JP3163322B2 - 多波長域赤外線撮像装置 - Google Patents
多波長域赤外線撮像装置Info
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- JP3163322B2 JP3163322B2 JP06424497A JP6424497A JP3163322B2 JP 3163322 B2 JP3163322 B2 JP 3163322B2 JP 06424497 A JP06424497 A JP 06424497A JP 6424497 A JP6424497 A JP 6424497A JP 3163322 B2 JP3163322 B2 JP 3163322B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数の波長域の
赤外線画像を撮像する多波長域赤外線撮像装置の構成に
関するものである。
赤外線画像を撮像する多波長域赤外線撮像装置の構成に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の多波長域赤外線撮像装置
を示す１例である。図において、１は撮像目標からの赤
外線、２は光学系、３は撮像目標からの赤外線を２つの
光路に分割するビームスプリッタ、４ａ及び４ｂはそれ
ぞれ撮像目標からの赤外線を所望の波長域の赤外線に分
割する第１のフィルタ及び第２のフィルタ、５ａ及び５
ｂはそれぞれ第１の赤外線検知器及び第２の赤外線検知
器、６ａ及び６ｂはそれぞれ第１の駆動タイミング発生
回路及び第２の駆動タイミング発生回路、７ａ及び７ｂ
はそれぞれ第１の画像信号調整回路および第２の画像信
号調整回路、８ａ及び８ｂはそれぞれ第１の画像信号補
正回路および第２の画像信号補正回路である。
を示す１例である。図において、１は撮像目標からの赤
外線、２は光学系、３は撮像目標からの赤外線を２つの
光路に分割するビームスプリッタ、４ａ及び４ｂはそれ
ぞれ撮像目標からの赤外線を所望の波長域の赤外線に分
割する第１のフィルタ及び第２のフィルタ、５ａ及び５
ｂはそれぞれ第１の赤外線検知器及び第２の赤外線検知
器、６ａ及び６ｂはそれぞれ第１の駆動タイミング発生
回路及び第２の駆動タイミング発生回路、７ａ及び７ｂ
はそれぞれ第１の画像信号調整回路および第２の画像信
号調整回路、８ａ及び８ｂはそれぞれ第１の画像信号補
正回路および第２の画像信号補正回路である。
【０００３】従来の多波長域赤外線撮像装置は上記のよ
うに構成され、以下のように動作する。撮像目標から放
射される赤外線１は、光学系２に入射する。前記光学系
２は撮像目標から放射される赤外線を集光する。集光し
た赤外線は前記ビームスプリッタ３によって２つの光路
に分割され、それぞれ前記第１のフィルタ４ａ及び前記
第２のフィルタ４ｂを透過することによって波長域の異
なる分光赤外線となり、前記第１の赤外線検知器５ａ及
び前記第２の赤外線検知器５ｂにそれぞれ入射する。
うに構成され、以下のように動作する。撮像目標から放
射される赤外線１は、光学系２に入射する。前記光学系
２は撮像目標から放射される赤外線を集光する。集光し
た赤外線は前記ビームスプリッタ３によって２つの光路
に分割され、それぞれ前記第１のフィルタ４ａ及び前記
第２のフィルタ４ｂを透過することによって波長域の異
なる分光赤外線となり、前記第１の赤外線検知器５ａ及
び前記第２の赤外線検知器５ｂにそれぞれ入射する。
【０００４】前記第１の駆動タイミング発生回路６ａに
よって駆動される前記第１の赤外線検知器５ａは入射し
た分光赤外線を光電変換し、画像信号を出力する。画像
信号は前記第１の画像信号調整回路７ａによって画像１
フレームの信号レベルの平均が画像信号の規格の電圧範
囲の中間電圧になるように自動的に調整される。
よって駆動される前記第１の赤外線検知器５ａは入射し
た分光赤外線を光電変換し、画像信号を出力する。画像
信号は前記第１の画像信号調整回路７ａによって画像１
フレームの信号レベルの平均が画像信号の規格の電圧範
囲の中間電圧になるように自動的に調整される。
【０００５】前記第１の画像信号調整回路７ａからの出
力画像信号は、前記第１の画像信号補正回路８ａで、均
一な被写体を撮像したときに均一な画像が得られるよう
に前記第１の赤外線検知器５ａの各画素に対応したオフ
セット補正処理及び感度補正処理が実行される。
力画像信号は、前記第１の画像信号補正回路８ａで、均
一な被写体を撮像したときに均一な画像が得られるよう
に前記第１の赤外線検知器５ａの各画素に対応したオフ
セット補正処理及び感度補正処理が実行される。
【０００６】一方、前記ビームスプリッタ３によって分
割された後、前記第２のフィルタ４ｂを透過した分光赤
外線は、前記駆動タイミング発生回路６ｂによって駆動
される前記第２の赤外線検知器５ｂで画像信号として光
電変換される。前記第２の赤外線検知器５ｂからの画像
信号は、第２の画像信号調整回路７ｂによってレベル調
整された後、第２の画像信号補正回路８ｂによってオフ
セット補正及び感度補正処理が実行される。
割された後、前記第２のフィルタ４ｂを透過した分光赤
外線は、前記駆動タイミング発生回路６ｂによって駆動
される前記第２の赤外線検知器５ｂで画像信号として光
電変換される。前記第２の赤外線検知器５ｂからの画像
信号は、第２の画像信号調整回路７ｂによってレベル調
整された後、第２の画像信号補正回路８ｂによってオフ
セット補正及び感度補正処理が実行される。
【０００７】図８は、図７に示した従来の多波長域赤外
線撮像装置による画像信号と画像の１例を模式的に示し
たディスプレイ上の中間調画像である。図において９〜
１３は、前記第１の赤外線検知器５ａから出力された連
続５フレームの画像信号を示し、１４〜１９は前記画像
信号９〜１３に対応した５フレームの画像を示してい
る。また、１９〜２３は、前記第２の赤外線検知器５ｂ
から出力された連続５フレームの画像信号を示し、２４
〜２８は前記画像信号１９〜２３に対応した５フレーム
の画像を示している。
線撮像装置による画像信号と画像の１例を模式的に示し
たディスプレイ上の中間調画像である。図において９〜
１３は、前記第１の赤外線検知器５ａから出力された連
続５フレームの画像信号を示し、１４〜１９は前記画像
信号９〜１３に対応した５フレームの画像を示してい
る。また、１９〜２３は、前記第２の赤外線検知器５ｂ
から出力された連続５フレームの画像信号を示し、２４
〜２８は前記画像信号１９〜２３に対応した５フレーム
の画像を示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の多波長域赤外線
撮像装置は、図７に示すように、波長域に対応した数の
赤外線検知器、駆動タイミング発生回路、画像信号調整
回路及び画像信号補正回路が必要であるため、多波長域
赤外線撮像装置として複雑で大型な装置になってしまう
という難点があった。また、波長域間で取得した画像の
比較のために画像処理をする場合、波長域毎に異なる検
知器で受光するため、画像出力が２系統になってしま
い、検知器毎の校正、検知器相互の位置決め処理等の後
処理が必要となり、後処理のための専用装置が必要にな
り、且つ処理に時間を要すという難点があった。
撮像装置は、図７に示すように、波長域に対応した数の
赤外線検知器、駆動タイミング発生回路、画像信号調整
回路及び画像信号補正回路が必要であるため、多波長域
赤外線撮像装置として複雑で大型な装置になってしまう
という難点があった。また、波長域間で取得した画像の
比較のために画像処理をする場合、波長域毎に異なる検
知器で受光するため、画像出力が２系統になってしま
い、検知器毎の校正、検知器相互の位置決め処理等の後
処理が必要となり、後処理のための専用装置が必要にな
り、且つ処理に時間を要すという難点があった。
【０００９】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、単一の赤外線検知器によって複数
の波長域の画像を撮像できるようにする事によって出力
される画像信号を１系統として、検知器間の感度補正を
容易にし、画像の位置決め処理を不要にする多波長域赤
外線撮像装置を実現するとともに波長間の画像比較のた
めの画像処理を容易にすることを目的としている。
なされたものであり、単一の赤外線検知器によって複数
の波長域の画像を撮像できるようにする事によって出力
される画像信号を１系統として、検知器間の感度補正を
容易にし、画像の位置決め処理を不要にする多波長域赤
外線撮像装置を実現するとともに波長間の画像比較のた
めの画像処理を容易にすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる多波長
域赤外線撮像装置は、１系統の光学系、赤外線検知器、
駆動タイミング発生回路、画像信号調整回路および画像
信号補正回路を備え、１フレーム毎に赤外線検知器への
入射赤外線の波長域が切り換わるフレーム同期波長分割
器とで構成したものである。
域赤外線撮像装置は、１系統の光学系、赤外線検知器、
駆動タイミング発生回路、画像信号調整回路および画像
信号補正回路を備え、１フレーム毎に赤外線検知器への
入射赤外線の波長域が切り換わるフレーム同期波長分割
器とで構成したものである。
【００１１】この発明に係わる多波長域赤外線撮像装置
は、１系統の光学系、赤外線検知器、駆動タイミング発
生回路、画像信号調整回路および画像信号補正回路を備
え、１フレーム毎に赤外線検知器への入射赤外線の波長
域が切り換わるフレーム同期波長分割器を透過型のフィ
ルタと、このフィルタを支持するフィルタ板と、フレー
ム同期させるようにフィルタ板を回転させる回転機構
と、回転制御のための回転位置検出器と回転制御回路と
で構成したものである。
は、１系統の光学系、赤外線検知器、駆動タイミング発
生回路、画像信号調整回路および画像信号補正回路を備
え、１フレーム毎に赤外線検知器への入射赤外線の波長
域が切り換わるフレーム同期波長分割器を透過型のフィ
ルタと、このフィルタを支持するフィルタ板と、フレー
ム同期させるようにフィルタ板を回転させる回転機構
と、回転制御のための回転位置検出器と回転制御回路と
で構成したものである。
【００１２】この発明に係わる多波長域赤外線撮像装置
は、１系統の光学系、赤外線検知器、駆動タイミング発
生回路、画像信号調整回路および画像信号補正回路を備
え、１フレーム毎に赤外線検知器への入射赤外線の波長
域が切り換わるフレーム同期波長分割器を反射型フィル
タからなる多面体反射鏡と、フレーム同期させるように
多面体反射鏡を回転させる回転機構と、回転制御のため
の回転位置検出器と回転制御回路とで構成したものであ
る。
は、１系統の光学系、赤外線検知器、駆動タイミング発
生回路、画像信号調整回路および画像信号補正回路を備
え、１フレーム毎に赤外線検知器への入射赤外線の波長
域が切り換わるフレーム同期波長分割器を反射型フィル
タからなる多面体反射鏡と、フレーム同期させるように
多面体反射鏡を回転させる回転機構と、回転制御のため
の回転位置検出器と回転制御回路とで構成したものであ
る。
【００１３】この発明に係わる多波長域赤外線撮像装置
は、１系統の光学系、フレーム同期波長分割器、赤外線
検知器、駆動タイミング発生回路および画像信号補正回
路を備え、フレーム毎に切り換わる画像のペデスタルレ
ベルを自動的に調整するために、画像信号調整回路を、
増幅器と、ペデスタルレベルの基準値となる基準電圧を
発生する基準電圧発生回路と、フレーム毎に切り換わる
ペデスタルレベルと基準電圧との差電圧を出力する比較
回路と、この差電圧をレベル調整値としてフレーム毎に
切り換えて記憶させておくための記憶切換マルチプレク
サ及びレベル調整値記憶回路と、レベル調整を対応した
波長域で実行するためにレベル調整値を読み出す読出マ
ルチプレクサとで構成したものである。
は、１系統の光学系、フレーム同期波長分割器、赤外線
検知器、駆動タイミング発生回路および画像信号補正回
路を備え、フレーム毎に切り換わる画像のペデスタルレ
ベルを自動的に調整するために、画像信号調整回路を、
増幅器と、ペデスタルレベルの基準値となる基準電圧を
発生する基準電圧発生回路と、フレーム毎に切り換わる
ペデスタルレベルと基準電圧との差電圧を出力する比較
回路と、この差電圧をレベル調整値としてフレーム毎に
切り換えて記憶させておくための記憶切換マルチプレク
サ及びレベル調整値記憶回路と、レベル調整を対応した
波長域で実行するためにレベル調整値を読み出す読出マ
ルチプレクサとで構成したものである。
【００１４】この発明に係わる多波長域赤外線撮像装置
は、１系統の光学系、フレーム同期波長分割器、赤外線
検知器、駆動タイミング発生回路、画像信号調整回路を
備え、波長域によって異なるオフセット補正量及び感度
補正量を撮像する波長域に対応して適用できるように、
画像信号補正回路を、アナログ画像信号をデジタル画像
信号に変換するＡＤ変換回路、波長域に対応した複数の
オフセットメモリと、オフセット演算処理回路と、オフ
セットメモリ読出しマルチプレクサと、波長域に対応し
た複数の感度補正メモリと、感度補正演算処理回路と、
感度補正メモリ読出しマルチプレクサと、デジタル画像
信号をアナログ画像信号に変換するＤＡ変換回路とで構
成したものである。
は、１系統の光学系、フレーム同期波長分割器、赤外線
検知器、駆動タイミング発生回路、画像信号調整回路を
備え、波長域によって異なるオフセット補正量及び感度
補正量を撮像する波長域に対応して適用できるように、
画像信号補正回路を、アナログ画像信号をデジタル画像
信号に変換するＡＤ変換回路、波長域に対応した複数の
オフセットメモリと、オフセット演算処理回路と、オフ
セットメモリ読出しマルチプレクサと、波長域に対応し
た複数の感度補正メモリと、感度補正演算処理回路と、
感度補正メモリ読出しマルチプレクサと、デジタル画像
信号をアナログ画像信号に変換するＤＡ変換回路とで構
成したものである。
【００１５】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す図
であって、図中、１及び２は図７に付した同番号部分と
同じ機能を有する部分、２９はフレーム同期波長分割
器、３０は赤外線検知器、３１は駆動タイミング発生回
路、３２はフレーム同期信号、３３は画像信号調整回
路、３４は画像信号補正回路である。
であって、図中、１及び２は図７に付した同番号部分と
同じ機能を有する部分、２９はフレーム同期波長分割
器、３０は赤外線検知器、３１は駆動タイミング発生回
路、３２はフレーム同期信号、３３は画像信号調整回
路、３４は画像信号補正回路である。
【００１６】この発明の多波長域赤外線撮像装置は上記
のように構成され、以下のように動作する。ある撮像目
標から放射される赤外線１は、光学系２によって集光さ
れ赤外線検知器３０に結像するように配置される。前記
光学系２と前記赤外線検知器３０との間には、前記赤外
線検知器３０を駆動するための駆動タイミング発生回路
３１から発生されているフレーム同期信号３２に同期し
て前記赤外線検知器３０への入射赤外線が複数の波長域
に分割されて切り換わるフレーム同期波長分割器が配置
される。
のように構成され、以下のように動作する。ある撮像目
標から放射される赤外線１は、光学系２によって集光さ
れ赤外線検知器３０に結像するように配置される。前記
光学系２と前記赤外線検知器３０との間には、前記赤外
線検知器３０を駆動するための駆動タイミング発生回路
３１から発生されているフレーム同期信号３２に同期し
て前記赤外線検知器３０への入射赤外線が複数の波長域
に分割されて切り換わるフレーム同期波長分割器が配置
される。
【００１７】前記赤外線検知器３０では入射した赤外線
が光電変換されて画像信号として出力される。画像信号
は画像信号調整回路３３でレベル調整され、さらに、画
像信号補正回路３４において、オフセット補正及び前記
赤外線検知器３０の感度補正が画素毎に実行されて、最
終的に出力される。
が光電変換されて画像信号として出力される。画像信号
は画像信号調整回路３３でレベル調整され、さらに、画
像信号補正回路３４において、オフセット補正及び前記
赤外線検知器３０の感度補正が画素毎に実行されて、最
終的に出力される。
【００１８】図２は、実施の形態１における画像信号及
び赤外線画像を模式的に示したディスプレイ上の中間調
画像で、図中、３５〜３９は前記赤外線検知器３０から
出力される連続した５フレームの画像信号、４０〜４４
は前記画像信号３５〜３９に対応した赤外線画像であ
る。ここでは、前記フレーム同期波長分割器２９におけ
る分割波長域を、仮に、第１の波長域及び第２の波長域
の２波長域として例示している。このように、２種類の
波長域の画像信号が１系統の画像信号にフレーム毎に交
互に出力される。
び赤外線画像を模式的に示したディスプレイ上の中間調
画像で、図中、３５〜３９は前記赤外線検知器３０から
出力される連続した５フレームの画像信号、４０〜４４
は前記画像信号３５〜３９に対応した赤外線画像であ
る。ここでは、前記フレーム同期波長分割器２９におけ
る分割波長域を、仮に、第１の波長域及び第２の波長域
の２波長域として例示している。このように、２種類の
波長域の画像信号が１系統の画像信号にフレーム毎に交
互に出力される。
【００１９】この発明の多波長域赤外線撮像装置は以上
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像が可能となり、単一の画像信号系統でありな
がらフレーム毎に異なった波長域の画像信号を得ること
が可能となる。このことは従来例のように赤外線検知器
６、駆動タイミング回路７、画像信号調整回路、画像信
号補正回路を複数必要としないために、撮像系統間の校
正及び画像の位置合わせが不要となり、複数波長域間で
の画像比較処理を容易にすることが可能になることが期
待できる。
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像が可能となり、単一の画像信号系統でありな
がらフレーム毎に異なった波長域の画像信号を得ること
が可能となる。このことは従来例のように赤外線検知器
６、駆動タイミング回路７、画像信号調整回路、画像信
号補正回路を複数必要としないために、撮像系統間の校
正及び画像の位置合わせが不要となり、複数波長域間で
の画像比較処理を容易にすることが可能になることが期
待できる。
【００２０】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示す図であって、図中、１，２及び２９〜３４は
実施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有する部
分、４ａ及び４ｂは従来の技術として図７に付した同番
号部分と同じ機能を有する部分、４５はフィルタ板、４
６は回転機構、４７は回転位置検出器、４８は回転制御
回路、４９は回転位置検出信号、５０は回転制御信号で
ある。
態２を示す図であって、図中、１，２及び２９〜３４は
実施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有する部
分、４ａ及び４ｂは従来の技術として図７に付した同番
号部分と同じ機能を有する部分、４５はフィルタ板、４
６は回転機構、４７は回転位置検出器、４８は回転制御
回路、４９は回転位置検出信号、５０は回転制御信号で
ある。
【００２１】この発明の多波長域赤外線撮像装置は上記
のように構成され、以下のように動作する。フレーム同
期波長分割器２９には、波長を分割するために透過型の
第１のフィルタ４ａ及び第２のフィルタ４ｂが内蔵され
ている。前記第１のフィルタ４ａ及び第２のフィルタ４
ｂはフィルタ板４５によって固定支持され、前記フィル
タ板４５は回転機構４６と連結している。前記回転機構
４６は、前記第１のフィルタ４ａ及び第２のフィルタ４
ｂを透過する分光赤外線が、駆動タイミング発生回路３
１から出力されるフレーム同期信号３２に同期して、フ
レーム毎に交互に赤外線検知器３０に入射するように回
転制御回路４８からの回転制御信号５０によって制御さ
れる。前記回転機構４６による前記フィルタ板の回転位
置は、回転位置検出器４７によって検出され、回転位置
検出信号４９として前記回転制御回路４８にフィードバ
ックされる。たとえば、前記赤外線検知器３０の露光時
間が１０-6秒程度の高感度な検知器の場合には、前記フ
ィルタ板を連続回転させ、前記回転位置検出器４７は前
記フィルタ板４５の回転速度を一定に保つため、回転位
置を回転制御回路４８に出力する。また、前記赤外線検
知器３０が１０-2秒程度の低感度な検知器の場合は、フ
ィルタ板４５上の第１のフィルタ４ａあるいは第２のフ
ィルタ４ｂが前記赤外線検知器３０と正対する位置で停
止し、前記赤外線検知器３０に露光させる必要があるた
め、フィルタ板の回転位置を検出し、正確な位置制御が
なされる。
のように構成され、以下のように動作する。フレーム同
期波長分割器２９には、波長を分割するために透過型の
第１のフィルタ４ａ及び第２のフィルタ４ｂが内蔵され
ている。前記第１のフィルタ４ａ及び第２のフィルタ４
ｂはフィルタ板４５によって固定支持され、前記フィル
タ板４５は回転機構４６と連結している。前記回転機構
４６は、前記第１のフィルタ４ａ及び第２のフィルタ４
ｂを透過する分光赤外線が、駆動タイミング発生回路３
１から出力されるフレーム同期信号３２に同期して、フ
レーム毎に交互に赤外線検知器３０に入射するように回
転制御回路４８からの回転制御信号５０によって制御さ
れる。前記回転機構４６による前記フィルタ板の回転位
置は、回転位置検出器４７によって検出され、回転位置
検出信号４９として前記回転制御回路４８にフィードバ
ックされる。たとえば、前記赤外線検知器３０の露光時
間が１０-6秒程度の高感度な検知器の場合には、前記フ
ィルタ板を連続回転させ、前記回転位置検出器４７は前
記フィルタ板４５の回転速度を一定に保つため、回転位
置を回転制御回路４８に出力する。また、前記赤外線検
知器３０が１０-2秒程度の低感度な検知器の場合は、フ
ィルタ板４５上の第１のフィルタ４ａあるいは第２のフ
ィルタ４ｂが前記赤外線検知器３０と正対する位置で停
止し、前記赤外線検知器３０に露光させる必要があるた
め、フィルタ板の回転位置を検出し、正確な位置制御が
なされる。
【００２２】前記第１のフィルタ４ａ及び第２のフィル
タ４ｂによって分割された赤外線は、前記赤外線検知器
３０によって光電変換され、実施の形態１と同様に画像
信号調整回路３３によってレベル調整され、画像信号補
正回路３４によってオフセット補正及び感度補正処理が
実行され出力される。
タ４ｂによって分割された赤外線は、前記赤外線検知器
３０によって光電変換され、実施の形態１と同様に画像
信号調整回路３３によってレベル調整され、画像信号補
正回路３４によってオフセット補正及び感度補正処理が
実行され出力される。
【００２３】この発明の多波長域赤外線撮像装置は以上
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像が可能となり、単一の画像信号系統でありな
がらフレーム毎に異なった波長域の画像信号を得ること
が可能となる。
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像が可能となり、単一の画像信号系統でありな
がらフレーム毎に異なった波長域の画像信号を得ること
が可能となる。
【００２４】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３を示す図であって、図中、１，２，２９〜３４は実
施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有する部
分、４６〜５０は実施の形態２に付した同番号部分と同
じ機能を有する部分、５１ａ及び５１ｂはそれぞれ反射
光の波長帯域の異なる第１の反射型フィルタ及び第２の
反射型フィルタ、５２は前記第１の５１ａ及び第２の反
射型フィルタ５１ｂを交互に張り合わせて反射鏡とした
反射型フィルタを多面体反射鏡である。
態３を示す図であって、図中、１，２，２９〜３４は実
施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有する部
分、４６〜５０は実施の形態２に付した同番号部分と同
じ機能を有する部分、５１ａ及び５１ｂはそれぞれ反射
光の波長帯域の異なる第１の反射型フィルタ及び第２の
反射型フィルタ、５２は前記第１の５１ａ及び第２の反
射型フィルタ５１ｂを交互に張り合わせて反射鏡とした
反射型フィルタを多面体反射鏡である。
【００２５】この発明の多波長域赤外線撮像装置は上記
のように構成され、以下のように動作する。フレーム同
期波長分割器２９には、波長を分割するために反射型の
第１のフィルタ５１ａ及び第２のフィルタ５１ｂが内蔵
されている。前記第１のフィルタ５１ａ及び第２のフィ
ルタ５１ｂは、多面体反射鏡５２として構成され回転機
構４６と連結している。前記多面体反射鏡５２は、前記
回転機構４６によって回転し、実施の形態２と同様の動
作で、赤外線検知器３０へフレーム毎に異なった波長域
の分光赤外線が入射するように制御されている。以下、
前記赤外線検知器３０で光電変換された後の画像信号に
対する処理動作は実施の形態１と同様である。
のように構成され、以下のように動作する。フレーム同
期波長分割器２９には、波長を分割するために反射型の
第１のフィルタ５１ａ及び第２のフィルタ５１ｂが内蔵
されている。前記第１のフィルタ５１ａ及び第２のフィ
ルタ５１ｂは、多面体反射鏡５２として構成され回転機
構４６と連結している。前記多面体反射鏡５２は、前記
回転機構４６によって回転し、実施の形態２と同様の動
作で、赤外線検知器３０へフレーム毎に異なった波長域
の分光赤外線が入射するように制御されている。以下、
前記赤外線検知器３０で光電変換された後の画像信号に
対する処理動作は実施の形態１と同様である。
【００２６】この発明の多波長域赤外線撮像装置は以上
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像が可能となり、単一の画像信号系統でありな
がらフレーム毎に異なった波長域の画像信号を得ること
が可能となる。
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像が可能となり、単一の画像信号系統でありな
がらフレーム毎に異なった波長域の画像信号を得ること
が可能となる。
【００２７】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４を示す図であって、図中、１，２，２９〜３２及び
３４は実施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有
する部分、５３は増幅器、５４は基準電圧発生回路、５
５は比較回路、５６は記憶切換マルチプレクサ、５７ａ
及び５７ｂはそれぞれ第１のレベル調整値記憶回路及び
第２のレベル調整値記憶回路、５８は読出し切換マルチ
プレクサである。
態４を示す図であって、図中、１，２，２９〜３２及び
３４は実施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有
する部分、５３は増幅器、５４は基準電圧発生回路、５
５は比較回路、５６は記憶切換マルチプレクサ、５７ａ
及び５７ｂはそれぞれ第１のレベル調整値記憶回路及び
第２のレベル調整値記憶回路、５８は読出し切換マルチ
プレクサである。
【００２８】この発明の多波長域赤外線撮像装置は上記
のように構成され、以下のように動作する。ある撮像目
標から放射される赤外線１が、フレームに同期して波長
域を分割され、赤外線検知器３０で光電変換されるまで
は実施の形態１における動作と同一である。フレーム毎
に撮像する波長域が異なることによる入射光強度の違い
により、前記赤外線検知器３０から出力され、増幅器５
３で増幅された画像信号は、ペデスタル電圧レベルがフ
レーム毎に上下する。基準電圧発生回路５４からの基準
電圧と前記増幅器５３からのペデスタル電圧を比較回路
５５で比較し、差電圧を求め、レベル調整値とする。前
記フレーム同期信号３２に同期させた記憶切換マルチプ
レクサ５６によって、フレーム毎に第１のレベル調整値
５７ａ及び第２のレベル調整値記憶回路５７ｂに交互に
切り換えてレベル調整値を記憶させる。レベル調整は、
読出し切換マルチプレクサ５８が前記フレーム同期信号
３２に同期して、前記第１のレベル調整値５７ａ及び第
２のレベル調整値記憶回路５７ｂに交互に切り換えてレ
ベル調整値を読出し前記赤外線検知器３０の出力画像信
号から減算処理することでレベル調整を実行する。
のように構成され、以下のように動作する。ある撮像目
標から放射される赤外線１が、フレームに同期して波長
域を分割され、赤外線検知器３０で光電変換されるまで
は実施の形態１における動作と同一である。フレーム毎
に撮像する波長域が異なることによる入射光強度の違い
により、前記赤外線検知器３０から出力され、増幅器５
３で増幅された画像信号は、ペデスタル電圧レベルがフ
レーム毎に上下する。基準電圧発生回路５４からの基準
電圧と前記増幅器５３からのペデスタル電圧を比較回路
５５で比較し、差電圧を求め、レベル調整値とする。前
記フレーム同期信号３２に同期させた記憶切換マルチプ
レクサ５６によって、フレーム毎に第１のレベル調整値
５７ａ及び第２のレベル調整値記憶回路５７ｂに交互に
切り換えてレベル調整値を記憶させる。レベル調整は、
読出し切換マルチプレクサ５８が前記フレーム同期信号
３２に同期して、前記第１のレベル調整値５７ａ及び第
２のレベル調整値記憶回路５７ｂに交互に切り換えてレ
ベル調整値を読出し前記赤外線検知器３０の出力画像信
号から減算処理することでレベル調整を実行する。
【００２９】この発明の多波長域赤外線撮像装置は以上
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像した場合、単一の画像信号系統であるためフ
レーム毎に変動するレベル調整を自動的に行うことが可
能となる。
のように動作するため、１つの赤外線検知器で複数の波
長域の撮像した場合、単一の画像信号系統であるためフ
レーム毎に変動するレベル調整を自動的に行うことが可
能となる。
【００３０】実施の形態５．図６はこの発明の実施の形
態５を示す図であって、図中、１，２及び２９〜３３は
実施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有する部
分、５９はＡＤ変換回路、６０ａ及び６０ｂはそれぞれ
第１のオフセットメモリ及び第２のオフセットメモリ、
６１はオフセットメモリ読出しマルチプレクサ、６２は
オフセット演算処理回路、６３ａ及び６３ｂはそれぞれ
第１の感度補正メモリ及び第２の感度補正メモリ、６４
は感度補正演算処理回路、６５は感度補正メモリ読出し
マルチプレクサ、６６はＤＡ変換回路である。
態５を示す図であって、図中、１，２及び２９〜３３は
実施の形態１に付した同番号部分と同じ機能を有する部
分、５９はＡＤ変換回路、６０ａ及び６０ｂはそれぞれ
第１のオフセットメモリ及び第２のオフセットメモリ、
６１はオフセットメモリ読出しマルチプレクサ、６２は
オフセット演算処理回路、６３ａ及び６３ｂはそれぞれ
第１の感度補正メモリ及び第２の感度補正メモリ、６４
は感度補正演算処理回路、６５は感度補正メモリ読出し
マルチプレクサ、６６はＤＡ変換回路である。
【００３１】この発明の多波長域赤外線撮像装置は上記
のように構成され、以下のように動作する。ある撮像目
標から放射される赤外線１が、フレームに同期して波長
域を分割され、赤外線検知器３０で光電変換され、画像
信号調整回路３３でレベル調整されるまでの動作は実施
の形態１における動作と同一である。前記赤外線検知器
３０に入射する撮像波長域が短波長域で、かつ広い波長
域であるほど赤外線エネルギが大きいため、前記赤外線
検知器の各画素のオフセット量のばらつき及び各画素の
感度ばらつきが、撮像する波長域が短波長域で、かつ広
い波長域であるほど大きくなる。前記画像調整回路３３
でレベル調整された画像信号をＡＤ変換回路５９でアナ
ログ画像信号からデジタル画像信号に変換し、撮像する
波長域に対応したオフセット量を記憶してある第１のオ
フセットメモリ６０ａ及び第２のオフセットメモリ６０
ｂから、前記フレーム同期信号３２に同期させて切り換
わるオフセットメモリ読出しマルチプレクサ６１によっ
て、波長域に対応させて交互にオフセット量を読出し、
オフセット演算処理回路６２で赤外線検知器の画素毎
に、撮像波長域に整合したオフセット補正が実行され
る。
のように構成され、以下のように動作する。ある撮像目
標から放射される赤外線１が、フレームに同期して波長
域を分割され、赤外線検知器３０で光電変換され、画像
信号調整回路３３でレベル調整されるまでの動作は実施
の形態１における動作と同一である。前記赤外線検知器
３０に入射する撮像波長域が短波長域で、かつ広い波長
域であるほど赤外線エネルギが大きいため、前記赤外線
検知器の各画素のオフセット量のばらつき及び各画素の
感度ばらつきが、撮像する波長域が短波長域で、かつ広
い波長域であるほど大きくなる。前記画像調整回路３３
でレベル調整された画像信号をＡＤ変換回路５９でアナ
ログ画像信号からデジタル画像信号に変換し、撮像する
波長域に対応したオフセット量を記憶してある第１のオ
フセットメモリ６０ａ及び第２のオフセットメモリ６０
ｂから、前記フレーム同期信号３２に同期させて切り換
わるオフセットメモリ読出しマルチプレクサ６１によっ
て、波長域に対応させて交互にオフセット量を読出し、
オフセット演算処理回路６２で赤外線検知器の画素毎
に、撮像波長域に整合したオフセット補正が実行され
る。
【００３２】オフセット補正を終えたデジタル画像信号
は撮像する波長域に対応した感度補正量を記憶してある
第１の感度補正メモリ６３ａ及び第２の感度補正メモリ
６３ｂから、前記フレーム同期信号３２に同期させて切
り換わる感度補正メモリ読出しマルチプレクサ６４によ
って、波長域に対応させて交互に感度補正量を読出し、
感度補正演算処理回路６５で赤外線検知器の画素毎に撮
像波長域に整合した感度補正が実行される。感度補正さ
れたデジタル画像信号は、ＤＡ変換回路６６でアナログ
画像信号に変換され出力される。
は撮像する波長域に対応した感度補正量を記憶してある
第１の感度補正メモリ６３ａ及び第２の感度補正メモリ
６３ｂから、前記フレーム同期信号３２に同期させて切
り換わる感度補正メモリ読出しマルチプレクサ６４によ
って、波長域に対応させて交互に感度補正量を読出し、
感度補正演算処理回路６５で赤外線検知器の画素毎に撮
像波長域に整合した感度補正が実行される。感度補正さ
れたデジタル画像信号は、ＤＡ変換回路６６でアナログ
画像信号に変換され出力される。
【００３３】この発明にかかる多波長域赤外線撮像装置
は以上のように動作するため、１つの赤外線検知器で複
数の波長域の撮像が可能となり、さらに、オフセット量
を波長域毎に切り換えられるようにオフセットメモリを
構成し、また、感度補正量を波長域毎に切り換えらえる
ように感度構成メモリを構成したので、撮像波長域に整
合した補正が可能となり、補正ずれのない画像の取得が
可能となる。
は以上のように動作するため、１つの赤外線検知器で複
数の波長域の撮像が可能となり、さらに、オフセット量
を波長域毎に切り換えられるようにオフセットメモリを
構成し、また、感度補正量を波長域毎に切り換えらえる
ように感度構成メモリを構成したので、撮像波長域に整
合した補正が可能となり、補正ずれのない画像の取得が
可能となる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、１つ
の赤外線検知器で複数の波長域の撮像が可能となりさら
に、単一の画像信号系統で複数の異なった波長域の画像
信号を得ることができる。
の赤外線検知器で複数の波長域の撮像が可能となりさら
に、単一の画像信号系統で複数の異なった波長域の画像
信号を得ることができる。
【００３５】また、この発明によれば、１つの赤外線検
知器で複数の波長域の撮像が可能となり、さらに、単一
の画像信号系統でフレーム毎に複数の異なった波長域の
画像信号に対して、フレーム毎にレベル調整を行うこと
によって、フレーム毎に変動するレベルを自動的に最適
に調整することができる。
知器で複数の波長域の撮像が可能となり、さらに、単一
の画像信号系統でフレーム毎に複数の異なった波長域の
画像信号に対して、フレーム毎にレベル調整を行うこと
によって、フレーム毎に変動するレベルを自動的に最適
に調整することができる。
【００３６】また、この発明によれば、１つの赤外線検
知器で複数の波長域の撮像が可能となり、さらに、単一
の画像信号系統でフレーム毎に複数の異なった波長域の
画像信号に対して、オフセット補正及び感度補正をそれ
ぞれの撮像波長域に整合した補正値で補正処理すること
によって、フレーム毎に最適なオフセット補正及び感度
補正をすることができる。
知器で複数の波長域の撮像が可能となり、さらに、単一
の画像信号系統でフレーム毎に複数の異なった波長域の
画像信号に対して、オフセット補正及び感度補正をそれ
ぞれの撮像波長域に整合した補正値で補正処理すること
によって、フレーム毎に最適なオフセット補正及び感度
補正をすることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示す図であ
る。
る。
【図２】 この発明の実施の形態１による画像信号及び
赤外線画像を模式的に示すディスプレイ上の中間調画像
である。
赤外線画像を模式的に示すディスプレイ上の中間調画像
である。
【図３】 この発明の実施の形態２の構成を示す図であ
る。
る。
【図４】 この発明の実施の形態３の構成を示す図であ
る。
る。
【図５】 この発明の実施の形態４の構成を示す図であ
る。
る。
【図６】 この発明の実施の形態５の構成を示す図であ
る。
る。
【図７】 従来の技術による構成を示す図である。
【図８】 従来の技術による画像信号及び赤外線画像を
模式的に示すディスプレイ上の中間調画像である。
模式的に示すディスプレイ上の中間調画像である。
１ 赤外線、２ 光学系、３ ビームスプリッタ、４ａ
第１のフィルタ、４ｂ 第２のフィルタ、５ａ 第１
の赤外線検知器、５ｂ 第２の赤外線検知器、６ａ 第
１の駆動タイミング発生回路、６ｂ 第２の駆動タイミ
ング発生回路、７ａ 第１の画像信号調整回路、７ｂ
第２の画像信号調整回路、８ａ 第１の画像信号補正回
路、８ｂ 第２の画像信号補正回路、２９ フレーム同
期波長分割器、３０ 赤外線検知器、３１ 駆動タイミ
ング発生回路、３２ フレーム同期信号、３３ 画像信
号調整回路、３４ 画像信号補正回路、４５ フィルタ
板、４６ 回転機構、４７ 回転位置検出器、４８ 回
転制御回路、４９ 回転位置検出信号、５０ 回転制御
信号、５１ａ 第１の反射型フィルタ、５１ｂ 第２の
反射型フィルタ、５２ 多面体反射鏡、５３ 増幅器、
５４ 基準電圧発生回路、５５ 比較回路、５６ 記憶
切換マルチプレクサ、５７ａ 第１のレベル調整値記憶
回路、５７ｂ 第２のレベル調整値記憶回路、５８ 読
出し切換マルチプレクサ、５９ ＡＤ変換回路、６０ａ
第１のオフセットメモリ、６０ｂ第２のオフセットメ
モリ、６１ オフセットメモリ読出しマルチプレクサ、
６２オフセット演算処理回路、６３ａ 第１の感度補正
メモリ、６３ｂ 第２の感度補正メモリ、６４ 感度補
正メモリ読出しマルチプレクサ、６５ 感度補正演算処
理回路、６６ ＤＡ変換回路。
第１のフィルタ、４ｂ 第２のフィルタ、５ａ 第１
の赤外線検知器、５ｂ 第２の赤外線検知器、６ａ 第
１の駆動タイミング発生回路、６ｂ 第２の駆動タイミ
ング発生回路、７ａ 第１の画像信号調整回路、７ｂ
第２の画像信号調整回路、８ａ 第１の画像信号補正回
路、８ｂ 第２の画像信号補正回路、２９ フレーム同
期波長分割器、３０ 赤外線検知器、３１ 駆動タイミ
ング発生回路、３２ フレーム同期信号、３３ 画像信
号調整回路、３４ 画像信号補正回路、４５ フィルタ
板、４６ 回転機構、４７ 回転位置検出器、４８ 回
転制御回路、４９ 回転位置検出信号、５０ 回転制御
信号、５１ａ 第１の反射型フィルタ、５１ｂ 第２の
反射型フィルタ、５２ 多面体反射鏡、５３ 増幅器、
５４ 基準電圧発生回路、５５ 比較回路、５６ 記憶
切換マルチプレクサ、５７ａ 第１のレベル調整値記憶
回路、５７ｂ 第２のレベル調整値記憶回路、５８ 読
出し切換マルチプレクサ、５９ ＡＤ変換回路、６０ａ
第１のオフセットメモリ、６０ｂ第２のオフセットメ
モリ、６１ オフセットメモリ読出しマルチプレクサ、
６２オフセット演算処理回路、６３ａ 第１の感度補正
メモリ、６３ｂ 第２の感度補正メモリ、６４ 感度補
正メモリ読出しマルチプレクサ、６５ 感度補正演算処
理回路、６６ ＤＡ変換回路。
フロントページの続き (72)発明者 浜田 雄彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 小林 隆 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−120968（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−223477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−50073（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83633（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−50580（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−170745（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/257 H04N 5/33
Claims (5)
- 【請求項１】 赤外線を撮像させる光学系と、赤外線
を光電変換する１つの赤外線検知器と、前記赤外線検知
器を駆動させる駆動タイミング発生回路と、前記駆動タ
イミング発生回路から出力するフレーム同期信号に同期
して、フレーム毎に赤外線を複数の異なる波長域に分割
し、前記赤外線検知器へ入射させるためのフレーム同期
波長分割器と、前記赤外線検知器からのアナログ画像信
号の直流レベルを調整する画像信号調整回路と、画像信
号の波長域に対応した感度補正を行う画像信号補正回路
とを設けたことを特徴とする多波長域赤外線撮像装置。 - 【請求項２】 前記フレーム同期波長分割器を、複数の
異なる波長帯域の透過型フィルタと、前記透過型フィル
タを固定するフィルタ板と、前記フィルタ板を回転させ
る回転機構と、前記透過型フィルタを透過した赤外線が
前記赤外線検知器へ入射する位置を検出するための回転
位置検出器と、前記駆動タイミング発生回路で発生させ
る前記フレーム同期信号及び前記回転位置検出器からの
回転位置検出信号によって前記回転機構を制御する回転
制御回路とで構成することを特徴とする請求項１記載の
多波長域赤外線撮像装置。 - 【請求項３】 前記フレーム同期波長分割器を、複数の
異なる波長帯域の反射型フィルタからなる多面体反射鏡
と、前記多面体反射鏡を回転させる回転機構と、前記多
面体反射鏡で反射した赤外線が前記赤外線検知器へ入射
する位置を検出するための回転位置検出器と、前記駆動
タイミング活性回路で発生させる前記フレーム同期信号
及び前記回転位置検出器からの回転位置検出信号によっ
て前記回転機構を制御する回転制御回路とで構成するこ
とを特徴とする請求項１記載の多波長域赤外線撮像装
置。 - 【請求項４】 前記画像信号調整回路を、前記赤外線検
知器からの出力画像信号を増幅する増幅器と、基準電圧
発生回路と、前記増幅器によって増幅された画像信号と
前記基準電圧発生回路から発生させる基準電圧との差電
圧を出力する比較回路と、前記比較回路からの出力を前
記フレーム同期信号に同期させて切り換える記憶切換マ
ルチプレクサと、前記比較回路から出力されるレベル調
整値を前記記憶切換マルチプレクサによってフレーム毎
に切り換えて記憶させるための複数のレベル調整値記憶
回路と、レベル調整のために、前記レベル調整値記憶回
路に記憶してあるレベル調整値を、前記赤外線検知器の
出力信号から差し引くために、前記フレーム同期信号に
同期させて切り換える読出し切換マルチプレクサとで構
成することを特徴とする請求項１記載の多波長域赤外線
撮像装置。 - 【請求項５】 前記画像信号補正回路を、前記画像信号
調整回路から出力されるアナログ画像信号をデジタル画
像信号に変換するためのＡＤ変換回路と、撮像する波長
域に対応したオフセット補正値を記憶した複数のオフセ
ットメモリと、オフセット補正処理を実行するためのオ
フセット演算処理回路と、オフセット演算処理のための
オフセット補正値を前記フレーム同期信号に同期させて
前記オフセットメモリから読み出すオフセットメモリ読
出しマルチプレクサと、撮像する波長域に対応した感度
補正値を記憶させた複数の感度補正メモリと、感度補正
処理を実行するための感度補正演算処理回路と、前記感
度補正メモリの読出し切り換えのために感度補正メモリ
読出しマルチプレクサ回路と、補正処理されたデジタル
画像信号をアナログ画像信号に変換するためのＤＡ変換
回路とで構成することを特徴とする請求項１記載の多波
長域赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06424497A JP3163322B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 多波長域赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06424497A JP3163322B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 多波長域赤外線撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10262178A JPH10262178A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3163322B2 true JP3163322B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=13252553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06424497A Expired - Lifetime JP3163322B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 多波長域赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163322B2 (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 |
| JP7043278B2 (ja) * | 2018-02-08 | 2022-03-29 | 日本アビオニクス株式会社 | 放射率測定装置、温度測定装置、放射率測定方法及び温度測定方法 |
-
1997
- 1997-03-18 JP JP06424497A patent/JP3163322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10262178A (ja) | 1998-09-29 |
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