JP2006345516A - Ｉｒカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】対象の熱映像を記録し、提示するＩＲカメラを提供する。
【解決手段】ＩＲカメラは、対象から受信した赤外線を焦点面アレイに集束する光学受信手段と、焦点面アレイからのデータを受信しかつ処理して熱映像を形成する処理手段と、その熱映像を提示する提示手段と、その熱映像を記憶する記憶手段とを有する。本発明によると、該ＩＲカメラはさらに、湿度情報を提供するように配置構成された少なくとも１つの湿度センサから、対象上の少なくとも１つの測定点における湿度に関する情報を受信し、この湿度情報を処理手段に転送する受信手段を有し、該処理手段は、熱映像に前記湿度情報を含めるように配置構成される。この方法で、このカメラは、湿気の危険がある対象上のどの点も直接識別することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、湿度を検出する機能を有する熱ＩＲカメラ（ｔｈｅｒｍａｌ ＩＲ ｃａｍｅｒａ）に関する。

ＩＲカメラは、例えば建物の一部などで湿度の上昇を検出するために使用することができる。ＩＲ映像の異なる部分における温度に基づく計算を使用して、建物内で湿気によって引き起こされる損傷の危険が増加した区域を指摘することができる。しかし、温度のみに基づく測定値は、常に信頼性が高いとは限らない。

例えば導電率センサのように、湿度検出用の他の手段が知られている。このようなセンサは通常、湿度を検出すべき対象を横切って移動し、測定点の湿度が所定の閾値を超えた場合に反応する。これらの測定値は非常に信頼性が高いが、時間がかかり、後に適切な方法で表示するために記憶しておくことができない。

本発明の目的は、先行技術と比較して改善された湿度検出用機器を提供することである。

その目的は、本発明によると対象の熱映像を記録しかつ提示するＩＲカメラによって達成され、該カメラは、対象から受け取った赤外線（ｉｎｆｒａ−ｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を焦点面アレイに集束する光受信手段（ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｍｅａｎｓ）、および焦点面アレイからデータを受信して処理し、熱映像を形成する処理手段、熱映像を提示する提示手段および熱映像を記憶する記憶手段を有し、前記ＩＲカメラはさらに、湿度情報を提供するために配置構成された少なくとも１つの湿度センサから、対象上の少なくとも１つの測定点における湿度に関する情報を受信し、前記湿度情報を計算手段へと転送する受信手段を有し、前記計算手段は、熱映像に前記湿度情報を含むように配置構成される。

この方法で、湿度による損傷の危険がある対象のどの区域も、カメラによって提示される熱映像で直接識別することができる。

好ましい実施形態では、ＩＲカメラ自体が、前記湿度情報を提供する少なくとも１つの湿度センサを有する。湿度センサは、電気抵抗の原理を使用するピン形水分計（ｐｉｎ−ｔｙｐｅ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍｅｔｅｒ）でよい。このタイプの湿度センサは、２本のピンまたは電極を打ち込むことによって回路の一要素として木材または他の吸湿性材料を使用する。あるいは、湿度センサは、試験中の材料に進入する無線周波数信号を使用するピンなし水分計（ｐｉｎｌｅｓｓ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍｅｔｅｒ）でもよい。言うまでもなく、ＩＲカメラに入れるために適当な任意のタイプの湿度センサを使用することができる。

ＩＲカメラが湿度センサを有さない場合、受信手段は、外部湿度センサから前記湿度情報を受信するように配置構成される。

ＩＲカメラは、熱映像での第１関心点（ａ ｆｉｒｓｔ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）に対して、対象の対応する点を指摘するレーザ・ポインタも有してよい。この場合、ＩＲカメラはさらに、前記第１関心点に対する前記熱映像の第１位置を計算する計算手段を有し、前記第１位置に基づいて、その映像での少なくとも１つのさらなる関心点に対する少なくとも１つのさらなる位置を計算することができ、前記のこれら関心点は、湿度が測定される対象上の点に対応する。次に前記提示手段は、熱映像における前記関心点の測定された湿度情報を提示するように配置構成することが好ましい。

提示手段は、熱映像中に測定点の位置を示す位置マーカおよび前記測定点の湿度情報の値を示す数字を含めることにより、熱映像に対象上の前記少なくとも１つの測定点からの湿度情報を提示するように配置構成することができる。

ＩＲカメラは、ある範囲の色を湿度情報に割り当てるように配置構成された映像処理手段も有することが好ましく、このとき、前記提示手段は、色の範囲を使用して湿度情報を湿度映像として提示するように配置構成される。湿度情報に使用する色の範囲は、熱映像に使用する色の範囲とは異なることが好ましく、この場合、湿度情報を熱映像に重ねることができる。

湿度映像は、写真用カメラで撮影しかつ計算手段に提供された対象の視覚的映像か、計算手段に提供された図のディジタル版に重ねることができる。これは、湿度映像における対象の様々な部分の識別を容易にする。

提示手段はまた、記録の時間および／または映像における記録の位置に関する情報を提示するように配置構成してもよい。

好ましい実施形態では、ＩＲカメラは、建物の構造的状態を診断する計算を実行する計算手段も有する。

この場合、ＩＲカメラ付近の空気の相対湿度に関する周囲湿度情報を受信する手段を設けてもよく、前記計算手段は、前記計算を実行する場合に、前記周囲湿度情報を考慮に入れるように配置構成される。

ＩＲカメラは、ＩＲカメラ付近の空気の前記周囲湿度を測定し、それを受信手段に提供する手段を有することが好ましい。

ＩＲカメラは、ＩＲカメラ付近の空気の温度に関する情報を受信する手段を有することが好ましく、前記計算手段は、前記計算を実行する場合に、前記温度を考慮に入れるように配置構成される。

ＩＲカメラ付近の空気の前記温度を測定する手段は、これを受信手段に提供するように配置構成することが好ましい。

本発明を、添付図面を参照して以下でさらに詳細に説明する。

図１は、本発明のＩＲカメラ１の第１の好ましい実施例を示す。ＩＲカメラにおいて一般的であるように、本発明のＩＲカメラは、入射するＩＲ放射線（ＩＲ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を焦点面アレイ７に集束するレンズ５を有する。処理手段９が焦点面アレイ７からそのデータを受信し、それを処理して熱映像を取得する。

この実施例では、伝導率センサのような湿度センサ１０を、カメラ・ハウジング内に設ける。カメラは、１つ以上の外部センサから情報を受信する１つ以上の入力端子１１も有する。これらの外部センサ１１は、カメラ１付近の周囲温度および／または空気湿度を測定するように配置構成することができる。湿度センサ１０からの湿度情報は、受信手段１５で受信し、計算手段１７へと転送される。湿度センサから受信した湿度情報のフォーマットに応じて、受信手段１５はまた、その湿度情報で計算を実行して、それを映像に含むのを容易にすることもできる。計算手段１７も、処理手段９から熱映像を受信し、湿度情報を熱映像に重ねるように配置構成される。自身に重ねられた湿度情報を有する熱映像は、記憶ユニット１８に記憶するか、表示ユニット１９で表示する、またはその両方を実行することができる。言うまでもなく、湿度情報がない熱映像も記憶し、表示することができる。

湿度情報を映像に重ねる様々な方法について、以下で検討する。

カメラは、光のビームを対象に向かって放射するように配置構成されたレーザ・ポイント２１も有してよい。レーザ・ポインタ２１は、光のビームを放射してカメラによって記憶される熱映像の中心に対応する対象上の点をマークするように、配置構成することが好ましい。レーザ・ポインタ２１はプロセッサ９に連絡して、対象上の特定の測定箇所に関係する映像の点を求めるために使用することができる。

図２は、第２の実施例を示す。図１と同じである要素に関しては、同じ参照番号を使用する。この場合、カメラは、内部湿度センサを備えていない。代わりに、カメラは、対象の表面の湿度を測定するために使用される少なくとも１つの湿度センサから湿度情報を受信する入力手段１３を有する。図１のように、湿度情報は、受信手段１５に提供され、そこから計算手段１７へと提供される。

図２はまた、カメラ付近の周囲温度および／または空気湿度を測定するためにカメラに含まれるさらなるセンサ２３も示す。さらなるセンサ２３からのデータは、受信手段１５へと提供され、これは任意選択で、そのデータや、湿度センサから受信した湿度情報に基づいて計算を実行する。

図１のように、レンズ５および焦点面アレイ７を通して受信した映像データは、処理手段９で処理される。その結果の熱映像を計算手段１７で受信し、これはまた様々なセンサ１０、センサ２３および入力端子１１、入力端子１３から、受信手段１５からも情報を受信し、これを熱映像に重ねる。自身に重ねられた湿度情報を有する熱映像は、記憶ユニット１８に記憶するか、表示ユニット１９で表示する、またはその両方を実行することができる。言うまでもなく、湿度情報がない熱映も記憶し、表示することができる。

カメラがレーザ・ポインタ２１を有する場合は、測定値を映像の適正な位置と合わせる場合に、レーザ・ポインタを使用することができる。これを実施する最も簡単な方法は、測定結果をカメラに通信しながら、レーザ・ビームが測定点を指すような方法で、カメラを配置構成することである。この方法で、測定結果が関係する映像の点を求めることができる。例えば、レーザ・ビームの対象に当たる点が、映像の中心と一致することを知ることができる。

より複雑な手順は、レーザ・ビームが示す点に対する位置によって、幾つかの点を画定することである。この方法で、例えばそれらの間に予め画定された距離を有する点のマトリクスを対象上にまた映像における対応するマトリクス上に画定することができる。レーザ・ビームは、これらの点の１つ、好ましくはマトリクスの中心または隅を指示するために使用することができる。これで、予め決定した順序にてマトリクスの各点で測定を実行することができる。

特定の測定に対応する映像の点を求める代替方法は、対象で実行され、カメラに通信される測定毎に、その位置をカメラに通信する位置感知装置を有するセンサ・プローブを使用することである。

特定の測定に対応する映像中の点は、熱映像中で識別できるようにする特性を有するセンサ・プローブを使用することによっても識別することができる。例えば、幾つかの熱源、通常は３つの熱源を、熱映像中に識別可能であるように予め決定したパターンで配置構成してよい。この場合、処理手段９は、測定点からのデータを受信するのと同時に測定点の位置を識別することができる。この方法で識別された位置を使用して、測定データを映像の適正な点に含めることができる。

湿度情報は、幾つかの異なる方法で熱映像に重ねることができる。一つの方法は、対象上の測定点ごとに、映像の対応する点を例えば十字などでマークし、その点の湿度を十字に隣接する数字で述べることである。対応する点は、以下で検討する方法の一つで識別することができる。

あるいは、湿度範囲は、熱映像を生成する場合に温度範囲について通常実行するのと同じ方法で、色の範囲を割り当てることができる。この場合、湿度および温度に異なる色範囲を使用しなければならない。例えば、熱映像をグレーの濃淡で提示することができ、湿度をマークするために異なる色を使用する。この方法で、損傷の危険の増加を示すレベルに赤を使用して、異なるレベルの湿度を色コード化することができる。当業者には、このような色範囲を割り当てる幾つかの方法が分かる。

熱映像について上記で検討したのと同じ方法で、湿度情報を視覚的映像またはディジタル形式での対象の図に重ねることができる。

当該技術分野で一般的なように、日付および時間、および映像を記録した位置の情報を、映像に含めるか、映像に関連して記憶することができる。音声記録のような他のタイプのデータも、映像に関連して記憶することができる。

計算ユニットは、建物の構造的状態を診断するために計算を実行するように配置構成してもよい。入力端子１１または入力センサ２３から受信した周囲温度および／または空気湿度の情報は、これらの計算を実行する場合に計算ユニットによって使用することができる。

当業者に理解されるように、図１および図２で示したカメラにおける機能的ユニットへの分割は、例示のみを意図したものである。機能的ユニットは、例えば処理手段９と計算手段１７の機能を１つのユニットで実行するか、全ての計算を計算手段１７で実行し、次にこれが湿度情報および他の情報を湿度センサ１０または入力手段１１、１３から直接受信するように組み合わせることができる。さらに、２つの実施例の要素は、例えば図１で示すようなレーザ・ポインタ２１を図２の実施例に含めるか、温度および／または空気湿度センサ２を図１の実施例に含めるように組み合わせることができる。言うまでもなく、図１ではレーザ・ポインタ２１を省略することができ、図２では内部センサ２３を省略することができる。

図３で示す実施例では、これもＩＲカメラ３１を使用して、対象８の熱映像を記録する。入射するＩＲ放射線を焦点面アレイ３７に集束するレンズ３５を有するＩＲカメラの、単純化した図が示されている。１処理手段３９が、焦点面アレイ３７からデータを受信し、これを処理して、熱映像データを取得する。次に、熱映像データは、パーソナル・コンピュータのようなコンピュータ４１に送信される。コンピュータ４１は、上記と同じタイプの湿度情報および温度情報を受信するようにも配置構成される。受信した情報、さらに処理した映像は、メモリ手段４３に記憶される。コンピュータ４１内の計算手段４５は、以前の実施例でカメラの計算手段１７が実行した湿度計算を実行するように配置構成される。この実施例では、ＩＲカメラは、図１または図２で示すようなＩＲカメラで、さらにコンピュータと通信するように配置構成するか、それ自体で湿度情報を受信し、処理する機能を有さないＩＲカメラでよい。ＩＲカメラからコンピュータにデータを送信する方法は、当該技術分野でよく知られている。コンピュータは、映像を表示することができるディスプレイ４７を有することが好ましい。

湿度情報も、同じ対象の視覚的映像に重ねることができる。対象の写真に湿度情報を含めると、対象の様々な部分の識別がさらに容易になる。この機能は、上記の実施例のそれぞれに含めることができる。場合に応じて、ＩＲカメラが、映像を提供可能な可視光カメラも有するか、別個のカメラで撮影したディジタル写真を、カメラのメモリ・ユニット１８またはコンピュータのメモリ・ユニットに入力することができる。

本発明によるＩＲカメラの第１の好ましい実施例を示す。 本発明によるＩＲカメラの第２の好ましい実施例を示す。 本発明によるコンピュータと協働するＩＲカメラを示す。

符号の説明

１ カメラ
５ レンズ
７ 焦点面アレイ
８ 対象
９ 処理手段
１０ 湿度センサ
１１ 入力端子
１３ 入力手段
１５ 受信手段
１７ 計算手段
１８ 記憶ユニット
１９ 表示ユニット
２１ レーザ・ポインタ
２３ センサ
３５ レンズ
３７ 焦点面アレイ
３９ 処理手段
４１ コンピュータ
４３ メモリ手段
４５ 計算手段
４７ ディスプレイ

Claims (33)

1. 対象（８）の熱映像を受信しかつ提示するＩＲカメラ（１）であって、該カメラは、前記対象から受信した赤外線を焦点面アレイ（７）に集束する光学受信手段（５）、および前記焦点面アレイ（７）からデータを受信してかつ処理し、熱映像を形成する処理手段（９）、前記熱映像を提示する提示手段（１９）および前記熱映像を記憶する記憶手段（１８）を有し、前記ＩＲカメラ（１）がさらに、湿度情報を提供するように配置構成された少なくとも１つの湿度センサから、前記対象（８）の少なくとも１つの測定点における湿度に関する情報を受信し、その湿度情報を計算手段（１７；４５）に転送する受信手段（１５）をも有し、前記計算手段が、前記湿度情報を前記熱映像に入れるように配置構成されるＩＲカメラ。
2. さらに、前記湿度情報を提供する少なくとも１つの湿度センサ（１１）を有する、請求項１に記載のＩＲカメラ。
3. 前記少なくとも１つの湿度センサ（１１）が、電気抵抗の原理を使用するピン形水分計である、請求項２に記載のＩＲカメラ。
4. 前記少なくとも１つの湿度センサ（１１）が、試験中の材料に進入する無線周波数信号を使用するピンなし水分計である、請求項２に記載のＩＲカメラ。
5. 前記受信手段（１５）が、外部湿度センサから前記湿度情報を受信するように配置構成される、請求項１に記載のＩＲカメラ。
6. さらに、前記熱映像の第１関心点に対して、前記対象の対応する点を指摘するレーザ・ポインタ（２１）を有する、請求項１に記載のＩＲカメラ。
7. さらに、前記第１関心点に対して前記熱映像の第１位置を計算し、該第１位置に基づいて、前記映像の少なくとも１つのさらなる関心点に対して少なくとも１つのさらなる位置を計算する計算手段（１７）を有し、前記関心点は、測定において湿度を測定する前記対象上の点に対応する、請求項６に記載のＩＲカメラ。
8. 前記提示手段（１９）が、前記熱映像の前記関心点で測定した湿度情報を提示するように配置構成される、請求項７に記載のＩＲカメラ。
9. 前記提示手段（１９）が、前記熱映像中に前記測定点の位置を示す位置マーカおよび前記測定点の湿度情報の値を示す数字を含めることにより、前記熱映像に前記対象上の前記少なくとも１つの測定点からの湿度情報を提示するように配置構成される、請求項１に記載のＩＲカメラ。
10. さらに、ある範囲の色を前記湿度情報に割り当てるように配置構成された計算手段（１７）を有し、提示手段（１９）が、前記色の範囲を使用して前記湿度情報を湿度映像として提示するように配置構成される、請求項１に記載のＩＲカメラ。
11. 前記提示手段が、前記熱映像に、前記対象の視覚的映像に、または対象の図に重ねた前記湿度映像を提示するように配置構成される、請求項１０に記載のＩＲカメラ。
12. さらに、前記対象の構造的状態を診断する計算を実行する計算手段（１７）を有する、請求項１に記載のＩＲカメラ。
13. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の相対湿度に関する周囲湿度情報を受信する手段（１５）を有し、前記計算手段（１７）が、前記計算を実行する場合に、前記周囲湿度情報を考慮に入れるように配置構成される、請求項１３に記載のＩＲカメラ。
14. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の前記周囲湿度を測定し、それを前記受信手段に提供する手段（１３）を有する、請求項１４に記載のＩＲカメラ。
15. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の温度に関する情報を受信する手段（１５）を有し、前記計算手段が、前記計算を実行する場合に、前記温度を考慮に入れるように配置構成される、請求項１に記載のＩＲカメラ。
16. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の前記温度を測定し、これを前記受信手段（１５）に提供する手段（１３）を有する、請求項１６に記載のＩＲカメラ。
17. 対象（８）の湿度検出方法であって、
    対象（８）の熱映像を記録しかつ提示する熱カメラを使用して、前記対象（８）の熱映像を記録するステップを含み、前記カメラは、前記対象から受信した赤外線を焦点面アレイ（７）に集束する光学受信手段（５）、および前記焦点面アレイ（７）からデータを受信しかつ処理して熱映像を形成する処理手段（９）を有し、さらに、
    湿度センサ（１１）を使用して、前記対象（８）の少なくとも１つの測定点で湿度を測定するステップと、
    前記湿度情報を含む映像を計算するために、前記湿度情報および前記熱映像を処理するステップと、を含む湿度検出方法。
18. 前記処理装置（９）が、前記カメラの処理装置（９）である、請求項１７に記載の湿度検出方法。
19. 前記処理装置（９）が、パーソナル・コンピュータのようなコンピュータ内の処理装置である、請求項１７に記載の湿度検出方法。
20. 前記少なくとも１つの湿度センサ（１１）が、電気抵抗の原理を使用するピン形水分計である、請求項１７に記載の湿度検出方法。
21. 前記少なくとも１つの湿度センサ（１１）が、試験中の材料に進入する無線周波数信号を使用するピンなし水分計である、請求項１７に記載の湿度検出方法。
22. さらに、前記熱映像の第１関心点に対して、前記対象上の対応する点を指摘するためにレーザ・ポインタ（２１）を使用するステップを含む、請求項１７に記載の湿度検出方法。
23. さらに、前記第１関心点に対して前記熱映像の第１位置を計算し、該第１位置に基づいて、前記映像の少なくとも１つのさらなる関心点に対して、少なくとも１つのさらなる位置を計算するステップを含み、前記関心点が、測定で湿度を測定する前記対象上の点に対応する、請求項２２に記載の湿度検出方法。
24. 前記提示手段（１９）が、前記熱映像の前記関心点の測定した湿度情報を提示するように配置構成される、請求項２３に記載のＩＲカメラ。
25. 前記熱映像の対象上の前記少なくとも１つの測定点からの湿度情報を、前記映像中に前記測定点の位置を示す位置マーカおよび前記測定点の湿度情報の値を示す数字を含めることにより、提示するステップを含む、請求項１７に記載の湿度検出方法。
26. さらに、ある範囲の色を前記湿度情報に割り当てるステップと、前記色の範囲を使用して湿度情報を提示するステップとを含む、請求項１７に記載の湿度検出方法。
27. さらに、前記熱映像に重ねた前記湿度情報を提示するステップを含む、請求項２６に記載の湿度検出方法。
28. さらに、前記対象の視覚的映像を受信するステップと、その視覚的映像に重ねた前記湿度情報を提示するステップとを含む、請求項２６に記載の湿度検出方法。
29. さらに、建物の構造的状態を診断する計算を実行するステップを含む、請求項１７に記載の湿度検出方法。
30. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の相対湿度に関する周囲湿度情報を受信することと、前記計算を実行する場合に、前記周囲湿度情報を考慮に入れることとを含む、請求項２９に記載の湿度検出方法。
31. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の前記周囲湿度を測定することと、前記計算を実行する場合に、前記周囲湿度を考慮に入れることとを含む、請求項２９に記載の湿度検出方法。
32. さらに、前記ＩＲカメラ付近の空気の温度に関する情報を受信することと、前記計算を実行する場合に、前記温度を考慮に入れることとを含む、請求項２９に記載の湿度検出方法。
33. コンピュータ・プログラム製品であって、処理装置内で実行されると、
    対象（８）の熱映像を記録しかつ提示するために、熱カメラによって記録された熱映像を受信するステップを実行させ、前記カメラは、前記対象から受信した赤外線を焦点面アレイ（７）に集束させる光学受信手段（５）と、前記焦点面アレイ（７）からデータを受信しかつ処理して熱映像を形成する処理手段（９）とを有し、さらに、
    湿度センサ（１１）を使用して、前記対象（８）上の少なくとも１つの測定点における湿度に関する情報を受信するステップと、
    前記湿度情報を含む映像を提示するために、前記湿度情報および前記熱映像を処理するステップと、
    前記湿度情報を提示手段で提示するステップと、
    を処理装置に実行させるコンピュータ読み取り可能プログラム手段を自身上に有する、コンピュータ読み取り可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品。

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