JP2002202194A

JP2002202194A - 広域エリアにおける三次元測温方法

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Publication number: JP2002202194A
Application number: JP2000400188A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Gomyo; 憲一五明
Original assignee: Kawaso Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Kawaso Electric Industrial Co Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP4460759B2

Abstract

(57)【要約】【目的】広域エリアにおける三次元測温方法、例え
ば、ゴミ処理場の集積ピットに堆積されたゴミ表面、そ
の他、所定面積にわたる広がりと凹凸を有する広域エリ
アの表面温度を三次元的に測定する方法を提供する。【構成】間隔をあけて配置された複数のＣＣＤカメラ
で広域エリアを観察することにより重畳された画像を得
ると共に、該画像における画素に対応する測定点の三次
元座標情報を得る工程と、非接触の測温手段により広域
エリア表面の前記測定点に対応する二次元温度情報を得
る工程と、前記ＣＣＤカメラにより得られた広域エリア
の画像を所定領域毎に区切られたブロックに分け、各ブ
ロックに含まれる複数の測定点に関する三次元座標情報
と二次元温度情報を該ブロック毎に結合することにより
三次元温度情報を得る工程とから成る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広域エリアにおけ
る三次元測温方法に関し、例えば、ゴミ処理場の集積ピ
ットに堆積されたゴミ表面、その他、所定面積にわたる
広がりと凹凸を有する広域エリアの表面温度を三次元的
に測定し、三次元温度情報を提供する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ゴミ処理場の集積ピットにおい
ては、堆積されたゴミが発火して火災を生じる虞れがあ
るため、広域エリアにわたるゴミ表面の温度を測定し、
発火を未然に防止するための監視が行われている。

【０００３】このような広域エリアの表面を測温するた
めの手段は、従来、各種の非接触の測温手段、例えば、
赤外線カメラや、赤外線リニアアレーや、走査型温度計
等が知られている。

【０００４】そこで、ゴミ集積ピットの場合は、ゴミ表
面による広域エリアの表面温度を測定することにより温
度分布データを作成し、該データの分析により発火の危
険性の有無を監視すると共に、危険を予知したときは火
災警報を発し、放水等の火災発生防止措置を講じてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な測温手段は、測定対象とされた広域エリアの表面温度
を平面的に測定し、平面座標上での二次元温度情報を取
得するに過ぎないから、当然のことながら、そこで作成
される温度分布データからは広域エリアの表面高さに応
じた温度変化の分析を行うことができず、表面よりも下
位の部分の温度を推測することができない。

【０００６】然しながら、前述のようなゴミ集積ピット
に堆積されたゴミは、高低差のある凹凸面を形成してお
り、往々にして表面よりも下位の部位から発火すること
から分かるように、二次元の平面的な温度分布では不十
分であり、これに高さ情報を加えた三次元温度情報が必
要であり、発火予知のためには三次元温度分布データの
分析が極めて重要となる。

【０００７】この点に関して、測温手段により取得した
二次元の温度分布に対して高さ情報を加えた三次元温度
分布データを得るためには、例えば、別途、レーザ距離
計等によりゴミ表面の凹凸面の高さを測定する方法が考
えられるが、この場合、広域エリアの温度分布に応じた
無数の測定点の高さを個別に測定しなければならず、作
業が極めて煩雑であり、データ処理の複雑化を招来する
という問題がある。そればかりか、広域エリアの広い面
積にわたる最終的な三次元温度分布データを得るまでに
相当の時間を必要とするから、ゴミ集積ピットをリアル
タイムで監視できず、その間のタイムラグにより重大な
事故を引き起こす危険がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み、
非接触の測温手段により取得される二次元温度情報に対
して高さ情報を加えるためには、ＣＣＤカメラを使用す
ることが有利であることを知得した。即ち、間隔をあけ
て配置した複数のＣＣＤカメラにより広域エリアを観察
し、重畳された画像を形成すれば、該画像における画素
に対応する測定点の三次元座標情報を簡単に得ることが
できる。従って、この三次元座標情報と前記二次元温度
情報を結合すれば、各測定点における高さ情報を含む三
次元温度情報が得られ、これにより広域エリアにおける
三次元温度分布データを提供することができる。

【０００９】然しながら、ＣＣＤカメラの画素毎に測定
点を特定し、各測定点に応じた温度と三次元座標の全て
のデータを蓄積する場合は、そこに使用されるコンピュ
ータのメモリが膨大となり、コストの点で現実的でな
い。しかも、発火予知を目的としたゴミ集積ピットの監
視に際しては、それほどまでに緻密なデータは必要でな
く、むしろ、緻密なデータによる情報の過多は、測温目
的に応じたデータの分析を複雑困難とする。

【００１０】そこで、本発明は、ＣＣＤカメラにより得
られた広域エリアの画像を所定領域毎に区切られたブロ
ックに分け、複数の測定点を含む各ブロック毎に三次元
座標情報と二次元温度情報を結合することにより三次元
温度情報を提供するのが有利であると考えた。即ち、広
域エリアにおける三次元温度分布データを提供するため
には、各ブロックにおいて、そこに含まれる画素に対応
する全ての測定点の情報は必要でなく、例えば、高さ情
報と温度情報のそれぞれに関して、最低値、最高値、平
均値、範囲のような解析目的に応じて必要なデータだけ
を提供すれば良く、これによりコンピュータのメモリの
省力化が可能になり、しかも、目的に適合した現実的な
三次元温度分布データに基づく実際的な解析が行える。

【００１１】ところで、ブロック毎に表される現実的な
三次元温度情報を形成するために、前述の最低値、最高
値、平均値、範囲のような目的に応じたデータを求める
に際し、各ブロックに対応して得られた極めて多数の測
定点を通常の数学的計算により処理するときは、作業が
煩雑なため、高い演算処理能力を備えたコンピュータが
必要であり、しかも、多量な情報に対処できる膨大なプ
ログラムを有するソフトウエアが求められる。

【００１２】このため、本発明は、ＣＣＤカメラにより
得られた測定点の三次元座標情報と非接触の測温手段に
より得られた二次元温度情報のそれぞれを関数により表
すと共に、これらの関数をブロックの位置を表す関数を
用いて変換し、変換された二種類の関数から一つの三次
元温度関数を求め、該関数に基づいて各ブロックに含ま
れる複数の測定点に関する三次元座標情報と二次元温度
情報を該ブロック毎に結合することにより三次元温度情
報を得るのが有利であることを知得し、前述の数学的問
題を解決した。

【００１３】その結果、本発明が手段として構成したと
ころは、間隔をあけて配置された複数のＣＣＤカメラで
広域エリアを観察することにより重畳された画像を得る
と共に、該画像における画素に対応する測定点の三次元
座標情報を得る工程と、非接触の測温手段により広域エ
リア表面の前記測定点に対応する二次元温度情報を得る
工程と、前記ＣＣＤカメラにより得られた広域エリアの
画像を所定領域毎に区切られたブロックに分け、各ブロ
ックに含まれる複数の測定点に関する三次元座標情報と
二次元温度情報を該ブロック毎に結合することにより三
次元温度情報を得る工程とから成る点にある。

【００１４】広域エリアの表面を測温するための非接触
の測温手段は、従来公知の赤外線カメラや、赤外線リニ
アアレーや、走査型温度計等を使用することができる。

【００１５】そこで、赤外線カメラを使用することによ
り広域エリア表面の熱画像による二次元温度情報を得る
構成においては、ＣＣＤカメラの画素に対応する測定点
の三次元座標情報（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、
ｈ：空間Ｚ座標）を関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）により表すと
共に、赤外線カメラにより得られた熱画像の前記測定点
に対応する画素により示される二次元温度情報（ｘ：空
間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、Ｔ：温度）を関数Ｇ（ｘ、
ｙ、Ｔ）により表し、ブロックの位置を関数Ｐで表すこ
とにより、前記三次元座標情報の関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）
を関数Ｆ（Ｐ、ｈ）に変換すると共に、前記二次元温度
情報の関数Ｇ（ｘ、ｙ、Ｔ）を関数Ｇ（Ｐ、Ｔ）に変換
し、変換されたＦ（Ｐ、ｈ）とＧ（Ｐ、Ｔ）の二種類の
関数に基づいて三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求
め、該関数に基づいて各ブロックに含まれる複数の測定
点に関する三次元座標情報と二次元温度情報を該ブロッ
ク毎に結合することにより三次元温度情報を得るように
構成することができる。

【００１６】また、赤外線リニアアレーを使用すること
により広域エリア表面の二次元温度情報を得る構成にお
いては、ＣＣＤカメラの画素に対応する測定点の三次元
座標情報（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、ｈ：空間
Ｚ座標）を関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）により表すと共に、赤
外線リニアアレーにより得られた前記測定点に対応する
二次元温度情報（ｘ：空間Ｘ座標、α：方位角、Ｔ：温
度）を関数Ｇ１（ｘ、α、Ｔ）により表し、ブロックの
位置を関数Ｐで表すことにより、前記三次元座標情報の
関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）を関数Ｆ（Ｐ、ｈ）に変換すると
共に、前記二次元温度情報の関数Ｇ１（ｘ、α、Ｔ）を
関数Ｇ１（Ｐ、Ｔ）に変換し、変換されたＦ（Ｐ、ｈ）
とＧ１（Ｐ、Ｔ）の二種類の関数に基づいて三次元温度
関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求め、該関数に基づいて各ブロ
ックに含まれる複数の測定点に関する三次元座標情報と
二次元温度情報を該ブロック毎に結合することにより三
次元温度情報を得るように構成することができる。

【００１７】更に、走査型温度計を使用することにより
広域エリア表面の二次元温度情報を得る構成において
は、ＣＣＤカメラの画素に対応する測定点の三次元座標
情報（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、ｈ：空間Ｚ座
標）を関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）により表すと共に、走査型
温度計により得られた前記測定点に対応する二次元温度
情報（ｘ：空間Ｘ座標、ω：俯角又は仰角、Ｔ：温度）
を関数Ｇ２（ｘ、ω、Ｔ）により表し、ブロックの位置
を関数Ｐで表すことにより、前記三次元座標情報の関数
Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）を関数Ｆ（Ｐ、ｈ）に変換すると共
に、前記二次元温度情報の関数Ｇ２（ｘ、ω、Ｔ）を関
数Ｇ２（Ｐ、Ｔ）に変換し、変換されたＦ（Ｐ、ｈ）と
Ｇ２（Ｐ、Ｔ）の二種類の関数に基づいて三次元温度関
数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求め、該関数に基づいて各ブロッ
クに含まれる複数の測定点に関する三次元座標情報と二
次元温度情報を該ブロック毎に結合することにより三次
元温度情報を得るように構成することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の好ま
しい実施形態を詳述する。

【００１９】図１に示すように、ゴミ集積ピットにおけ
るゴミ表面等のような測定対象とされる広域エリア１
は、表面に山部や谷部が現われる凹凸面を形成してい
る。広域エリア１を光学的に監視できる位置には、間隔
をあけて配置された少なくとも２台以上のＣＣＤカメラ
２、２と、少なくとも１台以上の非接触の測温手段３が
設置されている。

【００２０】ＣＣＤカメラ２、２は、それぞれ広域エリ
ア１を観察することにより得られた二つの画像を重ね合
わせることにより重畳された画像を形成し、該画像にお
ける画素に対応する測定点の三次元座標情報をコンピュ
ータ等により求める。この際、三次元座標情報４は、図
２（Ｂ）に示すように、画像５を所定領域（Ｘ１×Ｙ
１）に区切られた１−１、１−２・・・ｎ−ｎのような
番地に対応する測定点６により特定し、各測定点６にお
ける三次元座標ｘ、ｙ、ｈ（ｘは空間Ｘ座標、ｙは空間
Ｙ座標、ｈは空間Ｚ座標）を求め、データとして保持す
る。尚、各測定点６を特定する領域の大きさ（Ｘ１×Ｙ
１）は、画像の各画素に対して１対１で対応する領域と
しても良いが、複数画素を含ましめるような領域でも良
く、要するに一対のＣＣＤカメラ２、２の重なり合う画
素に対応してその領域の三次元座標ｘ、ｙ、ｈを求める
ことができるものであれば良い。

【００２１】非接触の測温手段３は、従来公知の赤外線
カメラや、赤外線リニアアレーや、走査型温度計等を使
用することができる。

【００２２】赤外線カメラを使用する場合、広域エリア
１の表面の熱画像を形成し、熱画像を構成する画素によ
り表される二次元温度情報をコンピュータ等により求め
る。この際、二次元温度情報７は、図２（Ａ）に示すよ
うに、熱画像８を所定領域（ｘ×ｙ）に区切られた領域
９により特定し、各領域９における二次元温度ｘ、ｙ、
Ｔ（ｘは空間Ｘ座標、ｙは空間Ｙ座標、Ｔは温度）を求
め、データとして保持する。二次元温度ｘ、ｙ、Ｔが求
められる領域９の大きさ（ｘ×ｙ）は、熱画像の各画素
に対して１対１で対応する領域としても良いが、複数画
素を含ましめた領域でも良く、要するに画素に対応して
その領域９の二次元温度ｘ、ｙ、Ｔを求めることができ
るものであれば良い。

【００２３】そこで、二次元温度情報７の情報単位とし
て区切られた領域９と、前述の三次元座標情報４の情報
単位として区切られた測定点６とは、相互に対応せしめ
られる。図例の場合、赤外線カメラの熱画像８における
領域９の範囲（面積：ｘ×ｙ）を密に形成し、ＣＣＤカ
メラの画像５における測定点６の範囲（面積：Ｘ１×Ｙ
１＝ｎｘ×ｎｙ）を粗に形成しているが、これとは反対
に構成しても良く、或いは、両者の範囲が合致するよう
に構成しても良く、要するに、二次元温度ｘ、ｙ、Ｔの
情報を形成する領域９と、三次元座標ｘ、ｙ、ｈの情報
を形成する測定点６とが、相互に対応して関連付けられ
る構成であれば良い。

【００２４】赤外線カメラ以外に、赤外線リニアアレー
を使用する場合は、広域エリア１の表面の二次元温度
ｘ、α、Ｔ（ｘは空間Ｘ座標、αはＸ軸からの方位角、
Ｔは温度）が所定領域毎に求められ、各測定点６におけ
る三次元座標ｘ、ｙ、ｈの情報と対応せしめられる。

【００２５】また、走査型温度計を使用する場合は、広
域エリア１の表面の二次元温度ｘ、ω、Ｔ（ｘは空間Ｘ
座標、ωは水平軸からの俯角又はＺ軸からの仰角、Ｔは
温度）が所定領域毎に求められ、各測定点６における三
次元座標ｘ、ｙ、ｈの情報と対応せしめられる。

【００２６】そこで、ＣＣＤカメラ２により得られた広
域エリアの画像５は、図２（Ｃ）に示すように、所定領
域（Ｘ２×Ｙ２）に区切られたＰ−１−１、Ｐ−１−２
・・・Ｐ−ｎ−ｎのような番地に対応するブロック１０
を特定できるように構成されている。各ブロック１０
は、前述の三次元座標情報４に含まれた測定点６の複数
をカバーするように構成されており、目的に応じた広い
面積（Ｘ２×Ｙ２＝ｎＸ１×ｎＹ１）を有する。即ち、
各ブロック１０には、三次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）を備え
た測定点６と、二次元温度（ｘ、ｙ、Ｔ）を備えた領域
９が、何れも複数含まれている。従って、各ブロック１
０に含まれる複数の測定点６に関する三次元座標情報
（ｘ、ｙ、ｈ）と、該複数の測定点６に対応する領域９
に関する二次元温度情報（ｘ、ｙ、Ｔ）を該ブロック毎
に結合することにより、ブロック１０を空間単位として
三次元温度（ｘ、ｙ、ｈ、Ｔ）を示す三次元温度分布情
報１１が提供される。

【００２７】上述したように、広域エリアにおける三次
元温度分布データを提供するためには、各ブロック１０
において、そこに含まれる全ての測定点６の三次元座標
情報（ｘ、ｙ、ｈ）と全ての領域９の二次元温度情報
（ｘ、ｙ、Ｔ）を逐一結合したデータを全て提供するこ
とは必要でなく、例えば、高さ情報と温度情報のそれぞ
れに関して、最低値、最高値、平均値、範囲のような解
析目的に応じて必要と考えられるデータだけを提供すれ
ば良い。このため、各ブロック１０を空間単位として、
三次元座標情報（ｘ、ｙ、ｈ）と二次元温度情報（ｘ、
ｙ、Ｔ）を結合することにより必要な三次元温度情報
（ｘ、ｙ、ｈ、Ｔ）を提供する際に、次のような三次元
温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）が使用される。

【００２８】前述のようにしてＣＣＤカメラにより検知
される三次元座標（ｘ、ｙ、ｈ）と、赤外線カメラによ
り検知される二次元温度（ｘ、ｙ、Ｔ）と、赤外線リニ
アアレーにより検知される二次元温度（ｘ、α、Ｔ）
と、走査型温度計により検知される二次元温度（ｘ、
ω、Ｔ）は、それぞれ関数を与え、関数Ｆ（ｘ、ｙ、
ｈ）、関数Ｇ（ｘ、ｙ、Ｔ）、関数Ｇ１（ｘ、α、
Ｔ）、関数Ｇ２（ｘ、ω、Ｔ）としたとき、そこに含ま
れる二次元座標（ｘ、ｙ）及び角度変数（α）（ω）を
次のようにブロックの空間単位Ｐに変換することができ
る。

【００２９】Ｆ’（ｘ、ｙ）をＦ''（Ｐ）とすれば、Ｃ
ＣＤカメラにより得られる三次元座標の関数Ｆ（ｘ、
ｙ、ｈ）は、関数Ｆ（Ｐ、ｈ）：式（１）に変換でき
る。

【００３０】Ｇ’（ｘ、ｙ）をＧ''（Ｐ）とすれば、赤
外線カメラにより得られる二次元温度の関数Ｇ（ｘ、
ｙ、Ｔ）は、関数Ｇ（Ｐ、Ｔ）：式（２）に変換でき
る。

【００３１】Ｇ１’（ｘ、α）をＧ１''（Ｐ）とすれ
ば、赤外線リニアアレーにより得られる二次元温度の関
数Ｇ１（ｘ、α、Ｔ）は、関数Ｇ１（Ｐ、Ｔ）：式
（３）に変換できる。

【００３２】Ｇ２’（ｘ、ω）をＧ１''（Ｐ）とすれ
ば、走査型温度計により得られる二次元温度の関数Ｇ２
（ｘ、ω、Ｔ）は、関数Ｇ２（Ｐ、Ｔ）：式（４）に変
換できる。

【００３３】そこで、広域エリアの三次元測温方法を実
施するに際し、ＣＣＤカメラと赤外線カメラとの組合せ
による形態の場合と、ＣＣＤカメラと赤外線リニアアレ
ーとの組合せによる形態の場合と、ＣＣＤカメラと走査
型温度計との組合せによる形態の場合との何れにおいて
も、全て三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）に基づいてデ
ータを作成することが可能になる。

【００３４】即ち、ＣＣＤカメラと赤外線カメラとの組
合せによる形態の場合は、ＣＣＤカメラにより求められ
た三次元座標情報に関する関数Ｆ（Ｐ、ｈ）：式（１）
と、赤外線カメラにより求められた二次元温度情報に関
する関数Ｇ（Ｐ、Ｔ）：式（２）との二種類の関数か
ら、三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を導くことができ
る。

【００３５】また、ＣＣＤカメラと赤外線リニアアレー
との組合せによる形態の場合は、ＣＣＤカメラにより求
められた三次元座標情報に関する関数Ｆ（Ｐ、ｈ）：式
（１）と、赤外線リニアアレーにより求められた二次元
温度情報に関する関数Ｇ１（Ｐ、Ｔ）：式（３）との二
種類の関数から、三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を導
くことができる。

【００３６】更に、ＣＣＤカメラと走査型温度計との組
合せによる形態の場合は、ＣＣＤカメラにより求められ
た三次元座標情報に関する関数Ｆ（Ｐ、ｈ）：式（１）
と、走査型温度計により求められた二次元温度情報に関
する関数Ｇ２（Ｐ、Ｔ）：式（４）との二種類の関数か
ら、三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を導くことができ
る。

【００３７】従って、このような三次元温度関数ｆ
（Ｐ、ｈ、Ｔ）を使用することにより、各ブロック１０
に含まれる複数の測定点６と複数の領域９のそれぞれに
関する三次元座標情報と二次元温度情報を、各ブロック
毎に容易に結合することが可能になる。そして、このよ
うにして求められる三次元温度情報は、図３に示すよう
に、各ブロックのそれぞれにおいて、高さ情報と温度情
報のそれぞれに関して、最低値と、最高値と、平均値
と、範囲のような分析目的に必要なデータとして提供さ
れる。即ち、これらのデータは、測定目的に応じた分析
のために、少なくとも一つ又は複数の組合せが選択され
る。

【００３８】例えば、ゴミ集積ピットにおける発火予知
を目的とする三次元温度データの分析のためには、ゴミ
表面よりも下位の部位における温度を推測することが重
要であるから、高さ情報に関する「最低値」と温度情報
に関する「最高値」を活用するのが良い。

【００３９】また、各ブロック毎に三次元温度情報を保
有するデータは、広域エリアにわたるブロック群の分布
により三次元温度分布データとして利用することがで
き、このような分布による広域エリアの温度分析を行う
ためには、高さ情報に関する「平均値」と温度情報に関
する「範囲」を活用するのが良い。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、間隔をあけて配置され
た複数のＣＣＤカメラ２、２で広域エリアを観察するこ
とにより重畳された画像を得ると共に、該画像における
画素に対応する測定点６の三次元座標情報（ｘ、ｙ、
ｈ）を得る工程と、非接触の測温手段３により広域エリ
ア表面の前記測定点６に対応する領域９の二次元温度情
報（ｘ、ｙ、Ｔ）を得る工程と、前記ＣＣＤカメラによ
り得られた広域エリアの画像を所定領域毎に区切られた
ブロック１０に分け、各ブロック１０に含まれる複数の
測定点６と複数の領域９に関する三次元座標情報と二次
元温度情報を該ブロック毎に結合することにより三次元
温度情報（ｘ、ｙ、ｈ、Ｔ）を得る工程とから成る構成
であり、広域エリアの表面温度を、単に平面的でなく、
高さ情報と共に三次元的に表すことができるので、ゴミ
集積ピットにおける発火予知の監視等のような測温目的
に応じた適切な分析のために必要なデータを提供するこ
とが可能になる。この際、特に、多量の情報をブロック
１０毎に集約して提供するものであるから、目的に適合
した現実的な三次元温度分布データに基づく実際的な解
析が可能になるという利点がある。

【００４１】しかも、本発明によれば、ＣＣＤカメラに
より得られた測定点の三次元座標情報と非接触の測温手
段により得られた二次元温度情報のそれぞれを関数によ
り表すと共に、これらの関数をブロックの位置を表す関
数を用いて変換し、変換された二種類の関数から一つの
三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求め、該関数に基づ
いて各ブロック毎に三次元温度情報を得る構成であるか
ら、各ブロックにより特定される空間単位毎における三
次元座標情報と二次元温度情報の結合を容易に行うこと
ができ、簡単かつ迅速な演算処理が可能になる。

【００４２】更に、各ブロックにおける三次元温度情報
は、該ブロックに含まれる複数の測定点により示される
高さ情報と温度情報のそれぞれに関して、最高値と、最
低値と、平均値と、範囲から選ばれたデータの少なくと
も一つ又は複数の組合せから成るので、測温目的に適合
した現実的な三次元温度情報に基づく実際的な解析が可
能になると共に、広域エリアにわたる三次元温度分布デ
ータに基づく総合的な解析が可能になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の１実施形態を示す概観図である。

【図２】本発明方法における情報処理形態を示してお
り、（Ａ）は二次元温度情報の１例を示す説明図、
（Ｂ）は三次元座標情報の１例を示す説明図、（Ｃ）は
三次元温度情報の空間単位を表すブロックの１例を示す
説明図である。

【図３】本発明方法により提供されるブロック毎の三次
元温度情報の１例を示す表である。

【符号の説明】

１広域エリア２ＣＣＤカメラ３非接触の測温手段４三次元座標情報５ＣＣＤカメラの画像６測定点７二次元温度情報８赤外線カメラの熱画像９領域１０ブロック１１三次元温度分布情報

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間隔をあけて配置された複数のＣＣＤカ
メラで広域エリアを観察することにより重畳された画像
を得ると共に、該画像における画素に対応する測定点の
三次元座標情報を得る工程と、非接触の測温手段により広域エリア表面の前記測定点に
対応する二次元温度情報を得る工程と、前記ＣＣＤカメラにより得られた広域エリアの画像を所
定領域毎に区切られたブロックに分け、各ブロックに含
まれる複数の測定点に関する三次元座標情報と二次元温
度情報を該ブロック毎に結合することにより三次元温度
情報を得る工程とから成ることを特徴とする広域エリア
における三次元測温方法。
【請求項２】非接触の測温手段として赤外線カメラを
使用することにより広域エリア表面の熱画像による二次
元温度情報を得る構成において、ＣＣＤカメラの画素に対応する測定点の三次元座標情報
（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、ｈ：空間Ｚ座標）
を関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）により表すと共に、赤外線カメ
ラにより得られた熱画像の前記測定点に対応する画素に
より示される二次元温度情報（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空
間Ｙ座標、Ｔ：温度）を関数Ｇ（ｘ、ｙ、Ｔ）により表
し、ブロックの位置を関数Ｐで表すことにより、前記三次元
座標情報の関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）を関数Ｆ（Ｐ、ｈ）に
変換すると共に、前記二次元温度情報の関数Ｇ（ｘ、
ｙ、Ｔ）を関数Ｇ（Ｐ、Ｔ）に変換し、変換されたＦ（Ｐ、ｈ）とＧ（Ｐ、Ｔ）の二種類の関数
に基づいて三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求め、該
関数に基づいて各ブロックに含まれる複数の測定点に関
する三次元座標情報と二次元温度情報を該ブロック毎に
結合することにより三次元温度情報を得ることを特徴と
する請求項１に記載の広域エリアにおける三次元測温方
法。
【請求項３】非接触の測温手段として赤外線リニアア
レーを使用することにより広域エリア表面の二次元温度
情報を得る構成において、ＣＣＤカメラの画素に対応する測定点の三次元座標情報
（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、ｈ：空間Ｚ座標）
を関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）により表すと共に、赤外線リニ
アアレーにより得られた前記測定点に対応する二次元温
度情報（ｘ：空間Ｘ座標、α：方位角、Ｔ：温度）を関
数Ｇ１（ｘ、α、Ｔ）により表し、ブロックの位置を関数Ｐで表すことにより、前記三次元
座標情報の関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）を関数Ｆ（Ｐ、ｈ）に
変換すると共に、前記二次元温度情報の関数Ｇ１（ｘ、
α、Ｔ）を関数Ｇ１（Ｐ、Ｔ）に変換し、変換されたＦ（Ｐ、ｈ）とＧ１（Ｐ、Ｔ）の二種類の関
数に基づいて三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求め、
該関数に基づいて各ブロックに含まれる複数の測定点に
関する三次元座標情報と二次元温度情報を該ブロック毎
に結合することにより三次元温度情報を得ることを特徴
とする請求項１に記載の広域エリアにおける三次元測温
方法。
【請求項４】非接触の測温手段として走査型温度計を
使用することにより広域エリア表面の二次元温度情報を
得る構成において、ＣＣＤカメラの画素に対応する測定点の三次元座標情報
（ｘ：空間Ｘ座標、ｙ：空間Ｙ座標、ｈ：空間Ｚ座標）
を関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）により表すと共に、走査型温度
計により得られた前記測定点に対応する二次元温度情報
（ｘ：空間Ｘ座標、ω：俯角又は仰角、Ｔ：温度）を関
数Ｇ２（ｘ、ω、Ｔ）により表し、ブロックの位置を関数Ｐで表すことにより、前記三次元
座標情報の関数Ｆ（ｘ、ｙ、ｈ）を関数Ｆ（Ｐ、ｈ）に
変換すると共に、前記二次元温度情報の関数Ｇ２（ｘ、
ω、Ｔ）を関数Ｇ２（Ｐ、Ｔ）に変換し、変換されたＦ（Ｐ、ｈ）とＧ２（Ｐ、Ｔ）の二種類の関
数に基づいて三次元温度関数ｆ（Ｐ、ｈ、Ｔ）を求め、
該関数に基づいて各ブロックに含まれる複数の測定点に
関する三次元座標情報と二次元温度情報を該ブロック毎
に結合することにより三次元温度情報を得ることを特徴
とする請求項１に記載の広域エリアにおける三次元測温
方法。
【請求項５】各ブロックにおける三次元温度情報が、
該ブロックに含まれる複数の測定点により示される高さ
情報と温度情報のそれぞれに関して、最高値と、最低値
と、平均値と、範囲から選ばれたデータの少なくとも一
つ又は複数の組合せから成ることを特徴とする請求項１
ないし４の何れかに記載の広域エリアにおける三次元測
温方法。