JPH029292B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被写体の温度分布像を得るサーモグラ
フイ装置に関し、特に測温レンジを被写体の温度
に合わせて自動的に調節することのできるサーモ
グラフイ装置に関する。

一般にサーモグラフイ装置においては、視野内
各点から発生する赤外線を装置集光して赤外線検
出器に導入し、得られた検出信号を上記走査と同
期した陰極線管（CRT）に輝度信号として送り、
視野内の被写体の温度分布像を得ている。そして
この温度分布像の水平及び垂直方向の任意切断線
に沿つた温度分布波形（夫々水平波形、垂直波
形）を例えば第１図に示す様に温度分布像Ｚと同
時に表示し、画像の立体的乃至は断面的な情報を
得るようにした装置が実用化されている。同図に
おいて１は水平波形、２は該水平波形取得位置を
示すマーカ線、３は垂直波形、４は該垂直波形取
得位置を示すマーカ線である。

一方サーモグラフイ装置では測温範囲が例えば
−40℃から2000℃までと広く、赤外線強度も大幅
に変わるので全範囲を一度にカバーすることはで
きず、例えば低温(L)，中温（Ｍ），高温(H)の３つ
のレンジに分割し、赤外線強度の大きくなるＭレ
ンジ及びＨレンジの時は光学的アツテネータ（例
えば絞り）を光路に挿入するようにしている。従
来この測温レンジの選択はオペレータによつて行
われており、従つてオペレータは被写体の温度が
変化して測温レンジから外れるたびにレンジ切換
を行わねばならず、操作部と表示部が離れている
場合にはレンジを変更するのに手間取る結果にな
つていた。

ところで、水平及び垂直波形の取得位置を示す
２本のマーカ線の交点（第１図におけるＣ点）は
通常、視野内の最も観察したい位置に配置される
ことが多い。従つて該点は画面上で最も重要な点
であると言うことができる。本発明はこの点に鑑
み、２本のマーカ線の交点に対応する被写体部分
の温度信号値を取出す手段と、取出された温度信
号値が予め定められた上限値に一致又は上限値を
越えたことを検出する比較手段と、取出された温
度信号値が予め定められた下限値に一致又は下限
値を下回つたことを検出する比較手段と、該２つ
の比較手段からの判別信号に基づき前記赤外線検
出器へ入射する光量を変化させるレンジ切換手段
を設けることにより、測温レンジを自動的に切換
えることのできるサーモグラフイ装置を提供する
ことを目的としている。以下図面を用いて本発明
を詳説する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。同図において５は走査鏡を用いた光
学的走査機構であり、視野内各部から発生した赤
外線は該走査機構５により順次赤外線検出器６へ
集光される。該検出器６から得られた検出信号は
増幅器７を介してリニアライザ８へ送られ、該リ
ニアライザにより温度とリニアな関係を有する温
度信号に変換されて差動増幅器９へ送られる。差
動増幅器９の他方の入力端子には中心温度設定用
ポテンシヨメータPM１からの中心温度信号が供
給されており、該差動増幅器９の出力としては温
度信号から中心温度信号を差引いた差信号が得ら
れる。該差信号はレベルシフト回路１０によりそ
の零レベル（中心温度信号レベル）がCRTの白
レベルと黒レベルの間の半分の輝度即ち中心輝度
を与える様な輝度信号レベルにシフトされたの
ち、切換スイツチ１１及びドライブ回路１２を介
してCRT１３のグリツド１４へ送られる。

この時該CRTの水平、垂直偏向器１５Ｈ、１
５Ｖには、前記走査機構５から発生する水平、垂
直走査に同期した水平、垂直同期信号に基づいて
水平走査回路１６Ｈ、垂直走査回路１６Ｖにおい
て作成された水平、垂直走査信号が切換スイツチ
１７Ｈ、１７Ｖ及びドライブ回路１８Ｈ、１８Ｖ
を介して送られるためCRT１３の画面には第１
図に示す様な温度分布像Ｚが表示されることとな
る。

１９は水平波形表示用の一致検出器であり、該
検出器１９は垂直走査信号と水平波形位置指定用
ポテンシヨメータPM２からの位置信号とを比較
し、両者が一致した時に一致パルスを発生する。
タイミング回路２０は該一致パルスと水平走査信
号を監視し、一致パルスが発生してから最初の１
回の水平走査期間に相当するサンプリング信号を
発生する。サンプリング回路２１は該サンプリン
グ信号に基づいて上記１回の水平走査期間におけ
る温度信号換言すれば走査線１本分の温度信号を
取り出す。該走査線１本分の温度信号は上記サン
プリング信号によつてその期間だけ切換えられて
いるスイツチ１７Ｖを介してCRT１３の偏向器
１５Ｖへ送られ、それと同時にCRT１３には上
記期間だけ切換えられるスイツチ１１を介して電
源２２からの一定輝度信号が供給されるため、該
CRT１３の画面には通常のオシロスコープと同
様に１本分の温度信号波形（水平波形）が表示さ
れる。尚２３は電源２４からの一定電圧をサンプ
リングされた温度信号に加算して波形表示位置を
例えば第１図に示す様に温度分布像Ｚと重ならな
い位置へシフトするための加算器である。

２５は垂直波形表示用の一致検出器であり、該
検出器２５は第３図ａに示す様な水平走査信号と
垂直波形位置指定用ポテンシヨメータPM３から
の位置信号Ｌとを比較し、同図ｂに示す様に１回
の水平走査毎に両者が一致した時点で一致パルス
を発生する。サンプルホールド回路２６は該一致
パルスに基づき、第３図ｃに示す様な温度信号か
らその瞬間の温度信号値を同図ｄに示す様に取出
しサンプルホールドする。１回の水平走査毎にサ
ンプルホールドされた温度信号値は加算器２７を
介して切換スイツチ１７Ｈへ送られるが、該スイ
ツチ１７Ｈはタイミング回路２８において水平走
査信号に基づいて作成された第３図ｅに示す様な
水平帰線期間ごとのタイミングパルスによつて極
く短い期間のみ加算器２７の側へ切換えられるた
め、その短い期間上記ホールドされた温度信号値
がCRTの偏向器１５Ｈへ送られる。それと同時
に該タイミングパルスによつて切換スイツチ１１
が電源２２側に倒され、該電源からの一定輝度信
号がCRT１３へ送られるため、CRT１３の画面
には第１図において３で示す様に各水平帰線期間
毎に輝点が表示される。該輝点は温度信号値に応
じて水平方向位置が異なるため、輝点の連なりと
して垂直波形を観察することができる。尚２９は
輝点表示位置を像Ｚと重ならないようにシフトす
るための電源である。

ところで上述した説明では省略したが、サンプ
ルホールド回路２６がサンプリングしている期間
はCRT１３へ送られる輝度信号はブランキング
状態又は白レベル状態になるようにされており、
従つて垂直波形３を構成する各点を抜き取つた位
置に黒点又は白点の連なりによる直線がマーカ線
４として表示される。又水平波形１を表示してい
る間画像中のその位置の走査線が抜けるため黒線
（マーカ線２）が表示されることになる。そして
PM２及びPM３を操作することによりマーカ線
２，４の表示位置は平行移動され、その位置にお
ける水平波形及び垂直波形を観察することができ
る。

上述したこれまでの説明によつて第１図に示す
様に温度分布像Ｚ、水平波形１、垂直波形３、マ
ーカ線２，４を表示する構成を述べたが、本発明
はこの水平及び垂直波形表示用の構成を利用し、
一致検出器１９，２５の出力のAND出力を得る
AND回路３０、該AND回路３０の出力パルスに
基づいて温度信号をサンプルホールドするサンプ
ルホールド回路３１、ホールドされた温度信号値
を所定の上限値と比較する比較器３２、同じく所
定の下限値と比較する比較器３３、及び該２つの
比較器が発生する判別信号に基づき光量調節用絞
り３４を光路上に挿脱する絞り移動機構３５を設
けたことに特徴を有する。

即ちAND回路３０の出力としては水平波形１
上で且つ垂直波形３上にある点即ち２つのマーカ
線の交点Ｃに対応する垂直波形上の輝点C′の温度
信号をサンプリングするための検出器２５からの
一致パルスが取出される。サンプルホールド回路
３１は該一致パルスに基づいて温度信号をサンプ
リングし、そのサンプリングされた温度信号値を
少なくとも１フレームホールドする。この温度信
号値が画面上で最も重要な点に関するものである
ことは先に述べた。この温度信号値は比較器３
２，３３へ送られるが、仮りにリニアライザ８の
出力端での温度信号のダイナミツクレンジが0V
〜5Vであつたとすると、比較器３２には上限値
として例えば4.5Vのリフアレンス電圧が供給さ
れており、比較器３３には下限値として例えば
0.5Vのリフアレンス電圧が供給されている。又
比較器３２は上記ホールドされた温度信号値が
4.5Vと等しいか、4.5Vを上回つた時レンジアツ
プ信号を発し、比較器３３は同じく0.5Vと等し
いか0.5Vを下回つた時レンジダウン信号を発す
る。

ここで第２図に示される様に絞り３４が光路か
ら抜き出されている状態がＬレンジ、絞り３４の
第１の絞り孔P₁が光路に挿入されている状態が
Ｍレンジ、絞り３４の第２の絞り孔P₂が光路に
挿入されている状態がＨレンジに夫々対応し、絞
り移動機構３５はレンジアツプ信号が送られる
と、測温レンジがＬからＭへ又はＭからＨへ変わ
るように絞り３４の１ステツプ移動させ、レンジ
ダウン信号が送られると、測温レンジがＨからＭ
へ又はＭからＬへ変わるように絞り３４を１ステ
ツプ移動させる。従つて温度信号がダイナミツク
レンジから外れることのないように、測温レンジ
は被写体の温度に応じて自動的に切換えられるこ
とになる。

以上詳述した如く本発明によれば、測温レンジ
が被写体の上の最も重要な部分の温度に応じて自
動的に切換えられ、実用上の効果は極めて大き
い。

尚上記実施例では絞り３４のみを切換えたが、
絞りを切換えると温度信号と実際の温度との関係
も変わるので、リニアライザその他も各レンジ用
のものを用意し、連動して切換えることが望まし
い。

又上記実施例では上限値と下限値を１つずつ設
定したため、夫々の値の近辺で温度信号値が変動
した時、各レンジ間で頻繁に切換が行われてしま
う恐れがある。それを防ぐためには、Ｌレンジ用
上限値，Ｍレンジ用上限値，Ｍレンジ用下限値，
Ｈレンジ用下限値を夫々別個に定め、使用してい
るレンジの上限値及び又は下限値と温度信号値を
比較するようにすれば良い。この様にすれば、例
えばＬレンジは−40℃から120℃まで、Ｍレンジ
は100℃から500℃まで、Ｈレンジは300℃から
2000℃までという様に各レンジに重なりを持たせ
て切換えることができる。

更に上記実施例は温度信号をアナログ信号のま
ま扱つたが、デジタル画像メモリに一旦温度信号
を格納する場合であつても、メモリからマーカ線
の交点Ｃに該当するデータを読出してデジタル比
較器と比較するようにすれば良い。この比較もコ
ンピユータを用いて行うようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はCRT画面の表示状態を示す図、第２
図は本発明の一実施例の構成を示す図、第３図は
その動作を説明するための波形図である。 １：水平波形、２，４：マーカ線、３：垂直波
形、５：光学的走査機構、６：赤外線検出器、１
６Ｈ，１６Ｖ：走査回路、１９，２５：一致検出
器、３０：AND回路、３１：サンプルホールド
回路、３２，３３：比較器、３４：絞り、３５：
絞り移動機構、PM１〜３：ポテンシヨメータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体から発生する赤外線を走査集光して赤
   外線検出器に導入し、得られた温度信号を上記走
   査と同期した表示装置に輝度信号として導入し被
   写体の温度分布像を再生すると共に、該像の直交
   する２方向の切断面に沿つた前記温度信号の強度
   波形と上記２方向の切断面位置を示す２本のマー
   カ線とを前記表示装置上に表示する様にしたサー
   モグラフイ装置において、前記２本のマーカ線の
   交点に対応する被写体部分の温度信号値を取出す
   手段と、取出された温度信号値が予め定められた
   上限値に一致又は上限値を越えたことを検出する
   比較手段と、取出された温度信号値が予め定めら
   れた下限値に一致又は下限値を下回つたことを検
   出する比較手段と、該２つの比較手段からの判別
   信号に基づき前記赤外線検出器へ入射する光量を
   変化させるレンジ切換手段を設けたことを特徴と
   するサーモグラフイ装置。