JP2009162571A - Thermal image photographic device - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、熱画像撮影装置に適用して好適な技術に関する。
より詳細には、ユーザの所望する範囲にある測定対象物の温度データを計測できる熱画像撮影装置に関する。
The present invention relates to a technique suitable for application to a thermal imaging apparatus.
More specifically, the present invention relates to a thermal image capturing apparatus that can measure temperature data of a measurement object in a range desired by a user.
従来、測定対象物の熱画像を生成する熱画像撮影装置がある。熱画像とは、測定対象物の温度ごとに所定の色を割当てた二次元平面画像のことである。
ところで、建造物外壁の老朽化が進むと、建造物外壁の表面温度が異常な値となる外壁剥離という現象が生じることがある。このため、外壁剥離を早期に発見するために、熱画像撮影装置を用いて、建造物外壁の特定ポイントの温度の永年変化の計測が行われている。しかし、熱画像撮影装置による建造物外壁の温度の永年変化の計測は、熱画像撮影装置を所定の位置に固定して定点観測しているわけではない。つまり、計測作業をする者が、撮影装置を持参しながら多くの撮影地点を巡回して測定を行っている。すなわち、所定の外壁の温度を計測するたびに熱画像撮影装置のセッティングを行わなければならない。そのため、前回撮影した範囲と同じ範囲の温度を計測するには、過去に撮影された熱画像と、撮影中の熱画像とが正確に重なる位置(建造物外壁の特定のポイント)を特定することが重要となる。
Conventionally, there is a thermal image capturing device that generates a thermal image of a measurement object. A thermal image is a two-dimensional planar image in which a predetermined color is assigned for each temperature of an object to be measured.
By the way, when aging of a building outer wall progresses, the phenomenon of outer wall peeling which the surface temperature of a building outer wall becomes an abnormal value may arise. For this reason, in order to detect outer wall peeling at an early stage, a thermal image capturing device is used to measure a secular change in temperature at a specific point on the building outer wall. However, the measurement of the secular change in the temperature of the building outer wall by the thermal imaging apparatus is not performed by fixed point observation with the thermal imaging apparatus fixed at a predetermined position. That is, the person who performs the measurement work makes measurements by visiting many shooting points while bringing the shooting device. That is, every time the temperature of the predetermined outer wall is measured, the setting of the thermal image capturing apparatus must be performed. Therefore, in order to measure the temperature in the same range as the previously captured range, specify the position (a specific point on the building outer wall) where the previously captured thermal image and the thermal image being captured overlap exactly Is important.
例えば、特許文献1には、基準となる画像と位置合わせ対象となる画像との類似度を計算し、この類似度に基づいて最もうまく重ね合わせることができる位置を高速に求めるプログラムが提案されている。 For example, Patent Document 1 proposes a program that calculates the similarity between a reference image and an image to be aligned, and obtains a position that can be best superimposed based on the similarity at high speed. Yes.
また、特許文献2には、赤外線カメラで撮影された熱画像と、その熱画像に対応する範囲の可視画像を重ね合わせることができる装置が提案されている。 Patent Document 2 proposes an apparatus that can superimpose a thermal image taken by an infrared camera and a visible image in a range corresponding to the thermal image.
ところで、特許文献1に記載された発明では、たとえ同じ測定対象物だとしても、測定対象物の温度変化に伴ない、色が変化する熱画像同士の類似度を計算することはできない。
また、特許文献2に記載された発明は、可視画像と熱画像というお互い光軸の違う画像同士の位置合わせ及び合成を行う技術なので、熱画像同士の厳密な位置合わせには適切ではない。
By the way, in the invention described in Patent Document 1, even if the measurement object is the same, it is not possible to calculate the degree of similarity between thermal images whose colors change with the temperature change of the measurement object.
The invention described in Patent Document 2 is a technique for performing alignment and synthesis of images having different optical axes, ie, a visible image and a thermal image, and is not appropriate for strict alignment between thermal images.
そのため、過去に撮影された測定対象物の熱画像と同一の範囲を特定し、この範囲における熱画像を撮影することは困難であった。 For this reason, it is difficult to identify the same range as the thermal image of the measurement object photographed in the past and capture a thermal image in this range.
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、過去に撮影された熱画像と同一の範囲における温度を計測することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to measure a temperature in the same range as a thermal image taken in the past.
上記課題を解決するため、本発明は、測定対象物の温度データである第一温度データを計測する温度計測部と、この温度計測部で計測された第一温度データを保存する第一温度データ記憶部と、第一温度データの温度値ごとに所定の色を割り当てることにより、第一温度データを第一熱画像に変換する第一温度データ変換部と、予め計測した測定対象物の温度データである第二温度データを記憶する第二温度データ記憶部と、この第二温度データの温度値ごとに所定の色を割り当てることにより、第二温度データを第二熱画像に変換する第二温度データ変換部と、第二熱画像データに第一熱画像データを合成する画像合成部と、画像合成部で合成された画像を表示する表示部と、を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a temperature measuring unit that measures first temperature data that is temperature data of a measurement object, and first temperature data that stores first temperature data measured by the temperature measuring unit. A storage unit, a first temperature data conversion unit that converts the first temperature data into a first thermal image by assigning a predetermined color for each temperature value of the first temperature data, and temperature data of the measurement object measured in advance A second temperature data storage unit for storing the second temperature data, and a second temperature for converting the second temperature data into a second thermal image by assigning a predetermined color for each temperature value of the second temperature data. A data conversion unit, an image composition unit that synthesizes the first thermal image data with the second thermal image data, and a display unit that displays the image synthesized by the image synthesis unit are provided.
上記構成によれば、予め取得した第二温度データを可視化した第二温度画像と、現在撮影中の第一熱画像を重ねて表示することで、第一熱画像と第二熱画像それぞれの幾何的特徴を比較できるようになる。これにより、第一熱画像及び第二熱画像それぞれに共通する幾何的特徴が一致する時点における第一温度データの取得を、支援することができる。 According to the above configuration, the second temperature image obtained by visualizing the second temperature data acquired in advance and the first thermal image currently being photographed are displayed in an overlapping manner, whereby the geometry of each of the first thermal image and the second thermal image is displayed. The characteristic features can be compared. Thereby, the acquisition of the first temperature data at the time when the geometric features common to the first thermal image and the second thermal image coincide with each other can be supported.
本発明によれば、ユーザは、過去に撮影された測定対象物の熱画像と同じ撮影範囲で、撮影中の測定対象物の熱画像を撮影できる。これにより、ユーザは、過去に撮影された測定対象物の熱画像と同じ撮影範囲の温度をいつでも計測できるようになる。 According to the present invention, a user can take a thermal image of a measurement target being shot in the same shooting range as a thermal image of the measurement target shot in the past. Thereby, the user can measure the temperature in the same imaging range as the thermal image of the measurement object captured in the past at any time.
以下、本発明の実施の形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態である、熱画像撮影装置の内部構成を示す全体ブロック図である。
熱画像撮影装置101は、過去に撮影された計測対象物の熱画像(後述する第二熱画像)上に、現在撮影中の当該計測対象物の熱画像(後述する第一熱画像)をリアルタイムで表示し、第二熱画像と第一熱画像の幾何的特徴の一致した時刻において、第一熱画像に対応する後述する第一温度データを取得できるようにしたものである。
FIG. 1 is an overall block diagram showing an internal configuration of a thermal image capturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
The thermal
熱画像撮影装置101のレンズ102は、赤外線帯の周波数のみを通過させるフィルタを備える。このため、このレンズ102を通過する光は、赤外線帯の周波数の光(以下、「赤外光」という)のみとなる。測定対象物に対してレンズ102から集光した赤外光は、赤外線検出器103に入力され、そのエネルギー(以下、「赤外エネルギー」という)が検出される。赤外線検出器103で検出した赤外エネルギーは、増幅器104で増幅された後、A/D変換器105によりデジタルデータに変換され、測定対象物の表面温度を示すデジタルデータ(以下、「第一温度データ」という)に変換される。測定対象物とレンズ102との間の距離によって、赤外エネルギーの値は変化するので、相対的に変動する赤外エネルギーから絶対的な第一温度データに変換する際には、入力される赤外エネルギーに対し所定のオフセット補正が必要となる。以上のレンズ102、赤外線検出器103、増幅器104及びA/D変換器105は、温度計測部ともいえる。
The
RAM(Random access memory)で構成される第一温度データ記憶部106は、A/D変換器105で算出した第一温度データを一時的に記憶する。第一温度データ記憶部106に記憶される第一温度データは、所定の時間(例えば、第一温度データの取得間隔)ごとに最新のデータに更新される。第一温度データ記憶部106は、最新の第一温度データを第一温度データ変換部107及びバッファメモリ110に供給し続ける。また、第一温度データ記憶部106は、A/D変換器105から出力される第一温度データを記憶する領域の他に、後述する第一温度データ保存ボタンが押された時点の第一温度データを記憶する領域を備える。
A first temperature
第一温度データ変換部107は、後述する画像処理設定部119の設定に基づいた処理を行い、第一温度データ記憶部106から供給される第一温度データを画像データ(以下、「第一熱画像データ」という)に変換する。この第一熱画像データは、第一画像記憶部に一時的に記憶され、画像合成部109に入力される。
The first temperature
一方、バッファメモリ110には、操作部から制御部の制御を経て所定の時点における第一温度データが記憶されている。また、不揮発性ストレージである外部メモリ111には、過去に取得した測定対象物の温度データが記憶されている。なお、外部メモリ111に記憶される温度データは、いかなる計測機器で取得された温度データでもよい。また、外部メモリ111は、不揮発性ストレージであれば、半導体記憶装置、SD(Secure Digital)メモリカード及びコンパクトフラッシュ(登録商標)等いかなるものであってもよい。
以下、バッファメモリ110あるいは外部メモリ111に記憶されている温度データを第二温度データという。
On the other hand, the
Hereinafter, the temperature data stored in the
バッファメモリ110あるいは外部メモリ111のいずれかに記憶された第二温度データは、選択スイッチ112を通じて第二温度データ記憶部113に入力され、記憶される。このとき、選択スイッチ112の切り替えは、制御部117により行われる。
The second temperature data stored in either the
第二温度データ変換部114は、後述する画像処理設定部119の設定に基づいた処理を行い、第二温度データ記憶部113から供給される第二温度データを画像データ(以下、「第二熱画像データ」という)に変換する。この第二熱画像データは、第二熱画像記憶部115に一時的に記憶され、スイッチ116を経て画像合成部109に入力される。ただし、このスイッチ116は制御部117によりオン/オフの制御が行われており、スイッチ116がオンの時のみ、第二熱画像データは画像合成部109に入力される。
The second temperature
ところで、前述の制御部117は、ユーザによる操作部118に対する操作に基づいて、選択スイッチ112、スイッチ116及びモード切替スイッチ122の切替を制御する。また、制御部117は、操作部118に対するユーザの操作を画像処理設定部119に反映する。また、制御部117は、第一温度データ記憶部106からバッファメモリ116への第一温度データの入力を制御する。なお、操作部118は、図2及び図3にて後述するメニュー選択ボタン205、画像保存ボタン、オートボタン208、キャンセルボタン209及び画像取り込みボタン210等で構成されている。
Meanwhile, the above-described
画像処理設定部119は、温度データの値ごとに所定の色を割り当てるための設定を行う。つまり、画像処理設定部119は、温度データを熱画像データに変換した際の、熱画像に対するカラースケールの設定を行う。また、画像処理設定部119は、熱画像をモニタ等に表示する際の透明度をも設定する。画像処理設定部119におけるこれらの設定は、第一温度データ及び第二温度データそれぞれに対し独立的に行われる。なお、画像処理設定部119で行われる設定の詳細については、図4にて後述する。
The image
パラメータ設定画面生成部120は、図4にて後述する、画像処理設定部119で行う各種設定画面を生成し、その設定画面をモード切替スイッチ122を通じて表示部123に入力する。
The parameter setting
パラメータ表示画像生成部121は、画像処理設定部119で設定されるカラースケールに基づいて、後述するカラーバーの画像データを生成し、そのカラーバーの画像データを画像合成部109に入力する。
The parameter display
画像合成部109は、第一熱画像記憶部108に記憶される最新の第一熱画像データと、第二熱画像記憶部115に記憶される第二の熱画像データとを随時重ね合わせる画像処理を行う。そして、これらの熱画像に重ならない位置にパラメータ表示画像生成部121から出力されるカラーバー画像を合成することにより、後述する合成熱画像データを生成する。画像合成部109で生成された合成熱画像データは、モード切替スイッチ122を通じて表示部123へ入力される。
The
モード切替スイッチ122は、パラメータ設定画面生成部120と画像合成部109のいずれか一方と、表示部123とを接続するように配置されている。つまり、パラメータ設定モードと撮影モードとの切替を行うためのスイッチである。なお、モード切替スイッチ122は、制御部117によって切り替え制御される。
The
図2(a)は、本実施の形態の例である、熱画像撮影装置の外観斜視図である。
図2(b)は、本実施の形態の例である熱画像撮影装置を、上方向から見た外観図である。
FIG. 2A is an external perspective view of a thermal image capturing apparatus as an example of the present embodiment.
FIG. 2B is an external view of a thermal image capturing apparatus as an example of the present embodiment as viewed from above.
図2(a)に示すように、熱画像撮影装置101本体には、表示部123の一例であるLCD202が設けられている。
図2(a)に示す、熱画像撮影装置101本体の電源スイッチ203が設けられている側面には、スロット204、メニュー選択ボタン205及び画像保存ボタンが設けられている。
電源スイッチ203は熱画像撮影装置101の電源オン/オフのためのスイッチである。
スロット204は、外部メモリ111及び第二温度データ変換部114の間でデータの入出力を行うためのインタフェースである。
As shown in FIG. 2A, the thermal
As shown in FIG. 2A, a slot 204, a menu selection button 205, and an image storage button are provided on the side surface of the main body of the
A
The slot 204 is an interface for inputting / outputting data between the
メニュー選択ボタン205は、LCD202に表示される複数の選択項目のうち一つを選択するために、カーソルを移動する機能と、カーソルで選択した項目に「入る」指示を行う機能とを有するボタンである。なお、メニュー選択ボタン205の操作方法については、図3にて後述する。
第一温度データ保存ボタン206は、LCD202に表示されている熱画像に対応する測定対象物の温度データを第一温度データ記憶部106に記憶するボタンである。
The menu selection button 205 is a button having a function of moving the cursor to select one of a plurality of selection items displayed on the
The first temperature data storage button 206 is a button for storing the temperature data of the measurement object corresponding to the thermal image displayed on the
図2(a)及び(b)に示すように、本体上面には、ファインダ207と図1に示す操作部118の一例であるオートボタン208、キャンセルボタン209及び画像取り込みボタン210が設けられている。
ファインダ207は、表示部123の一例であり、LCD202と同様の画面が表示される。
オートボタン208は、画像処理設定部119における各種設定の設定値を自動的に決定するボタンである。
キャンセルボタン209は、メニュー選択ボタン205での「入る」指示をキャンセルするボタンである。
画像取り込みボタン210は、LCD202に表示されている画面をフリーズ状態にするボタンである。
As shown in FIGS. 2A and 2B, a finder 207 and an
The viewfinder 207 is an example of the
The
The cancel
The
図示しない熱画像撮影装置101本体の底面は、三脚を装着可能なねじ穴等の構造を有している。
ユーザは、熱画像撮影装置101に三脚を装着し、手動で熱画像撮影装置101を移動させる。そして、ユーザの所望する位置まで熱画像撮影装置101を移動させることにより、ユーザの所望する範囲の撮影を行う。
The bottom surface of the main body of the thermal imaging apparatus 101 (not shown) has a structure such as a screw hole to which a tripod can be attached.
The user attaches a tripod to the
図3(a)及び(b)は、メニュー選択ボタン205の斜視図及びメニュー選択ボタン205を上方から見た図である。
図3に示すように、メニュー選択ボタン205は、「上」、「下」、「左」及び「右」の4方向に傾けることができるようになっている。ユーザは、メニューボタンを4方向のうちいずれかの方向に傾けることにより、LCD202に表示されるカーソルを移動させる。
また、メニュー選択ボタン205は、矢印の方向に押し込めるようになっている。ユーザは、メニューボタンを押し込むことにより、LCD202に表示されるカーソルの位置する項目に対して「入る」指示を行う。
3A and 3B are a perspective view of the menu selection button 205 and a view of the menu selection button 205 as viewed from above.
As shown in FIG. 3, the menu selection button 205 can be tilted in four directions of “up”, “down”, “left”, and “right”. The user moves the cursor displayed on the
The menu selection button 205 can be pushed in the direction of the arrow. The user gives an “enter” instruction to the item at the cursor position displayed on the
図4(a)、(b)及び(c)は、LCDに標示される画面である。
図4(a)、(b)及び(c)の各設定画面は、ユーザによるメニュー選択ボタン205の操作に基づいて表示部123に表示される前述のパラメータ設定モードの実行画面である。すなわち、ユーザによるメニュー選択ボタン205の操作と連動して、図1に示すモード切替スイッチ122は、パラメータ設定画面生成部120側に接続される。これにより、LCD202等の表示部123に図4(a)、(b)及び(c)に示す各設定画面が表示される。
4A, 4B and 4C are screens displayed on the LCD.
Each of the setting screens in FIGS. 4A, 4B, and 4C is an execution screen for the above-described parameter setting mode displayed on the
図4(a)は、第一熱画像及び第二熱画像の透明度を調整する透明度設定画面402である。
透明度設定画面402は、温度データを熱画像データに変換した際の熱画像の透明度を設定するグラフィカルユーザインターフェース(GUI)である。この透明度設定画面402は、選択カーソル403、第一の透明度設定バー404、第二の透明度設定バー405、第一の透明度調整カーソル406及び第二の透明度調整カーソル407からなる画面である。
選択カーソル403は、図3に示すメニュー選択ボタン205の操作により、第一の透明度設定バー404及び第二の透明度設定バー405のうちいずれか一方を選択するカーソルである。なお、選択カーソル403を移動させる際、ユーザは、メニュー選択ボタン205を「上方向」あるいは「下方向」のいずれかの方向に傾ければよい。
FIG. 4A is a transparency setting screen 402 for adjusting the transparency of the first thermal image and the second thermal image.
The transparency setting screen 402 is a graphical user interface (GUI) for setting the transparency of the thermal image when the temperature data is converted into thermal image data. The transparency setting screen 402 is a screen including a selection cursor 403, a first
The selection cursor 403 is a cursor for selecting one of the first
第一の透明度設定バー404及び第二の透明度設定バー405には、第一熱画像及び第二熱画像の第二透明度を示す0%〜100%の値が表示される。透明度0パーセントとは、不透明のことである。透明度を高く設定すればするほど、熱画像の透明度が高くなる。
第一の透明度設定バー404及び第二の透明度設定バー405上には、第一の透明度調整カーソル406及び第二の透明度調整カーソル407が表示される。ユーザは、メニュー選択ボタン205を操作し、これらの透明度調整カーソルを移動させることにより、第一熱画像及び第二熱画像の透明度を独立的に調整する。なお、透明度調整カーソルを移動させる際、ユーザは、メニュー選択ボタン205を「右方向」あるいは「左方向」のいずれかの方向に傾ければよい。
In the first
On the first
図4(b)は、第一熱画像及び第二熱画像のカラーテーブルを選択するカラーテーブル選択画面408である。
カラーテーブル選択画面408は、温度データを熱画像データに変換する際、熱画像に色をつけるためのカラーテーブル409を選択するGUIである。カラーテーブル選択画面408は、選択カーソル403、第一のカラーテーブル選択410、第二のカラーテーブル選択411からなる画面である。
選択カーソル403は、メニュー選択ボタン205に対するユーザの操作により、第一のカラーテーブル選択410及び第二のカラーテーブル選択411のうちいずれか一方を選択するカーソルである。なお、選択カーソル403を移動させる際、ユーザは、メニュー選択ボタン205を「上方向」あるいは「下方向」のいずれかの方向に傾ければよい。
FIG. 4B is a color table selection screen 408 for selecting a color table for the first thermal image and the second thermal image.
The color table selection screen 408 is a GUI for selecting a color table 409 for coloring a thermal image when converting temperature data into thermal image data. The color table selection screen 408 is a screen including a selection cursor 403, a first color table selection 410, and a second color table selection 411.
The selection cursor 403 is a cursor for selecting one of the first color table selection 410 and the second color table selection 411 by a user operation on the menu selection button 205. When the selection cursor 403 is moved, the user may tilt the menu selection button 205 in either the “upward direction” or the “downward direction”.
第一のカラーテーブル選択410及び第二のカラーテーブル選択411は、例えばカラーポジ256、カラーネガ256及びモノポジ16等の複数のカラーテーブル409から1つを選択できるようになっている。これらのカラーテーブル409は、図示しない記憶装置に予め記憶しておく。なお、カラーテーブル409とは、温度データを熱画像データに変換する際に、各温度ごとに割り当てる色を示す数値データからなるテーブルのことである。例えば、カラースケールが「カラーポジ256」の場合は、カラーの256階調の色を温度データに割り当てる。また、カラースケールが「モノポジ16」の場合は、白黒の16階調の色を温度データに割り当てる。ここで、第一のカラーテーブル選択410及び第二のカラーテーブル選択411を変更する際に、ユーザは、メニュー選択ボタン205を「右方向」あるいは「左方向」のいずれかの方向に傾ければよい。 The first color table selection 410 and the second color table selection 411 can select one of a plurality of color tables 409 such as a color positive 256, a color negative 256, and a mono positive 16, for example. These color tables 409 are stored in advance in a storage device (not shown). The color table 409 is a table composed of numerical data indicating colors assigned for each temperature when the temperature data is converted into thermal image data. For example, when the color scale is “color positive 256”, 256 colors of color are assigned to the temperature data. Further, when the color scale is “mono positive 16”, 16 monochrome gradation colors are assigned to the temperature data. Here, when changing the first color table selection 410 and the second color table selection 411, the user can tilt the menu selection button 205 in either the “right direction” or the “left direction”. Good.
図4(c)は、第一熱画像及び第二熱画像の温度レベルを調整する温度レベル設定画面412である。温度レベル設定画面412は、温度データを熱画像データに変換する際の温度レベルを設定するGUIである。この透明度調整画面は、選択カーソル403、温度レベル設定バー413、第二の温度レベル設定バー414、第一の温度レベル調整カーソル415及び第二の温度レベル調整カーソル416からなる画面である。
選択カーソル403は、メニュー選択ボタン205に対するユーザの操作により、第一の温度レベル設定バー413及び第二の温度レベル設定バー414のうちいずれか一方を選択するカーソルである。なお、選択カーソル403を移動させる際に、ユーザは、メニュー選択ボタン205を「上方向」あるいは「下方向」のいずれかの方向に傾ければよい。
FIG. 4C is a temperature level setting screen 412 for adjusting the temperature levels of the first thermal image and the second thermal image. The temperature level setting screen 412 is a GUI for setting a temperature level when converting temperature data into thermal image data. The transparency adjustment screen is a screen including a selection cursor 403, a temperature
The selection cursor 403 is a cursor for selecting one of the first temperature
第一の温度レベル設定バー413及び第二の温度レベル設定バー414には、第一熱画像及び第二熱画像の温度レベルを示す−20℃〜100℃が表示される。
第一の温度レベル設定バー413及び第二の温度レベル設定バー414上には、第一の温度レベル調整カーソル415及び第二の温度レベル調整カーソル416が表示される。ユーザは、メニュー選択ボタン205を操作し、これらの温度レベル調整カーソルを移動させることにより、第一熱画像及び第二熱画像の温度レベルを独立的に調整する。なお、温度レベル調整カーソルを移動させる際には、ユーザは、メニュー選択ボタン205を「右方向」あるいは「左方向」のいずれかの方向に傾ければよい。
ここで、温度レベルとは、熱画像の表示中心温度のことである。例えば、温度レベルを20℃に設定すると、カラーテーブル選択画面408上で選択されるカラーテーブル409に基づいて、熱画像に20℃を中心として色を割り当てる。
The first temperature
A first temperature level adjustment cursor 415 and a second temperature level adjustment cursor 416 are displayed on the first temperature
Here, the temperature level is the display center temperature of the thermal image. For example, when the temperature level is set to 20 ° C., a color is assigned to the thermal image centering on 20 ° C. based on the color table 409 selected on the color table selection screen 408.
透明度設定画面402、カラーテーブル選択画面408及び温度レベル設定画面412にて設定された各設定値は、図示しないRAMに記憶され、温度データを熱画像データに変換する際に使用される。 Each setting value set on the transparency setting screen 402, the color table selection screen 408, and the temperature level setting screen 412 is stored in a RAM (not shown) and used when converting temperature data into thermal image data.
次に、本実施形態に係る熱画像撮影装置の、動作について説明する。
図5は、熱画像撮影装置のLCD202に表示される過去に撮影した建造物の熱画像を示す図である。
以下、図5に示される、過去に撮影された建造物の熱画像がどのようにして表示されるかについて、その表示手順を説明する。
Next, the operation of the thermal image capturing apparatus according to this embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a thermal image of a building photographed in the past displayed on the
Hereinafter, the display procedure of how the thermal image of the building taken in the past shown in FIG. 5 is displayed will be described.
外部メモリ111あるいはバッファメモリ110には、過去に計測された建造物の温度データを示す第二温度データが記憶されている。この第二温度データは、制御部117の選択スイッチ112の切り替え制御に基づいて、外部メモリ111あるいはバッファメモリ110のいずれか一方から第二温度データ記憶部113へ出力される。
The
この第二温度データは、第二温度データ記憶部113に一時記憶され、所定のタイミングで第二温度データ変換部114へ出力される。第二温度データ記憶部113から第二温度データ変換部114へ出力された第二温度データは、ユーザが入力する画像処理設定部119の設定に基づいて、過去の建造物の熱画像502を示す第二熱画像データに変換される。ここで、画像処理設定部119にした設定とは、ユーザが図4(a)、(b)及び(c)に示すGUIを用いて行う「透明度」、「カラーテーブル」及び「温度レベル」の設定のことである。本例では、ユーザにより画像処理設定部119に設定された第二の透明度設定バー405、第二のカラーテーブル選択411及び第二の温度レベル設定バー414が、図4(b)及び(c)に示すように「20%」、「カラーポジ256」及び「10℃」であるとする。つまり、第二温度データ変換部114で生成された第二熱画像データに対応する過去の建造物の熱画像502は、透明度が20%、色が256階調のカラースケール、且つ256階調の色の中心色に対応する温度が10℃という特徴を持つ画像となる。
The second temperature data is temporarily stored in the second temperature
第二温度データ変換部114で生成された、過去の建造物の熱画像502の第二熱画像データは、第二熱画像記憶部115に入力され、一時的に記憶される。第二熱画像記憶部115に記憶された第二熱画像データは、スイッチ116、画像合成部109及びモード切替スイッチ122を通じて、LCD202等の表示部123に入力される。これにより、LCD202には、過去の建造物の熱画像502が表示される。
The second thermal image data of the past thermal image 502 generated by the second temperature
図6(a)は、本実施形態に係る熱画像撮影装置による測定対象物の撮影の様子を示す図である。例えば、測定対象物602及び熱画像撮影装置101が、図6(a)に示す位置関係であるとする。この場合、熱画像撮影装置101が撮影できる範囲は、撮影範囲603である。ここで、測定対象物602は、過去に撮影された建造物であって、図5に示されるように、その熱画像が外部メモリ111あるいはバッファメモリ110に記憶されている建造物である。
図6(b)は、図6(a)に示す熱画像撮影装置101のLCD202に表示される合成熱画像を示す図である。実線は、現在撮影中の建造物の熱画像604である。破線は、図5に示すような過去の建造物の熱画像502を示している。LCD202に表示されている画面右側には、現在撮影中の建造物の温度、つまり撮影中の建造物の熱画像の色と対応するカラーバー605がある。
FIG. 6A is a diagram illustrating a state of photographing a measurement object by the thermal image photographing device according to the present embodiment. For example, it is assumed that the
FIG. 6B is a diagram showing a synthesized thermal image displayed on the
以下、LCD202に表示される合成熱画像606の表示手順について説明する。
ただし、予め画像合成部109には、図5に示す過去の建造物の熱画像502の第二熱画像データが入力されているものとする。
Hereinafter, the display procedure of the synthesized
However, it is assumed that the second thermal image data of the thermal image 502 of the past building shown in FIG.
まず、ユーザは、熱画像撮影装置101の電源スイッチ203をオンにする。すると、熱画像撮影装置101は、自動的に前述の撮影モードに設定され、モード切替スイッチ122は画像合成部109の方に接続される。ただし、予め前述のパラメータ設定モードが設定されている場合、キャンセルボタン209を所定の回数押すことにより、制御部はモード切替スイッチ122を画像合成部109の方に接続させ、設定を撮影モードに切り替えることができる。
First, the user turns on the
撮影範囲603にある建造物に対してレンズ102から集光した赤外光は、赤外線検出器103に入力され、その赤外エネルギーが検出される。赤外線検出器103で検出された赤外エネルギーは、増幅器104で増幅された後、A/D変換器105により撮影範囲603にある建造物の表面温度のデジタルデータである第一温度データに変換される。建造物の第一温度データは、第一温度データ記憶部106に一時記憶され、第一温度データ変換部107へ入力される。ただし、第一温度データ記憶部106に記憶される第一温度データは、随時更新される。そのため、第一温度データ変換部107へ入力される第一温度データは、最新のものである。
Infrared light collected from the
第一温度データ記憶部106から第一温度データ変換部107へ出力された第一温度データは、ユーザが設定した画像処理設定部119の設定値に基づいて、撮影中の建造物の熱画像604を示す第一熱画像データに変換される。ここで、画像処理設定部119の設定値とは、ユーザが図4(a)、(b)及び(c)に示すGUIを用いて画像処理設定部119に対して行う「透明度」、「カラーテーブル」及び「温度レベル」の設定値のことである。本例では、ユーザにより画像処理設定部119に設定された第一の透明度設定バー404、第一のカラーテーブル選択410及び第一の温度レベル設定バー413が、図4(b)及び(c)に示すように「70%」、「モノポジ16」及び「20℃」であるとする。この設定値の場合、第一温度データ変換部107で生成された第一熱画像データに対応する撮影中の建造物の熱画像604は、透明度が70%、色が16階調のグレースケール、且つ16階調の色の中心に対応する温度が20℃という特徴を持つ画像となる。
The first temperature data output from the first temperature
第一温度データ変換部107で生成された、撮影中の建造物の熱画像を示す第一熱画像データは、第一熱画像記憶部108に入力され、一時的に記憶され、画像合成部109に入力される。
The first thermal image data indicating the thermal image of the building being photographed generated by the first temperature
一方、画像処理設定部119に設定した第一のカラーテーブル選択410及び第一の温度レベル設定バー413(図4(b)及び(c)を参照)の設定値は、パラメータ表示画像生成部121に入力される。すると、画像処理設定部119からパラメータ表示画像生成部121に入力された第一のカラーテーブル選択410及び第一の温度レベル設定バー413の設定値に基づいて、カラーバー605の画像データが生成される。上述したように、画像処理設定部119に設定した第一のカラーテーブル選択410及び第一の温度レベル設定バー413は、図4(b)及び(c)に示すように「モノポジ16」及び「20℃」である。
On the other hand, the setting values of the first color table selection 410 and the first temperature level setting bar 413 (see FIGS. 4B and 4C) set in the image
第一温度レベルは、「20℃」と設定されているので、カラーバー605は、20℃を中心とした所定の範囲である0℃〜40℃の温度を示す。また、第一のカラーテーブル選択410は、「モノポジ16」が選択されているので、カラーバー605は、グレースケールの16階調のグラデーションとなる。また、カラーバー605の黒色部分は40℃であり、白色部分は0℃である。 Since the first temperature level is set to “20 ° C.”, the color bar 605 indicates a temperature of 0 ° C. to 40 ° C. which is a predetermined range centering on 20 ° C. In the first color table selection 410, since “mono positive 16” is selected, the color bar 605 has a gray scale gradation of 16 gradations. The black portion of the color bar 605 is 40 ° C., and the white portion is 0 ° C.
パラメータ画像生成部121で生成されたカラーバー605の画像データは、画像合成部109に入力される。
The image data of the color bar 605 generated by the parameter
一方、画像合成部109では、第一熱画像記憶部108、第二熱画像記憶部115及びパラメータ表示画像生成部121から出力される撮影中の建造物の熱画像604を示す第一熱画像データと、過去の建造物の熱画像502を示す第二熱画像データとが合成され、カラーバー605とともに合成熱画像606として生成される。そして、この合成熱画像606は、モード切替スイッチ122を経てLCD202に表示される。
On the other hand, in the
以上の手順により、本実施例に係る熱画像撮影装置のLCD202には合成熱画像606が表示される。
Through the above procedure, the synthesized
次に、ユーザの所望する時点の第一温度データ取得方法について説明する。ここでのユーザの所望する時点とは、LCD202に表示される第一熱画像と第二熱画像の幾何的特徴が重なる瞬間のことをさす。
上述したように、建造物602及び熱画像撮影装置101が、図6(a)に示す位置関係にあり、前述の撮影モードである場合、熱画像撮影装置101のLCD202には図6(b)に示す合成熱画像606が表示される。
Next, a first temperature data acquisition method at a time point desired by the user will be described. Here, the point in time desired by the user refers to the moment when the geometric features of the first thermal image and the second thermal image displayed on the
As described above, when the
ユーザは、過去の建造物の熱画像502の幾何的特徴と、撮影中の建造物604の熱画像の幾何的特徴とが一致するように、LCD202に表示される合成熱画像606を確認しながら、熱画像撮影装置101を移動させる。本例では、ユーザが熱画像撮影装置101を図6(a)に示す位置から図7(a)に示す位置まで移動させことにより、熱画像撮影装置101は、図7(b)に示す、過去の建造物の熱画像502と撮影中の建造物の熱画像703との幾何的特徴の一致する合成熱画像702を撮影する。そして、熱画像撮影装置101のLCD202に合成熱画像702が表示されている間に、ユーザは熱画像撮影装置101の第一温度データ保存ボタン206(図2を参照)を押すことにより、制御部117は撮影中の建造物の熱画像703に対応する、第一温度データ記憶部106に記憶された第一温度データを第一温度データ記憶部106の所定の領域に保存する。
The user confirms the synthesized
以上説明したように、本例では、過去に撮影された第二熱画像上に、現在撮影の第一熱画像をリアルタイムで表示し、第二熱画像と第一熱画像の幾何的特徴の一致した時刻において、第一熱画像に対応する第一温度データを取得できる。
これにより、測定対象物の、同じ場所の温度データを常に計測できるようになり、測定対象物の表面温度の永年変化の計測を容易且つ正確に行うことができる。
As described above, in this example, the first thermal image currently captured is displayed in real time on the second thermal image captured in the past, and the geometric characteristics of the second thermal image and the first thermal image match. At the time, the first temperature data corresponding to the first thermal image can be acquired.
Thereby, it becomes possible to always measure the temperature data of the measurement object at the same place, and it is possible to easily and accurately measure the secular change of the surface temperature of the measurement object.
また、本例では、熱画像同士の位置合わせに基準画像として第二熱画像を利用しているので、計測者の主観に寄らず定量的な第一温度データの測定が可能となる。
また、本例では、装置内において、第一熱画像と第二熱画像の合成を行うようにしているので、計測後の画像合成処理が不要になり、安価な計測ができる。
更に、本例では、熱画像同士比較を行うので、画像の視野範囲及び光軸が同じとなり、測定距離に依存しない計測が可能である。
In this example, since the second thermal image is used as a reference image for alignment between thermal images, quantitative first temperature data can be measured regardless of the subjectivity of the measurer.
Further, in this example, since the first thermal image and the second thermal image are synthesized in the apparatus, the image synthesis process after the measurement becomes unnecessary, and inexpensive measurement can be performed.
Furthermore, in this example, since thermal images are compared with each other, the visual field range and the optical axis of the images are the same, and measurement independent of the measurement distance is possible.
なお、本例では、第一熱画像の幾何的特徴と第二熱画像の幾何的特徴が一致する時点において第二熱画像に対応する第二温度データを取得するようにしたが、第一熱画像の幾何的特徴と第二熱画像の幾何的特徴が一致する時点において、画像取り込みボタン210により一旦画面をフリーズさせてからそのフリーズ画面に表示されている第二熱画像に対応する第二温度データを取得できるようにしてもよい。
In this example, the second temperature data corresponding to the second thermal image is acquired when the geometric feature of the first thermal image matches the geometric feature of the second thermal image. When the geometric feature of the image matches the geometric feature of the second thermal image, the second temperature corresponding to the second thermal image displayed on the freeze screen after the screen is once frozen by the
また、本例では、温度データを熱画像データに変換する際の画像処理に必要な各設定値(図4を参照)は、GUIに対するユーザの操作によって設定されたが、オートボタン208を押すことにより自動的に各設定値が設定されるようにしてもよい。
In this example, each setting value (see FIG. 4) necessary for image processing when converting temperature data into thermal image data is set by a user operation on the GUI, but the
また、本例では、第一熱画像及び第二熱画像それぞれの幾何的特徴の一致する時点における第一温度データを計測するようにしたが、第一熱画像及び第二熱画像における特徴的な輪郭をそれぞれ抽出し、それらの輪郭がお互い一致する時点における第一温度データを計測するようにしてもよい。 Further, in this example, the first temperature data at the time when the geometric characteristics of the first thermal image and the second thermal image coincide with each other is measured, but the characteristic in the first thermal image and the second thermal image is measured. The contours may be extracted, and the first temperature data at the time when the contours coincide with each other may be measured.
以上、本発明の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことはいうもでもない。 As mentioned above, although the example of embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment example, Unless it deviates from the summary of this invention described in the claim, other modifications Needless to say, application examples are included.
101…熱画像撮影装置、102…レンズ、103…赤外線検出器、104…増幅器、105…A/D変換器、106…第一温度データ記憶部、107…第一温度データ変換部、108…第一熱画像記憶部、109…画像合成部、110…バッファメモリ、111…外部メモリ、112…選択スイッチ、113…第二温度データ記憶部、114…第二温度データ変換部、115…第二熱画像記憶部、116…スイッチ、117…制御部、118…操作部、119…画像処理設定部、120…パラメータ設定画像生成部、121…パラメータ表示画像生成部、122…モード切替スイッチ、123…表示部、202…LCD、203…電源スイッチ、204…スイッチ、205…メニュー選択ボタン、206…第一温度データ保存ボタン、207…ファインダ、208…オートボタン、209…キャンセルボタン、210…画像取り込みボタン、402…透明度設定画面、408…カラーテーブル選択画面、412…温度レベル設定画面、502…過去の建造物の熱画像、602…測定対象物、603…撮影範囲、604…撮影中の建造物の熱画像、605…カラーバー、606…合成熱画像、702…合成熱画像
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記温度計測部で計測された第一温度データを保存する第一温度データ記憶部と、
前記第一温度データの温度値ごとに所定の色を示す数値データを割り当てることにより、前記第一温度データを第一熱画像データに変換する第一温度データ変換部と、
予め計測した前記測定対象物の温度データである第二温度データを記憶する第二温度データ記憶部と、
前記第二温度データの温度値ごとに所定の色を示す数値データを割り当てることにより、前記第二温度データを第二熱画像データに変換する第二温度データ変換部と、
前記第二熱画像データに前記第一熱画像データを合成する画像合成部と、
前記画像合成部で合成された画像を表示する表示部と、
を具備することを特徴とする熱画像撮影装置。 A temperature measurement unit that measures first temperature data that is temperature data of the measurement object;
A first temperature data storage unit for storing first temperature data measured by the temperature measurement unit;
A first temperature data conversion unit for converting the first temperature data into first thermal image data by assigning numerical data indicating a predetermined color for each temperature value of the first temperature data;
A second temperature data storage unit for storing second temperature data which is temperature data of the measurement object measured in advance;
A second temperature data converter that converts the second temperature data into second thermal image data by assigning numerical data indicating a predetermined color for each temperature value of the second temperature data;
An image synthesis unit for synthesizing the first thermal image data with the second thermal image data;
A display unit for displaying the image synthesized by the image synthesis unit;
A thermal image capturing apparatus comprising:
前記第一温度データ変換部及び前記第二温度データ変換部は、前記画像処理設定部に設定された透明度に基づいて前記第一温度データ及び前記第二温度データを第一熱画像データ及び第二熱画像データに変換することを特徴とする請求項1に記載の熱画像撮影装置。 Furthermore, the first temperature data conversion unit and the second temperature data conversion unit comprises an image processing setting unit capable of independently setting the transparency of the first thermal image data and the second thermal image data,
The first temperature data conversion unit and the second temperature data conversion unit convert the first temperature data and the second temperature data into the first thermal image data and the second based on the transparency set in the image processing setting unit. The thermal image capturing apparatus according to claim 1, wherein the thermal image data is converted into thermal image data.
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