JP2919665B2 - Heat source monitoring device, temperature measurement method, and heat source monitoring robot system - Google Patents
Heat source monitoring device, temperature measurement method, and heat source monitoring robot systemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は赤外線カメラを用いた熱
源監視装置と温度計測方法並びに熱源監視ロボットシス
テムに係り、特に、簡易な赤外線カメラの撮像画像から
被写体の温度を計測するのに好適な熱源監視装置と温度
計測方法並びに熱源監視ロボットシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat source monitoring apparatus using an infrared camera, a temperature measuring method, and a heat source monitoring robot system.
It relates to Temu, particularly suitable heat source monitoring device and the temperature to measure the temperature of the object from the captured image of a simple infrared camera
The present invention relates to a measurement method and a heat source monitoring robot system .
【０００２】[0002]
【従来の技術】赤外線センサ素子を用いて熱源の温度計
測を行う装置として、例えば、特開平３−８２９８８号
公報記載の「赤外線放出物体センサ装置」がある。この
従来装置では、赤外線センサ素子の検出信号を、センサ
周囲温度を検出する温度センサの検出信号で補正し、熱
源の温度を計測するようになっている。赤外線センサ素
子の出力信号は、周囲温度に依存して変動するため、温
度補正を行わないと、正確な温度を計測できないためで
ある。この従来技術で行う温度補正は、特定の補正式を
用いて演算により行っている。また、特公表６２−５０
３１１９号公報記載の従来技術では、赤外線センサ素子
の出力値と、被検体温度と、周囲温度との関係式に現れ
る係数値を既知の赤外線センサ素子出力値，被検体温度
値，周囲温度値から求めておき、この関係式に、測定し
た赤外線センサ素子出力値と周囲温度値を代入して、被
検体温度を演算により求めている。2. Description of the Related Art As an apparatus for measuring the temperature of a heat source using an infrared sensor element, for example, there is an "infrared emitting object sensor apparatus" described in JP-A-3-82988. In this conventional device, the detection signal of the infrared sensor element is corrected by the detection signal of the temperature sensor that detects the ambient temperature of the sensor, and the temperature of the heat source is measured. This is because the output signal of the infrared sensor element fluctuates depending on the ambient temperature, so that accurate temperature cannot be measured unless temperature correction is performed. The temperature correction performed in the related art is performed by calculation using a specific correction formula. Special publication 62-50
In the prior art described in Japanese Patent No. 3119, a coefficient value appearing in a relational expression between an output value of an infrared sensor element, a subject temperature, and an ambient temperature is calculated from a known infrared sensor element output value, a subject temperature value, and an ambient temperature value. The measured temperature of the subject is calculated by substituting the measured output value of the infrared sensor element and the ambient temperature value into this relational expression.
【０００３】上述した従来技術のように、関係式や補正
式を用いて演算により熱源の温度を求める場合、高性能
の演算処理装置を用いないと、リアルタイムに変化する
熱源温度の変化まで計測することはできず、また、使用
する赤外線センサ素子の性能も高性能のものを使用しな
ければならず、装置の製造コストが嵩むという問題があ
る。When the temperature of a heat source is obtained by calculation using a relational expression or a correction expression as in the above-described prior art, a change in the heat source temperature that changes in real time is measured unless a high-performance processing unit is used. In addition, there is a problem that the infrared sensor element to be used must use a high-performance infrared sensor element, which increases the manufacturing cost of the apparatus.
【０００４】温度の校正を演算により求めるのではな
く、温度計測装置内部に基準となる熱源を持ち、この熱
源温度を赤外線センサ素子で計測した値と、測定対象の
熱源の測定値とを比較することで、測定対象の熱源温度
を精度良く求める装置もある。また、温度計測装置全体
を恒温に保つための装置を備え、赤外線センサ素子の周
囲温度が一定となるようにしたものもある。Instead of calculating the temperature calibration by calculation, a heat source serving as a reference is provided inside the temperature measuring device, and a value obtained by measuring the heat source temperature with an infrared sensor element and a measured value of the heat source to be measured are compared. Therefore, there is an apparatus for accurately obtaining the heat source temperature of the measurement target. In addition, there is a device that includes a device for keeping the entire temperature measuring device at a constant temperature so that the ambient temperature of the infrared sensor element is constant.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術に係
る温度計測装置は、最初から温度計測を目的としている
ため、他の要件についてあまり配慮していない。このた
め、装置が大型化してしまい使い勝手が悪いという問題
が有る。例えば、原子力発電プラント等の放射線危険領
域に配置された構造物の温度を計測する場合、ロボット
システムでこの温度計測装置を運搬して計測することに
なるが、温度計測装置自体が大型装置であるため、目的
場所までの運搬が困難であり、運搬用の軌道敷設も容易
でないという問題がある。また、高性能の演算処理装置
は、集積度が高いために放射線により僅かな損傷を受け
ただけでもシステムダウンしてしまう虞が高いという問
題もある。Since the temperature measuring apparatus according to the prior art described above aims at measuring the temperature from the beginning, little consideration is given to other requirements. For this reason, there is a problem that the size of the apparatus is increased and the usability is poor. For example, when measuring the temperature of a structure disposed in a radiation hazardous area such as a nuclear power plant, the temperature measurement device is transported and measured by a robot system, but the temperature measurement device itself is a large device. Therefore, there is a problem that it is difficult to transport to the destination and it is not easy to lay a track for transportation. Further, a high-performance arithmetic processing unit has a problem that the system is likely to be shut down even if it is slightly damaged by radiation because of its high degree of integration.
【０００６】そこで、従来からあるビュアータイプと呼
ばれる熱源の有無のみを監視する簡易構造の小型赤外線
カメラのみを監視地域に運搬し、熱源画像を通信手段に
て別所に配置したワークステーションに取り込んで処理
する構成とするのが好ましいが、どのようにして熱源温
度まで計測できるようにするかを解決しなければならな
い。また、このビュアータイプの赤外線カメラは、図８
に示す様に、温度の異なる２枚のヒータ５１ａ，５１ｂ
を撮像したとき、各ヒータ５１ａ，５１ｂを別々なヒー
タとして識別できるように、図９に示す様に、カメラ出
力を交流増幅器５２で増幅し、輪郭のみが強調された画
像５４が出力されるように工夫されている。つまり、熱
源中心の撮像画像の輝度が低下して出力されるため、こ
のままでは温度を計測することができないという問題が
ある。Therefore, only a small infrared camera having a simple structure for monitoring only the presence or absence of a heat source, which is conventionally known as a viewer type, is transported to the monitoring area, and the heat source image is captured by a communication means into a workstation located at another location for processing. However, it is necessary to solve how to measure up to the heat source temperature. Also, this viewer type infrared camera is shown in FIG.
As shown in the figure, two heaters 51a and 51b having different temperatures are provided.
When the camera is imaged, the camera output is amplified by an AC amplifier 52 as shown in FIG. 9 so that an image 54 in which only the outline is emphasized is output so that the heaters 51a and 51b can be identified as separate heaters. It is devised. That is, since the brightness of the captured image at the center of the heat source is reduced and output, the temperature cannot be measured as it is.
【０００７】本発明の目的は、ビュアータイプの赤外線
カメラを使用して熱源温度を精度良く検出することので
きる熱源監視装置と温度計測方法並びに熱源監視ロボッ
トシステムを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat source monitoring device and a temperature measurement method capable of accurately detecting a heat source temperature using a viewer type infrared camera, and a heat source monitoring robot.
To provide a security system .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、物体から放
射される赤外線を検出する赤外線センサと該赤外線セン
サの周囲温度を検出する温度センサと前記赤外線センサ
の出力を増幅する直流増幅回路と該直流増幅回路の出力
信号をビデオ信号に変換するビデオ回路を備える赤外線
カメラと、該赤外線カメラに通信回線を介して接続され
るデータ処理装置であって、前記通信回線を介して受信
した前記ビデオ信号を輝度信号に変換する画像処理手段
と、予め前記赤外線センサの周囲温度変化に依存する出
力値を周囲温度対応にテーブルデータとして記憶した記
憶手段と、前記通信回線を介して受信した前記温度セン
サの検出信号と前記輝度信号とにより前記テーブルデー
タを検索し対応する温度計測値を出力するテーブルデー
タ検索手段とを備えるデータ処理装置とを設けること
で、達成される。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an infrared sensor for detecting infrared radiation emitted from an object, a temperature sensor for detecting the ambient temperature of the infrared sensor, a DC amplifier circuit for amplifying an output of the infrared sensor, and An infrared camera equipped with a video circuit for converting an output signal of a DC amplifier circuit into a video signal, and a data processing device connected to the infrared camera via a communication line, wherein the video signal received via the communication line Image processing means for converting the temperature sensor into a luminance signal, storage means for storing in advance output values depending on the ambient temperature change of the infrared sensor as table data corresponding to the ambient temperature, and the temperature sensor received via the communication line. A table data search unit for searching the table data based on the detection signal and the luminance signal and outputting a corresponding temperature measurement value; That by providing a data processing apparatus, it is achieved.
【０００９】[0009]
【作用】赤外線センサの出力値を交流増幅器ではなく直
流増幅器で増幅するため、輪郭線のみが強調されたビデ
オ信号とはならず、直流増幅器の出力信号から得られた
輝度信号は、熱源に対応した信号となる。そして、予め
用意したテーブルデータを検索することで熱源温度を求
めるため、高速処理にて温度計測値が得られる。しか
も、赤外線カメラ自体は小型化で済む。[Function] Since the output value of the infrared sensor is amplified by the DC amplifier instead of the AC amplifier, a video signal in which only the outline is emphasized is not obtained, and the luminance signal obtained from the output signal of the DC amplifier corresponds to the heat source. Signal. Then, since the heat source temperature is obtained by searching table data prepared in advance, a temperature measurement value can be obtained by high-speed processing. Moreover, the infrared camera itself can be reduced in size.
【００１０】[0010]
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は、本発明の一実施例に係る熱源監視装
置の構成図である。この熱源監視装置は、赤外線カメラ
１０と、無線あるいは有線の通信回線２０と、データ処
理装置３０からなる。赤外線カメラ１０において、赤外
線センサ素子１の出力電圧信号は、直流増幅回路２によ
り増幅され、整流器３を通り、ビデオ回路４により映像
信号に変換される。また、赤外線カメラ１０には赤外線
センサ素子１の周囲温度を検出する温度センサ８が設け
られており、この温度検出値と、前記の映像信号とが、
通信回線２０に出力される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a heat source monitoring device according to one embodiment of the present invention. The heat source monitoring device includes an infrared camera 10, a wireless or wired communication line 20, and a data processing device 30. In the infrared camera 10, the output voltage signal of the infrared sensor element 1 is amplified by the DC amplifier circuit 2, passes through the rectifier 3, and is converted into a video signal by the video circuit 4. Further, the infrared camera 10 is provided with a temperature sensor 8 for detecting the ambient temperature of the infrared sensor element 1, and the temperature detection value and the video signal are
Output to the communication line 20.
【００１１】データ処理装置３０では、前記通信回線２
０を通して受信されたビデオ信号が、画像処理手段５に
より、画像の濃淡を示す輝度値に変換される。この輝度
値は、赤外線センサ素子１の出力電圧により変化する。
画像処理装置５により輝度値へ変更された信号は、赤外
線センサ素子１の周辺温度を検出する温度検出手段８か
らのデータと共に検索手段として機能する演算処理装置
６へ取込まれ、記憶手段７に予め記憶されているデータ
ベースを検索し、被測定熱源９の表面温度を出力する。In the data processing device 30, the communication line 2
The video signal received through “0” is converted by the image processing means 5 into a luminance value indicating the density of the image. This luminance value changes according to the output voltage of the infrared sensor element 1.
The signal changed to the luminance value by the image processing device 5 is taken into the arithmetic processing device 6 functioning as a search means together with data from the temperature detection means 8 for detecting the ambient temperature of the infrared sensor element 1 and stored in the storage means 7. A database stored in advance is searched, and the surface temperature of the measured heat source 9 is output.
【００１２】記憶手段７に予め記憶されているデータベ
ースの基本構成は、図２に示す様に、テーブルデータで
ある。このテーブルデータのグラフ４１ａは、赤外線セ
ンサ素子１の周囲温度をＴ1に保持し、温度Ｔa〜Ｔbの
範囲の基準温度を赤外線センサ素子１で検出したときに
得られた出力値から求めた輝度の変化を前記温度Ｔa〜
Ｔb対応にプロットしたものである。グラフ４１ｂは周
囲温度をＴ2にしたときグラフであり、４１ｃ，４１ｄ
は、周囲温度をＴ3，Ｔ4にしたときのグラフである。記
憶手段７に予め記憶されているデータベースには、図２
に示される黒丸の点が記憶されている。The basic structure of the database stored in the storage means 7 in advance is table data as shown in FIG. Graph 41a of the table data, and holds the ambient temperature of the infrared sensor element 1 to T 1, obtained from the output value obtained when detecting the reference temperature in the range of temperature Ta~Tb the infrared sensor element 1 luminance Changes in the temperature Ta ~
This is plotted for Tb. Graph 41b is a graph when the ambient temperature T 2, 41c, 41d
Is a graph when the ambient temperature is set to T 3 and T 4 . The database pre-stored in the storage means 7 includes FIG.
Are stored.
【００１３】このデータベースに基づいて、被測定熱源
９の表面温度を算出する手順を説明する。 （１）赤外線センサ素子１の周囲温度を温度測定手段８
により測定し、演算処理装置６へ入力する（仮にその値
がＴ℃だったとする。）。 （２）記憶手段７に予め記憶されているデータベースか
ら赤外線センサ素子１の周囲温度Ｔ℃に最も近い周囲温
度Ｔ2，Ｔ3を求める。 （３）その温度比Ｔ2：Ｔ：Ｔ3を算出する。 （４）この比率に従って、赤外線センサ素子１の周囲温
度Ｔ2の場合のグラフ４１ｂと、周囲温度Ｔ3の場合のグ
ラフ４１ｃ上の黒丸から、図２に示す白丸を補間演算に
より算出する。 （５）算出した白丸の値をむすび、赤外線センサ素子１
の周囲温度Ｔ℃の場合のグラフ４２を算出する。 （６）赤外線センサ素子１の出力をビデオ回路４により
映像信号へ変換し、画像処理装置５に取込み輝度値へ変
換する（この場合輝度値はＮである。）。 （７）画像処理装置５により変換された輝度値Ｎを演算
処理装置６へ取込む。 （８）赤外線センサ素子１の周囲温度Ｔから算出された
グラフ４２において、輝度値Ｎに対応する温度ｔ℃を求
める。A procedure for calculating the surface temperature of the heat source 9 to be measured based on this database will be described. (1) Ambient temperature of infrared sensor element 1 is measured by temperature measuring means 8
And inputs it to the arithmetic processing unit 6 (assuming that the value is T ° C.). (2) The ambient temperatures T 2 and T 3 closest to the ambient temperature T ° C. of the infrared sensor element 1 are obtained from a database stored in advance in the storage means 7. (3) The temperature ratio T 2 : T: T 3 is calculated. (4) in accordance with the ratio, is calculated and the graph 41b in the case of the ambient temperature T 2 of the infrared sensor element 1, a black dot on the graph 41c in the case of the ambient temperature T 3, by interpolation the open circle shown in FIG. (5) Conclusion of the value of the calculated white circle, infrared sensor element 1
The graph 42 in the case of the ambient temperature T ° C. is calculated. (6) The output of the infrared sensor element 1 is converted into a video signal by the video circuit 4 and taken into the image processing device 5 and converted into a luminance value (the luminance value is N in this case). (7) The luminance value N converted by the image processing device 5 is taken into the arithmetic processing device 6. (8) In the graph 42 calculated from the ambient temperature T of the infrared sensor element 1, a temperature t ° C. corresponding to the luminance value N is obtained.
【００１４】このような手順により測定温度を算出する
ことで、赤外線センサ素子１の周囲温度の変化による特
性変化を補正し、被測定熱源９の表面温度を精度良く求
める。By calculating the measurement temperature according to the above procedure, the characteristic change due to the change in the ambient temperature of the infrared sensor element 1 is corrected, and the surface temperature of the heat source 9 to be measured is obtained with high accuracy.
【００１５】本実施例では、図１に示す赤外線カメラ１
０内の構成部品において、赤外線センサ素子１の周囲温
度の変化による特性変化を補正するための構成が赤外線
センサ素子１の周囲温度を検出するための温度検出手段
８だけで済むので、赤外線カメラ１０を大幅に小型化す
ることが可能となる。加えて、赤外線カメラ１０からデ
ータ処理装置３０に送信する信号は映像信号を用いるの
で、有線，無線を問わず、長距離電送が可能となる。In this embodiment, the infrared camera 1 shown in FIG.
In the components of the infrared camera 10, since only the temperature detecting means 8 for detecting the ambient temperature of the infrared sensor element 1 is sufficient to correct the characteristic change due to the change of the ambient temperature of the infrared sensor element 1, Can be greatly reduced in size. In addition, since a signal transmitted from the infrared camera 10 to the data processing device 30 uses a video signal, long-distance transmission can be performed regardless of whether it is wired or wireless.
【００１６】図３に示すように、赤外線センサ素子とし
てアレイセンサ１１を使用した場合、複数個あるセンサ
素子それぞれについて、記憶手段７に前記のデータベー
スを準備し、これに基づいて個々のセンサ素子の出力特
性のバラツキを自動的に補正する。また、定期的に基準
熱源を用い、記憶手段７に記憶してあるデータベースを
更新していくことで、赤外線センサ素子１またはアレイ
センサ１１の経年劣化に対しても、対応可能となる。As shown in FIG. 3, when the array sensor 11 is used as an infrared sensor element, the above-mentioned database is prepared in the storage means 7 for each of a plurality of sensor elements, and based on this, the individual sensor elements are stored. Automatically corrects for variations in output characteristics. Further, by updating the database stored in the storage means 7 periodically using the reference heat source, it becomes possible to cope with the aging deterioration of the infrared sensor element 1 or the array sensor 11.
【００１７】前述のように小型化された赤外線カメラ１
０を、図４に示すように、雲台機構３１を持つ移動式点
検車輌３２ａ，３２ｂに搭載し、走行レール３９に沿っ
た移動を可能とする。この時、赤外線カメラ１０が小型
なため、移動式熱源監視装置の移動部分も小型なものと
することができ、狭隘な空間へ搬送することが可能とな
る。走行レール３９及び移動式点検車輌３２を地上に設
置して、熱源温度を計測することも可能であるのは当然
である。また、移動式点検車輌３２ａ，３２ｂに搭載す
るのではなく、雲台機構３１を固定設置とし、雲台機構
３１の周囲のみの温度測定に用いることも可能である。The infrared camera 1 miniaturized as described above
0, as shown in FIG. 4, mobile inspection vehicle 32a that has a pan head mechanism 31, mounted to 32b, to allow movement along the running rail 3 9. At this time, since the infrared camera 10 is small, the moving part of the mobile heat source monitoring device can also be small, and can be conveyed to a narrow space. The running rail 3 9 and mobile inspection vehicle 32 is installed on the ground, for it is also possible to measure the heat source temperature is natural. Instead of being mounted on the mobile inspection vehicles 32a and 32b, the camera platform mechanism 31 may be fixedly installed and used for temperature measurement only around the camera platform mechanism 31.
【００１８】図５に示すように、小型化された赤外線カ
メラ１０の映像信号を記憶可能な一時記憶装置３５へ接
続してこれに記憶させ、この記憶装置３５を画像処理装
置５，演算処理手段６の設置箇所に運んでから、記憶内
容を画像処理装置５，演算処理手段６で処理して、温度
計測する構成でもよい。この様な構成とすることで、赤
外線カメラ１０をデータ処理装置３０（画像処理装置
５，演算処理手段６）から完全に分離して使用すること
が可能となり、携帯性に優れた赤外線カメラとして使用
することが可能となる。As shown in FIG. 5, a video signal of the miniaturized infrared camera 10 is connected to a temporary storage device 35 capable of storing the image signal and stored therein, and this storage device 35 is stored in the image processing device 5, the arithmetic processing means. Alternatively, the configuration may be such that, after being transported to the installation location of 6, the stored contents are processed by the image processing device 5 and the arithmetic processing means 6 to measure the temperature. With such a configuration, it is possible to use the infrared camera 10 completely separated from the data processing device 30 (the image processing device 5 and the arithmetic processing means 6), and to use the infrared camera 10 as a highly portable infrared camera. It is possible to do.
【００１９】前述したように、図１に示す赤外線カメラ
１０内の構成部品において、赤外線センサ素子１の周囲
温度の変化による特性変化を補正するための構成が、赤
外線センサ素子１の周囲温度を検出するための温度検出
手段８だけであり、被測定熱源９の温度を求める機能を
別置きとしているため、もともと温度測定機能を持たな
いビュアータイプの赤外線カメラを改造，流用し、赤外
線センサ素子１の周囲温度を検出するための温度検出手
段８を追加し、ビュアータイプの赤外線カメラからのビ
デオ信号出力を画像処理装置５，演算処理装置６へ取込
むことで、温度測定を可能とするシステムへ変更するこ
とができる。As described above, in the components in the infrared camera 10 shown in FIG. 1, the configuration for correcting the characteristic change due to the change in the ambient temperature of the infrared sensor element 1 detects the ambient temperature of the infrared sensor element 1. Since the temperature detecting means 8 alone is provided and a function for obtaining the temperature of the heat source 9 to be measured is separately provided, a viewer type infrared camera which does not originally have a temperature measuring function is modified and diverted, and the infrared sensor element 1 is used. A temperature detection means 8 for detecting the ambient temperature is added, and a video signal output from a viewer type infrared camera is taken into the image processing device 5 and the arithmetic processing device 6 to change to a system capable of measuring temperature. can do.
【００２０】図８に示すように、もともと温度測定機能
を持たないビュアータイプの赤外線カメラ５０により、
互いに温度差のある熱板ヒータ５１ａ，５１ｂの温度を
測定しようとすると、図９のように、ビュアータイプの
赤外線カメラ５０の赤外線センサ素子１の出力増幅回路
が交流増幅回路５２であるため、赤外線カメラ５０から
のビデオ信号出力５４は、輪郭線のみが強調された形と
なるため、温度測定は無理である。しかし、図７に示す
ように、ビュアータイプの赤外線カメラ５０の赤外線セ
ンサ素子１の出力増幅回路を、直流増幅回路２に変更す
ることで、赤外線カメラ５０からのビデオ信号出力５４
は、ヒータ表面全面で同一輝度となり、温度測定が可能
となる。また、図６のように、ビュアータイプの赤外線
カメラ５０の赤外線センサ素子１の出力増幅回路が交流
増幅回路５２であっても、電子チョッピング５５を追加
することで、赤外線カメラ５０からのビデオ信号出力５
４は、同一レベルの輝度値を示す矩形波となり、温度測
定が可能となる。As shown in FIG. 8, a viewer type infrared camera 50 having no temperature measurement function originally provides
When trying to measure the temperatures of the hot plate heaters 51a and 51b having a temperature difference from each other, the output amplifying circuit of the infrared sensor element 1 of the viewer type infrared camera 50 is the AC amplifying circuit 52 as shown in FIG. The temperature of the video signal output 54 from the camera 50 cannot be measured because only the outline is emphasized. However, as shown in FIG. 7, by changing the output amplification circuit of the infrared sensor element 1 of the viewer type infrared camera 50 to the DC amplification circuit 2, the video signal output 54 from the infrared camera 50 is changed.
Has the same luminance over the entire surface of the heater, and the temperature can be measured. Also, as shown in FIG. 6, even if the output amplifier circuit of the infrared sensor element 1 of the viewer type infrared camera 50 is the AC amplifier circuit 52, the video signal output from the infrared camera 50 can be obtained by adding the electronic chopping 55. 5
Numeral 4 is a rectangular wave indicating the same level of luminance value, and the temperature can be measured.
【００２１】以上述べた実施例によれば、 （１）赤外線センサ素子からの出力を映像信号として出
力することで、赤外線センサ素子の周囲温度の変化によ
る感度変化やドリフトなどの出力特性の変化を防止で
き、これを補償する回路や機構が必要ないので、赤外線
カメラの大幅な小型化が図れる。According to the above-described embodiments, (1) by outputting the output from the infrared sensor element as a video signal, it is possible to prevent changes in output characteristics such as sensitivity change and drift due to a change in ambient temperature of the infrared sensor element. Since the circuit can be prevented and a circuit or a mechanism for compensating for this is not required, the infrared camera can be significantly reduced in size.
【００２２】（２）赤外線カメラとデータ処理装置（画
像処理手段，記憶手段、演算処理手段）を分けて使用す
ることが可能となり、例えば、赤外線カメラのみを移動
機構に搭載して遠隔操作することが可能となる。(2) The infrared camera and the data processing device (image processing means, storage means, arithmetic processing means) can be used separately. For example, only the infrared camera can be mounted on the moving mechanism and operated remotely. Becomes possible.
【００２３】（３）赤外線センサ素子にアレイセンサを
使用した場合にも、個々のアレイセンサについての出力
特性を自動的に補正することができ、より正確な温度測
定が可能となる。(3) Even when an array sensor is used as the infrared sensor element, the output characteristics of each array sensor can be automatically corrected, and more accurate temperature measurement can be performed.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、小型の装置で且つ高性
能な処理装置を使用せずに高速に温度計測が可能になる
という効果がある。According to the present invention, there is an effect that the temperature can be measured at high speed without using a small-sized apparatus and a high-performance processing apparatus.
【図１】本発明の一実施例に係る熱源監視装置の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of a heat source monitoring device according to an embodiment of the present invention.
【図２】ドリフト補正用データベース（テーブルデー
タ）の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a drift correction database (table data).
【図３】アレイセンサの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an array sensor.
【図４】赤外線カメラの移動装置への応用例の構成図で
ある。FIG. 4 is a configuration diagram of an application example of an infrared camera to a moving device.
【図５】一時記憶装置を使用した熱源監視装置の説明図
である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a heat source monitoring device using a temporary storage device.
【図６】赤外線センサ出力を電子チョッピングして交流
増幅したときのビデオ信号波形図である。FIG. 6 is a video signal waveform diagram when the output of an infrared sensor is electronically chopped and AC-amplified.
【図７】赤外線センサ出力を直流増幅したときのビデオ
信号波形図である。FIG. 7 is a video signal waveform diagram when an infrared sensor output is DC-amplified.
【図８】温度差のある２枚のヒータ板の撮像例を示す図
である。FIG. 8 is a diagram illustrating an imaging example of two heater plates having a temperature difference.
【図９】赤外線センサ出力を交流増幅したときのビデオ
信号波形図である。FIG. 9 is a video signal waveform diagram when an infrared sensor output is AC-amplified.
１…赤外線センサ、２…増幅回路、３…整流器、４…ビ
デオ回路、５…画像処理手段、６…演算処理手段、７…
記憶手段（テーブルデータ格納用）、８…温度検出手
段、９…被測定熱源、１０…赤外線カメラ、２０…通信
回線、３０…データ処理装置、３５…一時記憶装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Infrared sensor, 2 ... Amplifier circuit, 3 ... Rectifier, 4 ... Video circuit, 5 ... Image processing means, 6 ... Operation processing means, 7 ...
Storage means (for storing table data), 8: temperature detection means, 9: heat source to be measured, 10: infrared camera, 20: communication line, 30: data processing device, 35: temporary storage device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正樹 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 和気 哲郎 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 平２−187633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−100622（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01J 5/48 H04N 5/33 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masaki Takahashi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Tetsuro Waki 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (56) References JP-A-2-187633 (JP, A) JP-A-61-100622 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , (DB name) G01J 5/48 H04N 5/33
Claims (11)
外線センサと該赤外線センサの周囲温度を検出する温度
センサと前記赤外線センサの出力を増幅する直流増幅回
路と該直流増幅回路の出力信号をビデオ信号に変換する
ビデオ回路を備える赤外線カメラと、該赤外線カメラに
通信回線を介して接続されるデータ処理装置であって、
前記通信回線を介して受信した前記ビデオ信号を輝度信
号に変換する画像処理手段と、予め前記赤外線センサの
周囲温度毎に基準温度と該基準温度を検出した前記赤外
線センサの出力値から求めた輝度信号との対応関係をテ
ーブルデータとして記憶した記憶手段と、前記通信回線
を介して受信した前記温度センサの検出信号と前記輝度
信号とにより前記テーブルデータを検索し対応する温度
計測値を出力するテーブルデータ検索手段とを備えるデ
ータ処理装置とで構成することを特徴とする熱源監視装
置。1. An infrared sensor for detecting infrared rays emitted from an object, a temperature sensor for detecting an ambient temperature of the infrared sensor, a DC amplifier circuit for amplifying an output of the infrared sensor, and a video signal output from the DC amplifier circuit. An infrared camera having a video circuit for converting a signal, and a data processing device connected to the infrared camera via a communication line,
Image processing means for converting the video signal received via the communication line into a luminance signal ; and a reference temperature for each ambient temperature of the infrared sensor and the infrared light detecting the reference temperature in advance.
Storage means for storing, as table data , a correspondence relationship with a luminance signal obtained from an output value of the line sensor, and the table based on the detection signal of the temperature sensor and the luminance signal received via the communication line. A data processing device comprising: a table data search means for searching data and outputting a corresponding temperature measurement value;
に、赤外線センサ出力をオンオフする電子チョッパ手段
と、該電子チョッパ手段の出力を増幅する交流増幅器と
を用いたことを特徴とする熱源監視装置。2. The heat source monitoring apparatus according to claim 1, wherein an electronic chopper for turning on and off an infrared sensor output and an AC amplifier for amplifying the output of the electronic chopper are used in place of the DC amplifier. .
一時記憶装置を用い、赤外線センサの出力を赤外線カメ
ラ近傍に置いた前記一時記憶装置に格納し、撮像後にこ
の一時記憶装置をデータ処理装置の設置箇所に移動させ
てから格納データに基づいて被検査体の温度計測を行う
ことを特徴とする熱源監視装置。3. The method according to claim 1, wherein, instead of the communication line,
Using the temporary storage device, the output of the infrared sensor and stored in the temporary storage device placed in the vicinity of the infrared camera, the inspection on the basis of the stored data from the temporary storage device after the imaging is moved to the installation location of the data processing device A heat source monitoring device for measuring body temperature.
データ処理装置に接続される赤外線カメラにおいて、物
体から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、該
赤外線センサの周囲温度を検出する温度センサと、前記
赤外線センサの出力を増幅する直流増幅回路と、該直流
増幅回路の出力信号をビデオ信号に変換するビデオ回路
とを備え、該ビデオ回路出力と前記温度センサ検出信号
を前記通信回線または前記記憶装置に出力する手段とを
備えることを特徴とする赤外線カメラ。4. An infrared camera connected to a data processing device in another place via a communication line or a storage device, an infrared sensor for detecting infrared radiation emitted from an object, and a temperature sensor for detecting an ambient temperature of the infrared sensor. A DC amplification circuit that amplifies the output of the infrared sensor, and a video circuit that converts an output signal of the DC amplification circuit into a video signal, and outputs the video circuit output and the temperature sensor detection signal to the communication line or the Means for outputting to a storage device.
に、赤外線センサ出力をオンオフする電子チョッパ手段
と、該電子チョッパ手段の出力を増幅する交流増幅器と
を用いたことを特徴とする赤外線カメラ。5. An infrared camera according to claim 4, wherein, instead of the DC amplifier, electronic chopper means for turning on and off the output of the infrared sensor and an AC amplifier for amplifying the output of the electronic chopper means.
線カメラに通信回線または記憶装置を介して接続される
データ処理装置であって、前記通信回線または記憶装置
を介して受信した前記ビデオ信号を輝度信号に変換する
画像処理手段と、予め前記赤外線センサの周囲温度変化
に依存する出力値を周囲温度対応にテーブルデータとし
て記憶した記憶手段と、前記通信回線を介して受信した
前記温度センサの検出信号と前記輝度信号とにより前記
テーブルデータを検索し対応する温度計測値を出力する
テーブルデータ検索手段とを備えることを特徴とするデ
ータ処理装置。6. A data processing device connected to the infrared camera according to claim 4 through a communication line or a storage device, wherein the video signal received through the communication line or the storage device. Image processing means for converting the temperature sensor into a luminance signal, storage means for storing in advance output values depending on the ambient temperature change of the infrared sensor as table data corresponding to the ambient temperature, and the temperature sensor received via the communication line. A data processing apparatus comprising: a table data search unit that searches the table data based on a detection signal and the luminance signal and outputs a corresponding temperature measurement value.
メラから出力されるビデオ信号と温度検出信号により該
赤外線カメラの撮像した熱源の温度を計測する温度計測
方法において、前記ビデオ信号を輝度信号に変換し、前
記赤外線カメラに使用されている赤外線センサの周囲温
度変化に依存する出力値を予め周囲温度対応にテーブル
データとしてメモリに記憶しておき、前記温度センサ検
出信号と前記輝度信号とにより前記テーブルデータを検
索し対応する温度計測値を求めることを特徴とする温度
計測方法。7. A temperature measuring method for measuring a temperature of a heat source imaged by an infrared camera based on a video signal and a temperature detection signal output from the infrared camera according to claim 4 or 5, wherein the video signal is a luminance signal. The output value depending on the ambient temperature change of the infrared sensor used in the infrared camera is stored in advance in the memory as table data corresponding to the ambient temperature, and the output value is calculated based on the temperature sensor detection signal and the luminance signal. A temperature measurement method, wherein the table data is searched to obtain a corresponding temperature measurement value.
上を請求項４または請求項５記載の赤外線カメラを移動
させる移動手段と、熱源監視領域とは別所に設置された
請求項６記載のデータ処理装置と、前記赤外線カメラと
該データ処理装置とを接続する通信回線とを備えること
を特徴とする熱源監視ロボットシステム。8. A trajectory laid in the heat source monitoring area, moving means for moving the infrared camera according to claim 4 on the trajectory, and the heat source monitoring area is provided at a different place. A heat source monitoring robot system comprising: a data processing device according to any one of claims 1 to 4, and a communication line connecting the infrared camera and the data processing device.
により赤外線カメラの移動位置，姿勢の制御を行う手段
を備えることを特徴とする熱源監視ロボットシステム。9. The heat source monitoring robot system according to claim 8, wherein the moving means includes means for controlling a moving position and a posture of the infrared camera by remote control .
検索し該当する周囲温度検出値のデータがテーブルにな
いときはテーブルに格納されているデータを補間演算し
て該当周囲温度検出値に対応するデータを求めることを
特徴とする温度計測方法。10. The method according to claim 7, wherein the table data is
Search and find the corresponding ambient temperature detection value data in a table.
The data stored in the table is interpolated.
To obtain the data corresponding to the detected ambient temperature.
Characteristic temperature measurement method .
索手段は、該当する周囲温度検出値のデータがテーブル
にないときはテーブルに格納されているデータを補間演
算して該当周囲温度検出値に対応するデータを求めるこ
とを特徴とする熱源監視装置。11. The apparatus according to claim 1, wherein the table data search means interpolates the data stored in the table when the data of the corresponding ambient temperature detection value does not exist in the table and corresponds to the corresponding ambient temperature detection value. A heat source monitoring device for obtaining data.
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| JP4109998A JP2919665B2 (en) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | Heat source monitoring device, temperature measurement method, and heat source monitoring robot system |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP4109998A JP2919665B2 (en) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | Heat source monitoring device, temperature measurement method, and heat source monitoring robot system |
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1992
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