CN105628216B - 红外线检测装置、红外线检测方法以及空气调节装置 - Google Patents

红外线检测装置、红外线检测方法以及空气调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不会使红外线检测元件的数量增加而能够使热图像的分辨率提高的红外线检测装置、红外线检测方法以及空气调节装置。红外线检测装置具备：多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器；和使红外线传感器在预定的方向上移动，由此使红外线传感器扫描检测对象范围的扫描单元，红外线传感器被配置为，使得多个红外线检测元件的矩阵相对于上述预定的方向具有预定角度的倾斜。

Description

红外线检测装置、红外线检测方法以及空气调节装置
技术领域
本发明涉及能够检测红外线的红外线检测装置、红外线检测方法以及空气调节装置。
背景技术
不增加红外线传感器的受光元件的数量而能够取得高分辨率的二维热图像数据的技术已经被提出了(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1：日本专利第5111417号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1所公开的技术中，由于会导致用于对温度检测对象范围进行扫描的时间(红外线检测时间)增加，所以存在难以谋求热图像数据的分辨率的提高的问题。
本发明着眼于上述的问题点，其目的在于，提供不增加红外线检测元件的数量而能够提高热图像的分辨率的红外线检测装置。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的红外线检测装置具备：多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器；和扫描单元，使所述红外线传感器在预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描检测对象范围，所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜。
此外，这些整体的或具体的技术方案也可以利用系统、方法、集成电路、计算机程序或由计算机可读取的CD-ROM等的记录介质来实现，也可以利用系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合来实现。
发明的效果
根据本发明，能够提供不增加红外线检测元件的数量而能够提高热图像的分辨率的红外线检测装置。
附图说明
图1是表示实施方式1中的红外线检测装置的结构的一例的图。
图2A是实施方式1中的扫描单元和红外线检测单元的结构的示意图。
图2B是实施方式1中的红外线传感器的结构的示意图。
图3是表示实施方式1的实施例中的红外线传感器的一例的图。
图4是用于说明图3所示的红外线传感器的倾斜的图。
图5A是用于说明使用了比较例的红外线传感器的情况下的红外线检测装置的效果的图。
图5B是用于说明使用了图3所示的红外线传感器的情况下的红外线检测装置的效果的图。
图6是用于说明实施方式1中的红外线检测装置的动作的流程图。
图7是实施方式1的变形例中的红外线传感器的结构的示意图。
图8是实施方式1的变形例的另一例中的红外线传感器的结构的示意图。
图9是实施方式2中的红外线传感器的一例的结构的示意图。
图10是用于说明图9所示的红外线传感器的倾斜的图。
图11是实施方式2的实施例中的红外线传感器的结构的示意图。
图12是用于说明图11所示的红外线传感器的倾斜的图。
图13是用于说明使用了图10所示的红外线传感器的情况下的红外线检测装置的效果的图。
图14是表示实施方式3中的红外线检测装置的结构的一例的图。
图15是实施方式3中的红外线检测单元和扫描单元的结构的示意图。
图16是用于说明实施方式3中的红外线检测装置的动作的流程图。
具体实施方式
(作为本发明的基础的见解)
近年来，有在空调等的空气调节装置中装载红外线传感器模块，基于取得的房间的温度分布的热图像，进行调节房间的空气的控制的技术。
现状是，在装载于空调调节装置的红外线传感器模块中，即使分析取得的热图像，也未能达到分析包含人的位置、热源的位置、温冷感的房间的详细的状态的程度，正在谋求高分辨率化。
但是，如果使构成红外线传感器的红外线检测元件的数量增加，那么尽管能够取得高分辨率的热图像，但是存在导致红外线传感器模块的开发成本上升的问题。
因此，例如可以考虑使横向(扫描方向)的扫描以比红外线传感器的视野角更小的角度扫描，进行超分辨处理。由此，即使不增加构成红外线传感器的红外线检测元件的数量，也能够提高扫描方向的热图像的分辨率。但是，存在纵向(与扫描方向垂直的方向)的分辨率一直为红外线检测元件的数量这样的问题。
另外，例如在专利文献1中，公开了不增加构成红外线传感器的红外线检测元件的数量，而使红外线传感器在纵向和横向上错开预定量而扫描的方法。由此，能够提高纵向的分辨率。
但是，在专利文献1所公开的技术中，由于在横向上以及在横向上错开预定量进行扫描，所以导致用于扫描温度检测对象范围的时间(红外线检测时间)增加，因此存在难以谋求热图像数据的分辨率的提高这样的问题。
进而，可以考虑在专利文献1中，通过装载用于在纵向上使红外线传感器移动的马达，在纵向上错开预定量，因此，还存在与花费装载用于使红外线传感器移动的马达相应的马达的成本这样的问题。另外，与装载用于在纵向上使红外线传感器移动的马达相应地，机械上的系统的尺寸变大，因此还存在在空气调节器等的空间受限的装置中难以装载这样的问题。
本发明着眼于上述的问题，提供一种不增加红外线检测元件的数量而能够提高热图像的分辨率的红外线检测装置。
本发明的一个技术方案的红外线检测装置具备：多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器；和使所述红外线传感器在预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描检测对象范围的扫描单元，所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜。
通过该结构，能够实现不增加红外线检测元件的数量而能够提高热图像的分辨率的红外线检测装置。
另外，例如，所述预定角度也可以是被调整为使得构成所述红外线传感器的所述多个红外线检测元件各自的中心位置成为从所述预定的方向来看都不同的位置的角度。
在此，所述多个红外线检测元件也可以被排列为8行8列，所述预定角度也可以为7.125度。
另外，例如，也可以在所述红外线传感器中，所述多个红外线检测元件中的一个以上的红外线检测元件被设为有效，其他的红外线检测元件被设为无效。
另外，例如，所述预定角度也可以是，被调整为使得所述一个以上的红外线检测元件的中心位置的间隔成为从所述预定的方向来看成为等间隔的角度。
另外，例如，所述预定角度也可以是被调整为使得所述一个以上的红外线检测元件各自的中心位置成为从所述预定的方向来看都不同的位置的角度。
另外，例如，所述多个红外线检测元件也可以被排列为N行N列(N为2以上的自然数)，所述一个以上的红外线检测元件也可以是，在所述N行N列中位于所述预定的方向的两端部的多个红外线检测元件以外的多个红外线检测元件。
另外，例如，所述多个红外线检测元件也可以被排列为N行N列(N为2以上的自然数)，所述一个以上的红外线检测元件也可以包括，作为沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的第1元件列、与所述第1元件列相邻并沿着所述第1对角线排列的第2元件列、以及与所述第2元件列相邻并沿着所述第1对角线排列的第3元件列，所述第1对角线是所述N行N列的两个对角线中、与所述预定的方向形成的角度大的对角线。
另外，例如，第1元件的中心位置和一方的第2元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离即第1距离，也可以与所述第1元件的中心位置和另一方的第2元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离相等，所述第1元件为属于所述第1元件列的红外线检测元件，所述一方的第2元件为，在与所述预定的方向具有所述预定角度的行方向上排列的包含所述第1元件的多个红外线检测元件相邻的多个红外线检测元件中的、在与所述第1对角线垂直的方向上与所述第1元件相邻的属于一方的第3元件列的红外线检测元件，所述另一方的第2元件为，在与所述第1对角线垂直的方向上与所述第1元件相邻的属于另一方的第3元件列的红外线检测元件。
在此，第3元件的中心位置、和第4元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离即第2距离，也可以与所述第1距离相等，所述第3元件为两个所述第2元件中成为扫描方向的末尾的一方的元件，所述第4元件为，在所述行方向上排列的包含所述第1元件的多个红外线检测元件中与所述第1元件在所述行方向上相邻、与所述第3元件在所述行方向上不相邻的、属于所述第2元件列的红外线检测元件。
另外，例如，所述第4元件的中心位置、和第5元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离即第3距离，也可以与所述第1距离相等，所述第5元件为，在所述行方向上排列的包含所述第3元件的多个红外线检测元件中与所述第3元件在所述行方向上相邻、且属于所述第2元件列的红外线检测元件。
在此，例如，所述预定角度也可以为33.69度。
另外，例如，所述一个以上的红外线检测元件还可以包含与所述第3元件列相邻且沿着所述第1对角线排列的第4元件列而构成。
另外，例如，所述多个红外线检测元件也可以被排列为N行N列(N为2以上的自然数)，所述一个以上的红外线检测元件也可以是，除去N列中位于两端的列的被排列为N行L列(L<N、L为2以上的自然数)的多个红外线检测元件。
另外，例如，所述预定角度也可以是，被调整为使得所述一个以上的红外线检测元件的中心位置的间隔从所述预定的方向来看为等间隔的角度。
另外，例如，所述多个红外线检测元件也可以被排列为8行8列，
所述一个以上的红外线检测元件也可以是被排列为除了位于8列中的两端的列的所述8行6列的多个红外线检测元件，所述预定角度也可以是9.462度。
另外，例如，还可以具备：能够变更所述红外线传感器的所述预定角度的变更单元；和基于所述红外线检测传感器的检测结果，控制所述变更单元以及所述扫描单元的控制处理单元，所述控制处理单元基于通过控制所述扫描单元使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围而得到的检测结果，使所述变更单元变更所述预定角度，通过控制所述扫描单元使变更了所述预定角度的所述红外线传感器在所述预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围。
本发明的一个技术方案的红外线检测方法包括：扫描步骤，使多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器在预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围；和变更步骤，变更所述红外线传感器的所述预定角度，所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜，在所述变更步骤中，基于在所述扫描步骤中使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围而得到的所述红外线检测传感器的检测结果，变更所述预定角度，在所述扫描步骤中，在所述变更步骤中变更了所述预定角度的情况下，使变更了所述预定角度的所述红外线传感器在所述预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围。
本发明的一个技术方案的空气调节装置，具备红外线检测装置，该红外线检测装置具备：多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器；和使所述红外线传感器在预定的方向上移动由此使所述红外线传感器扫描检测对象范围的扫描单元，所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜。
此外，这些整体的或具体的方式可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或由计算机可读取的CD-ROM等的记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质的任意的组合来实现。
以下，对于本发明的一个技术方案的红外线检测装置等，参照附图并具体地说明。
此外，以下说明的实施方式都是表示本发明的一具体例子。在以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置等是一例，不是旨在限定本发明。另外，对于以下的实施方式中的结构要素中未记载在表示最上位概念的独立权利要求中的结构要素，作为任意的结构要素来说明。
(实施方式1)
[红外线检测装置的结构]
以下，对于实施方式1中的红外线检测装置，参照附图并进行说明。
图1是表示实施方式1中的红外线检测装置1的结构的一例的图。图2A是本实施方式中的红外线检测单元10和扫描单元11的结构的示意图。图2B是本实施方式中的红外线传感器102的结构的示意图。
如图1所示，红外线检测装置1具备：红外线检测单元10、扫描单元11、控制处理单元12。
扫描单元11使红外线检测单元10在预定的方向上扫描。更具体而言，扫描单元11使红外线传感器102在预定的方向上移动，由此使红外线传感器102扫描检测对象范围。在本实施方式中，扫描单元11具备图2A所示的马达111。马达111被控制处理单元12控制，使传感器模块101的红外线传感器102沿预定的方向转动或移动。在此，马达111例如是步进马达或伺服马达等。所谓预定的方向，是图2A中的水平方向，相当于图2B中的扫描轴的方向(扫描方向)。
控制处理单元12控制扫描单元11，对红外线检测单元10取得的热图像(输入图像)进行处理。控制处理单元12如图1所示，具备设备控制单元121和图像处理单元122。
设备控制单元121基于红外线检测单元10检测出的信息，算出用于进行使扫描单元11扫描的控制的控制信息，按照算出的控制信息进行扫描单元11的控制。图像处理单元122对红外线检测单元10取得的热图像(输入图像)实施超分辨处理，通过重构热图像(输入图像)，生成高清晰度的热图像(输出图像)。图像处理单元122输出生成的高清晰度的热图像、即超分辨处理后的热图像。
在此，热图像是由表示温度检测对象范围的温度的分布的多个像素构成的图像。另外，超分辨处理，是能够生成在输入图像中不存在的高分辨率的信息(输出图像)的高分辨率化处理之一。在超分辨处理中，有根据多张图像得到1张高分辨率图像的处理方法、使用了学习数据的处理方法。在本实施方式中，通过扫描单元11扫描，由此红外线检测单元10能够取得温度检测对象范围的且子像素单位的位置错开的热图像、即不同的样本点的热图像数据。因此，以下说明使用根据多张热图像得到1张高分辨率热图像的处理方法。
此外，图像处理单元122还可以基于超分辨处理后的热图像，取得表示在温度检测对象范围内的人的位置、用户的手和/或面部的温度、墙壁的温度等热源的位置和/或温度的热图像数据，输出该热图像数据。
通过扫描单元11在预定的方向上扫描，红外线检测单元10能够取得温度检测对象范围的热图像。更具体而言，红外线检测单元10具有多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器102，通过红外线传感器102检测被扫描的温度检测对象范围的红外线。红外线传感器102被配置为，使得多个红外线检测元件的矩阵相对于该预定的方向具有预定角度的倾斜。在此，预定角度，是被调整为使得构成红外线传感器102的多个红外线检测元件各自的中心位置成为从该预定的方向来看都不同的位置的角度。
在本实施方式中，红外线检测单元10例如包括图2A所示的传感器模块101。传感器模块101具备红外线传感器102和未图示的透镜。
透镜由红外线的透射率高的硅或ZnS等构成。在该透镜中，被设计为使得从各方向入射到该透镜的红外线(红外光)入射到构成红外线传感器102的各不相同的红外线检测元件。
例如如图2B所示，红外线传感器102包括以N行M列(N、M为2以上的自然数)排列为矩阵状的多个红外线检测元件。另外，红外线传感器102沿水平方向、即图2B的扫描轴的方向转动(移动)，从而能够扫描温度检测对象范围。红外线检测单元10在预定的方向(水平方向)进行扫描，取得温度检测对象范围的热图像(红外线)，并输出到图像处理单元122。
更具体而言，红外线传感器102通过马达111，在水平方向、即图2B所示的扫描轴的方向上，按每个子像素单位的位置进行转动(移动)。由此，红外线传感器102取得温度检测对象范围的且子像素单位的位置错开的热图像(红外线)，并输出到图像处理单元122。
另外，红外线传感器102相对于水平方向、即图2B所示的扫描轴的方向以预定角度(图的X°)倾斜。换言之，红外线传感器102包括排列为N行M列的矩阵状的多个红外线检测元件，该多个红外线检测元件的矩阵排列为，与传感器轴平行以及垂直，该传感器轴与扫描轴具有预定角度(X°)的倾斜。也就是说，预定角度(X°)是，被调整为使得构成红外线传感器102的多个红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。进而，换言之，预定角度(X°)是，被调整为使得在多个红外线检测元件沿扫描轴的方向转动(移动)时，与传感器轴平行的M列的红外线检测元件以及与它们相邻的行的红外线检测元件在扫描轴的方向上不重叠的角度。
另外，由于红外线传感器102相对于扫描轴的方向以预定角度(图的X°)倾斜，所以在构成红外线传感器102的多个红外线检测元件中，以下的关系成立。即，在同一行(例如第1排列)中相邻的红外线检测元件各自的中心位置的之间的距离(例如第1距离)且为与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)上的距离(例如第1距离)相等。另外，位于该行(第1排列)的成为扫描方向的最前头的一端的红外线检测元件(例如第1元件)、以及与该行(第1排列)相邻的行(例如第2排列)的红外线检测元件(例如第2元件)且为与该行(第1排列)的另一端的红外线检测元件相邻的红外线检测元件(第2元件)的各自的中心位置之间的距离、即与扫描轴垂直的方向(纵向)上的距离(例如第2距离)，与上述第1距离相等。
由此，在多个红外线检测元件沿扫描轴的方向转动(移动)时，与扫描轴垂直的方向的红外线检测元件的数量比在扫描轴与传感器轴平行的情况下的N个还增加。也就是说，在传感器轴从扫描轴倾斜了预定角度(X°)的红外线传感器102中，与传感器轴与扫描轴平行的情况相比，能够实际上使与扫描轴垂直的方向(纵轴)的热图像的像素数量增加。由此，能够提高与扫描轴垂直的方向(纵轴)的分辨率。
以下，使用实施例说明预定角度的一例。
(实施例)
接着，使用图3以及图4，说明实施例中的红外线传感器102a的结构的一例。
图3是表示实施方式1的实施例中的红外线传感器102a的图。
图3所示的红外线传感器102a是红外线传感器102的一例，包括被排列为8行8列的多个红外线检测元件。此外，在图3所示的各红外线检测元件的中心示出了检测点。各红外线检测元件，在检测点的红外线检测灵敏度高，也可以在该检测点检测红外线。另外，各红外线检测元件尽管在该元件的整体区域检测红外线，但是也可以在检测点主导地检测红外线。另外，该检测点也可以代表各红外线检测元件的区域。此时，该检测点也可以表示各红外线检测元件检测的红外线的平均值。
构成红外线传感器102a的8行8列的多个红外线检测元件的传感器轴，相对于水平方向、即图3所示的扫描轴的方向以预定角度a倾斜。此外，预定角度a是上述的预定角度x的一例，是被调整为使得8行8列的红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。换而言之，预定角度a，是被调整为使得在构成红外线传感器102a的被排列为8×8的矩阵状的多个红外线检测元件沿着扫描轴的方向转动(移动)时，与传感器轴平行的8列的红外线检测元件以及与它们相邻的行的8列的红外线检测元件在扫描轴的方向上不重叠的角度。
图4是用于说明图3所示的红外线传感器102a的倾斜的图。图4中，为了便于说明，示出了在图3所示的被排列为8行8列的多个红外线检测元件中、2行量的多个红外线检测元件。在此，虚线c1、虚线c2表示与扫描轴平行的虚线。
在图4中，预定角度a成为，被调整为使得在红外线检测元件a11～红外线检测元件a18、以及红外线检测元件a21～红外线检测元件a28沿扫描轴的方向转动(移动)时，在扫描轴的方向上不重叠的角度。
在此，例如红外线检测元件a11以及红外线检测元件a12各自的中心位置的之间的该纵向的距离h、红外线检测元件a12以及红外线检测元件a13各自的中心位置之间的该纵向的距离h、红外线检测元件a13以及红外线检测元件a14各自的中心位置之间的该纵向的距离h、红外线检测元件a14以及红外线检测元件a15各自的中心位置之间的该纵向的距离h、红外线检测元件a15以及红外线检测元件a16各自的中心位置之间的该纵向的距离h、红外线检测元件a16以及红外线检测元件a17各自的中心位置之间的该纵向的距离h、红外线检测元件a17以及红外线检测元件a18各自的中心位置之间的该纵向的距离h、以及红外线检测元件a18以及红外线检测元件a21各自的中心位置的之间的该纵向的距离h，成为都相等的第1距离。此外，在红外线检测元件a21～红外线检测元件a28的情况下也同样。
另外，第2距离、即红外线检测元件a18(第1元件)以及红外线检测元件a21(第2元件)各自的中心位置之间的该纵向的距离h，与第1距离相等。另外，红外线检测元件a11以及红外线检测元件a21各自的中心位置之间的该纵向的距离为8h。
并且，满足上述的关系的预定角度a是满足tan-1(1/8)的角度，能够计算为7.125°。
因此，红外线传感器102a包括与传感器轴平行以及垂直的8×8的红外线检测元件，该传感器轴相对于扫描轴具有7.125°的倾斜(预定角度a)。由此，构成红外线传感器102a的8行8列的红外线检测元件各自的中心位置，成为从扫描轴的方向来看都不同的位置。这样，由于能够使得构成红外线传感器102a的8列的红外线检测元件在扫描轴的方向上都不重叠，所以能够使与扫描轴垂直的方向(纵轴)的热图像的像素数量实质上增加。
此外，在本实施例中，作为构成红外线传感器102的排列为N行M列的多个红外线检测元件的一例说明了8行8列的红外线检测元件，但是不限于此。
既可以是4行4列的红外线检测元件，也可以是16行16列的红外线检测元件，还可以是32行32列的红外线检测元件。其原因是，只要是N行N列(N为2以上的自然数)的红外线检测元件，就能够作为通用产品而取得，因此能够降低红外线传感器的采用成本。
图5A是用于说明使用了比较例的红外线传感器502a的情况下的红外线检测装置的效果的图。图5B是用于说明使用了图3所示的红外线传感器102a的情况下的红外线检测装置的效果的图。
图5A所示的比较例的红外线传感器502a相对于扫描轴的方向(水平方向)未倾斜。即，红外线传感器502a的传感器轴与扫描轴一致。在该情况下，在构成红外线传感器502a的8×8的红外线检测元件沿扫描轴的方向转动(移动)时，与扫描轴平行的方向(列方向)的红外线检测元件重叠。因此，与扫描轴垂直的方向的红外线检测元件的数量一直为8个。
另一方面，图5B所示的红外线传感器102a相对于扫描轴的方向(水平方向)，以7.125度倾斜。即，红外线传感器102a的传感器轴相对于扫描轴以7.125度倾斜。在该情况下，在构成红外线传感器102a的8×8的红外线检测元件沿扫描轴的方向转动(移动)时，与扫描轴平行的方向(列方向)的红外线检测元件不重叠。由此，与扫描轴垂直的方向的红外线检测元件的数量比作为红外线传感器102a的行方向的红外线检测元件的数量的8个(8vertical levels，8个垂直层次)增加，成为64个(64vertical levels，64个垂直层次)。
这样，红外线检测装置1具有红外线传感器102a，该红外线传感器102a包括具有相对于扫描轴倾斜了7.125°的传感器轴的红外线检测元件，由此，与比较例相比较，能够取得8倍的高分辨率的热图像而不会使构成红外线传感器102a的红外线检测元件的数量增加。进而，红外线检测装置1对于该热图像，由控制处理单元12实施超分辨处理，由此能够取得更加提高分辨率的热图像。
[红外线检测装置的动作]
接着，说明如上述那样构成的红外线检测装置1的动作。
图6是用于说明实施方式1中的红外线检测装置1的动作的流程图。
首先，红外线检测装置1使红外线检测单元10扫描(S10)，取得温度检测对象范围的热图像(S11)。具体而言，红外线检测装置1通过使红外线检测单元10的红外线传感器102a沿扫描轴移动(转动)，由此使红外线传感器102a扫描温度检测对象范围，取得温度检测对象范围的热图像。此外，红外线传感器102a，通过扫描单元11，进行对子像素单位移动的(转动的)扫描，取得对子像素单位移动的多个热图像。
接着，红外线检测装置1对取得的热图像实施超分辨处理(S12)。具体而言，红外线检测装置1对取得的多张热图像实施处理，通过重构多张热图像，生成1张高清晰度的热图像。
接着，红外线检测装置1输出生成的高清晰度的热图像、即超分辨处理后的热图像(S13)。
这样，红外线检测装置1能够以高分辨率取得温度检测对象范围中的热图像。
[实施方式1的效果等]
如以上那样，本实施方式的红外线检测装置具备包括红外线检测元件的红外线传感器，该红外线传感器具有相对于扫描轴倾斜了预定角度的传感器轴。由此，不增加构成红外线传感器的红外线检测元件的数量而能够提高热图像的分辨率。在此，预定角度是，被调整为使得构成红外线传感器的多个红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描方向的预定的方向来看都不同的位置的角度。例如，在红外线传感器包括8行8列的红外线检测元件的情况下，该预定角度为7.125度。
另外，本实施方式的红外线检测装置由于不使构成红外线传感器的红外线检测元件的数量增加而能够取得高分辨率的热图像，所以不需要为了使红外线传感器还沿着垂直于扫描轴的方向移动(扫描)而增设马达。另外，本实施方式的红外线检测装置由于不使构成红外线传感器的红外线检测元件的数量增加而能够取得高分辨率的热图像，所以也不需要采用红外线检测元件的数量更多、且成本高的红外线传感器。也就是说，根据本实施方式的红外线检测装置，起到如下效果：不仅能够削减用于取得高分辨率的热图像的马达的成本，还能够削减用于采用红外线检测元件的数量更多的红外线传感器的成本。
另外，在通过增设马达增加红外线传感器的扫描方向而能够取得高分辨率的热图像的比较例的红外线检测装置中，与增设马达的量相应地，导致机械上的尺寸也会变大。因此，将比较例的红外线检测装置作为组件，装载在例如空调设备等的其他设备中变得困难。另一方面，在本实施方式的红外线检测装置中，由于不需要增设用于增加扫描方向(该垂直方向的扫描)的马达，所以尺寸也不会变大。因此，本实施方式的红外线检测装置还起到作为组件容易装载在例如空调设备等的其他设备中这样的效果。
进而，与为了还在垂直于扫描轴的方向上移动(扫描)而增设马达的情况相比较，本实施方式的红外线检测装置，也不需要在扫描轴的方向上扫描后还在该垂直方向上扫描的时间。也就是说，在本实施方式的红外线检测装置中，起到不增加红外线检测时间而能够提高热图像的分辨率这样的效果。
对此具体地进行说明。在比较例的红外线检测装置中，增设马达增加红外线传感器的扫描方向，由此能够取得高分辨率的热图像，因此，导致用于取得热图像的扫描时间(红外线检测时间)也会与增加了扫描方向的量相应地增加。也就是说，在比较例的红外线检测装置中，由于在温度检测对象范围的热图像的取得上需要时间，所以从扫描开始至热图像取得的时差大，存在导致取得的热图像的分辨率比期待分辨率更低的问题。另一方面，在本实施方式的红外线检测装置中，由于不需要增设用于增加扫描方向(该垂直方向的扫描)的马达，所以不增加红外线检测时间而能够提高热图像的分辨率。
(变形例)
在实施方式1中，说明了构成红外线传感器的多个红外线检测元件都有效(全部使用了构成红外线传感器的多个红外线检测元件)的情况，但是不限于此。考虑为了将红外线聚光在红外线传感器而使用的透镜的彗差、球差的影响，也可以使构成红外线传感器的多个红外线检测元件中的一部分红外线检测元件(一个以上的红外线检测元件)有效，使该一部分以外的其他红外线检测元件无效。
以下，将该情况下的例子作为变形例，进行以下说明。
此外，球差，是由于透镜的表面为球面的原因引起的像差、即由于透镜的表面为球面，所以光的行进方向在透镜的中心部分和周边部分不同引起的像差。彗差是指，在偏离光轴的地方，像点拉长尾巴的现象、即从偏离光轴的1点发出的光在像面没有聚在1点，而成为尾巴拉长的彗星这样的像，并且像点伸长的现象。
[红外线传感器的结构]
图7是实施方式1的变形例中的红外线传感器102b的结构的示意图。
红外线传感器102b是红外线传感器102的一例。构成红外线传感器102b的多个红外线检测元件被排列为N行N列(N为2以上的自然数)，N列中的位于两端的列的红外线检测元件被无效。也就是说，红外线传感器102b，使用除去N列中的位于两端的列的N行L列(L<N，L为2以上的自然数)的红外线检测元件、即一部分红外线检测元件。之所以除去N列中的位于两端的列，是因为在红外线传感器102b中所使用的透镜中，越是位于离中心远的位置的红外线传感器102b的红外线检测元件，彗差和球差的影响越大。
另外，红外线传感器102b与实施方式1同样，相对于扫描轴的方向以预定角度(图的X1°)倾斜。在此，预定角度X1是，被调整为使得构成红外线传感器102b的N行N列的红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。例如，红外线传感器102b由8行8列的多个红外线检测元件构成，在一部分红外线检测元件为8行6列的红外线检测元件的情况下，预定角度X1为9.462°。
此外，预定角度也可以是，被调整为使得不是构成红外线传感器102b的N行N列的所有的红外线检测元件，而是一部分(N行L列)的红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。该情况下，从扫描轴的方向来看时的一部分(N行L列)红外线检测元件各自的红外线检测元件的中心位置的间隔成为等间隔。
进而，预定角度优选为满足以下式的值。即，X1＝arctan(1/Ceff)。在此，X1为预定角度。Ceff为利用像素的列的个数。此外，在该式中，在图7的情况下，Ceff为6。另外，在以下说明的图8的情况下，Ceff也为6。
[变形例的效果等]
如以上那样，根据本变形例的红外线检测装置，不使构成红外线传感器的红外线检测元件的数量增加而能够提高热图像的分辨率。进而，在本变形例中，不使用构成红外线传感器的多个红外线检测元件的全部，而使用一部分。由此，起到如下效果：能够降低为了将红外线聚光在红外线传感器而使用的透镜的彗差和球差的影响。
此外，在本变形例中，作为使用构成红外线传感器的多个红外线检测元件的一部分例子，说明了将位于扫描轴方向的两端的列的红外线检测元件设为无效而不使用的情况，但是不限于此。例如，如图8所示，也可以将位于扫描轴方向的两端的列的红外线检测元件中的一部分设为有效。
图8是实施方式1的变形例的另一例中的红外线传感器的结构的示意图。此外，对与图7同样的要素赋予同一标号，并省略详细的说明。
图8所示的红外线传感器102c是红外线传感器102的一例，包括被排列为N行N列(N为2以上的自然数)的红外线检测元件。
在红外线传感器102c中，将N列中的位于两端的列的红外线检测元件的一部分除去并设为无效。更具体而言，如图8所示，红外线传感器102b使用除去N列中的位于两端的列的N行L列(L<N，L为2以上的自然数)的红外线检测元件、图8中右侧的端(两端中在扫描时成为最前头侧的端)的下端的红外线检测元件以及图8中左侧的端(两端中在扫描时成为末尾侧的端)的上端的红外线检测元件。之所以除去N列中的位于两端的列，是因为如上述那样，彗差和球差的影响变大。之所以将N列中的位于两端的列的一部分设为有效，是因为为了提高与扫描轴垂直的方向(纵轴)的热图像的像素数，而增加与扫描轴垂直的方向(纵轴)的红外线检测元件的数量，扩大纵轴的视野，该一部分位于还能够降低透镜失真的影响的位置。
(实施方式2)
将构成红外线传感器的全部红外线检测元件中的一部分红外线检测元件设为有效的情况下的例子，不限于上述的例子。在本实施方式中，说明一部分红外线检测元件的其他结构例。以下，以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
[红外线传感器的结构]
图9是实施方式2中的红外线传感器的一例的结构的示意图。图10是用于说明图9所示的红外线传感器的倾斜的图。
红外线传感器102d是红外线传感器102的一例。就构成红外线传感器102d的多个红外线检测元件而言，其多个红外线检测元件中的一部分红外线检测元件被设为有效，该一部分以外的其他部分的红外线检测元件被设为无效。
在本实施方式中，构成红外线传感器102d的多个红外线检测元件被排列为N行N列(N为2以上的自然数)，一部分红外线检测元件为，N行N列中位于扫描轴的方向上的两端部的多个红外线检测元件以外的多个红外线检测元件。
更具体而言，图9所示的一部分红外线检测元件，包含如下元件列而构成：作为沿着N行N列的两个对角线中、与扫描轴的方向形成的角度大的第1对角线排列的多个红外线检测元件的第1元件列；作为与第1元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的第2元件列；作为与第2元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的第3元件列；作为与第3元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的第4元件列。也就是说，作为一部分红外线检测元件，在构成红外线传感器102d的多个红外线检测元件中、从第1元件列至第4元件列的红外线检测元件被设为有效，其他的红外线检测元件被设为无效。
另外，与实施方式1同样，红外线传感器102d相对于扫描轴的方向以预定角度(图的x2°)倾斜。预定角度x2是，被调整为使得上述的一部分红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。
在此，关于预定角度x2的算出方法，例如使用抽出了图9所示的一部分区域F1的图10来进行说明。在图10中，虚线S11、S12以及S13表示与扫描轴平行的虚线。虚线L11表示将红外线检测元件c11、c13以及c15连结，与传感器轴平行的虚线。同样地，虚线L12表示将红外线检测元件c12以及c14连结，与传感器轴平行的虚线。
另外，虚线L11和虚线L12分别与第1对角线垂直。也就是说，虚线L11和虚线L12与N行N列的两个对角线中的与扫描轴的方向形成的角度小的第2对角线平行。红外线检测元件c11、c13以及c15在与第2对角线平行的方向上排列。红外线检测元件c12和c14在与第2对角线平行的方向上排列。
在此，例如，红外线检测元件c11以及红外线检测元件c13各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(图中纵向)的距离h2、红外线检测元件c13以及红外线检测元件c15各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离h2、红外线检测元件c12以及红外线检测元件c14各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离h2，都相等。另外，例如红外线检测元件c11以及红外线检测元件c12各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离，成为(元件列的数量-1)即P的h2倍(P×h2)。
通过算出满足这样的关系的角度x2能够计算预定角度x2。具体而言，这样的关系，作为sin(x2)＝Ph2/D1、使其表示为关系式。在此，D1是红外线检测元件之间的距离，例如为红外线检测元件c11以及红外线检测元件c12各自的中心位置之间的距离(传感器轴上的距离)。并且，通过解这些关系式，能够算出预定角度x2。即，将上述关系式解为即sin(x2)＝Pcos(x2)-Psin(x2)，通过改变表现为tan(x2)＝P/(P+1)，能够算出预定角度x2＝tan-1(P/P+1)。
以下，使用实施例说明预定角度的一例。
(实施例)
以下，使用图11以及图12，说明本实施例中的红外线传感器102e的结构的一例。
图11是实施方式2的实施例中的红外线传感器的结构的示意图。图12是用于说明图11所示的红外线传感器的倾斜的图。
图10所示的红外线传感器102e是红外线传感器102的一例，包括被排列为8行8列的多个红外线检测元件。在红外线传感器102e中，多个红外线检测元件中的一部分红外线检测元件被设为有效，该一部分以外的其他部分的红外线检测元件被设为无效。
在本实施例中，构成红外线传感器102e的多个红外线检测元件被排列为8行8列，一部分红外线检测元件为，8行8列中位于扫描轴的方向上的两端部的多个红外线检测元件以外的多个红外线检测元件。
更具体而言，图11所示的一部分红外线检测元件包含如下元件列构成：作为沿着8行8列的两个对角线中、与扫描轴的方向形成的角度大的第1对角线排列的多个红外线检测元件的第1元件列；作为与第1元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的第2元件列；作为与第2元件列相邻并沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件第3元件列。也就是说，作为一部分红外线检测元件，在构成红外线传感器102e的多个红外线检测元件中、从第1元件列至第3元件列的红外线检测元件被设为有效，其他的红外线检测元件被设为无效。
另外，红外线传感器102e相对于扫描轴的方向以预定角度(图的a2°)倾斜。预定角度a2是，被调整为使得上述的一部分红外线检测元件各自的中心位置成为从扫描轴的方向来看都不同的位置的角度。
在此，关于预定角度a2的算出方法，例如使用抽出了图11所示的一部分区域F2的图12进行说明。在图12中，虚线S21、S22以及S23表示与扫描轴平行的虚线。虚线L21表示将红外线检测元件c21、c23以及c25连结，与传感器轴平行的虚线。同样地，虚线L22表示将红外线检测元件c22以及c24连结，与传感器轴平行的虚线。
另外，虚线L11和虚线L12分别与第1对角线垂直。也就是说，虚线L11和虚线L12与第2对角线平行。红外线检测元件c11、c13以及c15在与第2对角线平行的方向上排列。红外线检测元件c12和c14在与第2对角线平行的方向上排列。
在此，作为属于第1元件列的红外线检测元件的第1元件(红外线检测元件c23)的中心位置和一方的第2元件(红外线检测元件c21)的中心位置之间的且与扫描轴的方向垂直的方向上的距离即第1距离h3，与所述第1元件的中心位置和另一方的第2元件(红外线检测元件c25)的中心位置之间的且与扫描轴的方向垂直的方向上的距离相等，其中，所述一方的第2元件(红外线检测元件c21)为，与在与所述扫描轴的方向具有预定角度的行方向上排列的包含第1元件(红外线检测元件c23)的多个红外线检测元件相邻的多个红外线检测元件中的、在与第1对角线垂直的方向上与第1元件(红外线检测元件c23)相邻的第2元件(红外线检测元件c21、c25)且作为属于一方的第3元件列的红外线检测元件，所述另一方的第2元件(红外线检测元件c25)为，在与第1对角线垂直的方向上与第1元件(红外线检测元件c23)相邻的属于另一方的第3元件列的红外线检测元件。另外，两个第2元件(红外线检测元件c21、c25)中成为扫描方向的末尾的一方的第3元件(红外线检测元件c21)的中心位置、和第4元件(红外线检测元件c24)的中心位置之间的且与扫描轴的方向垂直的方向上的距离即第2距离，与第1距离相等，其中，所述第4元件(红外线检测元件c24)是，在行方向上排列的包含第1元件(红外线检测元件c23)的多个红外线检测元件中与第1元件(红外线检测元件c23)在行方向上相邻、与第3元件(红外线检测元件c21)在行方向上不相邻的、属于第2元件列的红外线检测元件。另外，第4元件(红外线检测元件c24)的中心位置和、第5元件(红外线检测元件c22)的中心位置之间的且与扫描轴的方向垂直的方向上的距离即第3距离，与第1距离相等，其中，所述第5元件(红外线检测元件c22)为，在行方向上排列的包含第3元件(红外线检测元件c21)的多个红外线检测元件中与第3元件(红外线检测元件c21)在行方向上相邻、且属于第2元件列的红外线检测元件。
更具体而言，如图12所示，例如红外线检测元件c21以及红外线检测元件c23各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离h3、红外线检测元件c23以及红外线检测元件c25各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离h3、红外线检测元件c22以及红外线检测元件c24各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离h3都相等。另外，例如红外线检测元件c21以及红外线检测元件c22各自的中心位置之间的与扫描轴垂直的方向(在图中为纵向)的距离成为2h3倍((元件列的数量-1)×h3)。
通过算出满足这样的关系的角度x3，能够算出预定角度a2。具体而言，将这样的关系，作为sin(x3)＝2h3/D2、z＝45-x3，表示为关系式，通过解这些关系式，能够算出预定角度a2。在此，D2是红外线检测元件之间的距离，例如是红外线检测元件c21以及红外线检测元件c22各自的中心位置之间的距离(传感器轴上的距离)。即，将上述关系式解为即sin(x3)＝2cos(x3)-2sin(x3)，通过改变表现为tan(x3)＝2/3，能够解为x3＝33.69度。由此，预定角度a2能够算出为33.69度。
因此，红外线传感器102e包括与传感器轴成为平行以及垂直的8×8的红外线检测元件，该传感器轴相对于扫描轴具有33.69°的倾斜(预定角度a2)。由此，在构成红外线传感器102e的8行8列的红外线检测元件中、作为一部分红外线检测元件被设为有效的第1元件列～第3元件列的红外线检测元件各自的中心位置，成为从扫描轴的方向来看都不同的位置，在扫描轴的方向不重叠。由此，在红外线传感器102e中，能够增加与扫描轴垂直的方向的红外线检测元件的数量，因此能够使与扫描轴垂直的方向(纵轴)的热图像的像素数量实质上增加。
此外，在本实施例中，假设由8行8列的红外线检测元件构成红外线传感器102e，但是不限于此。可以是4行4列的红外线检测元件，也可以是16行16列的红外线检测元件，还可以是32行32列的红外线检测元件。其原因是，只要是N行N列(N为2以上的自然数)的红外线检测元件，就能够作为通用产品取得，因此能够降低红外线传感器的采用成本。
图13是用于说明使用了图10所示的红外线传感器102e的情况下的红外线检测装置的效果的图。
图13所示的红外线传感器102e相对于扫描轴的方向(水平方向)以33.69度倾斜。即，红外线传感器102e的传感器轴，相对于扫描轴以33.69度倾斜。此时，在红外线传感器102e沿着扫描轴的方向转动(移动)时，与扫描轴平行的方向(列方向)的该一部分红外线检测元件不重叠。由此，与扫描轴垂直的方向的一部分红外线检测元件的数量，比作为红外线传感器102e的行方向的红外线检测元件的数量的8个(8vertical levels，8个垂直层次)增加，成为34个(34vertical levels，34个垂直层次)。
这样，红外线检测装置1具有包括红外线检测元件的红外线传感器102e，该红外线传感器102e具有相对于扫描轴倾斜了33.69度倾斜的传感器轴，由此，不会使构成红外线传感器102e的红外线检测元件的数量增加，与比较例相比较，能够取得成为4.25倍的高分辨率的热图像。进而，红外线检测装置1通过由控制处理单元12对该热图像实施超分辨处理，能够取得分辨率进一步提高的热图像。
[实施方式2的效果等]
如以上那样，根据本实施方式的红外线检测装置，能够不使构成红外线传感器的红外线检测元件的数量增加，而提高热图像的分辨率。进而，在本实施方式中，通过不使用构成红外线传感器的多个红外线检测元件的全部而使用一部分，起到如下效果：能够降低为了将红外线聚光在红外线传感器而使用的透镜的彗差和球差的影响。
在此，预定角度是，被调整为使得构成红外线传感器的多个红外线检测元件中的一部分红外线检测元件各自的中心位置，成为从作为扫描方向的预定的方向来看都不同的位置的角度。例如，红外线传感器包括8行8列的红外线检测元件，在作为一部分红外线检测元件而将上述的第1元件列～第3元件列的红外线检测元件设为有效而使用的情况下，该预定角度为33.69度。
该情况下，若与使用8行8列的红外线检测元件的情况相比，3个元件列的红外线检测元件，与扫描轴大致平行地排列的数量少，因此，起到能够缩短扫描时间、即用于扫描温度检测对象范围的时间(红外线检测时间)的效果。由此，还起到更加提高分辨率这样的效果。
另外，本实施方式的红外线检测装置，与实施方式1同样，不仅能够削减用于取得高分辨率的热图像的马达的成本，还能够削减用于采用红外线检测元件的数量更多的红外线传感器的成本。另外，本实施方式的红外线检测装置，与实施方式1同样，还起到如下效果：作为模块，容易装载在例如空调设备等的其他的设备中的效果。
(实施方式3)
在实施方式1以及2中，说明了红外线检测单元具备的红外线传感器的预定角度被预先确定的情况，但是不限于此。例如，在红外线传感器和温度检测对象范围内的温度检测对象没怎么离开的情况下，不需要分辨率，在红外线传感器和该温度检测对象离开的情况下，需要分辨率等，根据使用场合，有时希望变更红外线传感器的预定角度。因此，在本实施方式中，说明红外线传感器的预定角度被变更的情况下的例子。以下，以与实施方式1以及2不同的部分为中心进行说明。
[红外线检测装置的结构]
图14是表示实施方式3中的红外线检测装置1A的结构的一例的图。图15是实施方式3中的红外线检测单元20和扫描单元11的结构的示意图。此外，对于图1以及图2A同样的要素赋予同一标号，并省略详细的说明。
图14所示的红外线检测装置1A，相对于实施方式1的红外线检测装置1而言，控制处理单元22和红外线检测单元20的结构不同。
红外线检测单元20通过扫描单元11而在预定的方向扫描，由此能够取得温度检测对象范围的热图像。更具体而言，红外线检测单元20具有多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器102，通过红外线传感器102检测被扫描的温度检测对象范围的红外线。红外线传感器102被配置为，使得多个红外线检测元件的排列相对于该预定的方向具有预定角度的倾斜。在此，预定角度是，被调整为使得构成红外线传感器102的多个红外线检测元件中、被设为有效的红外线检测元件各自的中心位置，成为从该预定的方向来看都不同的位置的角度。
在本实施方式中，红外线检测单元20具备例如图15所示的传感器模块201和变更单元202。
传感器模块201具备红外线传感器102和未图示的透镜。对于该透镜而言，如在实施方式1中说明的那样，红外线传感器102如在实施方式1以及2说明的那样，因此省略这里的说明。
变更单元202控制传感器模块201，或利用简易的马达变更红外线传感器102的预定角度。另外，变更单元202根据变更后的预定角度，变更传感器模块201中构成的红外线传感器102的有效区域。即，变更单元202根据变更后的预定角度，将构成红外线传感器102的多个红外线检测元件全部设为有效，或者将一部分设为有效。这样，通过变更红外线传感器102的预定角度，能够使红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)的分辨率不同。
在此，例如，若红外线传感器102包括8行8列的红外线检测元件，则在变更单元202将预定角度变更为例如7.125度的情况下，如图7所示，将构成红外线传感器102的8行8列的红外线检测元件全部设为有效，或者如图8或图9所示那样将一部分设为无效，将其他设为有效。另外，例如，在变更单元202将预定角度例如变更为33.69度的情况下，如图11所示，将构成红外线传感器102的8行8列的红外线检测元件中、与红外线传感器102的扫描轴平行的方向上的两端部设为无效，将3个元件列设为有效。
控制处理单元22控制扫描单元11，对红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)进行处理。另外，控制处理单元22如图14所示，具备设备控制单元221和图像处理单元222，基于红外线检测单元20的检测结果，控制红外线检测单元20的变更单元202以及扫描单元11。控制处理单元22基于通过控制扫描单元11使红外线传感器102扫描检测对象范围得到的红外线检测单元20的检测结果，使变更单元202变更预定角度。另外，控制处理单元22通过控制扫描单元11，使变更了预定角度后的红外线传感器102在预定的方向上移动，使红外线传感器102扫描该检测对象范围。
设备控制单元221基于红外线检测单元20检测到的信息，算出用于控制变更单元203的控制信息和用于进行使扫描单元11扫描的控制的控制信息。在本实施方式中，设备控制单元221按照算出的控制信息，进行使变更单元203变更传感器模块201具有的红外线传感器102的预定角度的控制，之后，设备控制单元221按照算出的控制信息，进行扫描单元11的控制。此外，设备控制单元221根据由红外线检测单元20取得的热图像所分析的温度检测对象范围的温度分布和热源等的检测结果，进行使红外线传感器202的预定角度变更的控制。例如，既可以是，在红外线传感器202和温度检测对象范围内的温度检测对象没怎么离开的情况下，不需要分辨率，因此，将预定角度设为0度，也可以是在红外线传感器202和该温度检测对象离开的情况下，需要分辨率，因此将预定角度设为7.125度、或33.69度等上述的角度。进而，也可以在该温度检测对象产生移动的情况和没有移动的情况下，变更预定角度。
图像处理单元222对红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)实施超分辨处理，重构热图像(输入图像)，由此生成高清晰度的热图像(输出图像)。图像处理单元222输出生成的高清晰度的热图像、即超分辨处理后的热图像。另外，图像处理单元222也可以根据红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)的分辨率，变更超分辨率处理。其因为在于，在本实施方式中，如后述那样，能够变更构成红外线检测单元20的红外线传感器102的预定角度，因此红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)的分辨率不同。另外，由于对红外线检测装置1A或组装了红外线检测装置1A的系统、装置等的反应时间有影响，因此根据红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)的分辨率，变更图像处理单元222进行的超分辨率处理的计算量即可。此外，图像处理单元222进行的超分辨率处理的计算量的变更也可以根据基于应用的指示和/或红外线传感器102的预定角度而变更。对于除此之外的说明，由于与实施方式1的图像处理单元122说明的同样，因此省略这里的说明。
[红外线检测装置的动作]
接着，说明如上述那样构成的红外线检测装置1A的动作。
图16是用于说明实施方式3中的红外线检测装置1A的动作的流程图。
首先，红外线检测装置1A使用红外线检测单元10对温度检测对象范围进行预扫描(简易扫描)(S101)。具体而言，红外线检测装置1A使红外线检测单元10的红外线传感器102沿扫描轴移动(转动)，由此使红外线传感器102对温度检测对象范围进行简易扫描(预扫描)，取得温度检测对象范围的热图像。在此，红外线传感器102的传感器轴相对于扫描轴具有预先确定的预定角度或在前次扫描时使用的预定角度。另外，红外线传感器102通过扫描单元11，进行对像素单位或多个像素单位移动(转动)的简易扫描(预扫描)，取得多个热图像。
接着，红外线检测装置1A判断是否变更红外线传感器102的预定角度(S102)。在判断为变更的情况下(S102，“是”)，基于简易扫描(预扫描)的检测结果，变更预定角度(S103)。此外，在判断为不变更的情况下(S102中，“否”)，进入S104。
具体而言，红外线检测装置1A基于在S101的预扫描中使红外线传感器102扫描检测对象范围而得到的红外线检测单元20的检测结果，判断是否要变更预定角度。在此，假设例如，红外线传感器102包括8行8列的红外线检测元件。
在该情况下，红外线检测装置1A根据检测结果判定出在检测对象范围内存在的热源等静止时，将预定角度例如变更为7.125度即可。此时，红外线检测装置1A，如图3所示，将构成红外线传感器102的8行8列的红外线检测元件全部设为有效来使用。此外，也可以如图7所示，仅将与红外线传感器102的扫描轴平行的方向上的两端设为无效使用，也可以如图9所示那样，仅将该两端中与扫描轴垂直的方向的两端设为有效，将其他设为无效。
另外，例如，红外线检测装置1A在根据检测结果判定出在检测对象范围内存在的热源等移动时，将预定角度变更为例如33.69度即可。此时，如图11所示，红外线检测装置1A在构成红外线传感器102的8行8列的红外线检测元件中、将与红外线传感器102的扫描轴平行的方向上的两端部设为无效，使用3个元件列。其因为在于，通过3个元件列进行扫描，能够缩短扫描时间、即用于扫描温度检测对象范围的时间(红外线检测时间)，因此即使热源移动，也能够高精度地取得热图像。
接着，红外线检测装置1A使用红外线检测单元10扫描温度检测对象范围(主操作)(S104)。具体而言，红外线检测装置1A通过使红外线检测单元10的红外线传感器102沿着扫描轴移动(转动)，使红外线传感器102扫描温度检测对象范围，取得温度检测对象范围的热图像。
此外，在主扫描中，红外线传感器102通过扫描单元11，进行对子像素单位移动的(转动的)扫描，取得对子像素单位移动的多个热图像。另外，红外线传感器102的传感器轴相对于扫描轴具有预先确定的预定角度或在S103中变更后的预定角度。
并且，红外线检测装置1A对取得的热图像实施超分辨处理，将生成的高清晰度的热图像、即超分辨处理后的热图像输出。
[实施方式3的效果等]
如以上那样，本实施方式的红外线检测装置具备红外线传感器，该红外线传感器具有相对于扫描轴倾斜了预定角度的传感器轴且包括红外线检测元件。由此，能够不增加构成红外线传感器的红外线检测元件的数量而使热图像的分辨率提高。在此，预定角度能够变更，但是，是被调整为使得构成红外线传感器的多个红外线检测元件中、有效的红外线检测元件各自的中心位置成为从作为扫描方向的预定的方向来看都不同的位置的角度。预定角度通过按照处于检测对象范围内的热源的特性(例如处于静止、正在移动等)而变更，能够将红外线检测单元20取得的热图像(输入图像)的分辨率变更为适合处于检测对象范围内的热源的特性。
(实施方式4)
也可以将由实施方式1～3说明的红外线检测装置1或1A作为模块，装载在空调设备中。由此，该空调设备中，能够为了取得安装了该空调设备的房间的温度分布的热图像而使用红外线检测装置1或1A。另外，该空调设备，根据红外线检测装置1以及1A取得的热图像，分析人的位置、热源的位置、温冷感等房间的状态，基于分析出的房间的状态，能够控制风向、风量、温度、湿度中的任意一个。
此外，在红外线检测装置1A作为模块装载于空调设备的情况下，通过根据人等的热源的移动而变更了的分辨率的热图像，能够高精度地分析房间的状态。
这样，该空调设备通过利用红外线检测装置1或1A输出的高分辨率的热图像，更详细地掌握房间的状态，由此能够进行用户感到舒适的温度控制等、更适合房间的状态的控制。
(其它的变形例)
此外，在上述实施方式中，作为红外线传感器102的一例，说明了以8行8列(8×8)排列为矩阵状的多个红外线检测元件，但是不限于此。也可以是以16行16列或32行32列排列为矩阵状的多个红外线检测元件，包括以N行M列(N、M为2以上的自然数)排列为矩阵状的多个红外线检测元件即可。
另外，将在实施方式1～3中说明的红外线检测装置1或1A作为模块装载的设备，不限于空调设备。既可以装载于监控摄像头，也可以装载于微波炉。
另外，也可以装载于可进行无人飞行的飞行器。该飞行器通过利用红外线检测装置1或1A输出的高分辨率的热图像，在夜间也能飞行。该飞行器例如利用高分辨率的热图像，既可以在夜间将货物送到人或家中，也可以在夜间对农场等播撒农药。
另外，在实施方式1以及2中说明的红外线检测装置1中，作为使红外线传感器102扫描检测对象范围的方法，具备扫描单元11，但是在使红外线传感器102上预定的方向上进行相对移动的情况下，也可以不具备扫描单元。
例如，在机场的检疫所(Quarantine)等，人移动的路径被确定，在该路径中人以一定的速度移动的情况下，能够将不具备扫描单元的红外线检测装置1固定安装该路径的预定场所。其因为在于，在该路径中的人的移动能够成为扫描单元11的代替，使红外线传感器102在预定的方向上进行相对移动。通过利用红外线检测装置1输出的高分辨率的热图像，能够判定人的体温，能够用于人的检疫。
另外，例如，在工厂的生产线等，在物体以一列且一定的速度移动过来的情况下也同样，能够将不具备扫描单元的红外线检测装置1固定安装在该生产线的预定场所。这是因为，该生产线上的物体的移动能够成为扫描单元11的代替，使红外线传感器102在预定的方向上进行相对移动。通过利用红外线检测装置1输出的高分辨率的热图像，能够判定物体的温度，能够利用于物体的检查。
以上，基于实施方式说明了本发明的一个或多个方式有关的红外线检测装置，但是本发明并不限于该实施方式。只要不脱离本发明的宗旨，对本实施方式实施了本领域技术人员容易想到的各种变形、或将不同的实施方式中的结构要素组合而构筑的方式，也可以包含在本发明的一个或多个方式的范围内。例如，以下的情况也包含在本发明中。
(1)上述的各装置，具体而言，是包括微处理器、ROM、RAM、硬盘组件、显示器组件、键盘、鼠标等的计算机系统。在所述RAM或硬盘组件中存储有计算机程序。通过所述微处理器按照所述计算机程序进行动作，各装置实现其功能。在此，计算机程序为了实现预定的功能，组合多个表示对计算机的指令的命令代码而构成。
(2)构成上述的各装置的结构要素的一部分或全部，也可以包括1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)。系统LSI，是将多个结构部分集成在1个芯片上制造出的超大功能LSI，具体而言，是包含微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。在所述RAM中存储有计算机程序。通过所述微处理器按照所述计算机程序进行动作，系统LSI实现其功能。
(3)构成上述的各装置的结构要素的一部分或全部，也可以包括对各装置可拆装的IC卡或单个模块。所述IC卡或所述模块是包括微处理器、ROM、RAM等的计算机系统。所述IC卡或所述模块也可以包含上述的超大功能LSI。通过微处理器按照计算机程序进行动作，所述IC卡或所述模块实现其功能。该IC卡或该模块也可以具有防窜改(tamper)性。
(4)本发明也可以是上述所示的方法。另外，可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序，也可以是由所述计算机程序构成的数字信号。
另外，本发明也可以将所述计算机程序或所述数字信号记录在由计算机可读取的记录介质、例如，软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc，蓝光光盘)、半导体存储器等。另外，也可以是在这些记录介质中记录的所述数字信号。
另外，本发明也可以将所述计算机程序或所述数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等进行传输。
另外，本发明是具有微处理器和存储器的计算机系统，所述存储器存储上述计算机程序，所述微处理器也可以按照所述计算机程序进行动作。
另外，通过将所述程序或所述数字信号记录在所述记录介质中转移，或经由所述网络等将所述程序或所述数字信号进行转移，可以通过独立的其他的计算机系统实施。
(5)也可以将上述实施方式以及上述变形例分别组合。
产业上的可利用性
本发明能够利用于用于取得高分辨率的热图像的红外线检测装置，特别是能够利用于作为模块装载于空调设备等其它的设备，并为了控制该其它设备而使用的红外线检测装置。
标号说明
1、1A 红外线检测装置
10、20 红外线检测单元
11 扫描单元
12、22 控制处理单元
101、201 传感器模块
102、102a、102b、102c、102d、102e、502a 红外线传感器
111 马达
121、221 设备控制单元
122 图像处理单元
202 变更单元

Claims (18)

1.一种红外线检测装置，具备：
多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器；和
扫描单元，使所述红外线传感器在预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描检测对象范围，
所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜，
所述多个红外线检测元件中的一个以上的红外线检测元件被设为有效，其他的红外线检测元件被设为无效。
2.如权利要求1所述的红外线检测装置，
所述预定角度是，被调整为使得构成所述红外线传感器的所述多个红外线检测元件各自的中心位置成为从所述预定的方向来看都不同的位置的角度。
3.如权利要求1所述的红外线检测装置，
所述多个红外线检测元件被排列为8行8列，
所述预定角度为7.125度。
4.如权利要求1所述的红外线检测装置，
所述预定角度是，
被调整为使得所述一个以上的红外线检测元件各自的中心位置成为从所述预定的方向来看都不同的位置的角度。
5.如权利要求4所述的红外线检测装置，
所述预定角度是，
被调整为使得所述一个以上的红外线检测元件的中心位置的间隔从所述预定的方向来看成为等间隔的角度。
6.如权利要求1所述的红外线检测装置，
所述多个红外线检测元件被排列为N行N列，N为2以上的自然数，
所述一个以上的红外线检测元件是，在所述N行N列中位于所述预定的方向上的两端部的多个红外线检测元件以外的多个红外线检测元件。
7.如权利要求1所述的红外线检测装置，
所述多个红外线检测元件被排列为N行N列，N为2以上的自然数，
所述一个以上的红外线检测元件包括，作为沿着第1对角线排列的多个红外线检测元件的第1元件列、与所述第1元件列相邻并沿着所述第1对角线排列的第2元件列、以及与所述第2元件列相邻并沿着所述第1对角线排列的第3元件列，所述第1对角线是所述N行N列的两个对角线中、与所述预定的方向形成的角度大的对角线。
8.如权利要求7所述的红外线检测装置，
第1元件的中心位置和一方的第2元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离即第1距离，与所述第1元件的中心位置和另一方的第2元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离相等，所述第1元件为属于所述第1元件列的红外线检测元件，所述一方的第2元件为，与在与所述预定的方向具有所述预定角度的行方向上排列的包含所述第1元件的多个红外线检测元件相邻的多个红外线检测元件中的、在与所述第1对角线垂直的方向上与所述第1元件相邻的属于一方的第3元件列的红外线检测元件，所述另一方的第2元件为，在与所述第1对角线垂直的方向上与所述第1元件相邻的属于另一方的第3元件列的红外线检测元件。
9.如权利要求8所述的红外线检测装置，
第3元件的中心位置、和第4元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离即第2距离，与所述第1距离相等，所述第3元件为两个所述第2元件中成为扫描方向的末尾的一方的元件，所述第4元件为，在所述行方向上排列的包含所述第1元件的多个红外线检测元件中与所述第1元件在所述行方向上相邻、与所述第3元件在所述行方向上不相邻的、且属于所述第2元件列的红外线检测元件。
10.如权利要求9所述的红外线检测装置，
所述第4元件的中心位置、和第5元件的中心位置之间的且与所述预定的方向垂直的方向上的距离即第3距离，与所述第1距离相等，所述第5元件为，在所述行方向上排列的包含所述第3元件的多个红外线检测元件中与所述第3元件在所述行方向上相邻、且属于所述第2元件列的红外线检测元件。
11.如权利要求7所述的红外线检测装置，
所述预定角度为33.69度。
12.如权利要求7所述的红外线检测装置，
所述一个以上的红外线检测元件还包含与所述第3元件列相邻且沿着所述第1对角线排列的第4元件列而构成。
13.如权利要求4所述的红外线检测装置，
所述多个红外线检测元件被排列为N行N列，N为2以上的自然数，
所述一个以上的红外线检测元件为，除去N列中位于两端的列的被排列为N行L列的多个红外线检测元件，L<N，L为2以上的自然数。
14.如权利要求13所述的红外线检测装置，
所述预定角度是，
被调整为使得所述一个以上的红外线检测元件的中心位置的间隔从所述预定的方向来看为等间隔的角度。
15.如权利要求13所述的红外线检测装置，
所述多个红外线检测元件被排列为8行8列，
所述一个以上的红外线检测元件是被排列为除了位于8列中的两端的列的8行6列的多个红外线检测元件，
所述预定角度是9.462度。
16.如权利要求1所述的红外线检测装置，还具备：
能够变更所述红外线传感器的所述预定角度的变更单元；和
基于所述红外线检测传感器的检测结果，控制所述变更单元以及所述扫描单元的控制处理单元，
所述控制处理单元，
基于通过控制所述扫描单元使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围而得到的检测结果，使所述变更单元变更所述预定角度，
通过控制所述扫描单元使变更了所述预定角度的所述红外线传感器在所述预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围。
17.一种红外线检测方法，包括：
扫描步骤，使多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器在预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描检测对象范围；和
变更步骤，变更所述红外线传感器的预定角度，
所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜，
所述多个红外线检测元件中的一个以上的红外线检测元件被设为有效，其他的红外线检测元件被设为无效，
在所述变更步骤中，基于在所述扫描步骤中使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围而得到的所述红外线检测传感器的检测结果，变更所述预定角度，
在所述扫描步骤中，在所述变更步骤中变更了所述预定角度的情况下，使变更了所述预定角度的所述红外线传感器在所述预定的方向上移动，由此使所述红外线传感器扫描所述检测对象范围。
18.一种空气调节装置，具备红外线检测装置，
该红外线检测装置具备：多个红外线检测元件被排列为矩阵状的红外线传感器；和使所述红外线传感器在预定的方向上移动由此使所述红外线传感器扫描检测对象范围的扫描单元，
所述红外线传感器被配置为，使得所述多个红外线检测元件的矩阵相对于所述预定的方向具有预定角度的倾斜，
所述多个红外线检测元件中的一个以上的红外线检测元件被设为有效，其他的红外线检测元件被设为无效。
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