JPH01124729A - 赤外線映像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 物体の温度に応じて放射される赤外線を検知し、温度パ
ターンとして映像表示する赤外線映像装置に関し、 少ない数の検知素子でＳＮ比の十分高い映像を表示でき
ることを目的とし、 デジタル画像データを、同一情報のｎ画面夫々走査する
毎にセレクトする、入力に対して並列に設けられたデー
タセレクト手段と、セレクトされた画像データを画面走
査毎に夫々メモリするｎ個のフレームメモリと、１画面
前走査時に加算されて得られた画像データをメモリされ
ているフレームメモリの出力データと現在の画面走査時
の画像データとを各画面走査毎に加算し、該１画面前走
査時に加算されて得られた画像データをメモリされてい
るフレームメモリをクリアしてそこに新たにメモリする
加算手段と、フレームメモリの出力をアナログ化して表
示する表示手段とからなり、ｎ番目の画面走査時に、ｎ
画部分のｆ−タ、加算されてメモリされているフレーム
メモリからその内容を読出して表示するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、物体の温度に応じて放射される赤外線を検知
し、温度パターンとして映像表示する赤外線映像装置に
関する。

赤外線映像装置は、暗視装置或いは非接触温度計測器と
して医用（例えば血行障害診断、痛み診断、がん診断）
や産業用（電力設備保守、ＩＣやプリント板の熱設計及
び検査、建造物診断、侵入者監視、火災検知、救難）に
広く利用されている。

これらの応用を通じ、装置性能の−っである温度分解能
（ＳＮ比）のより高性能化に対する要求が高まっている
。従来、温度分解能を達成する手段としてＴＤＩ（Ｔｉ
ｍｅ　Ｄｅｌａｙ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）
がある。

（従来の技術） 従来、前記ＴＤＩを用いた赤外線搬像装置として、例え
ば、特開昭４８−５３１０号公報記載のものが知られて
いる。ここで、一般の赤外線光像装置の動作について説
明する。

第３図は一般の赤外線撮像装置の構成図を示す。

同図において、走査集光レンズ１の水平走査及び垂直走
査により、水平撮像範囲ＬＨ及び垂直搬像範囲Ｌｖ内の
瞬時視野ＤＯ（水平方向長さバび垂直方向長さともにＤ
）が水平方向及び垂直方向に順次走査され、集光されて
検査素子２に至る。これにより、目標物３の温度に応じ
て放射される赤外線が検知素子２で検知され、電気信号
に変換されてモニタ４に表示される。

一方、ＴＤＩは第４図に示すように、水平走査方向に並
べたｎチャンネル（例えば４個）の検知素子２１〜２４
にて夫々の瞬時視野の撮像を行ない、各素子２１〜２３
からの出力信号を第５図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように所
定時間遅延させ、素子２４から信号（第５図（Ｄ））が
出力された時全ての信号を加算する。このものは、各素
子の出力における、検知素子の中門的位置と走査速度と
により決定される遅延時間３Ｔｄ　、２Ｔｄ　。

Ｔｄ　＠’Ｒ気的に補正し、同位相にして加算すること
により、ＳＮ比をＦπ倍改善する。

例えば検知素子の数をｎとすると、各信号成分Ｓは相関
があるので加算するとｎＸ３、各雑音成分Ｎは相関がな
いので加算するとＣπ×Ｎになる。

従って、ＳＮ比は（（ｎｘＳ）／（ｒπ×Ｎ））＝（１
石・（Ｓ／Ｎ））となり、Ｅ冗倍温度分解能の向上を図
り得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図に示すＴＤＩを用いた従来の装置は、検知素子を
４個も必要とし、ｎ個の検知素子を用いた場合のＳＮ比
は高々Ｆπ倍改善されるだけであり、改善には限度があ
る問題点があった。

本発明は、少ない数の検知素子でＳＮ比の４−分高い映
画を表示できる赤外線映像装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、第１図に示す如く、デジタル画像データを、
同一情報のｎ画面夫々走査する毎にセレクトする、入力
に対して並列に設けられたデータセレクト手段１２１〜
１２４と、セレクトされた画像データを画面走査毎に夫
々メモリする、ｎｌのフレームメモリ１４１〜１４４と
、１画面前走査時に加算されて１りられた画像データを
メモリされているフレームメモリの出力データと現在の
画面走査時の画像データとを各画面走査毎に加算し、該
１画面前走査時に加算されて得られた画像データをメモ
リされているフレームメモリをクリアしてそこに新たに
メモリする加算手段１３１〜１３３と、上記フレームメ
モリの出力をアナログ化して表示する表示手段１６．１
７とからなる。

（作用） 第１画面走査時、第１画面データはメモリ１４１にメモ
リされる。第２画面走査時、第２１ｉｌｉ面データはメ
モリ１４２にメモリされ、一方、加算器１３１にて第１
画面及び第２画面データが加算され、メモリ１４１にメ
モリされる。第３画面走査時、第３画面データはメモリ
１４３にメモリされ、一方、加算器１３２にて１画面〜
第３画面データが加算され、メモリ１４２にメモリされ
る。第４画面走査時、第４画面データと第１画面〜第３
画面加算データとが加算器１３３にて加算され、１／４
にレベルを減衰されてメモリ１４４にメモリされ、表示
装置７に表示される。

１個の検知素子を用いたたたけで、４個の検知素子を用
いてＴＤＩを行なったのと同じＥ冗倍のＳＮ比を得るこ
とができる。

〔実施例〕

第１図は本発明装置の一実施例のブロック図を丞す。同
図中、１１は熱画像信号入力端子で、例えば１個の検知
素子の出力がデジタル値に変換されて供給される。１２
１〜１２４はデータセレクタで、第１画面走査時〜第４
画面走査時において夫々出力される熱画像信号を各画面
毎にセレクトして入力する。１３１〜１３３は加Ｗ器で
、各画面入力毎にフレームメモリ１４１〜１４４の出力
を加算する。１５は加算器１３３の出力レベルを１７４
にする減衰器、１６はフレームメモリ１４１〜１４４の
各出力をＤＡ変換するＤＡ変換器、１７はＤＡ変換器１
６の出力を映像として画像表示する表示装置である。１
８は制御回路で、例えばマイクロコンピュータ等にて構
成されており、第２図に示すフローチャートに従ってデ
ータセレクタ１２１〜１２４、加算器１３１〜１３３、
フレームメモリ１４１〜１４４の各動作タイミングを制
御する。

次に、上記構成になる装ａの動作について説明する。

先ず、第１画面走査時において、制御回路１８によって
データセレクタ１２１がセレクトされ、第１画面の画像
データは加算器１３１をスルーで通過し、メモリ１４１
に書込まれる（第２図中ステップ５０）。メモリ１４１
から読出されたデータはＤＡ変換器１６でＤＡ変換され
、表示装置１７に表示される。

次に、第２画面走査時において、制御回路１８によって
データセレクタ１２２がセレクトされ、第２画面の画像
データは加算器１３２をスルーで通過し、メモリ１４２
に書込まれる（ステップ５１）。メモリ１４２から検出
されたデータはＤＡ変換器１６でＤＡ変換され、表示装
置１７に表示される。これと同時に、データセレクタ１
２＋ちセレクトされ、メモリ１４＋にメモリされている
第１画面のデータとデータセレクタ１２１からの第２画
面のデータとは加算器１３１で加算され、メモリ１４＋
の内容がクリアされて新たに第１画面のデータと第２画
面のデータとが加算されたデータがメモリされる（ステ
ップ５２）。

次に、第３画面走査時において、データセレクタ１２３
がセレクトされ、第３画面のデータはメモリ１４３に書
込まれる（ステップ５３）。メモリ４３から検出された
データは表示装置ｉ！！１７に表示される。これと同時
に、データセレクタ１２２もセレクトされ、メモリ１４
１にメモリされている第１画面のデータと第２画面のデ
ータとが加算されたデータと、データセレクタ１２２か
らの第３画面のデータとは加算器１３２で加算され、メ
モリ１４２の内容がクリアされて新たに第１画面、第２
画面、第３画面の各データが加算されたデータがメモリ
１４２にメモリされる（ステップ５４）。

次に、第４画面走査時において、データセレクタ１２４
がセレクトされ〈ステップ５５）、メモリ１４２にメモ
リされている第１画面〜第３画面の加算データと第４画
面のデータとが加算器１３３で加算され、減衰器１５で
レベルを１／４にされ、メモリ１４４に書込まれる（ス
テップ５６）。メモリ１４４から読出されたデータはＤ
Ａ変換器１６でＤＡ変換され、表示装置１７に表示され
る。

第４画面走査時に表示装置１７に表示される画面は第１
画面データル第４画面データを加算して得たデータによ
っているので、検知素子を１個用いているにも拘らず従
来の検知素子を４個用いたのと同じ（Ｔ＋倍のＳＮ比を
得ることができる。そこで、Ｃ五倍のＳＮ比を得ること
ができる第４図に示す装置の出力を第１図に示す端子１
１に供給すれば更にＥ冗倍つまり元の状態のｎ倍のＳＮ
比を得ることができる。

なお、本実施例は、少なくとも第４画面走査〜第４画面
走査まで情報が変らない画面を走査するものとする。

又、上記実施例では、画面走査特電に第１画面、第２画
面、第３画面を順次表示したが、例えば、第４画面走査
時のみ画面表示するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、ｎ個のメモリや加
算器等を用いているので第ｎ画面走査時には第１〜第ｎ
画面を加算したデータが得られ、検知素子１個を用いた
場合は従来の検知素子を用いたのと同じＦ１倍のＳＮ比
を１ｑることかでき、従来のＴＤＩのようなｎ個検知Ｎ
″Ｆを用いた場合のＴＤＩ出力を本発明の入力にすれば
更にＥ五倍つまり元のｎ倍のＳＮ比を得ることができ、
少ない数の検知素子でＳＮ比の十分高い映像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明装置のブロック図、 第２図は本発明の動作フローチャート、第３図は一般の
赤外線撮像装置の構成図、第４図は一般の４素子ＴＤＩ
の構成図、第５図はＴＤＩによる信号加算の様子を説明
する図である。 図において、 １は走査集光レンズ、 ２は検知素子、 ３は目標物、 ４はモニタ、 １１はデジタル画像データ入力端子、 １２１〜１２４はデータセレクタ、 １３１〜１３３は加算器、 １４１〜１４４はフレームメモリ、 １５は減衰器、 １６はＤＡ変換器、 １７は表示装置、 １８は１ｌｌＩ！１回路 を示す。 本七明のに昨フロー卆ヤード 第　２図 ＃野 一奇屯め４索十ＴＤＩの柿いべ旧 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体を垂直方向及び水平方向に走査し、該被写体から
   放射される赤外線を検知素子にて検知して各画面の画像
   信号を映像表示する赤外線映像装置において、 上記画像信号（デジタル化したデータ）を、同一情報の
   ｎ（ｎ＝１、２、３…）画面夫々走査する毎にセレクト
   する、入力に対して並列に設けられたデータセレクト手
   段（１２＿１〜１２＿４）と、該データセレクト手段に
   てセレクトされた画像データを画面走査毎に夫々メモリ
   する、該データセレクト手段に夫々対応して設けられた
   ｎ個のフレームメモリ（１４１〜１４４）と、 １画面前走査時に加算されて得られた画像データをメモ
   リされているフレームメモリの出力データと現在の画面
   走査時の画像データとを各画面走査毎に加算し、該１画
   面前走査時に加算されて得られた画像データをメモリさ
   れているフレームメモリをクリアしてそこに新たにメモ
   リする加算手段（１３１〜１３３）と、 上記フレームメモリの出力をアナログ化して表示する表
   示手段（１６）（１７）とからなり、ｎ番目の画面走査
   時に、ｎ画面分のデータ加算されてメモリされているフ
   レームメモリからその内容を読出して表示するよう構成
   したことを特徴とする赤外線映像装置。