JPH0552647A - 赤外線撮像装置の試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定数のスリットを有する基準熱パターンを
用いて赤外線撮像装置の空間周波数の関数で表される性
能評価試験を行う為の試験装置に関し、空間周波数の設
定を正確に行う事を目的とする。 【構成】 基準熱パターン２の撮像信号をラインメモリ
４に一時的に蓄積し、このラインメモリ４内の高温部を
示す白信号をスリット通過信号としてカウンタ６により
カウントし、基準となる予め設定した空間周波数データ
と比較して一致／不一致を検出する事により赤外線撮像
装置３と熱パターン２との距離を調整できるように構成
し、赤外線撮像装置３に表示される熱パターン２を規定
された空間周波数に正確に設定することが出来る利点が
ある。

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の試験装
置に関し、特に所定数のスリットを有する基準熱パター
ンを用いて赤外線撮像装置の空間周波数の関数で表され
る性能評価試験を行う為の試験装置に関するもので有
る。

【０００２】赤外線撮像装置は、可視状態では見えない
観測物の形状や、遠隔点の温度分布等を観測することが
出来るものであるが、その赤外線検知部には通常、二次
元ＣＣＤが用いられるため、この様な二次元ＣＣＤの性
能を評価する試験が要求されている。

【０００３】

【従来の技術】従来より行われている赤外線撮像装置の
性能評価試験としては、その空間周波数の関数で表され
る最小分解能（ＭＲＴＤ）や伝達関数（ＭＴＦ）等によ
る方法が有るが、これらの場合の試験系は図５に示すよ
うに、熱源を含む熱パターン３１とレンズ３２と赤外線
検知素子３３とを直列に配置し、熱パターン３１とレン
ズ３２との距離を熱パターン３１の大きさ及び赤外線検
知素子３３の１画素分の大きさにより計算で求めた値Ｌ
だけ離して配置し、赤外線検知器３３をレンズ３２の焦
点距離ｆだけ離して配置したものを用いている。

【０００４】そして、この様な試験系によりＭＲＴＤの
性能評価試験を行う場合、図６に示すような空間周波数
に対する熱パターン３１の温度差による性能評価特性が
得られる。

【０００５】この場合の図６に示した横軸上の空間周波
数は、熱パターン３１を赤外線検知素子３３で検出して
モニターテレビ（図示せず）に表示させた時、その表示
画面から求めることが出来るものである。

【０００６】即ち、図７(a) 〜(c) に示すように熱パタ
ーン３１とレンズ３２との距離が離れるに従って熱パタ
ーン３１に設けた３つのスリット３１ａ〜３１ｃ（これ
は熱源にマスクを設けたときの非マスク部に相当する）
のスリット幅及びスリット長は小さくなって行くが、こ
の時、同図(a) の場合には各スリットを通過する赤外線
光がモニター画面上で白く表示されその幅が１０画素分
有り、また、隣接するスリット間の幅もスリット幅と同
じだけ設けているのでスリット間では２０画素分に相当
し、従って空間周波数は１／２０（サイクル／画素）と
言うことになる。

【０００７】そして、上記の距離Ｌを更に大きくする
と、同図(b) に示す様に空間周波数は１／１０（サイク
ル／画素）となり、更には同図(c) の場合には空間周波
数が１／２（サイクル／画素）と言うことになるので、
この様な各空間周波数の時のそれぞれの熱パターン３１
の温度差（スリット部分とそれ以外の部分との温度差）
を観測する（これは実際には熱パターン３１の熱源温度
を上げて行ったときに最初に目視できた温度差を観測す
る）事により図６の様な性能評価特性が得られ、この性
能評価特性に於いてより温度差が小さい方が性能が優れ
ていると評価することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この様に従来より赤外
線撮像装置の性能評価試験を行う場合には、空間周波数
を求めこれに対応する温度差等を求める必要が有るが、
この空間周波数の設定においては、図７(c) に示すよう
に１画素又は２画素程度の少ない画素について規定の空
間周波数に設定することは比較的容易であるが、同図
(a) に示すように画素数が多くなるとスリット幅にモニ
タ画面上の画素がいくつ存在するかを目視により数えな
ければならず正確に空間周波数を設定することが出来な
いと言う問題点があった。

【０００９】従って、本発明は、所定数のスリットを有
する基準熱パターンを用いて赤外線撮像装置の空間周波
数の関数で表される性能評価試験を行う為の試験装置に
於いて、空間周波数の設定を正確に行う事を目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は上記の課題を解決
するための本発明に係る赤外線撮像装置の試験装置を原
理的に示したもので、本発明では、赤外線撮像装置３に
より熱パターン２を撮像した撮像信号を少なくとも１ラ
イン分蓄積するメモリ４と、該メモリ４に蓄積された該
撮像信号の閾値レベル以上のスリット１を通過する高温
部を示す白信号を検出する白信号検出回路５と、該白信
号検出回路５の出力信号をカウントするカウンタ６と、
該カウンタ６のカウント値と基準の空間周波数データと
を比較して一致／不一致信号を発生する比較回路７と、
該空間周波数データに基づいてスリット１の走査部分の
みを残すためのウィンドウを該撮像信号に重畳するため
の枠作成回路８と、を備えており、この場合に、該基準
の空間周波数データが、熱パターン２と該赤外線撮像装
置３との距離と該スリット１の数及び幅とで決まる値に
なっている。

【００１１】

【作用】本発明においては、基準熱パターン２に設けた
所定数のスリット１を通過する赤外線光を赤外線撮像装
置３の２次元の各検知素子にて撮像する場合、この撮像
信号を試験装置１０にも与え、まずラインメモリ４で撮
像信号を少なくとも１ライン分蓄積する。そしてこのメ
モリ４から読み出された１ライン分の撮像信号の中から
スリット１を通過した赤外線光、即ち熱パターン２の高
温部（低温部はスリット以外の部分）に該当する白信号
を白信号検出回路５で検出し、この検出結果をカウンタ
６に与えると、カウンタ６は白信号を検出する度にカウ
ントアップして行き比較回路７に与えられる。

【００１２】このとき、比較回路７の他方の入力となっ
ている空間周波数データは熱パターン２と赤外線撮像装
置３との距離とスリット１の数及び幅とで決まる値に予
め設定されており、この空間周波数データとカウンタ６
のカウント値とを比較回路７で比較することにより一致
した時には現在の基準熱パターン２と赤外線撮像装置３
との距離が設定された空間周波数に対応した距離になっ
ており、一致してない時には対応した空間周波数になっ
ていないものとして熱パターン２又は撮像装置３のいず
れかを移動させる。

【００１３】但し、上記のメモリ４は赤外線撮像装置３
が熱パターン２を操作する時スリット１が存在していな
い部分を検知する事も有るので本発明では更に枠作成回
路８を設け、設定された空間周波数データに基づいてこ
の枠作成回路８がスリット１の検知部分のみを残す為の
ウィンドウを撮像信号に重畳する為、赤外線撮像装置３
にその出力信号を与えている。

【００１４】この様にして、本発明では熱パターンと赤
外線撮像装置との距離とスリットの数及び幅とで決まる
空間周波数データを設定することにより比較回路７で一
致が得られたときに、例えば熱パターン２の温度差デー
タを求めれば図６の様な性能評価特性が得られることと
なる。

【００１５】

【実施例】図２は、本発明の実施例を示したものであ
り、この実施例では、赤外線撮像装置３は、熱パターン
１からの赤外線光を検知する赤外線検知部２１と、この
赤外線検知部２１と信号処理部２３に必要なタイミング
信号を発生する駆動部２２と、赤外線検知部２１からの
検知信号を信号処理する信号処理部２３と、信号処理部
２３で信号処理されて得られた表示データを表示するモ
ニタ部２４とで構成されている。

【００１６】又、試験装置１０においては、赤外線検知
部２１からのアナログ検知信号をラインメモリ４に与え
る時にデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１を設
け、空間周波数データを設定する為の設定部１２を設け
ており、更には比較回路７の比較結果を表示する表示部
１３を設けている。尚、その他の部分については図１に
示したものと同一又は相当部分を示している。

【００１７】この様な実施例の動作においては、赤外線
撮像装置３の赤外線検知部２１で熱パターン２からの赤
外線光を検知し、この検知信号（撮像信号）を信号処理
部２３を介してモニタ部２４に表示しているが、これと
同時にＡ／Ｄ変換器１１でデジタル信号に変換された検
知信号をラインメモリ４に一時蓄積し、この１ライン分
のデータの中から閾値Ｔｈを越えた白信号を白信号検出
回路５で検出し、この白信号検出の度にカウンタ６をカ
ウントアップさせることにより比較回路７で空間周波数
データと比較し、一致／不一致を表示部１３に表示して
いる。

【００１８】この場合、設定部１２は上記のように熱パ
ターン２と赤外線検知部２１との距離と熱パターン２の
スリットの数及び幅とで決まる空間周波数データを入力
する手段又は予め設定しておく手段であり、例えば図７
(c) に示すような空間周波数が１／２（サイクル／画
素）であり熱パターン３１が３つのスリット３１ａ〜３
１ｃを用いている標準の場合には、各スリットからの赤
外線光が白信号検出されたとき１画素ずつに対応するの
で３つのスリットの存在により空間周波数のデータとし
ては「３」が設定部１２により設定される事となる。

【００１９】又、同様にして空間周波数が１／４（サイ
クル／画素）の場合には空間周波数データは「６」とな
り、更に空間周波数が１サイクル／８画素の場合には
「１２」が設定される事となる。

【００２０】そして、この空間周波数データとカウンタ
６のカウント値とを比較回路７で比較することにより一
致した時には現在の基準熱パターン２と赤外線撮像装置
３との距離が設定された空間周波数に対応した距離にな
っており、一致してない時には対応した空間周波数にな
っていないものとして熱パターン２及び撮像装置３を相
対移動させ、比較回路７で一致が得られたときに、例え
ば熱パターン２の温度差データを求めれば図６の様な性
能評価特性が得られる。

【００２１】但し、上記のメモリ４は赤外線撮像装置３
が熱パターン２を操作する時スリット１が存在していな
い部分を走査する事も有るので、枠作成回路８が設けら
れており、上記の様な空間周波数データを受けた枠作成
回路８は赤外線検知部２１に対してウィンドウ信号を与
える事により所定範囲のスリット部分だけを残して上記
の動作を行う様にしている。

【００２２】この様な枠作成回路８の実施例が図３に示
されており、この実施例では、設定部１２からの空間周
波数データから枠の横寸法を計算する計算部８１と、こ
の計算部８１で計算した横方向枠についてスーパーイン
ポーズを行う為の横方向枠発生部８２と、一定の縦方向
枠のみを発生する為の縦方向枠発生部８３とで構成され
ている。

【００２３】この様な枠作成回路８の原理を図４により
説明すると、まず枠の横寸法を計算部８１で計算する場
合、この計算部では、枠寸法をサイクル／空間周波数
（画素）として計算し、図４(a) に示す様に三つのスリ
ット３１ａ〜３１ｃのスリットとそのスリットに隣接す
る部分とによって形成される横枠寸法を計算する。例え
ば、空間周波数が図７(c) のように１／２（サイクル／
画素）の場合には、横枠寸法＝３÷（１／２）＝６（画
素）となる。

【００２４】この様にして横枠寸法が計算されると枠発
生部８２及び８３でスーパーインポーズするウィンドウ
を発生させる。

【００２５】即ち、図４(b) に示すように、まず横枠に
ついては計算部１で計算した横枠寸法に従って同図に斜
線で示す様に横枠寸法以外の部分を黒レベルで塗り潰
し、更に縦方向枠については中心線から例えば１画素分
だけ上又は下の部分についてスーパーインポーズするよ
うに上下を斜線で示すように黒レベルにする。

【００２６】この様にして同図に示されるように斜線の
無い部分だけが枠として、即ちウィンドウとして赤外線
検知部２１に与えられるので、赤外線検知部２１からＡ
／Ｄ変換部１１に与えられる検知信号は同図に示される
ウィンドウ内の走査信号のみで有り、これを元にして空
間周波数を求めると、スリット以外の部分からの何らか
の背景から漏れてくる白レベル信号を遮断する事が出
来、より正確な空間周波数の設定を行うことが出来る。

【００２７】尚、表示部１３としては例えばランプ、ブ
ザー等を用いる事が出来、又比較回路７の比較出力をモ
ニタ部２４に直接表示させる様にしても良い。また、熱
パターンはこのパターンを作っているマスクを交換する
ことにより任意の熱パターンを得ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る赤外
線撮像装置の試験装置によれば、基準熱パターンの撮像
信号をラインメモリに一時的に蓄積し、このラインメモ
リ内の高温部を示す白信号をスリット通過信号としてカ
ウンタによりカウントし、基準となる予め設定した空間
周波数データと比較して一致／不一致を検出する事によ
り赤外線撮像装置と熱パターンとの距離を調整できるよ
うに構成したので、赤外線撮像装置に表示される熱パタ
ーンを規定された空間周波数に正確に設定することが出
来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る赤外線撮像装置の試験装置を原理
的に示したブロック図である。

【図２】本発明に係る赤外線撮像装置の試験装置の実施
例を示したブロック図である。

【図３】本発明に用いる枠作成回路の実施例を示したブ
ロック図である。

【図４】本発明に用いる枠作成回路の原理を説明する為
の図である。

【図５】本発明及び従来例に共通な試験系の概略的な構
成を示した図である。

【図６】ＭＲＴＤの場合の性能評価特性を示した図であ
る。

【図７】赤外線撮像装置と熱パターンとを徐々に遠ざけ
て行った場合の空間周波数の変化を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ スリット ２ 基準熱パターン ３ 赤外線撮像装置 ４ ラインメモリ ５ 白信号検出回路 ６ カウンタ ７ 比較回路 ８ 枠作成回路 １２ 設定部 １３ 表示部 ２１ 赤外線検知部 ２４ モニタ部 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定数のスリット(1) を有する基準熱パ
   ターン(2) を用いて赤外線撮像装置(3) の空間周波数の
   関数で表される性能評価試験を行うための試験装置にお
   いて、 該赤外線撮像装置(3) により該熱パターン(2) を撮像し
   た撮像信号を少なくとも１ライン分蓄積するメモリ(4)
   と、 該メモリ(4) に蓄積された該撮像信号の閾値レベル以上
   の該スリット(1) を通過する高温部を示す白信号を検出
   する白信号検出回路(5) と、 該白信号検出回路(5) の出力信号をカウントするカウン
   タ(6)と、 該カウンタ(6) のカウント値と基準の空間周波数データ
   とを比較して一致／不一致信号を発生する比較回路(7)
   と、 該空間周波数データに基づいて該スリット(1) の走査部
   分のみを残すためのウィンドウを該撮像信号に重畳する
   ための枠作成回路(8) と、 を備え、該基準の空間周波数データが、該熱パターン
   (2) と該赤外線撮像装置(3) との距離と該スリット(1)
   の数及び幅とで決まる値であることを特徴とした赤外線
   撮像装置の試験装置。