JP2758612B2 - 過熱検出装置 - Google Patents
過熱検出装置Info
- Publication number
- JP2758612B2 JP2758612B2 JP63248064A JP24806488A JP2758612B2 JP 2758612 B2 JP2758612 B2 JP 2758612B2 JP 63248064 A JP63248064 A JP 63248064A JP 24806488 A JP24806488 A JP 24806488A JP 2758612 B2 JP2758612 B2 JP 2758612B2
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- JP
- Japan
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- wavelength
- sunlight
- infrared imaging
- platinum silicide
- infrared
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、赤外線撮像により物体の温度を遠隔測定す
る術に関し、特に太陽光の影響を除去して温度測定を行
い被測定体の過熱を検出する過熱検出装置に関する。
る術に関し、特に太陽光の影響を除去して温度測定を行
い被測定体の過熱を検出する過熱検出装置に関する。
従来、この種の赤外線撮像においては大気の窓と言わ
れる３〜５μｍ帯か８〜12μｍ帯のいずれかを用いてい
る。前者の３〜５μｍ帯では太陽光の影響が大きく、昼
間晴天時には無視できない誤差を生じる。現在８〜12μ
ｍ帯が主流となりつつある要因の一つでもある。
れる３〜５μｍ帯か８〜12μｍ帯のいずれかを用いてい
る。前者の３〜５μｍ帯では太陽光の影響が大きく、昼
間晴天時には無視できない誤差を生じる。現在８〜12μ
ｍ帯が主流となりつつある要因の一つでもある。
しかし近年IR（Infra Red）CCDとして、３〜４μｍ帯
に感度のあるTV並の解像度、フレーム数を有する撮像デ
バイスが開発され、この波長域でのリアルタイム撮像が
容易になりつつある。
に感度のあるTV並の解像度、フレーム数を有する撮像デ
バイスが開発され、この波長域でのリアルタイム撮像が
容易になりつつある。
赤外線撮像による物体の温度測定、特に送配電機材の
過熱検出を目的とする場合、昼間の測定に限られる為、
太陽光の影響の低減が実用上非常に重要である。一方現
在実用化されつつあるPtiSiIRCCD（白金・シリサイド型
IRCCD）は、短波長側に強い感度を有する事から、その
影響を受けやすい。このため太陽光を除去する為にでき
る限り短波長側を光学的にカットする事が必要となって
いるが、このような対策では信号光自体も低下していま
うし、太陽光の影響の完全な除去は困難である。
過熱検出を目的とする場合、昼間の測定に限られる為、
太陽光の影響の低減が実用上非常に重要である。一方現
在実用化されつつあるPtiSiIRCCD（白金・シリサイド型
IRCCD）は、短波長側に強い感度を有する事から、その
影響を受けやすい。このため太陽光を除去する為にでき
る限り短波長側を光学的にカットする事が必要となって
いるが、このような対策では信号光自体も低下していま
うし、太陽光の影響の完全な除去は困難である。
本発明によれば、２個のIRCCDを用い、２つの異なる
波長域の撮像を行い、太陽光の除去を実現する手段を提
供するものである。つまり、太陽光，信号光の放射スペ
クトルを仮定して、２つの波長域のIRCCDからの撮像結
果より、太陽光の強度を推定して、それを除去するもの
である。
波長域の撮像を行い、太陽光の除去を実現する手段を提
供するものである。つまり、太陽光，信号光の放射スペ
クトルを仮定して、２つの波長域のIRCCDからの撮像結
果より、太陽光の強度を推定して、それを除去するもの
である。
次に、本発明の一実施例を第１図にもとずいて説明す
る。
る。
第１図で１は被測定体、２は太陽光、３は赤外線撮像
装置の集光光学系、４は２つの波長域に光束を分割する
光学系で４−ａダイクロイックミラー、４−ｂバンドパ
スフィルターより成る。5,6は２つのIRCCD、７はCCD駆
動回路、８は増幅器、９は利得調整増幅器、10は差動増
幅器である。
装置の集光光学系、４は２つの波長域に光束を分割する
光学系で４−ａダイクロイックミラー、４−ｂバンドパ
スフィルターより成る。5,6は２つのIRCCD、７はCCD駆
動回路、８は増幅器、９は利得調整増幅器、10は差動増
幅器である。
撮像デバイスであるIRCCDは第２図（ａ）に示す分光
感度特性を有する。一方太陽光のスペクトルは、5900K
の黒体放射に大気の透過特性を加えた形で表わせるが、
代表的なスペクトル例を第２図（ｂ）に実線で示す。第
２図（ｂ）には同時に破線で常温物体の放射スペクトル
を示す。
感度特性を有する。一方太陽光のスペクトルは、5900K
の黒体放射に大気の透過特性を加えた形で表わせるが、
代表的なスペクトル例を第２図（ｂ）に実線で示す。第
２図（ｂ）には同時に破線で常温物体の放射スペクトル
を示す。
被測定体１からの放射は、３の集光光学系で集光さ
れ、IRCCD上に結像される。その放射は、被測定体自身
の温度による熱放射と、太陽光の反射より成る。４の波
長分割光学系で第２図（ｃ）の破線を第１のCCD5の利用
波長域、実線を第２のCCD6の利用波長域とするように分
割したとする。
れ、IRCCD上に結像される。その放射は、被測定体自身
の温度による熱放射と、太陽光の反射より成る。４の波
長分割光学系で第２図（ｃ）の破線を第１のCCD5の利用
波長域、実線を第２のCCD6の利用波長域とするように分
割したとする。
単純化して第１のCCDの利用波長をλ２〜λ３、第２
のCCDの利用波長をλ１〜λ２とする。第1,第２のCCDの
出力信号をそれぞれV1,V2とすれば と表わせる。ただし ＲλはIRCCDの分光感度特性（V/W,μｍ） Ｂλは太陽光スペクトル（W/μｍ） Ｓλは熱放射スペクトル（W/μｍ） である。ここで第２図の（ａ）がＲλ，（ｂ）の実線が
Ｂλ，（ｂ）の破線がＳλに相当している。ここで とする。
のCCDの利用波長をλ１〜λ２とする。第1,第２のCCDの
出力信号をそれぞれV1,V2とすれば と表わせる。ただし ＲλはIRCCDの分光感度特性（V/W,μｍ） Ｂλは太陽光スペクトル（W/μｍ） Ｓλは熱放射スペクトル（W/μｍ） である。ここで第２図の（ａ）がＲλ，（ｂ）の実線が
Ｂλ，（ｂ）の破線がＳλに相当している。ここで とする。
真の信号成分は（１）式の第２項に比例するはずであ
るが、 より求められる。ここで太陽光の除去を誤差少なく実行
するためにはａはできるだけ大きく、ｂはできるだけ小
さい方が望ましい。つまり ａ≫ｂ ……（６） 従って（６）式が中間波長λ２の決定要求となる。当
然（６）式のａを大きくするためにはλ２が長波長であ
るほどよく、ｂを小さくするためには逆に短波長である
ほどよい。
るが、 より求められる。ここで太陽光の除去を誤差少なく実行
するためにはａはできるだけ大きく、ｂはできるだけ小
さい方が望ましい。つまり ａ≫ｂ ……（６） 従って（６）式が中間波長λ２の決定要求となる。当
然（６）式のａを大きくするためにはλ２が長波長であ
るほどよく、ｂを小さくするためには逆に短波長である
ほどよい。
測定精度を上げる為、できる限りSN比の良い測定が必
要である。従がって（５）式の直接測定される量である を最大にする条件を求める。これは（５）式より を最大にする事と等価である。１例として、第２図に示
したスペクトルを用いると、最適なλ２は、3.2μｍで
ある事が計算できる。
要である。従がって（５）式の直接測定される量である を最大にする条件を求める。これは（５）式より を最大にする事と等価である。１例として、第２図に示
したスペクトルを用いると、最適なλ２は、3.2μｍで
ある事が計算できる。
つまり、太陽光の影響を除去した信号は、第１のCCD5
出力から を差し引いたものから得られる。
出力から を差し引いたものから得られる。
以上説明したように本発明では従来の、１つのIRCCD
を用い、極力短波長側を光学フィルターでカットする方
法での、太陽光の除去と、信号光の低下と言う相反する
事項を適切に解決する技術を提供するものである。
を用い、極力短波長側を光学フィルターでカットする方
法での、太陽光の除去と、信号光の低下と言う相反する
事項を適切に解決する技術を提供するものである。
なお、この方式では、第２のIRCCDの出力に一定の比
率を乗じるが、その比率の決定が重要である。この比率
は、スペクトルを仮定して計算より求められる。最も被
測定体に近いと考えられる表面状態を持つ、反射板を用
い、太陽に直射した場合と、太陽に直接当らない場合で
の指示目盛より実験的に比率を微調整する事により、実
際のスペクトルの変動にも対応できるものと考えられ
る。
率を乗じるが、その比率の決定が重要である。この比率
は、スペクトルを仮定して計算より求められる。最も被
測定体に近いと考えられる表面状態を持つ、反射板を用
い、太陽に直射した場合と、太陽に直接当らない場合で
の指示目盛より実験的に比率を微調整する事により、実
際のスペクトルの変動にも対応できるものと考えられ
る。
以上説明したように、本発明によれば２つのIRCCDを
用い、２つの波長域で撮像する事によって太陽光の影響
を相当軽減して温度検知することが可能となる。
用い、２つの波長域で撮像する事によって太陽光の影響
を相当軽減して温度検知することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。 １……被測定体、２……太陽光、３……集光光学系、４
……分割光学系、５……第１のIRCCD、６……第２のIRC
CD、７……CCD駆動回路、８……増幅器、９……利得調
整増幅器、10……差動増幅器、 第２図は各部の分光特性を示す図であり（ａ）はIRCCD
の分光高感度特性、（ｂ）は放射スペクトル、（ｃ）は
分割スペクトルを示す。
……分割光学系、５……第１のIRCCD、６……第２のIRC
CD、７……CCD駆動回路、８……増幅器、９……利得調
整増幅器、10……差動増幅器、 第２図は各部の分光特性を示す図であり（ａ）はIRCCD
の分光高感度特性、（ｂ）は放射スペクトル、（ｃ）は
分割スペクトルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 隆弘 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−91531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−21526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−30721（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−123525（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01J 5/48
Claims (1)
- 【請求項１】赤外線撮像により物体の表面温度を測定
し、その過熱部分を検出する過熱検出装置において、赤
外線波長の３ミクロンから４ミクロンの波長域を3.2ミ
クロン付近を境にして２つの波長域に分け、それぞれの
波長域を２つの白金シリサイド赤外線撮像素子で同時に
２次元撮像し、２つの波長域での太陽スペクトルの強度
比に関連した一定比率を短波長側の白金シリサイド赤外
線撮像素子の出力に乗じたものを長波長側の白金シリサ
イド赤外線撮像素子の出力から差し引いて太陽光の影響
を軽減した赤外線画像を得ることを特徴とする過熱検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248064A JP2758612B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 過熱検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248064A JP2758612B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 過熱検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295223A JPH0295223A (ja) | 1990-04-06 |
| JP2758612B2 true JP2758612B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=17172669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63248064A Expired - Lifetime JP2758612B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 過熱検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758612B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5302511B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-10-02 | 三菱重工業株式会社 | ２波長赤外線画像処理装置 |
| CN113758595A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-12-07 | 长春理工大学 | 一种具有太阳辐照和气压温度补偿功能的电阻式温度脉动仪 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821526A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線探知装置 |
| JPS6191531A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線撮像装置 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63248064A patent/JP2758612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0295223A (ja) | 1990-04-06 |
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Legal Events
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