JPH05264357A - 赤外線撮像装置の感度補正装置 - Google Patents

赤外線撮像装置の感度補正装置

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JPH05264357A
JPH05264357A JP4060482A JP6048292A JPH05264357A JP H05264357 A JPH05264357 A JP H05264357A JP 4060482 A JP4060482 A JP 4060482A JP 6048292 A JP6048292 A JP 6048292A JP H05264357 A JPH05264357 A JP H05264357A
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JP
Japan
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infrared
frame
circuit
data
sensitivity
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Withdrawn
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JP4060482A
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English (en)
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Makoto Nishihata
誠 西端
Osamu Nakamura
理 中村
Hiroki Shitamae
弘樹 下前
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は赤外線撮像装置の感度補正装置に関
し、オフセット補正データを容易に取得することができ
る感度補正装置を提供することを目的とする。 【構成】 赤外線撮像部は、赤外線検知部からの検知信
号のフレームを間引きするフレーム間引き回路22と、フ
レーム間引き回路で間引きされたフレームを積分するフ
レーム積分回路23と、フレーム積分回路で加算されたデ
ータをオフセット補正データとして格納するオフセット
補正データ格納メモリ24と、オフセット補正データに基
づいて、検知信号に含まれる各赤外線検知素子の感度の
バラツキを補正する感度補正回路21とを備え、赤外線検
知器を視野に対して一周するように走査して得られる複
数のフレームデータを、間引き及び積分を行うことによ
りオフセット補正データを取得するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線撮像装置、特に、
赤外線検知手段として多素子型赤外線検知器を用いた赤
外線撮像装置において、赤外線検知素子の各々の感度の
バラツキを補正する感度補正装置に関する。近年、赤外
線撮像装置は高性能化し、カメラ、医療機器等、多方面
に使用されている。その普及に伴い、装置の操作や調整
の簡易化と自動化が要望されてきている。一方、この高
性能化はCCD素子で構成された各赤外線検知素子のバ
ラツキを如何に効果的に抑えるかに依存している。即
ち、このバラツキが大きければ大きいほど画像の輝度む
ら、ノイズ等を発生することになる。
【0002】一般に、バラツキを補正するには、ゲイン
補正とオフセット補正があるが、本発明ではオフセット
補正において各赤外線検知素子の感度補正手段に用いる
オフセット補正データを、赤外線検知部の走査手段を駆
動させて高精度のオフセット補正データを取得してい
る。
【0003】
【従来の技術】従来、多素子型赤外線検知器の感度補正
用のオフセット補正データは、赤外線撮像装置を使用す
る際に、赤外線光路と赤外線撮像装置の光学系との間に
均一温度の熱板を挿入するか、若しくは温度がほぼ均一
な背景を与えて、これらからの均一な熱を利用して取得
している。即ち、このような熱板から全ての赤外線検知
素子に均一な入力を与え、各赤外線検知素子の感度に依
存した出力信号を装置内部の記憶手段に取り込み、実使
用に際しては、この記憶手段に取り込まれた出力信号を
オフセット補正データとして使用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来方法でオフ
セット補正データを取得する際に、装置の使用者がその
都度、均一温度熱板を用意するのは面倒が多いし、ま
た、均一温度の背景を確保するのも面倒が多い。従っ
て、本発明の目的は、各赤外線検知素子の感度バラツキ
を補正するデータを容易に取得することができる赤外線
撮像装置の感度補正装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の赤外線
検知素子で構成される多素子型赤外線検知器11を有す
る赤外線検知部1と、赤外線検知部の検知信号を受け各
素子のオフセット補正を行い補正画像を画面表示する赤
外線撮像部2とを備えた赤外線撮像装置において、赤外
線撮像部は、赤外線検知部からの検知信号のフレームを
間引きするフレーム間引き回路22と、フレーム間引き
回路で間引きされたフレームを積分するフレーム積分回
路23と、フレーム積分回路で加算されたデータをオフ
セット補正データとして格納するオフセット補正データ
格納メモリ24と、オフセット補正データに基づいて、
検知信号に含まれる各赤外線検知素子の感度のバラツキ
を補正する感度補正回路21とを備え、赤外線検知器を
視野に対して一周するように走査して得られる複数のフ
レームデータを、間引き及び積分を行うことによりオフ
セット補正データを取得するようにしたことを特徴とす
る。
【0006】そして、赤外線検知部はジンバル機構を備
え、ジンバル機構によって多素子型赤外線検知器を視野
に対して一周するようにジンバル走査する。
【0007】
【作用】本発明によれば、各赤外線検知素子の感度バラ
ツキを補正する際に、従来のような均一熱板等を用いる
ことなく、赤外線検知部の走査手段を、対象物に対して
赤外線検知部の視野を一周するように走査させて多数の
データを収集し、これを間引き及び積分してオフセット
補正データを取得している。従って、収集したデータが
多ければ多いほどデータの均一化が図れ、あたかも均一
熱板を配置したのと同等の効果を得ることができる。
【0008】ところで、赤外線撮像装置によってはシス
テム上、視野を拡大するために赤外線検知部の走査手段
にジンバル機構を採用している。ジンバル機構とはジャ
イロスコープ等に利用される機構であり、左右方向、上
下方向、円周方向等の動作を可能とする機構である。従
って、ジンバル機構を用いて赤外線検知部の方向を制御
することにより、実際に撮影対象となる背景の非常に広
い視野から温度情報を得ることができるので、得られた
全情報を平均化することで、従来のような別個の熱板等
を用いることなく平均的な光量を容易に得ることがで
き、オフセット補正データを取得することができる。
【0009】
【実施例】図1は本発明の赤外線撮像装置の実施例構成
図である。図中、1は赤外線検知部、2は赤外線撮像
部、3はモニターテレビである。赤外線検知部1は多素
子赤外線検知器11と、この多素子赤外線検知器11を
左右方向、上下方向、円周方向等に動作させるジンバル
機構12とを備える。
【0010】赤外線撮像部2は、感度補正回路21と、
フレーム間引き回路22と、フレーム積分回路23と、
オフセット補正データメモリ24と、スイッチ制御回路
25と、画面表示回路27と、走査制御回路28を備え
る。また、26は操作パネル上のオフセット取得スイッ
チであり、221はフレーム間引き回路22に含まれる
アドレスカウンタである。
【0011】図2はジンバル機構による赤外線検知器の
走査パターンの説明図である。図中、100はジンバル
機構の走査による赤外線撮像装置の全視野である。中心
位置Oは全視野の中心、即ち、初期光軸の中心である。
Pは赤外線感知器11を中心位置Oから、例えば、角度
10度だけ右方向に振ったときの中心位置であり、斜線
部分101は赤外線検知器11の有効視野である。そし
て、本発明ではオフセット補正データを取得するため
に、ジンバル機構を利用して赤外線検知器を角度10度
の回転半径で矢印方向に一周させて視野を走査する。な
お、赤外線検知器11を円形に一周される走査に限定さ
れるものではなく、同一画面がないように走査するなら
ば四角形等の多角形であってもよい。
【0012】そして、赤外線検知器11のジンバル走査
を赤外線撮像部2内の走査制御回路28により予め設定
した走査パターンに沿って行われる。図1及び図2にお
いて、オフセット補正データを取得するための基本シー
ケンスは以下のようになる。即ち、まず、オフセット取
得スイッチ26をオンし、図2に示す走査パターンに従
って赤外線検知器11のジンバル走査を開始する。ジン
バル走査に同期するかたちで得られる画像データはフレ
ーム間引き回路22により一定の間引きを行った後、フ
レーム積分回路23において所定フレームについてフレ
ーム積分を行う。この際、赤外線撮像装置のフレームレ
ートに従って、フレームの取り込み時間を決める。そし
て、フレーム積分した赤外線検知素子の各素子毎のデー
タをオフセット補正データメモリ24に格納し、以降は
この格納データをオフセット補正用データとして使用す
る。
【0013】図3は図1の赤外線撮像部の詳細回路図で
ある。図示のように、感度補正回路21は演算器(AL
U)211と、セレクタ212と、メモリ(ROM)2
13と、減算器214と、セレクタ215で構成され
る。フレーム間引き回路22はゲート回路222と、ア
ドレスカウンタ221で構成される。フレーム積分回路
23は加算器231と減算器232で構成される。さら
に、画面表示回路27は画面表示用メモリ271と、ア
ドレスカウンタ272と、D/A変換器273で構成さ
れる。なお、各線上の数値12,14,24は転送のビ
ット数である。また、FSCはフレーム同期クロックで
あり、IMCは画素クロックである。これらのクロック
はフレーム間引き回路22のアドレスカウンタ221
と、画面表示回路27のアドレスカウンタ272に入力
される。
【0014】ところで、使用者が操作パネル上のオフセ
ット取得スイッチ26をオンすると、この信号は走査制
御回路28とスイッチ制御回路25に入力され、走査制
御回路28の指示に従って赤外線検知部1が図2に示す
ジンバル走査を開始する。スイッチ制御回路25からの
起動信号はアドレスカウンタ221に入力され、アドレ
スカウンタ221は図示しないクロック発生源からのフ
レーム同期クロックFSCに同期して画素クロックIM
Cのカウントを開始する。画素クロックIMCは各赤外
線検知素子を順次に励起するクロックである。この画素
クロックIMCによって各赤外線CCD素子からアナロ
グデータがA/D変換器13に入力され、IMCは同時
にアドレスカウンタ221に入力される。多素子赤外線
検知素子がX方向にNX 素子、Y方向にNY 素子で構成
されるとする。
【0015】通常、フレーム間引きを行わない場合は、
オフセット補正データメモリ24にカウント信号を送出
し、オフセット補正データメモリ24はNX ×NY 個の
オフセット補正データの取込みを行う。フレーム間引き
回路22におけるフレーム間引きはこのNX ×NY 個の
カウント数をアドレスカウンタ221で監視し、例えば
2つのフレームに1回の割りで積分を行うとすると、最
初のNX ×NY 個の期間はフレーム積分回路23へのデ
ータの取込みを行い、次のNX ×NY の期間はゲート回
路222によりデータを積分回路23に取り込まないよ
うな操作を行う。
【0016】フレーム積分回路23では、加算器231
によりゲート回路222からのフレームデータと減算器
232からのデータを加算してオフセット補正データメ
モリ24に取り込む。減算器232ではオフセット補正
データメモリ24からのデータ24ビットから同じオフ
セット補正データメモリ24からのデータの上位12ビ
ットを減算して加算器231に戻している。また、加算
器231の加算データは感度補正回路21内の減算器2
14に入力される。
【0017】感度補正回路21では、演算器211はA
/D変換器13からのデジタル値を一方に入力し、セレ
クタ212のデータを他方に入力して減算を行う。この
場合、メモリ213のテーブルには予め各素子を補正す
るための直線補間補正データが格納されており、セレク
タ212はA/D変換器13からの入力データに基づい
てその入力データに適合したテーブルの内容を読出して
演算器211に入力する。減算器214は演算器211
の直線補間補正された演算データとフレーム積分回路2
3内の加算器231の加算データとの間の減算を行い、
演算結果がオーバーフローしていなけれが出力するセレ
クタ215を経て画面表示用メモリ271に格納する。
【0018】画面表示回路27では、フレーム同期クロ
ックFSC及び画素クロックIMCを入力するアドレス
カウンタ272により、前述のアドレスカウンタ221
と同様に、例えばNX をカウントしたときにカウント信
号を送出して画面表示用メモリ271から表示データを
読出し、D/A変換後にモニターテレビに表示する。と
ころで、本実施例では最大4096フレーム分のフレー
ム積分を行う。この場合、最大数は2N フレームで可変
することができる。ここで、フレーム間引きは積分(フ
レーム加算)のサンプリング時間を変更することにより
行う。
【0019】この赤外線撮像装置のフレームレートをA
(Hz)とすると、1フレーム当たりの取り込み時間は
1/A秒となり、最大4096フレームを取り込むとす
ると、4096/A秒の時定数を有し、時間的なフレー
ム間引きを行い(間引き時間は可変)、例えば2フレー
ムに1回又は4フレームに1回づつ積分し、積分の効果
を変えて使用することができる。
【0020】フレーム積分回路23は順次入力される最
新のフレームデータと、オフセット補正データメモリ2
4に格納されている過去のフレームデータを、各赤外線
検知素子毎に順次加算していき、各素子毎のオフセット
補正データを求めて行く。全体としての感度補正は、感
度補正回路21において、演算器(ALU)211にて
各素子毎のオフセット補正データに基づいて加減算を行
い、基本的な感度補正を行い、減算器214において前
段階で求まったオフセット補正データを減算し、より精
密な補正を行う。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用者は各赤外線検知素子の感度バラツキを補正するオ
フセット補正データを、従来のように均一熱板を使用す
ることなく容易に取得することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の赤外線撮像装置の実施例構成図であ
る。
【図2】ジンバル機構による赤外線検知器の走査パター
ンの説明図である。
【図3】図1の赤外線撮像部の詳細回路図である。
【符号の説明】
1…赤外線検知部 2…赤外線撮像部 3…モニターテレビ 11…多素子型赤外線検知器 12…ジンバル機構 13…A/D変換器 21…感度補正回路 22…フレーム間引き回路 23…フレーム積分回路 24…オフセット補正データメモリ 25…スイッチ制御回路 26…オフセット取得スイッチ 27…画面表示回路 28…走査制御回路 211…演算器 214,232…減算器 221,272…アドレスカウンタ 222…ゲート 231…加算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の赤外線検知素子で構成される多素
    子型赤外線検知器(11)を有する赤外線検知部(1)
    と、該赤外線検知部の検知信号を受け各素子のオフセッ
    ト補正を行い補正画像を画面表示する赤外線撮像部
    (2)とを備えた赤外線撮像装置において、 該赤外線撮像部は、 該赤外線検知部からの検知信号のフレームを間引きする
    フレーム間引き回路(22)と、 該フレーム間引き回路で間引きされたフレームを積分す
    るフレーム積分回路(23)と、 該フレーム積分回路で加算されたデータをオフセット補
    正データとして格納するオフセット補正データ格納メモ
    リ(24)と、 該オフセット補正データに基づいて、該検知信号に含ま
    れる各赤外線検知素子の感度のバラツキを補正する感度
    補正回路(21)とを備え、 該赤外線検知器を視野に対して一周するように走査して
    得られる複数のフレームデータを、該間引き及び積分を
    行うことによりオフセット補正データを取得するように
    したことを特徴とする赤外線撮像装置の感度補正装置。
  2. 【請求項2】 該赤外線検知部はジンバル機構を備え、
    該ジンバル機構によって該多素子型赤外線検知器を視野
    に対して一周するように走査する請求項1に記載の赤外
    線撮像装置の感度補正装置。
JP4060482A 1992-03-17 1992-03-17 赤外線撮像装置の感度補正装置 Withdrawn JPH05264357A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5811808A (en) * 1996-09-12 1998-09-22 Amber Engineering, Inc. Infrared imaging system employing on-focal plane nonuniformity correction
KR101025912B1 (ko) * 2005-08-03 2011-03-30 삼성탈레스 주식회사 비냉각 열상에서의 고속 불균일 보상 처리 장치
JP2012070993A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Fujifilm Corp 内視鏡システム
JP2020030220A (ja) * 2019-11-21 2020-02-27 日置電機株式会社 輻射熱検出装置および輻射熱計測装置

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