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 온도 측정 시스템은 제1 객체; 열화상 카메라; 및 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 제1 객체에 관련된 제1 열화상 데이터와 상기 제1 객체에 관련된 온도 정보에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하고, 제2 객체에 관련된 제2 열화상 데이터와 상기 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 상기 제2 객체에 관련된 온도를 결정할 수 있다.In addition, the temperature measurement system for solving the above problem is a first object; Thermal imaging camera; and a control unit. Here, the controller calibrates the temperature determination module based on first thermal image data related to the first object and temperature information related to the first object, and the second thermal image data related to the second object and the corrected temperature information A temperature related to the second object may be determined based on the temperature determination module.

또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 컴퓨터 프로그램은 상기 온도 측정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 포함할 수 있다.In addition, the computer program for solving the above problem may include a computer program code for performing the temperature measurement method.

또한, 상기한 문제를 해결하기 위한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에는 상기 온도 측정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록될 수 있다.In addition, a computer program for performing the temperature measurement method may be recorded in a computer-readable recording medium for solving the above problem.

본 명세서에 기재된 기술적 사항에 따라, 일 실시 예에 따른 온도 측정 방법 및 온도 측정 장치는 대상 사물의 열화상에 기반한 표면 온도를 효율적으로 유도할 수 있다.According to the technical matters described herein, the temperature measuring method and the temperature measuring apparatus according to an embodiment may efficiently induce a surface temperature based on a thermal image of a target object.

보다 상세히, 일 실시 예에 따른 온도 측정 방법은, 환경변화에 취약한 기존의 단동 원격적외선 온도 측정방식을 차동 원격적외선 온도 측정방식으로 개선함으로써 환경변화에 강인한 출력특성을 가진다.In more detail, the method for measuring temperature according to an embodiment has output characteristics robust to environmental changes by improving the existing single-acting remote infrared temperature measurement method, which is vulnerable to environmental changes, into a differential remote infrared temperature measurement method.

또한, 공장 교정된 출력이 환경변화로 인하여 오차가 발생하며, 나아가 시간이 지남에 따른 센서의 열화현상으로 교정결과가 더 이상 유효하지 않은 문제를 해결하기 위하여, 일 실시 예에 따른 온도 측정 방법은 현장 내 실시간 교정 기법을 적용함으로써 열화상 카메라의 신뢰성을 향상시킨다.In addition, in order to solve the problem that the factory-calibrated output has an error due to environmental changes, and furthermore, the calibration result is no longer valid due to deterioration of the sensor over time, the temperature measurement method according to an embodiment is By applying in-situ real-time calibration techniques, the reliability of thermal imaging cameras is improved.

도 1은 종래의 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 방법을 도시하는 도면이다.
도 2는 종래의 열화상 카메라의 출력 특성을 도시하는 도면이다.
도 3은 종래의 열화상 카메라의 온도 판별 알고리즘의 교정을 위한 소요비용을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템을 도시하는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 온도 측정 알고리즘의 교정 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 온도 측정 알고리즘의 교정을 위한 소요 비용을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 기준 흑체를 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 기준 흑체의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 기준 흑체의 온도 특성을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 기준 흑체에 관련된 열화상을 나타내는 도면이다.
도 11 내지 12는 일 실시 예에 따른 히팅 셔터를 나타내는 도면이다.
도 13 내지 14는 일 실시 예에 따른 히팅 셔터를 채용한 열화상 카메라를 나타내는 도면이다.
도 15 내지 17은 일 실시 예에 따른 온도 측정 모듈의 교정 방법을 설명하는 도면이다.
도 18은 다른 일 실시 예에 따른 온도 측정 모듈의 교정 방법을 이용한 피사체의 온도 측정 방법을 설명하는 도면이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 온도 측정 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a diagram illustrating a method of measuring a temperature using a conventional thermal imaging camera.
2 is a diagram showing output characteristics of a conventional thermal imaging camera.
3 is a view for explaining the cost required for calibration of the temperature determination algorithm of the conventional thermal imaging camera.
4 is a diagram illustrating a temperature measurement system according to an embodiment.
5 is a diagram for explaining a calibration method of a temperature measurement algorithm according to an embodiment.
6 is a diagram for explaining a cost required for calibration of a temperature measurement algorithm according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating a reference blackbody according to an exemplary embodiment.
8 is a diagram illustrating a configuration of a reference blackbody according to an exemplary embodiment.
9 is a diagram illustrating temperature characteristics of a reference blackbody according to an exemplary embodiment.
10 is a diagram illustrating a thermal image related to a reference blackbody according to an exemplary embodiment.
11 to 12 are views illustrating a heating shutter according to an embodiment.
13 to 14 are diagrams illustrating a thermal imaging camera employing a heating shutter according to an exemplary embodiment.
15 to 17 are diagrams for explaining a calibration method of a temperature measuring module according to an embodiment.
18 is a view for explaining a method of measuring a temperature of a subject using a calibration method of a temperature measuring module according to another exemplary embodiment.
19 is a flowchart illustrating a method for measuring a temperature according to an exemplary embodiment.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시 되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. The following is merely illustrative of the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art can devise various devices that, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the invention and are included in the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that all conditional terms and examples listed herein are, in principle, expressly intended only for the purpose of understanding the inventive concept and are not limited to the specifically enumerated embodiments and states as such. .

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-described objects, features and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the invention pertains will be able to easily practice the technical idea of the invention. .

명세서 및 청구범위에서 "제 1", "제 2", "제 3" 및 "제 4" 등의 용어는, 만약 있는 경우, 유사한 구성요소 사이의 구분을 위해 사용되며, 반드시 그렇지는 않지만 특정 순차 또는 발생 순서를 기술하기 위해 사용된다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 시퀀스로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 마찬가지로, 여기서 방법이 일련의 단계를 포함하는 것으로 기술되는 경우, 여기에 제시된 그러한 단계의 순서는 반드시 그러한 단계가 실행될 수 있는 순서인 것은 아니며, 임의의 기술된 단계는 생략될 수 있고/있거나 여기에 기술되지 않은 임의의 다른 단계가 그 방법에 부가 가능할 것이다. In the specification and claims, terms such as "first," "second," "third," and "fourth," are used, if any, to distinguish between like elements and, if not necessarily, in a specific sequence. or to describe the order of occurrence. It will be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances to enable the embodiments of the invention described herein to operate, for example, in sequences other than those shown or described herein. Likewise, where methods are described herein as comprising a series of steps, the order of those steps presented herein is not necessarily the order in which those steps may be performed, and any described steps may be omitted and/or Any other steps not described may be added to the method.

또한 명세서 및 청구범위의 "왼쪽", "오른쪽", "앞", "뒤", "상부", "바닥", "위에", "아래에" 등의 용어는, 설명을 위해 사용되는 것이며, 반드시 불변의 상대적 위치를 기술하기 위한 것은 아니다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 방향으로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 여기서 사용된 용어 "연결된"은 전기적 또는 비 전기적 방식으로 직접 또는 간접적으로 접속되는 것으로 정의된다. 여기서 서로 "인접하는" 것으로 기술된 대상은, 그 문구가 사용되는 문맥에 대해 적절하게, 서로 물리적으로 접촉하거나, 서로 근접하거나, 서로 동일한 일반적 범위 또는 영역에 있는 것일 수 있다. 여기서 "일실시예에서"라는 문구의 존재는 반드시 그런 것은 아니지만 동일한 실시예를 의미한다.Also, terms such as "left", "right", "front", "behind", "top", "bottom", "above", "below" in the specification and claims are used for descriptive purposes, It is not necessarily intended to describe an invariant relative position. It will be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances to enable the embodiments of the invention described herein to operate otherwise than, for example, as shown or described herein. As used herein, the term “connected” is defined as being directly or indirectly connected in an electrical or non-electrical manner. Objects described herein as being "adjacent" to one another may be in physical contact with one another, in proximity to one another, or in the same general scope or area as appropriate for the context in which the phrase is used. The presence of the phrase “in one embodiment” herein refers to the same, but not necessarily, embodiment.

또한 명세서 및 청구범위에서 '연결된다', '연결하는', '체결된다', '체결하는', '결합된다', '결합하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. In addition, in the specification and claims, references to 'connected', 'connecting', 'fastened', 'fastening', 'coupled', 'coupled', etc., and various variations of these expressions, refer to other elements directly It is used in the sense of being connected or indirectly connected through other elements.

또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffixes "module" and "part" for components used in this specification are given or used in consideration of ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves.

또한 본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In addition, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, 'comprise' and/or 'comprising' means that a referenced component, step, operation and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or addition is not excluded.

또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.In addition, in the description of the invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the invention may unnecessarily obscure the gist of the invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 방법을 도시하는 도면이다. 종래의 열화상 카메라(120)는 렌즈(미도시)와 셔터(121) 및 열화상 센서(122)를 포함하여 원격으로 관찰 대상의 열화상을 획득할 수 있다. 획득된 열화상(Thermal image)을 구성하는 개별 열화소(Thermal pixel)의 화소값에 따라 화소에 대응되는 피사체 표면의 온도가 결정될 수 있다.1 is a diagram illustrating a method of measuring a temperature using a conventional thermal imaging camera. The conventional thermal imaging camera 120 includes a lens (not shown), a shutter 121 , and a thermal imaging sensor 122 to remotely acquire a thermal image of an object to be observed. The temperature of the object surface corresponding to the pixel may be determined according to pixel values of individual thermal pixels constituting the obtained thermal image.

도 2는 종래의 열화상 카메라의 출력 특성을 도시하는 도면이다. 종래의 일반적인 열화상 카메라는 공장교정과정을 통해 주변환경온도(T_ambient)에 무관하게 대상의 온도(T_object)에 따라서 일관된 온도 값을 출력하도록 설정된다. 2 is a diagram showing output characteristics of a conventional thermal imaging camera. A conventional conventional thermal imaging camera is set to output a consistent temperature value according to the temperature of the object (T _object ) regardless of the ambient temperature (T _ambient ) through a factory calibration process.

그러나, 에어컨 및 히터의 동작, 또는 창문/출입구를 통해서 유입된 외부 공기와 같은 주변 환경 온도의 급격한 변화에 의하여 열화상 카메라에 큰 측정오차가 유발된다. 이와 같이, 열화상 센서, 카메라 하우징 및 열화상 카메라의 주변환경의 온도가 모두 안정화되지 않은 상태에서는, 도 2에 도시된 바와 같이 교정된 출력에서도 큰 오차가 발생하며, 이에 따라 정교한 온도 측정이 불가능하다.However, a large measurement error is induced in the thermal imaging camera due to the operation of the air conditioner and the heater, or a sudden change in the ambient temperature such as outside air introduced through a window/entrance. As such, when the temperature of the thermal image sensor, the camera housing, and the surrounding environment of the thermal imager are not all stabilized, a large error occurs even in the calibrated output as shown in FIG. Do.

도 3은 종래의 열화상 카메라의 온도 판별 알고리즘의 교정을 위한 소요비용을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조한 종래의 열화상 카메라의 출력 특성을 안정화시키기 위하여, 제조된 열화상 카메라를 정온 챔버에 저장하고, 챔버 내의 온도를 변경하여 가면서 열화상 카메라의 열화상 센서의 출력값과 피사체의 표면 온도 값에 따른 열화상 카메라의 온도 측정 알고리즘을 교정하는 절차를 거치게 된다. 이와 같은 정온 챔버 내에서의 열화상 카메라의 온도 측정 알고리즘의 교정 절차는 생산된 모든 열화상 카메라에 대하여 이루어 져야 한다. 또한, 이러한 교정 절차는 정온 챔버 내의 온도를 다양한 온도로 설정하여 진행되어야 효과적인 점에서, 1대의 열화상 카메라에 대하여 적어도 수시간 동안의 교정 절차가 진행되게 된다. 이와 같이, 종래의 열화상 카메라의 온도 측정 알고리즘을 교정하기 위하여 상당한 비효율이 발생하고 있으며, 이와 같은 교정을 거친 후에도 온도 측정 결과에 있어서 주변 환경에 따른 측정 온도 오차가 상당히 발생하고 있다.3 is a view for explaining the cost required for calibration of the temperature determination algorithm of the conventional thermal imaging camera. In order to stabilize the output characteristics of the conventional thermal imaging camera with reference to FIGS. 1 and 2 , the manufactured thermal imaging camera is stored in a constant temperature chamber, and the temperature in the chamber is changed while the output value of the thermal imaging sensor of the thermal imaging camera and the subject It goes through the procedure of calibrating the temperature measurement algorithm of the thermal imaging camera according to the surface temperature value of The calibration procedure of the temperature measurement algorithm of the thermal imaging camera in the constant temperature chamber should be performed for all manufactured thermal imaging cameras. In addition, since this calibration procedure is effective only when the temperature in the constant temperature chamber is set to various temperatures, the calibration procedure is performed for at least several hours for one thermal imaging camera. As such, significant inefficiencies occur in calibrating the temperature measurement algorithm of the conventional thermal imaging camera, and even after such calibration, a measurement temperature error according to the surrounding environment is significantly generated in the temperature measurement result.

도 4는 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템을 도시하는 도면이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 온도 측정 알고리즘의 교정 방법을 설명하는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하여 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템을 설명한다.4 is a diagram illustrating a temperature measurement system according to an embodiment. 5 is a diagram for explaining a calibration method of a temperature measurement algorithm according to an embodiment. A temperature measuring system according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .

일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템은 기준 흑체(BB, Black Body)(410)와 열화상 카메라(420) 및 제어 장치(430)로 구성될 수 있다. 이미터가 흑체로 사용될 수도 있다. 여기서, 열화상 카메라(420) 또는 기준 흑체(410)가 제어장치(430)의 기능을 구현함으로써 제어장치(430)는 온도 측정 시스템을 구현하기 위한 별도의 구성으로 도출되지 않을 수도 있다. 이하에서는, 제어장치(430)가 별도 구성으로 구현된 예를 설명하나, 이하의 설명은 열화상 카메라(420) 또는 기준 흑체(410)가 제어장치(430)의 기능을 구현하는 경우에 대하여 그대로 적용될 수 있다.The temperature measurement system according to an embodiment may include a reference black body (BB) 410 , a thermal imaging camera 420 , and a control device 430 . The emitter can also be used as a blackbody. Here, since the thermal imaging camera 420 or the reference blackbody 410 implements the functions of the control device 430 , the control device 430 may not be derived as a separate configuration for implementing the temperature measurement system. Hereinafter, an example in which the control device 430 is implemented as a separate configuration will be described, but the following description will be made with respect to the case where the thermal imaging camera 420 or the reference black body 410 implements the functions of the control device 430 . can be applied.

일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템은 관찰 대상의 온도를 후술하는 바와 같이 차동 원격 적외선 온도 측정 (DRIT, Differential Radiometric Infrared Temperature detection) 기법과 현장 내 실시간 교정(IFRC, In-Field Real-time Calibration) 기법을 이용하여 관찰 대상의 표면 온도를 측정할 수 있다.A temperature measurement system according to an embodiment is a differential remote infrared temperature measurement (DRIT) method and an in-field real-time calibration (IFRC) method as described below for the temperature of the object to be observed. can be used to measure the surface temperature of the object to be observed.

일 실시 예에서, 제어장치(430)는 온도센서를 이용하여 열화상 카메라(420) 내의 셔터의 온도(T_SHT) 및 기준 흑체(410)의 온도(T_BB)를 모니터링할 수 있다. 일 실시 예에서, 온도센서는 셔터와 기준 흑체에 부착될 수 있으며, 측정된 온도 값은 유선 또는 무선으로 제어 장치(430)로 전송될 수 있다.In an embodiment, the controller 430 may monitor the temperature T _SHT of the shutter in the thermal imaging camera 420 and the temperature T _BB of the reference black body 410 using a temperature sensor. In an embodiment, the temperature sensor may be attached to the shutter and the reference blackbody, and the measured temperature value may be transmitted to the control device 430 by wire or wirelessly.

또한, 열화상 카메라(420)는 주변환경온도의 변화가 발생한 시점, 또는 소정의 일정한 시간 주기로 셔터를 작동시킴으로써, 셔터의 열화상 데이터 및 기준 흑체(410)의 열화상 데이터를 획득할 수 있다. 획득된 열화상 데이터는 유선 또는 무선으로 제어 장치(430)로 전송될 수 있다.In addition, the thermal imaging camera 420 may acquire thermal image data of the shutter and thermal image data of the reference blackbody 410 by operating the shutter at a time when a change in ambient temperature occurs or at a predetermined period of time. The obtained thermal image data may be transmitted to the control device 430 by wire or wirelessly.

열화상 센서의 출력에 따라 생성된 열화소 값과 온도 센서를 이용하여 측정된 실제 온도와의 관계는 도 5와 같이 도시될 수 있다. 도 5의 실시 예에서, 도면부호 510은 셔터에 대하여 열화상 센서를 이용하여 측정된 열화소 값과 온도 센서를 이용하여 측정된 온도 값을 나타내며, 도면부호 520은 기준 흑체에 대하여 열화상 센서를 이용하여 측정된 열화소 값과 온도 센서를 이용하여 측정된 온도 값을 나타낸다. 도면부호 530은 셔터와 기준 흑체에 관한 정보(e.g. 열화소 값 및 온도 값)에 기반하여 교정된 온도 측정 알고리즘을 나타내며, 도면 부호 540은 교정된 온도 측정 알고리즘과 관찰 대상에 대하여 열화상 센서를 이용하여 측정된 열화소 값을 이용하여 결정된 관찰 대상의 온도 값을 나타낸다.The relationship between the thermal pixel value generated according to the output of the thermal image sensor and the actual temperature measured using the temperature sensor may be illustrated as shown in FIG. 5 . In the embodiment of FIG. 5 , reference numeral 510 denotes a thermal pixel value measured using a thermal image sensor and a temperature value measured using a temperature sensor with respect to the shutter, and reference numeral 520 denotes a thermal imaging sensor with respect to a reference blackbody. It shows the thermal pixel value measured using the temperature sensor and the temperature value measured using the temperature sensor. Reference numeral 530 denotes a temperature measurement algorithm calibrated based on shutter and reference blackbody information (e.g. thermal pixel values and temperature values), and reference numeral 540 denotes a calibrated temperature measurement algorithm and a thermal image sensor for the observation object. and indicates the temperature value of the object to be observed determined using the measured thermal pixel value.

도 5에 도시된 바와 같이 측정된 열화소 값과 측정된 온도와의 관계는 소정의 수학식으로 매핑될 수 있다. 도 5는 1차 함수(계수: a1, a0)로 단순화된 열화소 값과 온도 값 간의 매핑 관계의 일 실시 예를 그래프로 도시한다. 열화상 센서의 출력과 온도와의 관계는 도 5의 예시에 제한되지 않는다.As shown in FIG. 5 , the relationship between the measured thermal pixel value and the measured temperature may be mapped by a predetermined equation. 5 is a graph illustrating an embodiment of a mapping relationship between a thermal pixel value and a temperature value simplified by a linear function (coefficients: a1, a0). The relationship between the output of the thermal image sensor and the temperature is not limited to the example of FIG. 5 .

이하, 온도 측정 알고리즘이란 열화소 값과 온도간의 매핑 관계에 의하여, 열화소 값에 대응되는 온도를 산출하는 알고리즘으로 정의한다. 온도 측정 알고리즘은 온도 측정 모듈로 제어 장치(430)에 구현될 수 있으며, 온도 측정 모듈은 칩셋과 같이 하드웨어로 구현되어 제어 장치(430)에 구비되거나, 소스코드와 같이 소프트웨어로 구현되어 제어 장치(430)에 구비될 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 온도 측정 모듈은 열화상 카메라(420)나 기준 흑체(410)에 포함되어 구현될 수도 있다.Hereinafter, a temperature measurement algorithm is defined as an algorithm for calculating a temperature corresponding to a value of a degraded pixel based on a mapping relationship between a value of a degraded pixel and a temperature. The temperature measurement algorithm may be implemented in the control device 430 as a temperature measurement module, and the temperature measurement module is implemented as hardware such as a chipset and provided in the control device 430, or implemented as software such as source code to the control device ( 430) may be provided. Meanwhile, as described above, the temperature measurement module may be implemented by being included in the thermal imaging camera 420 or the reference blackbody 410 .

일 실시 예에서, 온도 측정 알고리즘은 아래의 수학식과 같은 n차 함수일 수 있다. 아래의 수학식에서, D는 열화소 값, an, a1 및 a0는 계수, f(D)는 온도를 의미할 수 있다. 아래의 수학식에서 최고차항은 an*Dⁿ이며, 최고차항의 차수는 n이다.In an embodiment, the temperature measurement algorithm may be an nth-order function as shown in the following equation. In the following Equation, D may mean a value of a degraded pixel, an, a1, and a0 may mean a coefficient, and f(D) may mean a temperature. In the following equation, the highest order term is an*D ⁿ , and the highest order term is n.

*[수학식 1]*[Equation 1]

f(D) = an*Dⁿ + ... + a1*D¹ + a0f(D) = an*D ⁿ + ... + a1*D ¹ + a0

온도 측정 알고리즘의 교정은 상기 수학식에서의 사용되는 적정한 계수의 값을 찾음으로써 수행될 수 있다. 이를 위하여, 상기 수학식에서 계수 an, ... . a0 를 특정하기 위하여 열화소값과 온도값 쌍에 대한 최소 n+1개의 입력이 필요하게 된다. 도 5 및 도 6의 실시 예에서, 상기 입력으로 셔터의 (열화소 값, 온도 값) 쌍 및 기준 흑체에 대한 (열화소 값, 온도 값) 쌍이 이용될 수 있다. 이를 이용하여 온도 측정 알고리즘을 교정할 수 있다. 예를들어, n+1개의 기준 흑체 만으로 n+1개의 (열화소 값, 온도 값) 입력쌍을 생성할 수 있다. 또는 x개의 셔터를 이용하여 x개의 (열화소 값, 온도 값) 입력쌍을 생성하고, n+1-x개의 흑체를 이용하여 그만큼의 입력쌍을 생성할 수도 있다.Calibration of the temperature measurement algorithm may be performed by finding a value of an appropriate coefficient used in the above equation. To this end, the coefficients an, ... . In order to specify a0, at least n+1 inputs for the pair of thermal pixel values and temperature values are required. 5 and 6 , a (degrading pixel value, temperature value) pair of shutters and a (degrading pixel value, temperature value) pair for a reference blackbody may be used as the input. This can be used to calibrate the temperature measurement algorithm. For example, only n+1 reference black bodies can generate n+1 (degraded pixel values, temperature values) input pairs. Alternatively, x (degradation pixel values, temperature values) input pairs may be generated using x shutters, and the number of input pairs may be generated using n+1-x black bodies.

도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에서 온도 측정 알고리즘은 아래의 수학식과 같은 1차 함수가 사용될 수 있다.As shown in FIG. 5 , in an embodiment, a linear function as in the following equation may be used for the temperature measurement algorithm.

[수학식 2][Equation 2]

f(D) = a1*D¹ + a0f(D) = a1*D ¹ + a0

상기 수학식에서 최고차항의 차수가 1인 점에서, 상기 수학식에서 계수 a1과 a0를 특정하기 위하여 최소 두개의 입력쌍이 필요하게 된다. 도 5는 이에 따른 온도 측정 알고리즘의 교정 결과를 도시한다. 이와 같이, 열화상 카메라에 의하여 획득된 열화소의 값과 그에 대한 온도 값을 매핑하는 온도 측정 알고리즘을 계수의 값을 설정함으로써 실시간으로 교정할 수 있고 이러한 방식을 IFRC라고 약칭할 수 있다.Since the order of the highest order term in the above equation is 1, at least two input pairs are required to specify the coefficients a1 and a0 in the above equation. 5 shows the calibration result of the temperature measurement algorithm according to this. As described above, the temperature measurement algorithm that maps the value of the thermal pixel obtained by the thermal imaging camera and the temperature value thereof can be calibrated in real time by setting the value of the coefficient, and this method can be abbreviated as IFRC.

또한, 열화상 카메라가 관찰대상과 기준 흑체를 동시에 측정하면서 이들의 차이 값을 출력-온도 특성에 기반한 온도 측정 알고리즘에 대입하여 관찰대상의 온도를 차동 측정하는 점에서, 이러한 온도 측정 방식을 DRIT 검출이라고 약칭할 수 있다.In addition, in that the thermal imaging camera measures the observed object and the reference black body simultaneously and substitutes the difference value to the temperature measurement algorithm based on the output-temperature characteristic to differentially measure the temperature of the object to be observed, this temperature measurement method is DRIT detection can be abbreviated as

도 6은 일 실시 예에 따른 온도 측정 알고리즘의 교정을 위한 소요 비용을 설명하기 위한 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템은 현장에서 실시간으로 온도 측정 알고리즘을 교정하는 점에서, 공장에서의 사전 교정 작업이 불필요하게 된다. 따라서, 앞서 도 3을 참조하여 설명한 공장에서의 정온 챔버를 이용한 열화상 카메라 교정 작업이 생략될 수 있다. 이에 따라, 열화상 카메라 제조 공정은 단순화될 수 있다.6 is a diagram for explaining a cost required for calibration of a temperature measurement algorithm according to an embodiment. As described above, since the temperature measurement system according to an embodiment calibrates the temperature measurement algorithm in real time in the field, a pre-calibration operation in the factory is unnecessary. Accordingly, the calibration operation of the thermal imager using the constant temperature chamber in the factory described above with reference to FIG. 3 may be omitted. Accordingly, the thermal imaging camera manufacturing process can be simplified.

이하 도면을 참조하여 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a temperature measuring system according to an embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

도 7은 일 실시 예에 따른 기준 흑체를 도시하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 기준 흑체는 도 7에 도시된 바와 같이 제1 기준 흑체부(710), 제2 기준 흑체부(720) 및 하우징(730)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 제1 기준 흑체부(710)의 온도는 T_BBH로 설정될 수 있고, 제2 기준 흑체부(720)의 온도는 T_BBL로 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, T_BBH는 T_BBL보다 높은 온도로 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, T_BBH와 T_BBL의 차분은 20도일 수 있다.7 is a diagram illustrating a reference blackbody according to an exemplary embodiment. As shown in FIG. 7 , the reference blackbody according to an embodiment may include a first reference blackbody part 710 , a second reference blackbody part 720 , and a housing 730 . Here, the temperature of the first reference blackbody unit 710 may be set to T _BBH , and the temperature of the second reference blackbody unit 720 may be set to T _BBL . In an embodiment, T _BBH may be set to a higher temperature than T _BBL . In an embodiment, the difference between T _BBH and T _BBL may be 20 degrees.

도 8은 일 실시 예에 따른 기준 흑체의 구성을 도시하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 기준 흑체는 도 8에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 예를들어, 기준 흑체는 제1 기준 흑체부(910), 제2 기준 흑체부(920) 및 제어부(930)를 포함하여 구성될 수 있으며, 실시예에 따라 팬(940)을 더 포함하여 구성될 수 있다.8 is a diagram illustrating a configuration of a reference blackbody according to an exemplary embodiment. The reference blackbody according to an embodiment may be configured as shown in FIG. 8 . For example, the reference blackbody may include a first reference blackbody unit 910 , a second reference blackbody unit 920 , and a controller 930 , and may further include a fan 940 according to an embodiment. can be

제1 기준 흑체부(910)는 외부로 열을 발산하기 위한 흑체 필름(911), 흑체 필름으로 열을 고르게 확산시키기 위한 열확산기(912), 흑체의 온도를 측정하기 위한 온도센서(TS_BBH)(913), 열원(TEC, thermoelectric cooler)(914) 및 인슐레이터(915)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 온도 센서(913)는 흑체(911)의 표면에 설치될 수도 있다. The first reference black body part 910 includes a black body film 911 for dissipating heat to the outside, a heat spreader 912 for evenly spreading heat to the black body film, and a temperature sensor for measuring the temperature of the black body (TS _BBH ) 913 , a heat source (TEC, thermoelectric cooler) 914 and an insulator 915 may be included. Here, the temperature sensor 913 may be installed on the surface of the black body 911 .

제2 기준 흑체부(920)는 흑체 필름(921) 및 열확산기(922) 및 온도센서(TS_BBL)(923)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 온도 센서(923)는 흑체(921)의 표면에 설치될 수도 있다.The second reference blackbody unit 920 may include a blackbody film 921 , a heat spreader 922 , and a temperature sensor (TS _BBL ) 923 . Here, the temperature sensor 923 may be installed on the surface of the black body 921 .

제어부(930)는 기준 흑체의 각 구성을 제어하는 프로세서(931), 제1 기준 흑체부(910)와 제2 기준 흑체부(910)에서 측정된 온도 값을 외부 장치로 전송하고, 외부 장치로부터 제1 기준 흑체부(910)의 설정 온도 값을 수신하는 송수신부(932), 제1 기준 흑체부의 열원을 제어하기 위한 열원 드라이버(933)를 포함할 수 있으며, 실시 예에 따라 팬을 제어하기 위한 팬 드라이버(934)를 더 포함할 수 있다.The controller 930 transmits the temperature values measured by the processor 931 controlling each configuration of the reference blackbody, the first reference blackbody 910 and the second reference blackbody 910 to an external device, and sends the It may include a transceiver 932 for receiving the set temperature value of the first reference blackbody 910 and a heat source driver 933 for controlling a heat source of the first reference blackbody, and to control the fan according to an embodiment. It may further include a fan driver 934 for

도 9는 일 실시 예에 따른 기준 흑체의 온도 특성을 나타내는 도면이다. 도 8에서 설명된 바와 같이, 기준 흑체의 제어부(930)는 제1 기준 흑체부(910)와 제2 기준 흑체부(920)에서 측정된 온도를 외부 장치로 전송할 수 있다. 9 is a diagram illustrating temperature characteristics of a reference blackbody according to an exemplary embodiment. 8 , the control unit 930 of the reference blackbody may transmit the temperatures measured by the first reference blackbody 910 and the second reference blackbody 920 to an external device.

앞서 설명한 바와 같이, 제1 기준 흑체부(910)는 열원(914)을 포함하여 주변 온도와는 다른 온도를 가지도록 설정될 수 있다. 한편, 제2 기준 흑체부(920)는 열원을 포함하지 않아, 주변 온도에 상응하는 온도로 설정될 수 있다.As described above, the first reference blackbody unit 910 may include the heat source 914 and may be set to have a temperature different from the ambient temperature. Meanwhile, the second reference blackbody unit 920 does not include a heat source and may be set to a temperature corresponding to the ambient temperature.

일 실시 예에서, 외부 장치로부터 수신된 차분값(dT_BB)에 따라 제1 기준 흑체부(910)와 제2 기준 흑체부(920)에서 측정된 온도값이 차분값(dT_BB)만큼 차이가 나도록 제1 기준 흑체부(910)의 온도를 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 차분값(dT_BB)은 20도로 설정될 수 있으며, 실시 예에 따라 외부 장치에서 수신되는 온도로 설정될 수 있다.In an embodiment, the difference between the temperature values measured by the first reference blackbody unit 910 and the second reference blackbody unit 920 is the difference value dT _BB according to the difference value dT _BB received from the external device. The temperature of the first reference blackbody 910 may be set to For example, as shown in FIG. 9 , the difference value dT _BB may be set to 20 degrees, and according to an embodiment, may be set to a temperature received from an external device.

여기서, 제1 기준 흑체부(910)의 온도를 주변 온도로 설정한 경우 측정되는, 제1 기준 흑체부(910)와 제2 기준 흑체부(920)에서의 온도 값의 차분인 동일온도차분(ΔT_D)보다 큰 값으로 차분값(dT_BB)이 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 차분값(dT_BB)은 동일온도차분(ΔT_D)에 대한 소정의 배수로 결정될 수 있다. 예를들어, 차분값(dT_BB)은 동일온도차분(ΔT_D)의 100배가 되는 값으로 결정될 수 있다. 이를 통해, 동일온도차분(ΔT_D)의 영향을 받지 않고 제1 기준 흑체부(910)와 제2 기준 흑체부(920)의 온도 값의 차분값(dT_BB)이 온도 측정 알고리즘을 교정하기 위하여 사용될 수 있다. 이에 따라, 열화상 카메라를 이용하여 획득된 기준 흑체의 열화상 이미지의 예시가 도 10에 도시되어 있다. 도면부호 1010은 제1 기준 흑체부(910)의 흑체(911)에 대한 열화상을 나타내며, 도면부호 1020은 제2 기준 흑체부(920)의 흑체(921)에 대한 열화상을 나타낸다.Here, the same temperature difference ( The difference value dT _BB may be set to a value greater than ΔT _D . In an embodiment, the difference value dT _BB may be determined as a predetermined multiple of the same temperature difference ΔT _D . For example, the difference value dT _BB may be determined to be 100 times the same temperature difference ΔT _D . Through this, the difference value (dT _BB ) between the temperature values of the first reference blackbody part 910 and the second reference blackbody part 920 is not affected by the same temperature difference ΔT _D , in order to calibrate the temperature measurement algorithm. can be used Accordingly, an example of a thermal image of a reference black body obtained using a thermal imaging camera is shown in FIG. 10 . Reference numeral 1010 denotes a thermal image of the blackbody 911 of the first reference blackbody part 910 , and reference numeral 1020 denotes a thermal image of the blackbody 921 of the second reference blackbody part 920 .

도 11 내지 12는 일 실시 예에 따른 히팅 셔터를 나타내는 도면이다. 일 실시 예에서, 카메라는 통상의 셔터가 아닌 히팅 셔터를 구비할 수 있다. 일 실시 예에 따른 히팅 셔터는 열화상 카메라의 내부에 배치될 수 있다. 예를들어, 히팅 셔터는 외부 열원으로부터 열에너지가 열화상 센서로 입사되는 열화상 카메라 내부의 광경로 중 어느 하나에 위치할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 히팅 셔터는 히팅부(1110), 히트 스프레더(1120) 및 방출부(1130)를 포함하여 구성될 수 있다. 히팅 셔터는 히트 스프레더(1120)의 일면에 히팅부(1110)를 부착하고, 히트 스프레더(1120)의 반대쪽 일면에 방출부(1130)를 부착함으로써 제작될 수 있다.11 to 12 are views illustrating a heating shutter according to an embodiment. In one embodiment, the camera may be equipped with a heated shutter rather than a conventional shutter. The heating shutter according to an embodiment may be disposed inside the thermal imaging camera. For example, the heating shutter may be located in any one of the optical paths inside the thermal imaging camera in which thermal energy from an external heat source is incident to the thermal imaging sensor. 11 , the heating shutter according to an embodiment may include a heating unit 1110 , a heat spreader 1120 , and a discharge unit 1130 . The heating shutter may be manufactured by attaching the heating unit 1110 to one surface of the heat spreader 1120 and attaching the discharge unit 1130 to the opposite surface of the heat spreader 1120 .

히팅부(1110)는 열선 등을 포함할 수 있다. 이에 따라 히팅부(1110)에서는 열이 발생할 수 있다. 일 실시 예에서, 히팅부(1110)는 필름 형태로 제작될 수 있다. 히팅부(1110)는 열선 대신 PTC 필름 또는 펠티어 소재를 이용하여 제작될 수도 있다.The heating unit 1110 may include a heating wire or the like. Accordingly, heat may be generated in the heating unit 1110 . In one embodiment, the heating unit 1110 may be manufactured in the form of a film. The heating unit 1110 may be manufactured using a PTC film or a Peltier material instead of a hot wire.

히트 스프레더(1120)는 히팅부(1110)에서 국지적으로 발생한 열을 주변으로 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 히팅 셔터(110)의 비교적 넓은 부분에서 균일한 열이 방출될 수 있다. 이를 위하여, 히트 스프레더(1120)는 히팅부(1110)보다 열 전도도가 높은 소재로 제작될 수 있다. 또한 히트 스프레더(1120)는 필름 형태로 제작될 수 있다.The heat spreader 1120 may distribute heat locally generated by the heating unit 1110 to the surroundings. Accordingly, uniform heat may be emitted from a relatively wide portion of the heating shutter 110 . To this end, the heat spreader 1120 may be made of a material having higher thermal conductivity than the heating unit 1110 . In addition, the heat spreader 1120 may be manufactured in the form of a film.

방출부(1130)는 히팅부(1110)에서 발생된 열을 외부로 방출할 수 있다. 히팅부(1110)에서 생성된 열의 고효율 복사를 위하여, 방출부(1130)는 히팅부(1110)보다 높은 열 복사율을 가지는 소재로 제작될 수 있다. 또한, 방출부(1130)는 히팅부(1110)의 일면에 위치함으로써, 히팅부(1110)에서 생성된 열은 방출부(1130)를 통하여 일 방향으로 복사될 수 있다.The emitting unit 1130 may radiate heat generated by the heating unit 1110 to the outside. For high-efficiency radiation of the heat generated by the heating unit 1110 , the emission unit 1130 may be made of a material having a higher thermal emissivity than the heating unit 1110 . In addition, since the emitting unit 1130 is located on one surface of the heating unit 1110 , heat generated by the heating unit 1110 may be radiated in one direction through the emitting unit 1130 .

나아가, 방출부(1130)는 온도 센서(1131)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 온도 센서로 NTC 서미스터(Negative Temperature Coefficient-thermic resistor), PTC 서미스터(Positive Temperature Coefficient-thermic resistor) 또는 저항 온도 검출기(Resistor Temperature Detector)가 사용될 수 있다.Furthermore, the emission unit 1130 may include a temperature sensor 1131 . In one embodiment, a negative temperature coefficient (NTC) thermistor (Negative Temperature Coefficient-thermic resistor), PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient-thermic resistor), or a resistance temperature detector (Resistor Temperature Detector) as the temperature sensor may be used.

도 12는 히팅 셔터(110)의 다른 일 실시 예를 도시하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 히팅 셔터(110)는 도 3에서 설명된 구성외에 보호부(1210)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 보호부(1210)는 금속소재로 제작될 수 있으며, 필름형 구조를 가질 수 있다. 예를들어, 보호부(1210)는 도 11의 히팅 셔터에 있어서, 히팅부(1110)의 일면에 부착될 수 있다.12 is a diagram illustrating another embodiment of the heating shutter 110 . The heating shutter 110 according to an embodiment may be configured to further include a protection unit 1210 in addition to the configuration described in FIG. 3 . The protection unit 1210 may be made of a metal material and may have a film-like structure. For example, the protection unit 1210 may be attached to one surface of the heating unit 1110 in the heating shutter of FIG. 11 .

또는, 보호부(1210)는 외부에서 히팅 셔터로 입사되는 열복사 에너지의 차폐를 수행할 수 있다. 이를 위하여, 보호부(1210)는 열 차단율이 히팅부(1110)보다 높은 소재로 제작될 수 있다. 또한, 보호부(1210)는 히팅부(1110)에서 발생된 열이 외부로 복사 또는 전도되는 것을 막기 위하여 열 전도율이나 열 복사율이 히팅부(1110)보다 낮은 소재로 제작될 수 있다. 또한, 보호부(1210)는 히팅부(1110)에 물리적 또는 화학적인 손상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 이에 대한 저항성이 높은 소재로 제작될 수 있다.Alternatively, the protection unit 1210 may perform shielding of thermal radiation energy incident to the heating shutter from the outside. To this end, the protection unit 1210 may be made of a material having a higher thermal blocking rate than the heating unit 1110 . In addition, the protection unit 1210 may be made of a material having a thermal conductivity or a thermal radiation rate lower than that of the heating unit 1110 in order to prevent the heat generated by the heating unit 1110 from being radiated or conducted to the outside. In addition, the protection unit 1210 may be made of a material having high resistance thereto in order to prevent physical or chemical damage to the heating unit 1110 from occurring.

한편, 도 11 및 도 12에서 제시된 히팅 셔터의 예는 일 실시 예에 불과한 것으로, 히팅 셔터(110)는 이에 기반하여 응용된 형태로 제작될 수 있다. 예를들어, 히팅 셔터는 히팅부(1110)만을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 경우 히팅부(1110)는 온도 센서(1131)를 더 포함할 수도 있다. 또는, 히팅 셔터는 히팅부(1110)에 히트 스프레더(1120), 방출부(1130) 및 보호부(1210) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있다.On the other hand, the example of the heating shutter presented in FIGS. 11 and 12 is only one embodiment, and the heating shutter 110 may be manufactured in an applied form based thereon. For example, the heating shutter may be configured to include only the heating unit 1110 . In this case, the heating unit 1110 may further include a temperature sensor 1131 . Alternatively, the heating shutter may be configured to include at least one of the heat spreader 1120 , the emission unit 1130 , and the protection unit 1210 in the heating unit 1110 .

도 13 내지 14는 일 실시 예에 따른 히팅 셔터를 채용한 열화상 카메라를 나타내는 도면이다. 도 13 내지 14를 참조하여, 일 실시 예에 따른 열화상 카메라의 동작에 있어서, 히팅 셔터의 동작을 제어하기 위한 제어신호의 시그널링을 설명한다. 도 13 및 도 14는 히팅 셔터(1310), 광학부(1320), 열화상 센서(1330) 및 프로세서(1340)으로 구성된 열화상 카메라의 일 예시를 나타낸다. 외부의 열원(e.g. 기준 흑체)으로부터 발생된 열 에너지는 전자기파 형태로 광학부(1320)를 통과하는 경로를 거쳐 열화상 센서(1330)로 도달될 수 있다. 히팅 셔터(1310)는 열화상 센서(1330)에 열 에너지가 도달하지 않도록, 열 에너지의 유입 경로에서 열 에너지의 유입을 차단할 수 있다. 외부에서 유입되는 열 에너지가 광학부(1320)에 도달하기 이전에 유입이 차단되도록, 광학부(1320)를 기준으로 열화상 센서(1330)의 반대편에 히팅 셔터(1310)가 배치된 실시예가 도 13에 도시되어 있다. 한편, 외부에서 유입되는 열 에너지가 광학부(1320)를 통과한 후 차단되도록, 광학부(1320)와 열화상 센서(1330)의 사이에 히팅 셔터(1310)가 배치된 실시예가 도 14에 도시되어 있다.13 to 14 are diagrams illustrating a thermal imaging camera employing a heating shutter according to an exemplary embodiment. Signaling of a control signal for controlling the operation of the heating shutter in the operation of the thermal imaging camera according to an exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 14 . 13 and 14 show an example of a thermal imaging camera including a heating shutter 1310 , an optical unit 1320 , a thermal imaging sensor 1330 , and a processor 1340 . Thermal energy generated from an external heat source (eg, a reference black body) may reach the thermal image sensor 1330 through a path passing through the optical unit 1320 in the form of electromagnetic waves. The heating shutter 1310 may block the inflow of thermal energy from an inflow path of the thermal energy so that the thermal energy does not reach the thermal image sensor 1330 . An embodiment in which a heating shutter 1310 is disposed on the opposite side of the thermal image sensor 1330 with respect to the optical unit 1320 is shown so that the inflow of thermal energy from the outside is blocked before reaching the optical unit 1320 13 is shown. On the other hand, an embodiment in which a heating shutter 1310 is disposed between the optical unit 1320 and the thermal image sensor 1330 is shown in FIG. 14 so that thermal energy introduced from the outside is blocked after passing through the optical unit 1320 has been

도 13에 도시된 바와 같이, 프로세서(1340)는 셔터 컨트롤러(1341)를 포함하여 구성될 수 있다. 셔터 컨트롤러(1341)는 히팅 셔터(1310)를 구성하는 히팅 필름(1311), 온도센서(1312) 및 모터(1313)와 제어 신호를 주고받을 수 있다.13 , the processor 1340 may include a shutter controller 1341 . The shutter controller 1341 may exchange control signals with the heating film 1311 , the temperature sensor 1312 , and the motor 1313 constituting the heating shutter 1310 .

히팅 셔터(1310)의 온도를 높이고자 하는 경우, 프로세서(1340)는 셔터 컨트롤러(1341)로 히팅 필름(1311)의 온도를 높일 것을 지시하는 제어 신호를 시그널링할 수 있다. 셔터 컨트롤러(1341)는 이에 따라, 히팅 필름(1311)으로 히팅 필름 제어 신호를 시그널링할 수 있다. 히팅 필름(1311)은 히팅 필름 제어 신호에 따라 발열을 개시할 수 있다. 히팅 필름 제어 신호는 발열 목적 온도를 나타내는 발열 목적 온도 정보를 포함할 수 있다. 또는, 히팅 필름 제어 신호는 온도의 상승 또는 하강만을 나타내는 1비트 신호로 구성될 수도 있다.When it is desired to increase the temperature of the heating shutter 1310 , the processor 1340 may signal a control signal instructing to increase the temperature of the heating film 1311 to the shutter controller 1341 . The shutter controller 1341 may signal the heating film control signal to the heating film 1311 accordingly. The heating film 1311 may initiate heat generation according to the heating film control signal. The heating film control signal may include heating target temperature information indicating the heating target temperature. Alternatively, the heating film control signal may be configured as a 1-bit signal indicating only the rise or fall of the temperature.

프로세서(1340)는 히팅 셔터(1310)의 온도를 온도 센서(1312)로부터 획득할 수 있다. 온도 센서(1312)에서 히팅 셔터(1310)의 온도를 측정하여 생성된 온도 데이터는 셔터 컨트롤러(1341)로 셔터 온도 데이터로써 시그널링될 수 있다. 셔터 컨트롤러(1341)는 수신한 온도 데이터를 프로세서(1340)로 시그널링할 수 있다.The processor 1340 may obtain the temperature of the heating shutter 1310 from the temperature sensor 1312 . Temperature data generated by measuring the temperature of the heating shutter 1310 by the temperature sensor 1312 may be signaled to the shutter controller 1341 as shutter temperature data. The shutter controller 1341 may signal the received temperature data to the processor 1340 .

히팅 셔터(1310)의 위치를 변경하고자 하는 경우, 프로세서(1340)는 모터(1313)로 모터의 동작을 지시하는 셔터 "ON"/ 셔터 "OFF"오프 제어 신호를 시그널링할 수 있다. 모터(1313)는 히팅 셔터(1310)가 외부에서 유입되는 열 에너지의 경로상에 위치하거나 위치하지 않도록 히팅 셔터(1310)를 위치시킬 수 있다.When it is desired to change the position of the heating shutter 1310 , the processor 1340 may signal a shutter “ON”/shutter “OFF” off control signal instructing the operation of the motor to the motor 1313 . The motor 1313 may position the heating shutter 1310 so that the heating shutter 1310 may or may not be located on a path of thermal energy introduced from the outside.

셔터 "ON"제어 신호는 히팅 셔터(1310)가 외부로부터 전자기파 형태로 입사되는 열에너지의 유입 경로를 차폐하기 위한 위치로 히팅 셔터(1310)를 위치시키기 위한 모터(1313)의 동작을 나타내는 제어신호일 수 있다. 도 13의 예에서, 셔터 "ON"신호에 따라 광학부(1320)와 열화상 센서(1330)로 입사되는 열 에너지를 차폐하기 위한 광학부(1320) 전면 위치로 히팅 셔터(1310)가 위치할 수 있다. 또는, 도 14의 예에서, 셔터 "ON"신호에 따라 광학부(1320)를 통과한 열 에너지가 열화상 센서(1330)로 입사되지 않도록 열에너지를 차폐하기 위한 광학부(1320)와 열화상 센서(1330) 사이 위치로 히팅 셔터(1310)가 위치할 수 있다. The shutter "ON" control signal may be a control signal indicating the operation of the motor 1313 for positioning the heating shutter 1310 to a position for shielding the inflow path of the thermal energy incident from the outside in the form of electromagnetic waves. there is. In the example of FIG. 13 , the heating shutter 1310 is positioned in front of the optical unit 1320 for shielding thermal energy incident to the optical unit 1320 and the thermal image sensor 1330 according to the shutter “ON” signal. can Alternatively, in the example of FIG. 14 , the optical unit 1320 and the thermal image sensor for shielding thermal energy so that thermal energy passing through the optical unit 1320 according to the shutter “ON” signal is not incident on the thermal image sensor 1330 . A heating shutter 1310 may be positioned between the positions 1330 .

셔터 "OFF"제어 신호는 히팅 셔터(1310)가 외부로부터 전자기파 형태로 유입되는 열 에너지의 유입 경로를 개방하기 위한 위치로 히팅 셔터(1310)를 위치시키기 위한 모터(1313)의 동작을 나타내는 제어신호일 수 있다. 도 13 및 도 14의 예에서, 셔터 "OFF"신호에 따라 광학부(1320)와 열화상 센서(1330)로 열 에너지가 유입되도록, 열 에너지의 입사 경로가 차폐되지 않는 위치로 히팅 셔터(1310)가 위치될 수 있다.The shutter "OFF" control signal is a control signal representing the operation of the motor 1313 for positioning the heating shutter 1310 to a position for opening the inflow path of the thermal energy introduced from the outside in the form of electromagnetic wave to the heating shutter 1310 can In the example of FIGS. 13 and 14 , the heating shutter 1310 moves to a position where the incident path of thermal energy is not blocked so that thermal energy is introduced into the optical unit 1320 and the thermal image sensor 1330 according to the shutter “OFF” signal. ) can be located.

위와 같이, 셔터 "ON"제어 신호에 따라 히팅 셔터(1310)가 외부로부터 유입되는 열에너지를 차폐하게 되는 경우, 열화상 센서(1330)에는 히팅 셔터(1310)에서 방출된 열 에너지에 의한 열화상 데이터가 생성되게 된다. 셔터 "OFF"제어 신호에 따라 히팅 셔터(1310)가 외부로부터 유입되는 열에너지를 차폐하지 않는 경우, 열화상 센서(1330)에는 외부로부터 유입된 열 에너지에 의한 열화상 데이터가 생성되게 된다. 열화상 센서(1330)에서 생성된 열화상 데이터는 프로세서(1340)로 시그널링될 수 있다.As described above, when the heating shutter 1310 shields thermal energy from the outside according to the shutter “ON” control signal, the thermal image sensor 1330 has thermal image data by thermal energy emitted from the heating shutter 1310 . will be created When the heating shutter 1310 does not shield the thermal energy introduced from the outside according to the shutter “OFF” control signal, the thermal image sensor 1330 generates thermal image data by the thermal energy introduced from the outside. Thermal image data generated by the thermal image sensor 1330 may be signaled to the processor 1340 .

이와 같이, 프로세서(1340)는 셔터 컨트롤러(1341)를 통해 히팅 셔터(1310)를 제어할 수 있다. 또는 프로세서(1340)는 셔터 컨트롤러(1341)의 동작을 직접 수행함으로써 히팅 셔터(1310)를 제어할 수도 있다.As such, the processor 1340 may control the heating shutter 1310 through the shutter controller 1341 . Alternatively, the processor 1340 may control the heating shutter 1310 by directly performing the operation of the shutter controller 1341 .

도 15 내지 16은 다른 일 실시 예에 따른 온도 측정 모듈의 교정 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 온도 측정 모듈은 아래와 같이 화소값-온도값의 매핑 관계에 대한 2차 수학식으로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 온도 측정 모듈의 교정은 수학식에 대응되는 계수 a2, a1, a0를 산출하는 것으로 수행될 수 있다.15 to 16 are diagrams for explaining a calibration method of a temperature measuring module according to another exemplary embodiment. The temperature measurement module according to an embodiment may be implemented as a quadratic equation for a mapping relationship between a pixel value and a temperature value as follows. In this case, the calibration of the temperature measurement module may be performed by calculating the coefficients a2, a1, and a0 corresponding to the equations.

[수학식 3][Equation 3]

f(D) = a2*D² + a1*D¹ + a0f(D) = a2*D ² + a1*D ¹ + a0

상기 수학식의 최고차항의 차수는 2인 점에서, 열화소값과 온도값으로 구성되는 입력쌍은 적어도 3개가 필요하게 된다. 도 15 내지 도 16의 실시 예에서는 3개의 입력쌍으로 제1 흑체, 제2 흑체 및 히팅 셔터의 열화소값과 온도값을 사용하는 예를 도시한다. 이와 같이 온도 측정 모듈이 교정된 후, 타겟 T_OBJ에 대한 열화소값을 교정된 온도 측정 모듈에 입력으로 인가함으로써, 타겟 T_OBJ의 표면온도를 결정할 수 있다.Since the order of the highest order term in the above equation is 2, at least three input pairs composed of a degraded pixel value and a temperature value are required. 15 to 16 show examples of using the thermal pixel values and temperature values of the first blackbody, the second blackbody, and the heating shutter as three input pairs. After the temperature measurement module is calibrated in this way, the surface temperature of the target T _OBJ may be determined by applying a thermal pixel value for the target T _OBJ as an input to the calibrated temperature measurement module.

도 17은 또 다른 일 실시 예에 따른 온도 측정 모듈의 교정 방법을 설명하는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이 온도 특정 모듈은 앞서 설명한 수학식 1과 같이 화소값 D에 대한 n차 방정식으로 정리될 수 있다. 그에 대한 계수 an, ..., a1, a0를 결정하기 위하여, n+1개의 입력쌍을 이용하여 온도 측정 모듈을 교정하는 예시가 도 17에 도시되어 있다. 도 17의 예에서, n은 5이다.17 is a view for explaining a calibration method of a temperature measuring module according to another embodiment. As described above, the temperature specific module may be organized as an nth-order equation for the pixel value D as in Equation 1 described above. An example of calibrating the temperature measurement module using n+1 input pairs to determine the coefficients an, ..., a1, a0 is shown in FIG. 17 . In the example of FIG. 17 , n is 5.

도 18은 또 다른 일 실시 예에 따른 온도 측정 모듈의 교정 방법을 이용한 피사체의 온도 측정 방법을 설명하는 도면이다. 일 실시 예에서, 대상 사물의 정확한 표면 온도를 측정하는 것 보다는, 대상 사물이 소정의 온도보다 높은 표면 온도를 가지는지, 또는 소정의 온도 보다 낮은 표면 온도를 가지는지 여부만이 필요한 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우, 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템은 대상 사물의 표면 온도가 기준 흑체의 온도보다 높은지 또는 낮은지 여부만을 판별할 수 있다.18 is a view for explaining a method of measuring a temperature of a subject using a calibration method of a temperature measuring module according to another exemplary embodiment. In one embodiment, rather than measuring the exact surface temperature of the object, there may be a case where only whether the object has a surface temperature higher than a predetermined temperature or a surface temperature lower than a predetermined temperature is required. there is. In this case, the temperature measuring system according to an embodiment may determine only whether the surface temperature of the target object is higher or lower than the temperature of the reference black body.

이를 위하여, 일 실시 예에 따른 온도 측정 시스템은 기준 흑체의 온도를 소정의 온도로 유지할 수 있다. 그리고, 온도 측정 시스템은 대상 사물의 열화소 값을 판별 기준 값으로 설정할 수 있다. 이에따라, 온도 측정 시스템은 대상 사물의 열화소 값이 판별 기준 열화소 값(e.g. 소정의 온도로 유지되는 기준 흑체에 의한 열화소 값)보다 높은 온도를 나타내는 열화소 값인지 여부를 판별할 수 있다. 온도 측정 시스템은 대상 사물의 열화소 값이 판별 기준 열화소 값보다 큰 경우 그에 대한 경보 또는 알림을 제공할 수 있다.To this end, the temperature measuring system according to an embodiment may maintain the temperature of the reference blackbody at a predetermined temperature. In addition, the temperature measurement system may set the thermal pixel value of the target object as a determination reference value. Accordingly, the temperature measurement system may determine whether the degraded pixel value of the target object is a degraded pixel value indicating a higher temperature than a determination reference degraded pixel value (e.g., a degraded pixel value due to a reference blackbody maintained at a predetermined temperature). The temperature measurement system may provide an alarm or notification for when the thermal pixel value of the target object is greater than the determination reference thermal pixel value.

예를 들어, 대상 사물은 코로나 바이러스에 감염되었는지 여부를 판별하기 위한 사람 또는 동물일 수 있다. 사람의 체온이 소정의 온도(e.g. 37.5도)를 초과하는 경우, 그에 대한 코로나 바이러스의 감염 여부를 의심할 수 있다. 이러한 경우, 기준 흑체의 온도를 소정의 온도(e.g. 37.5도)로 설정한 후, 기준 흑체에 대한 열화소 값을 판별 기준 열화소 값으로 결정할 수 있다. 그 후, 검사 대상 사람의 열화상을 획득하고, 열화상으로부터 검사 대상 사람에 대한 체외 온도를 나타내는 열화소 값을 식별할 수 있다. 체외 온도를 나타내는 열화소 값이 판별 기준 열화소 값 보다 높은 경우, 검사 대상 사람은 코로나 바이러스에 감염되었을 가능성이 있는 사람으로 판별될 수 있다. 이러한 경우, 온도 측정 시스템은 검사 대상 사람에 대한 코로나 바이러스 검사가 필요하다는 알림을 출력할 수 있다. 예를들어, 온도 측정 시스템은 그러한 알림을 관리자 단말로 전송하거나, 관리 서버에 전송할 수 있다. For example, the target object may be a person or an animal for determining whether a person is infected with a coronavirus. When a person's body temperature exceeds a predetermined temperature (e.g. 37.5 degrees), it may be suspected that the person is infected with the corona virus. In this case, after the temperature of the reference blackbody is set to a predetermined temperature (e.g. 37.5 degrees), the deteriorated pixel value of the reference blackbody may be determined as the discrimination reference deteriorated pixel value. Thereafter, a thermal image of the person to be examined may be obtained, and a thermal pixel value representing an external temperature of the person to be examined may be identified from the thermal image. When the thermal pixel value representing the outside temperature is higher than the standard thermal pixel value, the test subject may be identified as a person who may have been infected with the coronavirus. In this case, the temperature measurement system may output a notification that a corona virus test is required for the person to be tested. For example, the temperature measurement system may transmit such a notification to the manager terminal or to the management server.

한편, 도 18에서의 실시예에 대한 설명은 기준 흑체의 열화소 값을 이용하여 수행되는 것으로 설명되었지만, 이는 열화상 카메라의 히팅 셔터에 대한 열화소 값을 이용하여 수행될 수도 있다. 예를들어, 이는 열화상 카메라의 히팅 셔터의 온도를 37.5도로 설정하여 도 18에서의 설명을 적용할 수 있다.Meanwhile, although the description of the embodiment in FIG. 18 has been described as being performed using the thermal pixel value of the reference black body, this may also be performed using the thermal pixel value of the heating shutter of the thermal imaging camera. For example, this may apply the description in FIG. 18 by setting the temperature of the heating shutter of the thermal imaging camera to 37.5 degrees.

도 19는 일 실시 예에 따른 온도 측정 방법을 설명하는 순서도이다. 이하 일 실시예에 따른 온도 측정 장치에 의하여 수행되는 온도 측정 방법을 설명한다. 일 실시 예에 따른 온도 측정 장치는 제1 객체에 대한 제1 열화상 데이터와 제1 객체의 온도에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정할 수 있다(S1910). 그리고, 일 실시 예에 따른 온도 측정 장치는 제2 객체에 대한 제2 열화상 데이터와 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 제2 객체의 온도를 결정할 수 있다.19 is a flowchart illustrating a method for measuring a temperature according to an exemplary embodiment. Hereinafter, a method for measuring a temperature performed by a temperature measuring device according to an embodiment will be described. The temperature measuring apparatus according to an embodiment may calibrate the temperature determination module based on the first thermal image data of the first object and the temperature of the first object (S1910). In addition, the temperature measuring apparatus according to an embodiment may determine the temperature of the second object based on the second thermal image data of the second object and the calibrated temperature determination module.

여기서, 제1 객체는 전술한 기준 흑체 또는 히팅 셔터일 수 있다. 여기서 제2 객체는 전술한 온도 검출 대상일 수 있다. 여기서, 온도 판별 모듈은 전술한 열화소 값과 온도 값간의 매핑 관계에 따른 온도 판별 알고리즘이거나, 이를 구현한 하드웨어 칩과 같은 하드웨어 구성 또는 프로세서에 의하여 구동되는 실행 프로그램와 같은 소프트웨어 구성일 수 있다. 또한, 열화상 데이터는 전술한 열화소 값일 수 있다.Here, the first object may be the aforementioned reference blackbody or a heating shutter. Here, the second object may be the temperature detection target described above. Here, the temperature determination module may be a temperature determination algorithm according to the mapping relationship between the above-described thermal pixel values and temperature values, or may be a hardware configuration such as a hardware chip implementing the same, or a software configuration such as an execution program driven by a processor. Also, the thermal image data may be the aforementioned thermal pixel values.

일 실시 예에서, 제1 열화상 데이터와 제2 열화상 데이터는, 열화상 센서에 의하여 시계열적으로 획득될 수 있다. 예를들어, 열화상 카메라는 정지 열화상을 지속적으로 생성함으로써 시계열적으로 저장할 수 있다. 이는 소정의 열화상으로 생성된 동영상을 구성할 수도 있다. 예를들어, 제1 열화상 데이터와 제2 열화상 데이터는 이러한 동영상에서 식별될 수 있다.In an embodiment, the first thermal image data and the second thermal image data may be acquired in time series by a thermal image sensor. For example, a thermal imaging camera can continuously generate still thermal images and store them in time series. This may constitute a moving picture generated from a predetermined thermal image. For example, the first thermal image data and the second thermal image data may be identified in the moving picture.

일 실시 예에서, 제1 열화상 데이터와 제2 열화상 데이터는, 열화상 센서에 의하여 획득된 하나의 정지 열화상에서 획득될 수 있다. 예를들어, 제1 열화상 데이터와 제2 열화상 데이터는 하나의 정지 열화상에서 동시에 식별될 수 있다. 주변 대기의 온도에 따라 사물의 표면 온도가 시시각각 변하는 점에서, 측정의 정확도를 높이기 위하여, 온도 측정 장치는 정지 열화상에서 제1 열화상 데이터와 제2 열화상 데이터를 식별함으로써 동일한 시각에 상기 데이터를 획득하고, 온도 측정 모듈을 교정함으로써, 온도 검출 대상의 표면 온도에 대한 식별 오차를 줄일 수 있다.In an embodiment, the first thermal image data and the second thermal image data may be acquired from one still thermal image acquired by the thermal image sensor. For example, the first thermal image data and the second thermal image data may be simultaneously identified in one still thermal image. Since the surface temperature of an object changes every moment according to the temperature of the surrounding atmosphere, in order to increase the accuracy of the measurement, the temperature measuring device identifies the first thermal image data and the second thermal image data from the still thermal image, so that the data is collected at the same time. By acquiring and calibrating the temperature measurement module, it is possible to reduce the identification error of the surface temperature of the temperature detection target.

일 실시 예에서, 제1 객체의 온도는 소정의 값으로 미리 결정되어 있을 수 있다. 이의 온도는 37.5도일 수 있다. 그리고, 제1 객체의 온도는 제1 객체로부터 온도 측정 장치로 수신될 수 있다. 여기서, 제1 객체의 온도는 열화상 처리 장치의 열화상 센서로부터 열화상이 획득되는 제1 객체의 소정의 표면에 대한 표면 온도일 수 있다.In an embodiment, the temperature of the first object may be predetermined as a predetermined value. Its temperature may be 37.5 degrees. In addition, the temperature of the first object may be received from the first object to the temperature measuring device. Here, the temperature of the first object may be a surface temperature of a predetermined surface of the first object for which a thermal image is obtained from a thermal image sensor of the thermal image processing apparatus.

일 실시 예에서, 온도 판별 모듈은 적어도 하나의 부가 객체에 대한 부가 열화상 데이터와 부가 객체의 온도를 더 이용하여 교정될 수 있다. 이를 위하여, 부가 객체에 대한 부가 열화상 데이터는 부가 객체의 개수만큼 획득되고, 부가 객체의 온도는 부가 객체의 개수만큼 획득될 수 있다. 예를들어, 부가 객체의 개수는 0보다 크고, 온도 판별 모듈에서 사용되는 온도 판별 수학식의 최고차항의 차수 보다 작을 수 있다.In an embodiment, the temperature determination module may be calibrated by further using the additional thermal image data for at least one additional object and the temperature of the additional object. To this end, additional thermal image data for the additional object may be acquired as many as the number of additional objects, and the temperature of the additional object may be acquired by the number of additional objects. For example, the number of additional objects may be greater than 0, and may be smaller than the order of the highest order of the temperature determination equation used in the temperature determination module.

한편, 전술한 방법은 제 1 객체, 열화상 카메라 및 제어부를 포함하는 온도 측정 시스템에 의하여 수행될 수도 있다. 예를들어, 온도 측정 시스템에 의하여 수행되는 온도 측정 방법은 제1 객체가 제1 객체에 관련된 제1 온도 정보를 제어부로 전송하는 단계와, 열화상 카메라가 제1 객체에 관련된 제1 열화상 데이터를 획득하는 단계와, 제어부가 제1 열화상 데이터와 제1 온도 정보에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하는 단계 및 제어부가 제2 객체에 관련된 제2 열화상 데이터와 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 제2 객체에 관련된 제2 온도 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, the above-described method may be performed by a temperature measurement system including a first object, a thermal imaging camera, and a controller. For example, the temperature measurement method performed by the temperature measurement system includes the steps of: a first object transmitting first temperature information related to the first object to a control unit; obtaining, by the controller calibrating the temperature determination module based on the first thermal image data and the first temperature information, and the controller based on the second thermal image data related to the second object and the calibrated temperature determination module It may include determining second temperature information related to the second object.

여기서, 제1 열화상 데이터는 열화상 카메라를 이용하여 시계열적으로 획득되는 복수의 정지 열화상으로부터 획득되며, 시계열적으로 획득되는 정지 열화상에서 제1 객체는 고정된 좌표에서 식별될 수 있다. 즉, 제1 객체는 고정된 열화상 카메라의 화각 내 소정의 위치에 고정적으로 위치하고 있을 수 있다.Here, the first thermal image data is obtained from a plurality of still thermal images obtained in time series using a thermal image camera, and the first object may be identified at fixed coordinates in the still thermal images obtained in time series. That is, the first object may be fixedly located at a predetermined position within the field of view of the fixed thermal imaging camera.

한편, 전술한 방법은 프로세서와 메모리를 포함하는 온도 측정 장치에 의하여 구현될 수 있다. 여기서, 프로세서는 제1 객체에 대한 제1 열화상 데이터와 제1 객체의 온도에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하고, 제2 객체에 대한 제2 열화상 데이터와 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 제2 객체의 온도를 결정할 수 있다.Meanwhile, the above-described method may be implemented by a temperature measuring device including a processor and a memory. Here, the processor calibrates the temperature determination module based on the first thermal image data of the first object and the temperature of the first object, and based on the second thermal image data of the second object and the calibrated temperature determination module 2 You can determine the object's temperature.

한편, 전술한 방법은 제1 객체; 열화상 카메라; 및 제어부를 포함하는 온도 측정 시스템에 의하여 구현될 수 있다. 여기서, 제어부는 제1 객체에 관련된 제1 열화상 데이터와 제1 객체에 관련된 온도 정보에 기반하여 온도 판별 모듈을 교정하고, 제2 객체에 관련된 제2 열화상 데이터와 교정된 온도 판별 모듈에 기반하여 제2 객체에 관련된 온도를 결정할 수 있다.On the other hand, the above-described method is a first object; Thermal imaging camera; and a temperature measurement system including a control unit. Here, the controller calibrates the temperature determination module based on first thermal image data related to the first object and temperature information related to the first object, and based on the second thermal image data related to the second object and the calibrated temperature determination module to determine the temperature related to the second object.

한편, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체에 저장될 수 있다. 그리고, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the above-described method may be implemented as a computer program to be executed in a computer. Such a computer program may be stored in a computer-readable storage medium. In addition, the above-described method may be implemented as a computer-readable recording medium in which a computer program for execution in a computer is recorded.

예를들어, 앞서 설명된 일 실시 예에 따른 온도 측정 방법 및 온도 측정 장치는 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예에 따라 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. For example, the temperature measuring method and the temperature measuring device according to the embodiment described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured according to the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

앞선 실시예에 대한 설명에서 참조된 도면 각각은 설명의 편의를 위해 도시된 일 실시 예에 불과하며, 각 화면에 표시된 정보들의 항목, 내용과 이미지들은 다양한 형태로 변형되어 표시될 수 있다.Each of the drawings referenced in the description of the previous embodiment is merely an embodiment shown for convenience of description, and items, contents, and images of information displayed on each screen may be modified and displayed in various forms.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

Thermometer