JP3902109B2 - 赤外線カメラ特性確認治具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された対象物測距用の赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２台のカメラ（ステレオカメラ）により撮影された１対の対象物画像の視差を利用して、該対象物までの距離を求める３次元計測技術がある。このような技術では、レンズ歪や焦点距離のバラツキによる位置ずれ補正を行い正確な対象物距離を求めるために、画像補正装置が必要となる。このようなステレオカメラの画像補正装置は、予め、正格子パターンのような特定の補正量計測用撮像パターンを、ステレオカメラの両カメラで同時に撮像し、それぞれのカメラの撮像画像について画素毎の座標補正量を計算する。そして、この結果を座標補正テーブルとして保持すると共に、画像メモリに格納されたデータを該座標補正テーブルの補正量により画素毎に補正することで、正確な画像データを取得する。なお、この時、レンズ歪や焦点距離のバラツキによる位置ずれ補正は垂直方向のみ行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３２５８８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなステレオカメラによる３次元計測技術の応用例としては、車両の前方に存在する障害物を車両の運転者よりも早期に発見し、これを運転者に通知するものがある。この場合、特に夜間の走行にも対応できるように、通常ステレオカメラには赤外線を撮影可能な赤外線カメラが用いられる。
しかし、従来の技術では、レンズ歪や焦点距離のバラツキによる位置ずれ補正を行うために、予め、正格子パターンのような特定の補正量計測用撮像パターンをステレオカメラの両カメラで同時に撮像し、それぞれのカメラの撮像画像について画素毎の座標補正量を計算する必要があるのに対し、ステレオカメラに赤外線カメラを用いる場合、赤外線カメラにより正確に撮影することができる正格子パターンを実現することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、画像の水平方向と垂直方向の両方向に発生する対象物投影座標誤差を容易に測定することができる赤外線カメラ特性確認治具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、赤外線カメラを被測定物として、該赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具であって、複数の孔（例えば実施の形態のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１）を一列に備えたカバープレート（例えば実施の形態の前面板３）と、前記被測定物の側から見て前記カバープレートの後方に、前記カバープレートと並行になるように配置されると共に、前記カバープレートとは異なる量の赤外線を放射する放射源（例えば実施の形態の背面板２及び温度調節器６）とを備え、前記カバープレートは、赤外線反射を抑制する加工（例えば実施の形態の起毛紙３ａ貼付）が施されていることを特徴とする。
【０００７】
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に、該カバープレートと平行になるように放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線との差によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
また、カバープレートに赤外線反射を抑制する加工を施すことにより、放射源から放射された赤外線が、特性確認を行う赤外線カメラの搭載された車両に反射し、更に反射した赤外線がカバープレートに再反射することを抑制することができる。
【０００８】
請求項２の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、請求項１に記載の赤外線カメラ特性確認治具において、前記カバープレートが、前記被測定物の側から見て前記放射源の前方を、上下に、前記被測定物の特性を測定可能な位置から、前記放射源より十分高い位置まで移動可能に設けられたことを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、被測定物の高さが変更されても、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、放射源との距離を離すことで、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
【０００９】
請求項３の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、赤外線カメラを被測定物として、該赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具であって、複数の孔（例えば実施の形態のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１）を一列に備えたカバープレート（例えば実施の形態の前面板３）と、前記被測定物の側から見て前記カバープレートの後方に、前記カバープレートと並行になるように配置されると共に、前記カバープレートとは異なる量の赤外線を放射する放射源（例えば実施の形態の背面板２及び温度調節器６）とを備え、前記カバープレートが、前記被測定物の側から見て前記放射源の前方を、上下に、前記被測定物の特性を測定可能な位置から、前記放射源より十分高い位置まで移動可能に設けられたことを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に、該カバープレートと平行になるように放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線との差によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
また、被測定物の高さが変更されても、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、放射源との距離を離すことで、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
【００１０】
請求項４の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外線カメラ特性確認治具において、前記放射源が、金属板（例えば実施の形態の背面板２）と該金属板に接続された熱源（例えば実施の形態の温度調節器６）とからなることを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、熱源によって金属を加温または冷却することにより、該金属板表面から一様に赤外線を放射させ、この赤外線をカバープレートの孔に通過させることで、カバープレートとの赤外線量に差を与え、正確に並んだ赤外線放射部または赤外線非放射部を容易に作成することができる。
【００１１】
請求項５の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外線カメラ特性確認治具において、前記放射源が、金属板（例えば実施の形態の背面板２）に前記カバープレートより赤外線放射率の高い材料（例えば実施の形態の紙やカーボン）を貼付してなることを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、金属板にカバープレートより赤外線放射率の高い材料を貼付することにより、該材料表面から一様に赤外線を放射させ、この赤外線をカバープレートの孔に通過させることで、正確に並んだ赤外線放射部を安価に作成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、工場の生産ラインに設置される本発明の一実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具の斜視図である。また、図２は、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す平面図であり、図３は、該赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す正面図である。
図１に示すように、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具は、特性確認を行う赤外線カメラがその前部に搭載された車両１に対し、該車両１の前方に、全体が加温または冷却されて赤外線放射源となるアルミニウム製の背面板２と、車両１側から見て該背面板２の前方に、同じくアルミニウム製で、同一サイズの真円からなる複数の孔（以下ターゲット孔という）が等間隔で設けられた前面板３とが、ターゲット部として配置されている。
【００１３】
また、背面板２は、おおよそ横方向の幅が車両１の横幅と同程度で、縦方向の高さが車両１の車種に拘わらずその高さより十分に高く、赤外線カメラが車両１のどこに取り付けられても、高さ方向に対しては十分に対応できる寸法の板状部材で、支柱４ａ、４ｂの下方に設けられている。これに対して、前面板３は、背面板２の前方を、支柱４ａ、４ｂに沿って上下方向に移動可能に設けられており、制御装置５からの制御により、その高さは例えば地面から背面板２の２倍程度の高さまで移動させることができる。これにより、車両１の車種が変わって赤外線カメラの取付けられた高さが変更されても、背面板２と前面板３とからなるターゲット部の高さを赤外線カメラの高さに調節することができる。
【００１４】
更に、背面板２と前面板３について詳細に説明すると、図２に示すように、車両１側から見て背面板２の後方には、ヒータやペルチェ素子等を利用した温度調節器６が設けられており、背面板２の全体を加温または冷却することができる。また、前面板３は、支柱４ａ、４ｂにより、背面板２から適度な距離を取って設けられており、また支柱４ａ、４ｂを熱伝導率の低い部材とすることにより、背面板２の温度が直接前面板３へ伝わらないようになっている。更に、前面板３を支柱４ａ、４ｂの最上部へ移動した際は、前面板３は背面板２の加温または冷却の影響を受けないようになっている。
【００１５】
また、図３に示すように、前面板３は、その中央横方向１列に、真円からなる複数のターゲット孔（例えば１１個のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１）が等間隔で設けられており、車両１の方向からは、このターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を通して背面板２を見ることができる。更に、車両１側から見て前面板３の前面（表面）には、低反射率の起毛紙３ａが全面に貼り付けられており、車両１に反射する赤外線や車両１が放射する赤外線が、前面板３に反射して車両１の方向へ戻らないようになっている。
【００１６】
これにより、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部では、背面板２と前面板３とを重ねて配置すると共に背面板２を加温すると、車両１に搭載された赤外線カメラにより、前面板３に設けられたターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を介して、背面板２の放射する赤外線を、図４に示すようなグレースケール画像として撮影することができる。また、図４に示すグレースケール画像において、ターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１付近を２値化すると、図５に示すような２値化画像を得ることができる。
また、もし背面板２を冷却した場合は、前面板３の放射する赤外線を撮影することになるので、図４とは白黒が反転した２値化画像を撮影することができる。
【００１７】
なお、背面板２を加温する場合、背面板２の表面（前面板３側）に赤外線放射率が０．９以上ある紙やカーボン等の材料を貼り付けることで、背面板２からより強い赤外線を放射することができる。従って、強い赤外線放射を必要とする場合は、背面板２に紙やカーボン等の部材を貼り付けて、更に温度調節器６により背面板２を加温すれば良く、また、赤外線カメラ特性確認治具のコストを低く抑えるのであれば、温度調節器６を省略し、背面板２に紙やカーボン等の部材を貼り付けたものを赤外線放射源として用いても良い。
【００１８】
次に、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用した車両搭載赤外線カメラの特性確認手順について説明する。
図６は、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用した、車両１に搭載された画像処理ユニットによる赤外線カメラの特性確認手順を示すフローチャートである。
図６において、まず、画像処理ユニットは、ステレオ赤外線カメラの出力信号である赤外線画像を取得して（ステップＳ１）、Ａ／Ｄ変換し（ステップＳ２）、グレースケール画像を画像メモリに格納する（ステップＳ３）。なお、ここでは、右側の赤外線カメラによりターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を撮影した右画像が得られ、左側の赤外線カメラによりターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を撮影した左画像が得られる。
【００１９】
ステップＳ３において図４に示すようなグレースケール画像が得られたら、次に、左右の赤外線カメラ画像を２値化処理、すなわち、輝度閾値ＩＴＨより明るい領域を「１」（白）とし、暗い領域を「０」（黒）とする処理を行い、図５に示すような２値化画像を得る（ステップＳ４）。
次に、得られた２値化画像に写された各ターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の重心座標を算出する（ステップＳ５）。
【００２０】
そして、理論投影Ｘ座標とステップＳ４で求めた計測重心Ｘ座標との差から、投影座標誤差を算出する（ステップＳ６）。具体的には、実空間位置におけるターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の画像面内投影座標（理論投影Ｘ座標）が、下記（１）式により求められるので、理論投影Ｘ座標と計測重心Ｘ座標とから、「投影Ｘ座標誤差＝理論投影Ｘ座標−計測重心Ｘ座標」を求める。
【数１】
但し、（１）式において、ｘは画像面上ターゲット孔投影座標、Ｘは図４に示された実空間上ターゲット孔位置、Ｚは実空間上ターゲット孔とカメラ間距離、ｐは画素ピッチ、Ｆは焦点距離をそれぞれ示す。
【００２１】
更に、図５に示す２値化処理された複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の各位置について、それぞれ投影Ｘ座標誤差を算出し、左右の赤外線カメラ画像それぞれについて、複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める（ステップＳ７）。具体的には、図７に示すように、ｘ軸に計測重心Ｘ座標、ｙ軸に投影Ｘ座標誤差をプロットし、直線近似または多項式近似により、複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める。なお、下記（２）式は、図７に示すように、画像面内投影座標誤差曲線を６次多項式で近似した結果である。また、図７に示すαは、ターゲット孔Ｈ９の投影座標誤差を示す。
【数２】
そして、求めた画像面内投影座標誤差曲線をカメラ座標補正パラメータとして格納する（ステップＳ８）。
【００２２】
また、求められた画像面内投影座標誤差曲線は、計測された対象物重心Ｘ座標に対する投影Ｘ座標誤差を示すものであるが、ここで、レンズ歪はレンズ中心に対して対象であるため、画像面内投影座標誤差曲線をレンズ中心からの距離に対する投影座標誤差として扱っても良い。すなわち、図８（ａ）に示すように、計測された対象物重心座標を（Ｘｐ、Ｙｐ）とすると、図８（ｂ）に示すように、図７のｘ軸に割り当てられた計測重心Ｘ座標を、下記（３）式で求められるレンズ中心からの距離Ｒに置き換えて、レンズ中心からの距離Ｒに対する投影座標誤差を求めることができる。
【数３】
【００２３】
なお、上述の理論投影Ｘ座標と計測重心Ｘ座標との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求める方法では、上述の（１）式が成立するためには基準となるセンターターゲット孔Ｈ６が画像面内の中心にくるようにカメラ取付け位置を調整しなければならないが、工場でのカメラ取付け精度や設備装置の精度からこれを実現するのは困難である。
しかし、図９に示すようなカメラの取付け角（パン角）θを求めることができれば、理論投影座標を求めることが可能である。この場合、実空間位置におけるターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の画像面内投影座標（理論投影Ｘ座標）は下記（４）式により求められる。
【数４】
但し、（４）式において、ｘは画像面上ターゲット孔投影座標、Ｘは図４に示された実空間上ターゲット孔位置、Ｚは実空間上ターゲット孔とカメラ間距離、ｐは画素ピッチ、Ｆは焦点距離、θはカメラのパン角をそれぞれ示す。
【００２４】
そこで、次に、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具において、上述の画像面内投影座標誤差曲線を求める別の方法について説明する。
画像面内投影座標誤差曲線を求める別の方法では、センターターゲット孔（Ｈ６）の位置を基準にして測定したセンターターゲット孔とその他の各ターゲット孔までの計測長と理論長との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求める。
具体的には、図６に示すフローチャートのステップＳ３において、グレースケール画像が得られたら、次に、左右の赤外線カメラ画像を２値化処理、すなわち、輝度閾値ＩＴＨより明るい領域を「１」（白）とし、暗い領域を「０」（黒）とする処理を行い２値化画像を得る。
次に、得られた２値化画像に写された各ターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の重心座標を算出する。
【００２５】
そして、図１０に示す実空間上のセンターターゲット孔（Ｈ６）からその他の各ターゲット孔までの画像面内長さ（理論長：ＬＲ１〜ＬＲ１１）を、下記（５）式に基づいて求め、Ｈ６と各孔までの計測長（ＬＪ１〜ＬＪ１１）とＨ６と各孔までの理論長（ＬＲ１〜ＬＲ１１）とから、「投影Ｘ座標誤差＝Ｈ６と各孔までの計測長−Ｈ６と各孔までの理論長」を求める。
【数５】
但し、（５）式において、ｌは画像面上センターターゲット孔と各ターゲット孔までの長さ、Ｌは図１０に示された実空間上センターターゲット孔と各ターゲット孔までの長さ、Ｚは実空間上ターゲット孔とカメラ間距離、ｐは画素ピッチ、Ｆは焦点距離をそれぞれ示す。
【００２６】
更に、図５に示す２値化処理された複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の各位置について、それぞれ下記表１のように投影Ｘ座標誤差を算出し、複数のターゲット孔の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める。具体的には、図１１に示すように、ｘ軸に計測重心Ｘ座標＝Ｈ６と各孔までの計測長、ｙ軸に投影Ｘ座標誤差をプロットし、直線近似または多項式近似により、複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める。なお、図１１に示す画像面内投影座標誤差曲線を６次多項式で近似した場合、前述の（２）式を得る。また、図１１に示すβは、センターターゲット孔Ｈ６からターゲット孔Ｈ９までの投影Ｘ座標誤差（＝ＬＪ９−ＬＲ９）を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
従って、センターターゲット孔（Ｈ６）の位置を基準にして測定したセンターターゲット孔とその他の各ターゲット孔までの計測長と理論長との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求める方法では、カメラのパン角θが発生しても、センターターゲット孔からその他の各ターゲット孔までの距離は不変なため、センターターゲット孔と各ターゲット孔までの計測長と理論長との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求めることが可能である。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具は、複数の孔を一列に備えた前面板３の後方に、該前面板３と平行になるように赤外線放射源となる背面板２を配置し、温度調節器６により加温した背面板２から、前面板３より強い赤外線を放射することにより、前面板３の孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。なお、温度調節器６により背面板２を冷却した場合は、背面板２より前面板３の方が強い赤外線を放射するので、赤外線カメラで撮影した画像の白黒が反転する。
【００３０】
また、前面板３に赤外線反射を抑制する加工を施すことにより、背面板２から放射された赤外線が特性確認を行う赤外線カメラの搭載された車両１に反射し、更に反射した赤外線が前面板３に再反射し、赤外線カメラの特性確認に影響を与えることを抑制することができる。
更に、背面板２に、紙やカーボン等の赤外線放射率の高い材料を貼付することにより、該材料表面から前面板３より強い赤外線を放射させることで、温度調節器６を省略し、温度調節器６による背面板２の加温をやめて、赤外線カメラ特性確認治具のコストを下げることができる。
【００３１】
また、背面板２の前方を上下に移動可能なように前面板３を設けることで、車両１の車種が変わって赤外線カメラの取付けられた高さが変更されても、前面板３の高さを赤外線カメラの高さに調節することができる。また、前面板３を背面板２の前方から移動して背面板２との距離を離し、不用意に前面板３が加温または冷却されて、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
【００３２】
従って、特性確認を行う赤外線カメラで、赤外線カメラ特性確認治具により作成された一様に並ぶ複数の赤外線放射部を撮影し、該赤外線放射部の実空間上の位置座標と該赤外線放射部の画像上の投影座標との比較から、この赤外線カメラに使用されているレンズの全方向のレンズ歪や焦点距離のバラツキを、画像面内投影座標誤差曲線として求めることができるという効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
従って、発生形状が明確な複数の赤外線放射部、あるいは、赤外線カメラで撮影した場合に赤外線放射部とは写り方が逆になる赤外線非放射部を利用して、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
また、カバープレートに赤外線反射を抑制する加工を施すことにより、放射源から放射された赤外線が特性確認を行う赤外線カメラが搭載された車両に反射し、更に反射した赤外線がカバープレートに再反射することを抑制することができる。
従って、車両に反射した赤外線が再度カバープレートに反射することによる赤外線放射部または赤外線非放射部の発生形状の乱れを防止し、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３４】
請求項２に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
従って、例えば車両の製造ライン等で、車種の違いによる被測定物の高さの違いに対応すると共に、間欠的に実行する赤外線カメラの特性確認に対応し、必要な時だけカバープレートを放射源の前方に配置して一様に並んだ複数の赤外線放射部または赤外線非放射部を作成することで、いつでも測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３５】
請求項３に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
従って、発生形状が明確な複数の赤外線放射部、あるいは、赤外線カメラで撮影した場合に赤外線放射部とは写り方が逆になる赤外線非放射部を利用して、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
また、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
従って、例えば車両の製造ライン等で、車種の違いによる被測定物の高さの違いに対応すると共に、間欠的に実行する赤外線カメラの特性確認に対応し、必要な時だけカバープレートを放射源の前方に配置して一様に並んだ複数の赤外線放射部または赤外線非放射部を作成することで、いつでも測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３６】
請求項４に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、熱源によって金属を加温または冷却して、該金属板表面から一様に赤外線を放射させることで、正確に並んだ赤外線放射部または赤外線非放射部を容易に作成することができる。
従って、熱源を制御することで、容易に赤外線カメラによって放射源を撮影した際の画像のコントラストを大きくすることができ、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３７】
請求項５に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、金属板にカバープレートより赤外線放射率の高い材料を貼付して、該材料表面から一様に赤外線を放射させることで、正確に並んだ赤外線放射部を安価に作成することができる。
従って、赤外線カメラ特性確認治具のコストを下げることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具の斜視図である。
【図２】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す平面図である。
【図３】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す正面図である。
【図４】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を車両に搭載された赤外線カメラで撮影した場合のグレースケール画像を示す図である。
【図５】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部のグレースケール画像を２値化処理した２値化画像を示す図である。
【図６】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用した、車両に搭載された画像処理ユニットによる赤外線カメラの特性確認手順を示すフローチャートである。
【図７】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用して取得した画像面内投影座標誤差曲線を示す図である。
【図８】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用して取得した画像面内投影座標誤差曲線を、レンズ中心からの距離Ｒに対する投影座標誤差曲線として示す図である。
【図９】 車両に搭載されたカメラの取付け角（パン角θ）を示す図である。
【図１０】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を車両に搭載された赤外線カメラで撮影した場合のグレースケール画像を示す図である。
【図１１】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用して、別な方法により取得した画像面内投影座標誤差曲線を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ 背面板（放射源の金属板）
３ 前面板（カバープレート）
３ａ 起毛紙
４ａ、４ｂ 支柱
５ 制御装置
６ 温度調節器（放射源の熱源）
Ｈ１〜Ｈ１１ ターゲット孔
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された対象物測距用の赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２台のカメラ（ステレオカメラ）により撮影された１対の対象物画像の視差を利用して、該対象物までの距離を求める３次元計測技術がある。このような技術では、レンズ歪や焦点距離のバラツキによる位置ずれ補正を行い正確な対象物距離を求めるために、画像補正装置が必要となる。このようなステレオカメラの画像補正装置は、予め、正格子パターンのような特定の補正量計測用撮像パターンを、ステレオカメラの両カメラで同時に撮像し、それぞれのカメラの撮像画像について画素毎の座標補正量を計算する。そして、この結果を座標補正テーブルとして保持すると共に、画像メモリに格納されたデータを該座標補正テーブルの補正量により画素毎に補正することで、正確な画像データを取得する。なお、この時、レンズ歪や焦点距離のバラツキによる位置ずれ補正は垂直方向のみ行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３２５８８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなステレオカメラによる３次元計測技術の応用例としては、車両の前方に存在する障害物を車両の運転者よりも早期に発見し、これを運転者に通知するものがある。この場合、特に夜間の走行にも対応できるように、通常ステレオカメラには赤外線を撮影可能な赤外線カメラが用いられる。
しかし、従来の技術では、レンズ歪や焦点距離のバラツキによる位置ずれ補正を行うために、予め、正格子パターンのような特定の補正量計測用撮像パターンをステレオカメラの両カメラで同時に撮像し、それぞれのカメラの撮像画像について画素毎の座標補正量を計算する必要があるのに対し、ステレオカメラに赤外線カメラを用いる場合、赤外線カメラにより正確に撮影することができる正格子パターンを実現することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、画像の水平方向と垂直方向の両方向に発生する対象物投影座標誤差を容易に測定することができる赤外線カメラ特性確認治具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、赤外線カメラを被測定物として、該赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具であって、複数の孔（例えば実施の形態のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１）を一列に備えたカバープレート（例えば実施の形態の前面板３）と、前記被測定物の側から見て前記カバープレートの後方に、前記カバープレートと並行になるように配置されると共に、前記カバープレートとは異なる量の赤外線を放射する放射源（例えば実施の形態の背面板２及び温度調節器６）とを備え、前記カバープレートは、赤外線反射を抑制する加工（例えば実施の形態の起毛紙３ａ貼付）が施されていることを特徴とする。
【０００７】
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に、該カバープレートと平行になるように放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線との差によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
また、カバープレートに赤外線反射を抑制する加工を施すことにより、放射源から放射された赤外線が、特性確認を行う赤外線カメラの搭載された車両に反射し、更に反射した赤外線がカバープレートに再反射することを抑制することができる。
【０００８】
請求項２の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、請求項１に記載の赤外線カメラ特性確認治具において、前記カバープレートが、前記被測定物の側から見て前記放射源の前方を、上下に、前記被測定物の特性を測定可能な位置から、前記放射源より十分高い位置まで移動可能に設けられたことを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、被測定物の高さが変更されても、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、放射源との距離を離すことで、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
【０００９】
請求項３の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、赤外線カメラを被測定物として、該赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具であって、複数の孔（例えば実施の形態のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１）を一列に備えたカバープレート（例えば実施の形態の前面板３）と、前記被測定物の側から見て前記カバープレートの後方に、前記カバープレートと並行になるように配置されると共に、前記カバープレートとは異なる量の赤外線を放射する放射源（例えば実施の形態の背面板２及び温度調節器６）とを備え、前記カバープレートが、前記被測定物の側から見て前記放射源の前方を、上下に、前記被測定物の特性を測定可能な位置から、前記放射源より十分高い位置まで移動可能に設けられたことを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に、該カバープレートと平行になるように放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線との差によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
また、被測定物の高さが変更されても、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、放射源との距離を離すことで、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
【００１０】
請求項４の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外線カメラ特性確認治具において、前記放射源が、金属板（例えば実施の形態の背面板２）と該金属板に接続された熱源（例えば実施の形態の温度調節器６）とからなることを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、熱源によって金属を加温または冷却することにより、該金属板表面から一様に赤外線を放射させ、この赤外線をカバープレートの孔に通過させることで、カバープレートとの赤外線量に差を与え、正確に並んだ赤外線放射部または赤外線非放射部を容易に作成することができる。
【００１１】
請求項５の発明に係る赤外線カメラ特性確認治具は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外線カメラ特性確認治具において、前記放射源が、金属板（例えば実施の形態の背面板２）に前記カバープレートより赤外線放射率の高い材料（例えば実施の形態の紙やカーボン）を貼付してなることを特徴とする。
以上の構成を備えた赤外線カメラ特性確認治具は、金属板にカバープレートより赤外線放射率の高い材料を貼付することにより、該材料表面から一様に赤外線を放射させ、この赤外線をカバープレートの孔に通過させることで、正確に並んだ赤外線放射部を安価に作成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、工場の生産ラインに設置される本発明の一実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具の斜視図である。また、図２は、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す平面図であり、図３は、該赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す正面図である。
図１に示すように、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具は、特性確認を行う赤外線カメラがその前部に搭載された車両１に対し、該車両１の前方に、全体が加温または冷却されて赤外線放射源となるアルミニウム製の背面板２と、車両１側から見て該背面板２の前方に、同じくアルミニウム製で、同一サイズの真円からなる複数の孔（以下ターゲット孔という）が等間隔で設けられた前面板３とが、ターゲット部として配置されている。
【００１３】
また、背面板２は、おおよそ横方向の幅が車両１の横幅と同程度で、縦方向の高さが車両１の車種に拘わらずその高さより十分に高く、赤外線カメラが車両１のどこに取り付けられても、高さ方向に対しては十分に対応できる寸法の板状部材で、支柱４ａ、４ｂの下方に設けられている。これに対して、前面板３は、背面板２の前方を、支柱４ａ、４ｂに沿って上下方向に移動可能に設けられており、制御装置５からの制御により、その高さは例えば地面から背面板２の２倍程度の高さまで移動させることができる。これにより、車両１の車種が変わって赤外線カメラの取付けられた高さが変更されても、背面板２と前面板３とからなるターゲット部の高さを赤外線カメラの高さに調節することができる。
【００１４】
更に、背面板２と前面板３について詳細に説明すると、図２に示すように、車両１側から見て背面板２の後方には、ヒータやペルチェ素子等を利用した温度調節器６が設けられており、背面板２の全体を加温または冷却することができる。また、前面板３は、支柱４ａ、４ｂにより、背面板２から適度な距離を取って設けられており、また支柱４ａ、４ｂを熱伝導率の低い部材とすることにより、背面板２の温度が直接前面板３へ伝わらないようになっている。更に、前面板３を支柱４ａ、４ｂの最上部へ移動した際は、前面板３は背面板２の加温または冷却の影響を受けないようになっている。
【００１５】
また、図３に示すように、前面板３は、その中央横方向１列に、真円からなる複数のターゲット孔（例えば１１個のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１）が等間隔で設けられており、車両１の方向からは、このターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を通して背面板２を見ることができる。更に、車両１側から見て前面板３の前面（表面）には、低反射率の起毛紙３ａが全面に貼り付けられており、車両１に反射する赤外線や車両１が放射する赤外線が、前面板３に反射して車両１の方向へ戻らないようになっている。
【００１６】
これにより、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部では、背面板２と前面板３とを重ねて配置すると共に背面板２を加温すると、車両１に搭載された赤外線カメラにより、前面板３に設けられたターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を介して、背面板２の放射する赤外線を、図４に示すようなグレースケール画像として撮影することができる。また、図４に示すグレースケール画像において、ターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１付近を２値化すると、図５に示すような２値化画像を得ることができる。
また、もし背面板２を冷却した場合は、前面板３の放射する赤外線を撮影することになるので、図４とは白黒が反転した２値化画像を撮影することができる。
【００１７】
なお、背面板２を加温する場合、背面板２の表面（前面板３側）に赤外線放射率が０．９以上ある紙やカーボン等の材料を貼り付けることで、背面板２からより強い赤外線を放射することができる。従って、強い赤外線放射を必要とする場合は、背面板２に紙やカーボン等の部材を貼り付けて、更に温度調節器６により背面板２を加温すれば良く、また、赤外線カメラ特性確認治具のコストを低く抑えるのであれば、温度調節器６を省略し、背面板２に紙やカーボン等の部材を貼り付けたものを赤外線放射源として用いても良い。
【００１８】
次に、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用した車両搭載赤外線カメラの特性確認手順について説明する。
図６は、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用した、車両１に搭載された画像処理ユニットによる赤外線カメラの特性確認手順を示すフローチャートである。
図６において、まず、画像処理ユニットは、ステレオ赤外線カメラの出力信号である赤外線画像を取得して（ステップＳ１）、Ａ／Ｄ変換し（ステップＳ２）、グレースケール画像を画像メモリに格納する（ステップＳ３）。なお、ここでは、右側の赤外線カメラによりターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を撮影した右画像が得られ、左側の赤外線カメラによりターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１を撮影した左画像が得られる。
【００１９】
ステップＳ３において図４に示すようなグレースケール画像が得られたら、次に、左右の赤外線カメラ画像を２値化処理、すなわち、輝度閾値ＩＴＨより明るい領域を「１」（白）とし、暗い領域を「０」（黒）とする処理を行い、図５に示すような２値化画像を得る（ステップＳ４）。
次に、得られた２値化画像に写された各ターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の重心座標を算出する（ステップＳ５）。
【００２０】
そして、理論投影Ｘ座標とステップＳ４で求めた計測重心Ｘ座標との差から、投影座標誤差を算出する（ステップＳ６）。具体的には、実空間位置におけるターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の画像面内投影座標（理論投影Ｘ座標）が、下記（１）式により求められるので、理論投影Ｘ座標と計測重心Ｘ座標とから、「投影Ｘ座標誤差＝理論投影Ｘ座標−計測重心Ｘ座標」を求める。
【数１】
【００２１】
更に、図５に示す２値化処理された複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の各位置について、それぞれ投影Ｘ座標誤差を算出し、左右の赤外線カメラ画像それぞれについて、複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める（ステップＳ７）。具体的には、図７に示すように、ｘ軸に計測重心Ｘ座標、ｙ軸に投影Ｘ座標誤差をプロットし、直線近似または多項式近似により、複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める。なお、下記（２）式は、図７に示すように、画像面内投影座標誤差曲線を６次多項式で近似した結果である。また、図７に示すαは、ターゲット孔Ｈ９の投影座標誤差を示す。
【数２】
【００２２】
また、求められた画像面内投影座標誤差曲線は、計測された対象物重心Ｘ座標に対する投影Ｘ座標誤差を示すものであるが、ここで、レンズ歪はレンズ中心に対して対象であるため、画像面内投影座標誤差曲線をレンズ中心からの距離に対する投影座標誤差として扱っても良い。すなわち、図８（ａ）に示すように、計測された対象物重心座標を（Ｘｐ、Ｙｐ）とすると、図８（ｂ）に示すように、図７のｘ軸に割り当てられた計測重心Ｘ座標を、下記（３）式で求められるレンズ中心からの距離Ｒに置き換えて、レンズ中心からの距離Ｒに対する投影座標誤差を求めることができる。
【数３】
なお、上述の理論投影Ｘ座標と計測重心Ｘ座標との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求める方法では、上述の（１）式が成立するためには基準となるセンターターゲット孔Ｈ６が画像面内の中心にくるようにカメラ取付け位置を調整しなければならないが、工場でのカメラ取付け精度や設備装置の精度からこれを実現するのは困難である。
しかし、図９に示すようなカメラの取付け角（パン角）θを求めることができれば、理論投影座標を求めることが可能である。この場合、実空間位置におけるターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の画像面内投影座標（理論投影Ｘ座標）は下記（４）式により求められる。
【数４】
【００２４】
そこで、次に、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具において、上述の画像面内投影座標誤差曲線を求める別の方法について説明する。
画像面内投影座標誤差曲線を求める別の方法では、センターターゲット孔（Ｈ６）の位置を基準にして測定したセンターターゲット孔とその他の各ターゲット孔までの計測長と理論長との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求める。
具体的には、図６に示すフローチャートのステップＳ３において、グレースケール画像が得られたら、次に、左右の赤外線カメラ画像を２値化処理、すなわち、輝度閾値ＩＴＨより明るい領域を「１」（白）とし、暗い領域を「０」（黒）とする処理を行い２値化画像を得る。
次に、得られた２値化画像に写された各ターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の重心座標を算出する。
【００２５】
そして、図１０に示す実空間上のセンターターゲット孔（Ｈ６）からその他の各ターゲット孔までの画像面内長さ（理論長：ＬＲ１〜ＬＲ１１）を、下記（５）式に基づいて求め、Ｈ６と各孔までの計測長（ＬＪ１〜ＬＪ１１）とＨ６と各孔までの理論長（ＬＲ１〜ＬＲ１１）とから、「投影Ｘ座標誤差＝Ｈ６と各孔までの計測長−Ｈ６と各孔までの理論長」を求める。
【数５】
【００２６】
更に、図５に示す２値化処理された複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の各位置について、それぞれ下記表１のように投影Ｘ座標誤差を算出し、複数のターゲット孔の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める。具体的には、図１１に示すように、ｘ軸に計測重心Ｘ座標＝Ｈ６と各孔までの計測長、ｙ軸に投影Ｘ座標誤差をプロットし、直線近似または多項式近似により、複数のターゲット孔Ｈ１〜Ｈ１１の投影Ｘ座標誤差に対応する画像面内投影座標誤差曲線を求める。なお、図１１に示す画像面内投影座標誤差曲線を６次多項式で近似した場合、前述の（２）式を得る。また、図１１に示すβは、センターターゲット孔Ｈ６からターゲット孔Ｈ９までの投影Ｘ座標誤差（＝ＬＪ９−ＬＲ９）を示す。
【００２７】
【表１】
従って、センターターゲット孔（Ｈ６）の位置を基準にして測定したセンターターゲット孔とその他の各ターゲット孔までの計測長と理論長との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求める方法では、カメラのパン角θが発生しても、センターターゲット孔からその他の各ターゲット孔までの距離は不変なため、センターターゲット孔と各ターゲット孔までの計測長と理論長との差から、画像面内投影座標誤差曲線を求めることが可能である。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具は、複数の孔を一列に備えた前面板３の後方に、該前面板３と平行になるように赤外線放射源となる背面板２を配置し、温度調節器６により加温した背面板２から、前面板３より強い赤外線を放射することにより、前面板３の孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。なお、温度調節器６により背面板２を冷却した場合は、背面板２より前面板３の方が強い赤外線を放射するので、赤外線カメラで撮影した画像の白黒が反転する。
【００３０】
また、前面板３に赤外線反射を抑制する加工を施すことにより、背面板２から放射された赤外線が特性確認を行う赤外線カメラの搭載された車両１に反射し、更に反射した赤外線が前面板３に再反射し、赤外線カメラの特性確認に影響を与えることを抑制することができる。
更に、背面板２に、紙やカーボン等の赤外線放射率の高い材料を貼付することにより、該材料表面から前面板３より強い赤外線を放射させることで、温度調節器６を省略し、温度調節器６による背面板２の加温をやめて、赤外線カメラ特性確認治具のコストを下げることができる。
【００３１】
また、背面板２の前方を上下に移動可能なように前面板３を設けることで、車両１の車種が変わって赤外線カメラの取付けられた高さが変更されても、前面板３の高さを赤外線カメラの高さに調節することができる。また、前面板３を背面板２の前方から移動して背面板２との距離を離し、不用意に前面板３が加温または冷却されて、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
【００３２】
従って、特性確認を行う赤外線カメラで、赤外線カメラ特性確認治具により作成された一様に並ぶ複数の赤外線放射部を撮影し、該赤外線放射部の実空間上の位置座標と該赤外線放射部の画像上の投影座標との比較から、この赤外線カメラに使用されているレンズの全方向のレンズ歪や焦点距離のバラツキを、画像面内投影座標誤差曲線として求めることができるという効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
従って、発生形状が明確な複数の赤外線放射部、あるいは、赤外線カメラで撮影した場合に赤外線放射部とは写り方が逆になる赤外線非放射部を利用して、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
また、カバープレートに赤外線反射を抑制する加工を施すことにより、放射源から放射された赤外線が特性確認を行う赤外線カメラが搭載された車両に反射し、更に反射した赤外線がカバープレートに再反射することを抑制することができる。
従って、車両に反射した赤外線が再度カバープレートに反射することによる赤外線放射部または赤外線非放射部の発生形状の乱れを防止し、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３４】
請求項２に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
従って、例えば車両の製造ライン等で、車種の違いによる被測定物の高さの違いに対応すると共に、間欠的に実行する赤外線カメラの特性確認に対応し、必要な時だけカバープレートを放射源の前方に配置して一様に並んだ複数の赤外線放射部または赤外線非放射部を作成することで、いつでも測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３５】
請求項３に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、複数の孔を一列に備えたカバープレートの後方に放射源を配置し、該放射源からカバープレートより強い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔を通過した赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線放射部を作成することができる。また、放射源からカバープレートより弱い赤外線を放射することにより、カバープレートの孔以外の部分から放射された赤外線によって、一様に並んだ複数の赤外線非放射部を作成することができる。
従って、発生形状が明確な複数の赤外線放射部、あるいは、赤外線カメラで撮影した場合に赤外線放射部とは写り方が逆になる赤外線非放射部を利用して、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
また、カバープレートの高さを被測定物の高さに調節することができる。また、カバープレートを放射源の前方から移動して、不用意にカバープレートが加温または冷却され、不要な赤外線を放射する、または必要な赤外線を放射しないことを防止することができる。
従って、例えば車両の製造ライン等で、車種の違いによる被測定物の高さの違いに対応すると共に、間欠的に実行する赤外線カメラの特性確認に対応し、必要な時だけカバープレートを放射源の前方に配置して一様に並んだ複数の赤外線放射部または赤外線非放射部を作成することで、いつでも測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３６】
請求項４に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、熱源によって金属を加温または冷却して、該金属板表面から一様に赤外線を放射させることで、正確に並んだ赤外線放射部または赤外線非放射部を容易に作成することができる。
従って、熱源を制御することで、容易に赤外線カメラによって放射源を撮影した際の画像のコントラストを大きくすることができ、測定精度の高い赤外線カメラの特性確認を行うことができるという効果が得られる。
【００３７】
請求項５に記載の赤外線カメラ特性確認治具によれば、金属板にカバープレートより赤外線放射率の高い材料を貼付して、該材料表面から一様に赤外線を放射させることで、正確に並んだ赤外線放射部を安価に作成することができる。
従って、赤外線カメラ特性確認治具のコストを下げることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具の斜視図である。
【図２】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す平面図である。
【図３】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を示す正面図である。
【図４】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を車両に搭載された赤外線カメラで撮影した場合のグレースケール画像を示す図である。
【図５】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部のグレースケール画像を２値化処理した２値化画像を示す図である。
【図６】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用した、車両に搭載された画像処理ユニットによる赤外線カメラの特性確認手順を示すフローチャートである。
【図７】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用して取得した画像面内投影座標誤差曲線を示す図である。
【図８】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用して取得した画像面内投影座標誤差曲線を、レンズ中心からの距離Ｒに対する投影座標誤差曲線として示す図である。
【図９】 車両に搭載されたカメラの取付け角（パン角θ）を示す図である。
【図１０】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具のターゲット部を車両に搭載された赤外線カメラで撮影した場合のグレースケール画像を示す図である。
【図１１】 同実施の形態の赤外線カメラ特性確認治具を利用して、別な方法により取得した画像面内投影座標誤差曲線を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ 背面板（放射源の金属板）
３ 前面板（カバープレート）
３ａ 起毛紙
４ａ、４ｂ 支柱
５ 制御装置
６ 温度調節器（放射源の熱源）
Ｈ１〜Ｈ１１ ターゲット孔
Claims (5)
- 赤外線カメラを被測定物として、該赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具であって、
複数の孔を一列に備えたカバープレートと、
前記被測定物の側から見て前記カバープレートの後方に、前記カバープレートと並行になるように配置されると共に、前記カバープレートとは異なる量の赤外線を放射する放射源とを備え、
前記カバープレートは、赤外線反射を抑制する加工が施されていることを特徴とする赤外線カメラ特性確認治具。 - 前記カバープレートが、前記被測定物の側から見て前記放射源の前方を、上下に、前記被測定物の特性を測定可能な位置から、前記放射源より十分高い位置まで移動可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の赤外線カメラ特性確認治具。
- 赤外線カメラを被測定物として、該赤外線カメラの特性確認を行うための赤外線カメラ特性確認治具であって、
複数の孔を一列に備えたカバープレートと、
前記被測定物の側から見て前記カバープレートの後方に、前記カバープレートと並行になるように配置されると共に、前記カバープレートとは異なる量の赤外線を放射する放射源とを備え、
前記カバープレートが、前記被測定物の側から見て前記放射源の前方を、上下に、前記被測定物の特性を測定可能な位置から、前記放射源より十分高い位置まで移動可能に設けられたことを特徴とする赤外線カメラ特性確認治具。 - 前記放射源が、金属板と該金属板に接続された熱源とからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外線カメラ特性確認治具。
- 前記放射源が、金属板に前記カバープレートより赤外線放射率の高い材料を貼付してなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外線カメラ特性確認治具。
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