JP2022063622A - Measurement device and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーモグラフィ装置等、測定対象の温度を測定する測定装置および測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method for measuring the temperature of a measurement target, such as a thermography device.
従来、撮影対象の熱分布を示す熱画像を撮影するサーモグラフィ装置を用いて、各種工程や製品の検査を行う技術が知られている。このような技術の一例として、サーモグラフィ装置を用いて、ホットメルトによる接着状態の検査を行う技術が知られている。例えば、サーモグラフィ装置を用いて撮影された熱画像に基づいて、ホットメルトの量、位置、飛び散り若しくは伸びを判定し、判定結果に基づいて、ホットメルトの接着状態を判定するものが知られている。 Conventionally, there is known a technique for inspecting various processes and products by using a thermography device that captures a thermal image showing a thermal distribution of an imaging target. As an example of such a technique, a technique for inspecting an adhesive state by hot melt using a thermography device is known. For example, there is known one that determines the amount, position, splattering or elongation of hot melt based on a thermal image taken by using a thermography device, and determines the adhesion state of hot melt based on the determination result. ..
このようなサーモグラフィ装置は、測定対象から発せられる赤外線の放射輝度に基づいて、測定対象における温度を測定するので、放射輝度と温度との対応を校正する必要がある。このような校正においては、例えば、測定対象からサーモグラフィ装置までの距離を固定した状態で、測定対象の温度とサーモグラフィ装置が取得した撮影輝度との対応が校正される。 Since such a thermography device measures the temperature in the measurement target based on the radiance of infrared rays emitted from the measurement target, it is necessary to calibrate the correspondence between the radiance and the temperature. In such calibration, for example, the correspondence between the temperature of the measurement target and the shooting brightness acquired by the thermography device is calibrated while the distance from the measurement target to the thermography device is fixed.
しかしながら、このような校正が行われたサーモグラフィ装置においては、測定時における測定対象とサーモグラフィ装置との距離が校正時と異なる場合には、撮影輝度と温度との対応が変化するため、正しい温度を測定することができなくなる。 However, in a thermography device that has been calibrated in this way, if the distance between the measurement target and the thermography device at the time of measurement is different from that at the time of calibration, the correspondence between the shooting brightness and the temperature changes, so the correct temperature is used. It becomes impossible to measure.
本願はこのような課題を解決するためのものであり、サーモグラフィ装置が測定する温度の測定精度を向上させることを目的としている。 The present application is to solve such a problem, and aims to improve the measurement accuracy of the temperature measured by a thermography apparatus.
本願に係る測定装置は、測定対象から放射された電磁波を測定する測定部と測定対象との間の距離を示す距離情報を取得する取得部と、測定部による測定結果に基づいて、測定対象の温度を算出する算出部と、算出部により算出された温度を、距離情報が示す距離に基づいて補正する補正部とを備える。 The measuring device according to the present application is a measuring unit that measures an electromagnetic wave radiated from a measuring object, an acquisition unit that acquires distance information indicating a distance between the measuring object, and a measuring unit based on the measurement results of the measuring unit. It is provided with a calculation unit for calculating the temperature and a correction unit for correcting the temperature calculated by the calculation unit based on the distance indicated by the distance information.
上記測定装置において、取得部は、測定対象から放射された赤外線を測定する測定部と、測定対象との間の距離を示す距離情報を取得してもよい。 In the above measuring device, the acquisition unit may acquire distance information indicating the distance between the measurement unit that measures infrared rays emitted from the measurement target and the measurement target.
また、上記測定装置において、取得部は、測定対象から放射された赤外線の放射輝度を測定する測定部と、測定対象との間の距離を示す距離情報を取得し、算出部は、測定部が測定した赤外線の放射輝度に基づいて、測定対象の温度を算出してもよい。 Further, in the above measuring device, the acquisition unit acquires distance information indicating the distance between the measurement unit that measures the radiation brightness of the infrared rays emitted from the measurement target and the measurement target, and the calculation unit is the measurement unit. The temperature of the object to be measured may be calculated based on the measured infrared radiation brightness.
また、上記測定装置において、取得部は、測定部が電磁波を測定する測定面と、前記測定対象との間の距離を示す距離情報を取得してもよい。 Further, in the above-mentioned measuring device, the acquisition unit may acquire distance information indicating the distance between the measurement surface on which the measurement unit measures electromagnetic waves and the measurement target.
また、上記測定装置において、取得部は、測定面に測定対象の像が所定の態様で結像した際におけるレンズと測定面との距離に基づいて、測定面と測定対象との間の距離を推定してもよい。 Further, in the above measuring device, the acquisition unit determines the distance between the measuring surface and the measuring object based on the distance between the lens and the measuring surface when the image of the measuring object is formed on the measuring surface in a predetermined mode. You may estimate.
また、上記測定装置において、取得部は、利用者が入力した距離情報を取得してもよい。 Further, in the above measuring device, the acquisition unit may acquire the distance information input by the user.
また、上記測定装置において、取得部は、所定の測距装置が測定した、測定部と測定対象との間の距離を示す距離情報を取得してもよい。 Further, in the above measuring device, the acquisition unit may acquire distance information indicating the distance between the measuring unit and the measurement target measured by the predetermined distance measuring device.
また、上記測定装置において、補正部は、所定の温度を有する所定の測定対象と所定の測定装置において電磁波を測定する測定面との間の距離、所定の測定対象の温度、もしくは、所定の測定装置が有するレンズと測定面との間の距離の少なくともいずれか1つを変化させながら当該所定の測定装置が測定した温度に基づいて生成された補正式であって、所定の測定対象と結像面との間の距離に基づいて所定の測定装置が測定した温度を所定の測定対象の温度に補正する補正式を用いて、算出部が算出した温度を補正してもよい。 Further, in the above measuring device, the correction unit is a distance between a predetermined measurement target having a predetermined temperature and a measurement surface for measuring electromagnetic waves in the predetermined measurement device, a temperature of the predetermined measurement target, or a predetermined measurement. A correction formula generated based on the temperature measured by the predetermined measuring device while changing at least one of the distances between the lens and the measuring surface of the device, and forming an image with a predetermined measurement target. The temperature calculated by the calculation unit may be corrected by using a correction formula for correcting the temperature measured by a predetermined measuring device to the temperature of a predetermined measurement target based on the distance from the surface.
また、上記測定装置において、補正部は、測定対象から測定部までの距離に基づいて温度を補正する一次多項式を用いて、算出部が算出した温度を補正してもよい。 Further, in the above measuring device, the correction unit may correct the temperature calculated by the calculation unit by using a linear polynomial that corrects the temperature based on the distance from the measurement target to the measurement unit.
また、上記測定装置において、補正部は、それぞれ異なる範囲の温度を補正する複数の補正式のうち、算出部が算出した温度と対応する補正式を用いてもよい。 Further, in the above measuring device, the correction unit may use a correction formula corresponding to the temperature calculated by the calculation unit among a plurality of correction formulas for correcting the temperature in different ranges.
また、上記測定装置において、算出部は、複数の補正式のうち、算出部が算出した温度を含む範囲における誤差率が最も低い補正式を用いてもよい。 Further, in the above measuring device, the calculation unit may use the correction formula having the lowest error rate in the range including the temperature calculated by the calculation unit among the plurality of correction formulas.
また、上記測定装置において、取得部は、測定部のレンズの焦点距離と、測定対象から測定部において電磁波を測定する測定面までの距離を示す距離情報とを取得し、補正部は、焦点距離と、距離情報とに基づいて、算出部が算出した温度を補正してもよい。 Further, in the above measuring device, the acquisition unit acquires the focal distance of the lens of the measurement unit and the distance information indicating the distance from the measurement target to the measurement surface where the electromagnetic wave is measured in the measurement unit, and the correction unit obtains the focal distance. And the temperature calculated by the calculation unit may be corrected based on the distance information.
また、上記測定装置において、補正部は、距離情報が示す距離と、測定部が有するレンズの特性とに基づいて、算出部が算出した温度を補正してもよい。 Further, in the measuring device, the correction unit may correct the temperature calculated by the calculation unit based on the distance indicated by the distance information and the characteristics of the lens possessed by the measurement unit.
また、上記測定装置において、取得部は、測定部として動作する撮影装置から測定結果をさらに取得してもよい。 Further, in the above-mentioned measuring device, the acquisition unit may further acquire the measurement result from the photographing apparatus operating as the measuring unit.
また、上記測定装置は、測定部として動作する撮影部をさらに有していてもよい。 Further, the measuring device may further have a photographing unit that operates as a measuring unit.
上述した測定装置によれば、測定対象から放射された赤外線等の電磁波を測定する測定部と、測定対象との間の距離を示す距離情報を取得する。例えば、測定装置は、利用者が入力した距離情報を取得してもよく、測定部と測定対象との間の距離を測距する所定の測距装置が測定した距離を示す距離情報を取得してもよい。そして、測定装置は、測定部の測定結果から、測定対象の温度を算出するとともに、距離情報が示す距離に基づいて、算出した温度の補正を行う。このような処理の結果、測定装置は、測定対象との距離が校正時から変化した場合であっても、測定対象の温度を精度良く測定することができる。また、測定装置は、測定対象との距離が校正時から変化した場合に、再度の校正を行わずとも、測定対象の温度を測定することができる。 According to the above-mentioned measuring device, distance information indicating the distance between the measuring unit for measuring electromagnetic waves such as infrared rays emitted from the measuring target and the measuring target is acquired. For example, the measuring device may acquire the distance information input by the user, and acquires the distance information indicating the distance measured by a predetermined distance measuring device that measures the distance between the measuring unit and the measurement target. You may. Then, the measuring device calculates the temperature of the measurement target from the measurement result of the measuring unit, and corrects the calculated temperature based on the distance indicated by the distance information. As a result of such processing, the measuring device can accurately measure the temperature of the measurement target even when the distance to the measurement target changes from the time of calibration. Further, the measuring device can measure the temperature of the measurement target without performing calibration again when the distance to the measurement target changes from the time of calibration.
次に、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。 Next, an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals will be given to the components common to each embodiment, and the repeated description will be omitted.
[原理]
サーモグラフィ装置は、撮像素子を用いて、測定対象から発生された赤外線の放射輝度を測定し、測定した放射輝度に応じて、測定対象の温度を測定する。例えば、サーモグラフィ装置は、黒体炉の温度を変更させながら黒体炉から生じた赤外線の放射輝度を測定することで、放射輝度と温度との対応を示す対応情報を校正する。そして、サーモグラフィ装置は、測定対象から生じた放射輝度から、校正された対応情報(以下、「校正情報」と記載する。)に基づいて、測定対象の温度を算出する。
[principle]
The thermography device uses an image pickup element to measure the radiance of infrared rays generated from the measurement target, and measures the temperature of the measurement target according to the measured radiance. For example, the thermography apparatus calibrates the correspondence information indicating the correspondence between the radiance and the temperature by measuring the radiance of infrared rays generated from the blackbody furnace while changing the temperature of the blackbody furnace. Then, the thermography device calculates the temperature of the measurement target from the radiance generated from the measurement target based on the calibrated correspondence information (hereinafter, referred to as “calibration information”).
以下、図1を用いて、本実施形態に係るサーモグラフィ装置が、測定対象の温度を測定する処理の原理を説明する。図1は、実施形態に係るサーモグラフィ装置が実行する処理の原理の一例を示す図である。なお、図1では、測定対象としての黒体炉1およびサーモグラフィ装置のうち、測定対象から発せられた赤外線の放射輝度を測定する赤外線カメラ2を示した。 Hereinafter, with reference to FIG. 1, the principle of the process in which the thermography apparatus according to the present embodiment measures the temperature of the measurement target will be described. FIG. 1 is a diagram showing an example of the principle of processing executed by the thermography apparatus according to the embodiment. Note that FIG. 1 shows an infrared camera 2 that measures the radiance of infrared rays emitted from the measurement target among the blackbody furnace 1 as the measurement target and the thermography device.
図1に示す例では、赤外線カメラ2は、黒体炉1から発せられたレンズ3と、レンズ3により結像された黒体炉1の像を撮影する撮像素子、すなわち、電磁波を測定する測定面であるFPA(Focal Plane Array)4を有する。また、以下の説明では、黒体炉1からFPA4までの距離を測定距離「d」とし、レンズ3からFPA4までの距離をレンズ距離「f」とする。また、以下の説明では、黒体炉1の温度を「x」とする。 In the example shown in FIG. 1, the infrared camera 2 is an image pickup element that captures an image of the lens 3 emitted from the blackbody furnace 1 and the blackbody furnace 1 imaged by the lens 3, that is, measurement for measuring electromagnetic waves. It has an FPA (Focal Plane Array) 4 which is a surface. Further, in the following description, the distance from the blackbody furnace 1 to FPA4 is defined as the measurement distance “d”, and the distance from the lens 3 to FPA4 is defined as the lens distance “f”. Further, in the following description, the temperature of the blackbody furnace 1 is defined as "x".
ここで、対応情報の校正を行う場合、測定距離「d」とレンズ距離「f」とを固定することで、FPA4上におけるフォーカスを一定に保ちつつ、放射輝度の測定を行う。例えば、サーモグラフィ装置は、黒体炉1の温度を「x1」に設定した際に測定された放射輝度、すなわち撮影輝度が「y1」であり、黒体炉1の温度を「x2」に設定した際に測定された撮影輝度が「y2」である場合、撮影輝度「y1」から温度「x1」を算出するとともに、撮影輝度「y2」から温度「x2」を算出する式(以下、「温度算出式」と記載する場合がある。)を校正情報として生成する。そして、サーモグラフィ装置は、温度算出式を用いて、測定された撮影輝度の値から測定対象の温度を算出する。 Here, when calibrating the corresponding information, the radiance is measured while keeping the focus on the FPA4 constant by fixing the measurement distance “d” and the lens distance “f”. For example, in the thermography apparatus, the radiation luminance measured when the temperature of the blackbody furnace 1 is set to "x1", that is, the photographing brightness is "y1", and the temperature of the blackbody furnace 1 is set to "x2". When the shooting brightness measured at this time is "y2", the formula for calculating the temperature "x1" from the shooting brightness "y1" and the temperature "x2" from the shooting brightness "y2" (hereinafter, "temperature calculation"). It may be described as "formula") as calibration information. Then, the thermography apparatus calculates the temperature of the measurement target from the measured value of the photographing brightness by using the temperature calculation formula.
しかしながら、測定距離「d」が変化した場合、黒体炉1の温度「x」が変化していなくとも、FPA4が測定する赤外線の撮影輝度が変化してしまう。また、レンズ距離「f」が変化した場合、FPA4上におけるフォーカスが変化するため、黒体炉1の温度「x」が変化していなくとも、FPA4が測定する赤外線の撮影輝度が変化してしまう。このため、FPA4から測定対象までの距離が校正時と異なる場合には、対応情報を再校正する手間がかかる。
However, when the measurement distance "d" changes, the shooting brightness of the infrared rays measured by the
そこで、本実施形態に係るサーモグラフィ装置は、測定対象から発せられた赤外線の放射輝度から測定対象の温度を算出するとともに、測定対象とサーモグラフィ装置との間の距離に基づいて、算出した温度を補正する。このような処理の結果、本実施形態に係るサーモグラフィ装置は、サーモグラフィ装置と測定対象との距離が変化した場合であっても、校正情報の再校正を行う手間を省きつつ、温度の測定精度を向上させることができる。 Therefore, the thermography device according to the present embodiment calculates the temperature of the measurement target from the radiance of infrared rays emitted from the measurement target, and corrects the calculated temperature based on the distance between the measurement target and the thermography device. do. As a result of such processing, the thermography apparatus according to the present embodiment can improve the temperature measurement accuracy while saving the trouble of recalibrating the calibration information even when the distance between the thermography apparatus and the measurement target changes. Can be improved.
例えば、サーモグラフィ装置は、測定距離「d」もしくはレンズ距離「f」の少なくともいずれか一方と、黒体炉1の温度「x」とを変化させながら、校正情報を用いて撮影輝度に基づいた温度「t」を算出する。そして、サーモグラフィ装置は、校正情報を用いて算出した温度「t」を、実際の温度「X」に補正する補正式であって、校正情報を用いて算出した温度「t」、測定距離「d」、およびレンズ距離「f」をパラメータとする補正式を生成する。 For example, the thermography apparatus uses calibration information to change the temperature based on the shooting brightness while changing at least one of the measurement distance “d” or the lens distance “f” and the temperature “x” of the blackbody furnace 1. Calculate "t". The thermography device is a correction formula that corrects the temperature "t" calculated using the calibration information to the actual temperature "X", and has the temperature "t" calculated using the calibration information and the measurement distance "d". , And a correction formula with the lens distance "f" as parameters.
例えば、サーモグラフィ装置は、測定距離を「d」およびレンズ距離を「f」とした校正情報を保持する。このような場合、サーモグラフィ装置は、黒体炉1の温度を「X」とし、測定距離を「d3」とした状態で、撮影輝度「y3」を測定する。そして、サーモグラフィ装置は、校正情報を用いて、撮影輝度「y3」から黒体炉1の温度「t3」を算出する。また、サーモグラフィ装置は、黒体炉1の温度を「X」とし、測定距離を「d4」とした状態で、撮影輝度「y4」を測定する。そして、サーモグラフィ装置は、校正情報を用いて、撮影輝度「y4」から黒体炉1の温度「t4」を算出する。 For example, the thermography device holds calibration information with the measurement distance as "d" and the lens distance as "f". In such a case, the thermography apparatus measures the photographing brightness "y3" in a state where the temperature of the blackbody furnace 1 is "X" and the measurement distance is "d3". Then, the thermography apparatus calculates the temperature "t3" of the blackbody furnace 1 from the photographing brightness "y3" by using the calibration information. Further, the thermography apparatus measures the shooting brightness “y4” in a state where the temperature of the blackbody furnace 1 is “X” and the measurement distance is “d4”. Then, the thermography apparatus calculates the temperature "t4" of the blackbody furnace 1 from the photographing brightness "y4" by using the calibration information.
ここで、測定距離「d3」や「d4」が測定距離「d」とは異なる場合、温度「t3」や温度「t4」は、黒体炉1の温度「X」とずれることとなる。そこで、サーモグラフィ装置は、測定距離をパラメータとして、温度「t3」や温度「t4」を黒体炉1の温度「X」へと補正する補正式を生成する。同様に、サーモグラフィ装置は、レンズ距離や温度を変化させながら黒体炉1から放射された赤外線の放射輝度を測定し、校正情報を用いて、測定した放射輝度(すなわち、撮影輝度)から算出された温度を実際の温度へと変更する補正式を生成する。 Here, when the measurement distances "d3" and "d4" are different from the measurement distances "d", the temperature "t3" and the temperature "t4" deviate from the temperature "X" of the blackbody furnace 1. Therefore, the thermography apparatus generates a correction formula for correcting the temperature "t3" and the temperature "t4" to the temperature "X" of the blackbody furnace 1 with the measurement distance as a parameter. Similarly, the thermography device measures the radiance of infrared rays emitted from the blackbody furnace 1 while changing the lens distance and temperature, and is calculated from the measured radiance (that is, the shooting brightness) using the calibration information. Generate a correction formula that changes the temperature to the actual temperature.
例えば、対象物の温度「x」、測定距離「d」、およびレンズ距離「f」をパラメータとする補正式T(x、f、d)は、以下の式(1)で近似することができる。ここで、式(1)のうち、X(x)は、温度「x」をパラメータとする関数であり、F(f)は、レンズ距離「f」をパラメータとする関数であり、D(d)は、測定距離「d」をパラメータとする関数であり、kは、所定の変数である。 For example, the correction formula T (x, f, d) having the temperature “x” of the object, the measurement distance “d”, and the lens distance “f” as parameters can be approximated by the following formula (1). .. Here, in the equation (1), X (x) is a function having the temperature “x” as a parameter, and F (f) is a function having the lens distance “f” as a parameter, and D (d). ) Is a function having the measurement distance “d” as a parameter, and k is a predetermined variable.
(数1)
T(x、f、d)=X(x)×F(f)×D(d)+k・・・・(1)
(Number 1)
T (x, f, d) = X (x) x F (f) x D (d) + k ... (1)
ここで、FPA4におけるフォーカスが適切である場合、レンズ距離「f」は測定距離「d」で定まることとなる。このため、式(1)は、以下の式(2)に変換することができる。ここで、式(2)のうち、D’(d)は、測定距離「d」をパラメータとし、測定距離「d」と測定距離「d」に基づくレンズ距離「f」を考慮した所定の関数である。
Here, when the focus in the
(数2)
T(x、d)=X(x)×D’(d)+k・・・・(2)
(Number 2)
T (x, d) = X (x) x D'(d) + k ... (2)
ここで、測定距離「d」が特定の距離となり、かつ、FPAにおけるフォーカスが合っている場合、関数X(x)をxの一次式で近似すると、サーモグラフィ装置が出力する温度「t」は、以下の式(3)で表すことができる。ここで、式(3)のうち、aおよびbは、測定距離「d」に基づいて決定される所定の定数である。 Here, when the measurement distance "d" is a specific distance and the FPA is in focus, when the function X (x) is approximated by a linear expression of x, the temperature "t" output by the thermography device is obtained. It can be expressed by the following equation (3). Here, in the formula (3), a and b are predetermined constants determined based on the measurement distance "d".
(数3)
t=ax+b
(Number 3)
t = ax + b
この結果、対象物の温度xは、以下の式(4)で示すことができる。なお、式(4)のうち、a’およびb’は、式(3)のaおよびbに基づいて決定される所定の定数である。 As a result, the temperature x of the object can be expressed by the following equation (4). In addition, in the formula (4), a'and b'are predetermined constants determined based on the a and b of the formula (3).
(数4)
x=a’×t+b’・・・・(4)
(Number 4)
x = a'xt + b'... (4)
サーモグラフィ装置は、温度「t」、測定距離「d」、およびレンズ距離「f」を変更しながら、上述した式(4)における定数a’およびb’の値を測定距離「d」ごとに算出する。そして、サーモグラフィ装置は、測定対象の温度を測定する際に、測定対象とサーモグラフィ装置との間の測定距離「d」の値に基づいて、定数a’およびb’の値を決定し、決定した定数a’およびb’の値に基づいて、撮影輝度から算出した温度「t」を補正する。なお、サーモグラフィ装置は、測定距離「d」に応じた定数a’およびb’を算出するための近似式を生成してもよい。 The thermography apparatus calculates the values of the constants a'and b'in the above-mentioned equation (4) for each measurement distance "d" while changing the temperature "t", the measurement distance "d", and the lens distance "f". do. Then, when measuring the temperature of the measurement target, the thermography device determines and determines the values of the constants a'and b'based on the value of the measurement distance "d" between the measurement target and the thermography device. The temperature "t" calculated from the shooting brightness is corrected based on the values of the constants a'and b'. The thermography apparatus may generate an approximate expression for calculating the constants a'and b'according to the measurement distance "d".
[実施形態]
以下、実施形態の概要について、図2を用いて説明する。図2は、実施形態におけるサーモグラフィ装置の概要を示す図である。図2に示す例では、サーモグラフィ装置100は、コントローラ10と、赤外線カメラ50とを有する。また、コントローラ10は、端末装置200と接続されている。
[Embodiment]
Hereinafter, the outline of the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the thermography device according to the embodiment. In the example shown in FIG. 2, the
赤外線カメラ50は、複数のサーモパイルから構成されたサーモパイルアレイセンサ等のFPAを用いて、検査ラインIL1を流れる検査対象ITから発せられた赤外線の放射輝度を測定し、測定結果をコントローラ10に送信する。なお、赤外線カメラ50は、マイクロボロメータや焦電センサ等、各種の熱型赤外線センサを用いるものであってもよく、各種の量子型赤外線センサを用いるものであってもよい。
The
このような場合、コントローラ10は、測定結果に基づいて、検査対象ITの温度を測定する。より具体的には、コントローラ10は、測定対象ITの表面における各領域の温度を測定することで、測定対象ITの表面における温度分布を測定する。そして、コントローラ10は、測定した温度分布を示す熱画像を生成する。例えば、コントローラ10は、画素ごとに測定された赤外線量や温度を示す信号値を対応付けたデータを熱画像として生成する。そして、コントローラ10は、生成した熱画像を端末装置200へと提供する。 In such a case, the controller 10 measures the temperature of the IT to be inspected based on the measurement result. More specifically, the controller 10 measures the temperature distribution on the surface of the measurement target IT by measuring the temperature of each region on the surface of the measurement target IT. Then, the controller 10 generates a thermal image showing the measured temperature distribution. For example, the controller 10 generates data as a thermal image associated with a signal value indicating the amount of infrared rays and the temperature measured for each pixel. Then, the controller 10 provides the generated thermal image to the terminal device 200.
このような処理において、コントローラ10は、測定対象ITと赤外線カメラ50との間の距離を示す距離情報を取得する。例えば、オペレータOPは、測定対象ITの表面と赤外線カメラ50におけるFPA4との間の距離を測定し、測定した距離を示す距離情報を端末装置200に入力する。このような場合、コントローラ10は、端末装置200から距離情報を取得する。
In such a process, the controller 10 acquires distance information indicating the distance between the measurement target IT and the
また、コントローラ10は、あらかじめ校正された校正情報を用いて、赤外線カメラ50の測定結果から、測定対象ITの表面における温度を算出する。そして、コントローラ10は、あらかじめ生成された補正式を用いて、距離情報が示す距離に基づき、算出された温度を補正する。そして、コントローラ10は、補正後の温度(以下、「補正温度」と記載する。)を示す熱画像を生成し、生成した熱画像をオペレータOPに提供する。
Further, the controller 10 calculates the temperature on the surface of the measurement target IT from the measurement result of the
[第1の実施形態における機能構成の一例]
続いて、図3を用いて、サーモグラフィ装置100のコントローラ10および赤外線カメラ50が有する機能構成の一例について説明する。図3は、第1の実施形態に係るサーモグラフィ装置が有する機能構成の一例を示す図である。なお、以下の説明では、赤外線カメラ50が有する機能構成について説明し、その後、コントローラ10が有する機能校正について説明する。
[Example of functional configuration in the first embodiment]
Subsequently, an example of the functional configuration of the controller 10 of the
サーモグラフィ装置100が有する赤外線カメラ50は、円筒部51、筐体52を有する。また、円筒部51は、レンズ53を有する。また、筐体52は、撮像素子54を有する。レンズ53は、所定の焦点距離を有するレンズであり、例えば、測定対象ITから発せられた赤外線を集光する。また、撮像素子54は、レンズ53により集光された赤外線の放射輝度を測定する素子であり、各画素が測定した放射輝度を示す値をコントローラ10へと提供する。
The
ここで、円筒部51は、撮像素子54とレンズ53との間の距離を適宜変更可能なものであってもよい。なお、図3に示す例では、記載を省略したが、赤外線カメラ50は、シャッターを有する赤外線カメラ50であってもよく、シャッターレスの赤外線カメラであってもよい。なお、例えば、赤外線カメラ50は、各種公知のオートフォーカス機能を有し、例えば、撮像素子54上で焦点が合うように、レンズ53の位置を調整する機能を有するものとする。
Here, the
一方サーモグラフィ装置100が有するコントローラ10は、通信部20、記憶部30、および制御部60を有する。
On the other hand, the controller 10 included in the
通信部20は、撮影対象の熱分布を示す熱画像を得る赤外線カメラ50や端末装置200との間の通信を制御する。例えば、通信部20は、NIC(Network Interface Card)やUSB(Universal Serial Bus)ポート等により実現され、赤外線カメラ50や端末装置200との間の通信を制御する。
The communication unit 20 controls communication with the
記憶部30は、各種の情報を記憶する記憶装置であり、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。例えば、記憶部30には、キャリブレーションデータ31および補正データ32が登録される。
The
キャリブレーションデータ31は、測定対象ITから発せられた赤外線の放射輝度から測定対象の温度を算出するための情報であり、例えば、校正情報としてあらかじめ作成された温度算出式である。例えば、キャリブレーションデータ31は、黒体炉1と撮像素子54との間の距離である測定距離「d」と、レンズ53と撮像素子54との間の距離であるレンズ距離「f」とを固定した状態で、黒体炉1の温度を変化させながら測定した放射輝度、すなわち撮影輝度を、黒体炉1の温度へと変換するように各種の係数が設定された温度算出式により実現される。
The
補正データ32は、温度算出式により算出された算出温度を、測定距離「d」の値やレンズ距離「f」の値に基づいて補正するための補正式である。例えば、図4は、実施形態に係る補正データの一例を示す図である。図4に示す例では、補正データ32には、「温度範囲」、および「補正式」といった項目を有する複数の情報が含まれる。
The
「温度範囲」とは、算出温度の範囲を示す情報である。また、「補正式」とは、算出温度が対応付けられた「温度範囲」に含まれる場合に採用される補正式を示す情報である。上述したように、コントローラ10は、補正式を用いて、距離情報から算出温度の補正を行う。例えば、図4に示す例では、補正データ32は、温度範囲が「T1~T2」に含まれる場合、「補正式#1」を用いて補正を行い、温度範囲は「T2~T3」に含まれる場合、「補正式#2」を用いて補正を行う旨を示す。
The "temperature range" is information indicating the range of the calculated temperature. Further, the "correction formula" is information indicating a correction formula adopted when the calculated temperature is included in the associated "temperature range". As described above, the controller 10 corrects the calculated temperature from the distance information by using the correction formula. For example, in the example shown in FIG. 4, when the temperature range is included in "T1 to T2", the
ここで、温度範囲ごとに異なる補正式を用いる点について説明する。出願人が測定範囲「d」を変更しながら、算出温度を黒体炉1の温度「X」に補正する補正式を生成した結果、補正式が温度に応じた多次方程式となることが分かった。しかしながら、このような多次方程式を用いた場合、補正温度の算出に時間を要してしまう。そこで、コントローラ10は、算出温度の範囲ごとに補正式を設定することで、補正式の次数を削減し、補正温度の算出に要する処理負荷を軽減することに想到した。この結果、補正データ32には、例えば、算出温度の範囲ごとに、一次式で近似された補正式であって、それぞれ係数が異なる補正式が登録されることとなる。
Here, it will be described that different correction formulas are used for each temperature range. As a result of the applicant generating a correction formula for correcting the calculated temperature to the temperature "X" of the blackbody furnace 1 while changing the measurement range "d", it was found that the correction formula is a multi-order equation according to the temperature. rice field. However, when such a multi-order equation is used, it takes time to calculate the correction temperature. Therefore, the controller 10 has come up with the idea of reducing the order of the correction formula and reducing the processing load required for calculating the correction temperature by setting the correction formula for each range of the calculated temperature. As a result, in the
図3に戻り、説明を続ける。制御部40は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサによって、サーモグラフィ装置100内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムがRAM等を作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部60は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。
Returning to FIG. 3, the explanation will be continued. The control unit 40 is realized by executing various programs stored in the storage device inside the
図3に示すように、制御部40は、取得部41、算出部42、補正部43、提供部44、および作成部45を有する。
As shown in FIG. 3, the control unit 40 includes an acquisition unit 41, a
取得部41は、測定対象ITから放射された電磁波を測定する測定装置と測定対象との間の距離を示す距離情報を取得する。より具体的には、取得部41は、測定対象ITから放射された赤外線の放射輝度を測定する赤外線カメラ50と測定対象との間の距離を示す距離情報を取得する。例えば、取得部41は、端末装置200を介して、利用者が測距し、端末装置200に入力した距離の値を示す距離情報を取得する。
The acquisition unit 41 acquires distance information indicating the distance between the measuring device that measures the electromagnetic wave radiated from the measurement target IT and the measurement target. More specifically, the acquisition unit 41 acquires distance information indicating the distance between the
ここで、距離情報が示す距離は、赤外線カメラ50が有するFPAとしての撮像素子54と測定対象ITとの間の距離であってもよい。ここで、撮像素子54が赤外線カメラ50の筐体52に固定されている場合、例えば、距離情報が示す距離は、赤外線カメラ50の任意の位置(例えば、円筒部51の端部や筐体52の端部等)から測定対象ITまでの距離であってもよい。
Here, the distance indicated by the distance information may be the distance between the image pickup device 54 as the FPA of the
算出部42は、測定部による測定結果に基づいて、測定対象の温度を算出する。例えば、算出部42は、赤外線カメラ50の撮像素子54が有する各画素が測定した放射輝度の値、すなわち、撮影輝度の値を取得する。このような場合、算出部42は、キャリブレーションデータ31として記憶部30に登録された温度算出式を用いて、画素ごとに測定された撮影輝度の値を算出温度へと変換する。
The
補正部43は、算出部42により算出された算出温度を、距離情報が示す距離に基づいて補正する。具体的には、補正部43は、撮像素子54の画素ごとに以下の処理を行う。まず補正部43は、補正データ32を参照し、算出温度を含む温度範囲と対応する補正式を特定する。そして、補正部43は、補正式に対し、算出温度と、距離情報が示す距離とを入力することで、距離情報が示す距離に基づいて補正された補正温度を算出する。
The
提供部44は、補正部43が画素ごとに算出した補正温度を用いて、熱画像を生成し、生成した熱画像をオペレータOPに提供する。例えば、提供部44は、撮像素子54の各画素における画像上の画素に対し、補正温度に応じた色彩を付与した画像を熱画像として生成する。そして、提供部44は、生成した熱画像を端末装置200に提供し、表示させる。
The providing
作成部45は、キャリブレーションデータ31としての温度算出式や、補正データ32としての補正式を作成する。なお、このような補正式の作成は、サーモグラフィ装置100の校正時に行われてもよく、オペレータOPが指示した任意のタイミングで行われてもよい。
The creating
以下、作成部45が実行する処理の一例について説明する。まず、作成部45は、測定された赤外線の放射輝度から温度を算出する温度算出式を作成する校正処理を行う。このような校正処理においては、オペレータOPは、測定対象ITに変えて、温度を変更可能な黒体炉1を赤外線カメラ50が撮影可能な位置に設置する。このような場合、赤外線カメラ50は、黒体炉1にフォーカスを合わせる。
Hereinafter, an example of the process executed by the creating
また、オペレータOPは、黒体炉1の温度を所定の温度に設定するとともに、端末装置200を介して設定した温度をコントローラ10へと入力する。このような場合、コントローラ10は、赤外線カメラ50を制御し、黒体炉1から発せられた赤外線の放射輝度を測定させる。また、オペレータOPは、赤外線カメラ50と黒体炉1との間の距離を変更することなく、黒体炉1の温度を適宜変更しながら、同様の処理をコントローラ10に実行させる。このような処理の結果、作成部45は、黒体炉1の温度と、その温度の際に測定された撮影輝度との対応を得る。
Further, the operator OP sets the temperature of the blackbody furnace 1 to a predetermined temperature, and inputs the set temperature to the controller 10 via the terminal device 200. In such a case, the controller 10 controls the
そして、作成部45は、撮影輝度の値を対応する黒体炉1の温度へと変換する数式を生成する。例えば、作成部45は、黒体炉1の各温度の値と、黒体炉1がその温度であった際に測定された撮影輝度の値とに基づいて、撮影輝度の値をパラメータとする多次方程式の係数を設定する。そして、作成部45は、係数を設定した多次方程式をキャリブレーションデータ31として、記憶部30に登録する。
Then, the creating
続いて、作成部45が補正データ32を生成する処理の一例について説明する。まず、オペレータOPは、黒体炉1の温度、黒体炉1と赤外線カメラ50との間の距離(すなわち、測定距離)、もしくは、レンズ3と撮像素子54との間の距離(すなわち、レンズ距離)をパラメータとし、パラメータのうち少なくともいずれか1つを適宜変更する。そして、オペレータOPは、端末装置200を介して、変更後のパラメータの値をコントローラ10に入力する。
Subsequently, an example of the process in which the creating
このような場合、作成部45は、赤外線カメラ50に赤外線の放射輝度の値を測定させる。そして、作成部45は、キャリブレーションデータ31となる温度算出式を用いて、放射輝度から算出温度を作成する。また、作成部45は、オペレータOPが各種パラメータを変更するたびに、放射輝度の測定を行い、キャリブレーションデータ31を用いて、測定した撮影輝度から算出温度の算出を行う。
In such a case, the creating
このような処理の結果、作成部45は、黒体炉1の実際の温度「X」、測定距離「d」、およびレンズ距離「f」の組み合わせごとに、校正情報に基づく算出温度「t」を得ることができる。そして、作成部45は、測定距離「d」やレンズ距離「f」をパラメータとして、算出温度「t」を黒体炉1の実際の温度「X」に補正する補正式を生成する。すなわち、作成部45は、測定距離「d」、温度「X」もしくはレンズ距離「f」の少なくともいずれか1つを変化させながらコントローラ10が測定した温度「t」に基づいて生成された補正式であって、測定距離「d」に基づいて温度「t」を温度「X」に補正する補正式を生成する。
As a result of such processing, the creating
例えば、作成部45は、各種公知の回帰分析手法を用いて、測定距離「d」と算出温度「t」とを入力した場合に、温度「X」を出力する多項式の係数を設定する。そして、作成部45は、係数を設定した多項式を補正式として記憶部30に登録する。
For example, the creating
ここで、作成部45は、所定の次数を有する多項式を複数生成し、生成した多項式のうち、各温度領域における誤差率が最も低い多項式を、その温度領域における補正式としてもよい。例えば、精度が所定の条件を満たす補正式は、次数の値が所定の値よりも大きくなると考えられる。そこで、作成部45は、例えば、次数が所定の値よりも低い多項式(例えば、1次の多項式)であって、係数がそれぞれ異なる多項式を複数作成するとともに、各温度領域の誤差率をそれぞれ算出する。そして、作成部45は、ある温度領域において誤差率が最も低い多項式を、その温度領域における補正式としてもよい。このような処理を行うことで、作成部45は、補正に伴う計算量を削減しつつ、補正精度の低下を防ぐことができる。
Here, the creating
[実施形態における動作の一例]
次に、図面を参照して、実施形態に係るコントローラ10の動作タイミングの一例について説明する。図5は、実施形態に係るコントローラが実行する測定処理の一例を示すフローチャートである。
[Example of operation in the embodiment]
Next, an example of the operation timing of the controller 10 according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the measurement process executed by the controller according to the embodiment.
例えば、コントローラ10は、赤外線カメラ50から撮影結果を取得したか否かを判定し(ステップS101)、取得していない場合は(ステップS101:No)、待機する。そして、コントローラ10は、撮影結果を取得した場合は(ステップS101:Yes)、撮影結果から、温度を算出する(ステップS102)。 For example, the controller 10 determines whether or not the shooting result has been acquired from the infrared camera 50 (step S101), and if not (step S101: No), waits. Then, when the controller 10 acquires the shooting result (step S101: Yes), the controller 10 calculates the temperature from the shooting result (step S102).
また、コントローラ10は、測定対象までの距離を取得する(ステップS103)。なお、ステップS102と、ステップS103は、任意の順序で実行されてもよく、同時に実行されてもよい。そして、コントローラ10は、距離に基づいて、温度を補正し(ステップS104)、補正した温度を示す熱画像等の提供情報を提供し(ステップS105)、処理を終了する。 Further, the controller 10 acquires the distance to the measurement target (step S103). It should be noted that step S102 and step S103 may be executed in any order or may be executed at the same time. Then, the controller 10 corrects the temperature based on the distance (step S104), provides information such as a thermal image showing the corrected temperature (step S105), and ends the process.
続いて、図6を用いて、補正式を作成する処理の一例について説明する。図6は、実施形態に係るコントローラが実行する作成処理の一例を示すフローチャートである。例えば、コントローラ10は、撮影結果を取得すると(ステップS201)、あらかじめ校正された校正情報(温度算出式)を用いて、撮影結果から温度を算出する(ステップS202)。 Subsequently, an example of the process of creating the correction formula will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the creation process executed by the controller according to the embodiment. For example, when the controller 10 acquires the imaging result (step S201), the controller 10 calculates the temperature from the imaging result using the calibration information (temperature calculation formula) calibrated in advance (step S202).
続いて、コントローラ10は、測定距離、レンズ距離および温度を取得する(ステップS203)。そして、コントローラ10は、測定距離、レンズ距離、測定対象の温度、および算出距離のパラメータの組が所定の数だけ得られたか否かを判定し(ステップS204)、得られていない場合は(ステップS204:No)、ステップS201から処理を繰り返す。このような繰り返しにおいては、オペレータOPにより、測定距離、レンズ距離、もしくは測定対象の温度が適宜変更される。 Subsequently, the controller 10 acquires the measurement distance, the lens distance, and the temperature (step S203). Then, the controller 10 determines whether or not a predetermined number of sets of parameters of the measurement distance, the lens distance, the temperature to be measured, and the calculated distance are obtained (step S204), and if not (step S204). S204: No), the process is repeated from step S201. In such repetition, the measurement distance, the lens distance, or the temperature of the measurement target is appropriately changed by the operator OP.
一方、コントローラ10は、パラメータの組が所定の数だけ得られた場合は(ステップS204:Yes)、パラメータに基づいて、補正式を生成し(ステップS205)、処理を終了する。このようにして生成された補正式は、図5に示すステップS104にて用いられることとなる。 On the other hand, when a predetermined number of parameter sets are obtained (step S204: Yes), the controller 10 generates a correction formula based on the parameters (step S205) and ends the process. The correction formula thus generated will be used in step S104 shown in FIG.
[実施形態の拡張]
上記では、サーモグラフィ装置100が実行する測定処理および作成処理の一例について記載した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。以下、サーモグラフィ装置100が実行する処理のバリエーションや、測定処理および作成処理のバリエーションについて説明する。
[Extension of Embodiment]
In the above, an example of the measurement process and the creation process executed by the
(1.距離について)
上述した例では、サーモグラフィ装置100は、FPA4や撮像素子54(以下、単に「測定面」と総称する。)から測定対象ITや黒体炉1といった測定対象の表面までの距離を測定距離とした。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100は、測定面ではなく、赤外線カメラ50の円筒部51のうち、測定対象の表面側の端部から測定対象までの距離を測定距離としてもよい。
(1. About distance)
In the above-mentioned example, in the
また、上述した例では、サーモグラフィ装置100は、オペレータOPが入力した距離情報を測定距離とした。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100の赤外線カメラ50がオートフォーカス機能を有している場合、レンズ距離は、測定面でフォーカスが合うように自動的に制御される。換言すると、レンズ距離は、測定距離に応じた値へと自動的に制御される。そこで、サーモグラフィ装置100は、レンズ距離の値に基づいて、測定距離を推定し、推定した推定距離に基づいて、補正式の作成や、算出温度の補正を行ってもよい。
Further, in the above-mentioned example, the
また、サーモグラフィ装置100は、測定距離に基づいて、レンズ距離を推定し、推定したレンズ距離をパラメータとして、補正式の作成を行ってもよい。このような処理を行うことで、サーモグラフィ装置100は、レンズ距離の入力の手間を省いてもよい。
Further, the
また、サーモグラフィ装置100は、各種の測距センサにより測距された測定距離を取得してもよい。例えば、サーモグラフィ装置100は、赤外線カメラ50に測距センサを有し、測距センサが測定した測定距離に基づいて、補正式の作成や算出温度の補正を行ってもよい。
Further, the
(2.赤外線について)
上述した例では、サーモグラフィ装置100は、測定対象から発せられた赤外線の放射輝度に基づいて、算出温度の算出を行った。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100は、各種任意の波長を有する電磁波の放射輝度等に基づいて、測定対象の温度を算出してもよい。
(2. About infrared rays)
In the above example, the
(3.補正のタイミングについて)
上述したサーモグラフィ装置100は、測定対象を撮影した際に、算出温度の補正を行った。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100は、算出した温度を事後的に補正してもよい。
(3. Correction timing)
The
例えば、サーモグラフィ装置100は、あらかじめ所定の測定距離およびレンズ距離において校正された校正情報(キャリブレーションデータ31)を用いて、赤外線の放射輝度から算出温度を算出し、算出温度を示す情報を出力する。ここで、オペレータOPは、測定後に、実際の測定距離と校正時の測定距離とにずれが生じているか否かを判定し、ずれが生じている場合は、端末装置200を介して、実際の測定距離とレンズの焦点距離とを入力する。
For example, the
例えば、オペレータOPは、実際の測定距離とレンズの焦点距離とを入力するとともに、事後的な補正対象となる熱画像の指定を行う。例えば、オペレータOPは、補正対象となる日時の指定を行う。このような場合、端末装置200は、補正対象に含まれる熱画像をサーモグラフィ装置100へと送信する。
For example, the operator OP inputs the actual measurement distance and the focal length of the lens, and specifies the thermal image to be corrected after the fact. For example, the operator OP specifies the date and time to be corrected. In such a case, the terminal device 200 transmits the thermal image included in the correction target to the
このような場合、サーモグラフィ装置100は、実際の測定距離とレンズの焦点距離とに基づいて、過去に算出された算出温度の補正を行う。例えば、サーモグラフィ装置100は、実際の測定距離とレンズの焦点距離とに基づいて、レンズ距離を算出する。そして、サーモグラフィ装置100は、補正式を用いて、実際の測定距離とレンズ距離とから、算出温度を事後的に補正し、補正後の補正温度を示す熱画像等を出力してもよい。
In such a case, the
(4.補正式について)
上述した説明では、サーモグラフィ装置100は、自身が使用する補正式の作成を行った。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100は、他のサーモグラフィ装置100により事前に作成された補正式を用いて、算出温度の補正を行ってもよい。このような補正式は、例えば、工場出荷時等にあらかじめサーモグラフィ装置100に登録されることとなる。
(4. Correction formula)
In the above description, the
なお、補正式は、測定距離、レンズ距離、および算出温度から補正温度を算出するものであるが、このような補正式の係数は、レンズの特性に応じたものとなる。例えば、補正式の係数は、レンズの直径、焦点距離、透過率、厚み、素材、温度制御の有無等、レンズそのものあるいはレンズの構造等に応じて適宜変化する。そこで、工場出荷時等にあらかじめサーモグラフィ装置100にあらかじめ補正式を登録する場合、サーモグラフィ装置100と同じ型番のレンズが装着されたサーモグラフィ装置により作成された補正式が登録されることとなる。
The correction formula calculates the correction temperature from the measurement distance, the lens distance, and the calculated temperature, and the coefficient of such a correction formula depends on the characteristics of the lens. For example, the coefficient of the correction formula appropriately changes depending on the lens itself, the structure of the lens, etc., such as the diameter of the lens, the focal length, the transmittance, the thickness, the material, and the presence / absence of temperature control. Therefore, when the correction formula is registered in advance in the
なお、サーモグラフィ装置100は、このようなレンズの特性をパラメータとする補正式を採用してもよい。例えば、このような補正式を作成する作成装置は、測定距離、レンズ距離、もしくは測定対象の温度のみならず、上述した各種レンズの特性を変化させながら、算出温度を取得する。そして、作成装置は、測定距離と算出距離とレンズの特性とを入力した際に、測定対象の温度を算出する補正式を作成する。このような補正式を用いることで、サーモグラフィ装置100は、レンズに変更があった場合にも、補正式を再度作成することなく、算出温度の補正を行えるようにしてもよい。
The
また、サーモグラフィ装置100は、補正式を作成する場合、任意の数のパラメータの組から、補正式の生成をおこなってよい。例えば、サーモグラフィ装置100は、一次の補正式を作成する場合、少なくとも2つのパラメータの組を用いて、補正式の算出を行えばよい。
Further, when creating the correction formula, the
また、上述した例では、サーモグラフィ装置100は、多項式を校正情報(温度算出式)や補正式とした。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100は、測定対象の温度と、測定対象者がその温度である際に測定される赤外線の放射輝度とを対応付けたテーブルを校正情報としてもよい。また、サーモグラフィ装置100は、測定距離と、その測定距離である場合に算出温度に対して適用すべき補正値(例えば、積算する係数や加算する定数等)とを対応付けたテーブルを補正式に変えて用いてもよい。
Further, in the above-mentioned example, the
(5.実行主体について)
上述した例では、サーモグラフィ装置100が有するコントローラ10が、測定部として動作する撮影装置、すなわち、赤外線カメラ50による測定結果から、上述した補正処理を行った。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、サーモグラフィ装置100は、上述したコントローラ10と同様の機能を発揮可能な赤外線カメラ50を有していてもよい。例えば、このような赤外線カメラ50は、測定結果から算出温度を算出するとともに、測距センサ等を用いて測定距離を測距し、測距した測定距離に基づいて、算出温度の補正を行うこととなる。
(5. Execution subject)
In the above-mentioned example, the controller 10 included in the
また、例えば、上述した補正処理や作成処理は、端末装置200等の各種情報処理装置により実現されてもよい。 Further, for example, the above-mentioned correction process and creation process may be realized by various information processing devices such as the terminal device 200.
[実施形態における効果]
このように、サーモグラフィ装置100は、測定対象から放射された赤外線の放射輝度に基づいて、測定対象の温度を算出するとともに、測定対象と赤外線カメラ50との間の距離に基づいて、算出した算出温度を補正する。このような処理の結果、サーモグラフィ装置100は、測定対象までの距離がキャリブレーション時の距離とは異なる場合であっても、再度のキャリブレーションを行うことなく、適切な温度を測定することができる。
[Effect in the embodiment]
As described above, the
以上、実施形態の一例を説明したが、これらは例示であり、本実施形態は上記した説明に限定されるものではない。発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、実施形態の構成や詳細は、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で実施することができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。 Although examples of the embodiments have been described above, these are examples, and the present embodiment is not limited to the above description. The configurations and details of the embodiments, including the embodiments described in the disclosure column of the invention, can be implemented in other embodiments with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
1 黒体炉
2、50 赤外線カメラ
3、53 レンズ
4 FPA
10 コントローラ
20 通信部
30 記憶部
31 キャリブレーションデータ
32 補正データ
40 制御部
41 取得部
42 算出部
43 補正部
44 提供部
45 作成部
51 円筒部
52 筐体
54 撮像素子
100 サーモグラフィ装置
200 端末装置
IT 測定対象
IL1 検査ライン
1
10 Controller 20
Claims (16)
前記測定部による測定結果に基づいて、前記測定対象の温度を算出する算出部と、
前記算出部により算出された温度を、前記距離情報が示す距離に基づいて補正する補正部と
を有することを特徴とする測定装置。 An acquisition unit that acquires distance information indicating the distance between the measurement unit that measures the electromagnetic waves radiated from the measurement target and the measurement target, and the acquisition unit.
A calculation unit that calculates the temperature of the measurement target based on the measurement results of the measurement unit, and a calculation unit.
A measuring device having a correction unit that corrects the temperature calculated by the calculation unit based on the distance indicated by the distance information.
ことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 The measuring device according to claim 1, wherein the acquiring unit acquires distance information indicating a distance between a measuring unit that measures infrared rays emitted from the measuring object and the measuring object.
前記算出部は、前記測定部が測定した赤外線の放射輝度に基づいて、前記測定対象の温度を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の測定装置。 The acquisition unit acquires distance information indicating the distance between the measurement unit that measures the radiance of infrared rays emitted from the measurement target and the measurement target.
The measuring device according to claim 2, wherein the calculating unit calculates the temperature of the measurement target based on the radiance of infrared rays measured by the measuring unit.
ことを特徴とする請求項1~3のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The acquisition unit is described in any one of claims 1 to 3, wherein the measurement unit acquires distance information indicating a distance between a measurement surface for measuring an electromagnetic wave and the measurement target. Measuring device.
ことを特徴とする請求項4に記載の測定装置。 The acquisition unit determines the distance between the measurement surface and the measurement target based on the distance between the lens and the measurement surface when an image of the measurement target is formed on the measurement surface in a predetermined manner. The measuring device according to claim 4, wherein the measuring device is estimated.
ことを特徴とする請求項1~4のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the acquisition unit acquires distance information input by a user.
ことを特徴とする請求項1~4のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the acquisition unit acquires distance information indicating a distance between the measurement unit and the measurement target measured by a predetermined distance measuring device. Measuring device.
ことを特徴とする請求項1~7のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The correction unit is a distance between a predetermined measurement target having a predetermined temperature and a measurement surface for measuring electromagnetic waves in the predetermined measuring device, the temperature of the predetermined measurement target, or a lens included in the predetermined measuring device. It is a correction formula generated based on the temperature measured by the predetermined measuring device while changing at least one of the distance between the measuring surface and the measuring surface, and is a correction formula generated based on the temperature measured by the predetermined measuring device. A claim characterized in that the temperature calculated by the calculation unit is corrected by using a correction formula for correcting the temperature measured by the predetermined measuring device to the temperature of the predetermined measurement target based on the distance between the two and the above. Item 6. The measuring apparatus according to any one of Items 1 to 7.
ことを特徴とする請求項1~8のうちいずれか1つに記載の測定装置。 Of claims 1 to 8, the correction unit corrects the temperature calculated by the calculation unit by using a linear polynomial that corrects the temperature based on the distance from the measurement target to the measurement unit. The measuring device according to any one.
ことを特徴とする請求項9に記載の測定装置。 The measuring device according to claim 9, wherein the correction unit uses a correction formula corresponding to the temperature calculated by the calculation unit among a plurality of correction formulas for correcting temperatures in different ranges.
ことを特徴とする請求項10に記載の測定装置。 The measuring device according to claim 10, wherein the calculation unit uses the correction formula having the lowest error rate in the range including the temperature calculated by the calculation unit among the plurality of correction formulas.
前記補正部は、前記焦点距離と、前記距離情報とに基づいて、前記算出部が算出した温度を補正する
ことを特徴とする請求項1~11のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The acquisition unit acquires the focal length of the lens of the measurement unit and the distance information indicating the distance from the measurement target to the measurement surface on which the electromagnetic wave is measured in the measurement unit.
The measuring device according to any one of claims 1 to 11, wherein the correction unit corrects the temperature calculated by the calculation unit based on the focal length and the distance information.
ことを特徴とする請求項1~12のうちいずれか1つに記載の測定装置。 One of claims 1 to 12, wherein the correction unit corrects the temperature calculated by the calculation unit based on the distance indicated by the distance information and the characteristics of the lens possessed by the measurement unit. The measuring device according to one.
ことを特徴とする請求項1~13のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The measuring device according to any one of claims 1 to 13, wherein the acquiring unit further acquires a measurement result from a photographing device that operates as the measuring unit.
を有することを特徴とする請求項1~13のうちいずれか1つに記載の測定装置。 The measuring device according to any one of claims 1 to 13, wherein the measuring device has a photographing unit that operates as the measuring unit.
測定対象から放射された電磁波を測定する測定部と前記測定対象との間の距離を示す距離情報を取得する取得ステップと、
前記測定ステップによる測定結果に基づいて、前記測定対象の温度を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出された温度を、前記距離情報が示す距離に基づいて補正する補正ステップと
を含むことを特徴とする測定方法。 It is a measurement method performed by a measuring device.
An acquisition step for acquiring distance information indicating the distance between the measurement unit that measures the electromagnetic wave radiated from the measurement target and the measurement target, and the acquisition step.
A calculation step for calculating the temperature of the measurement target based on the measurement result of the measurement step, and a calculation step.
A measurement method comprising a correction step of correcting the temperature calculated by the calculation step based on the distance indicated by the distance information.
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