JPH0617829B2 - 赤外線像表示装置 - Google Patents

赤外線像表示装置

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JPH0617829B2
JPH0617829B2 JP63262531A JP26253188A JPH0617829B2 JP H0617829 B2 JPH0617829 B2 JP H0617829B2 JP 63262531 A JP63262531 A JP 63262531A JP 26253188 A JP26253188 A JP 26253188A JP H0617829 B2 JPH0617829 B2 JP H0617829B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、赤外線像表示装置に係り、特に、赤外線像を
カラー化して表示する赤外線像表示装置に関するもので
ある。
[従来の技術] 被写体から放射される赤外線を検出して、被写体の温度
分布を測定する装置は、サーモグラフィ装置として広く
知られている。そして、通常、検出された赤外線像はC
RTディスプレイ上に表示するようになされており、そ
のための表示方法としても種々の方式が提案されてい
る。
その中の一つとして、温度分布を容易に観測できるよう
にするために、ルックアップテーブルを用いて、第5図
に示すように、検出した赤外線強度に対して所定の色を
割り当てることでカラー表示を行うことが知られてい
る。
しかし、赤外線像(以下、サーモ像と称す)だけでは、
周囲の状態によっては被写体の形状の判別が困難にな
り、その結果被写体のどの部分が温度が高いのか、その
位置関係が判然としない場合がある。
そこで、サーモ像をカラーで表示するだけでなく、白黒
の可視像と合成することでどの部分の温度がどれだけで
あるのかを明確に把握できるようにした表示方式も提案
されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来のように単に可視像とサーモ像を合
成しただけでは、可視像が妨げになる場合もあって、そ
の目的にもかかわらず、見やすさの点で問題があった。
さて、サーモ像を観察する場合、一般的には、ある温度
以上の高温、またはある温度以下の低温に注目する場合
が多い。そこで、当該注目する温度範囲については、サ
ーモデータに基づいて従来のようにカラー表示を行い、
更に、それに形状の情報を付加するために、それ以外の
温度範囲については、可視像を表示するようにすれば、
注目する温度範囲が被写体のどの部分にあって、当該注
目している温度がどのような分布を示しているかを明確
に把握できることになる。このとき、可視像は、位置関
係さえ把握できればよいので、カラー表示されるサーモ
像と区別できるようにモノクロ表示、例えば白黒表示、
とするのがよい。
このような表示を行うための一つの方法としては、数千
色以上の色を表示可能なディスプレイを用いることが考
えられる。このようなディスプレイでは閾値を与えるこ
とで、赤外線レベルが当該閾値以上または以下の場合に
はモノクロ画像とし、閾値以下または以上の場合にはカ
ラー画像とすることができるからである。しかし、サー
モグラフィ装置に使用されるディスプレイはコストの関
係もあって一般的には256色程度のカラー表示しかで
きない場合が多く、単に閾値を設定することだけではカ
ラー/モノクロの表示を行うことができないものであ
る。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、温度分
布の位置関係が明確に識別でき、しかも低コストの赤外
線像表示装置を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、特許請求の範囲第1項記
載の赤外線像表示装置は、赤外線像を格納する第1のフ
レームメモリと、前記赤外線像と同一視野の可視光像を
格納する第2のフレームメモリと、第3のフレームメモ
リと、第1のフレームメモリから読み出した画素値が予
め定められた閾値以上または以下である場合には当該画
素値が第1の所定の範囲に収まるように当該画素値に所
定の演算を施して第3のフレームメモリに書き込み、第
1のフレームメモリから読み出した画素値が予め定めら
れた閾値未満または閾値を越えている場合には第2のフ
レームメモリから読み出した当該赤外線像の画素に対応
する位置の可視光像の画素の画素値が第2の所定の範囲
に収まるように当該画素値に所定の演算を施して第3の
フレームメモリに書き込む演算装置と、第3のフレーム
メモリから読み出された画素の画素値が第1の所定の範
囲である場合にはその画素値に対応した色信号を出力
し、第3のフレームメモリから読み出された画素の画素
値が第2の所定の範囲である場合にはその画素値に対応
したモノクロ信号を出力するルックアップテーブルと、
ルックアップテーブルからの出力信号が供給される表示
手段とを備えることを特徴とする。
また、特許請求の範囲第2項記載の赤外線像表示装置
は、赤外線像を格納する第1のフレームメモリと、前記
赤外線像と同一視野の可視光像を格納する第2のフレー
ムメモリと、第1のフレームメモリから読み出した画素
値を予め定められた閾値と比較する比較回路と、比較回
路からの信号を受けて、第1のフレームメモリから読み
出した赤外線像の画素値が閾値以上または以下である場
合にはこの画素を選択して出力し、第1のフレームメモ
リから読み出した赤外線像の画素値が閾値未満または閾
値を越えている場合には第2のフレームメモリから読み
出された当該赤外線像の画素に対応する位置の可視光像
の画素を選択して出力するマルチプレクサと、比較回路
からの信号を受けて、マルチプレクサによって選択して
出力された画素が第1のフレームメモリから読み出され
た画素である場合には当該画素値に対応した色信号を出
力し、マルチプレクサによって選択して出力された画素
が第2のフレームメモリから読み出された画素である場
合には当該画素値に対応したモノクロ信号を出力するル
ックアップテーブルと、ルックアップテーブルからの出
力信号が供給される表示手段とを備えることを特徴とす
る。
[作用] まず、特許請求の範囲第1項記載の赤外線像表示装置の
作用について説明すると次のようである。
特許請求の範囲第1項記載の赤外線像表示装置は、第1
のフレームメモリと、第2のフレームメモリと、第3の
フレームメモリと、演算装置と、ルックアップテーブル
と、表示手段とを備える。
第1のフレームメモリには赤外線像を格納され、第2の
フレームメモリには赤外線像と同一視野の可視光像が格
納されている。
そして、演算装置は、第1のフレームメモリから読み出
した赤外線像の画素値が閾値以上である場合には当該画
素値に対して所定の演算を施し、第1の所定の範囲に収
まるようにして第3のフレームメモリに書き込み、当該
赤外線像の画素値が閾値未満である場合には、当該赤外
線像の画素に対応する位置の可視光像の画素を第2のフ
レームメモリから読み出し、所定の演算を施して当該可
視光像の画素値が第2の所定の範囲に収まるようにして
第3のフレームメモリに書き込む。
この第3のフレームメモリに書き込まれたデータは順次
読み出されてルックアップテーブルに入力されるが、こ
のルックアップテーブルは、第3のフレームメモリから
読み出された画素の画素値が第1の所定の範囲である場
合にはその画素値に対応した色信号を表示手段へ出力
し、第3のフレームメモリから読み出された画素の画素
値が第2の所定の範囲である場合にはその画素値に対応
したモノクロ信号を表示手段へ出力する。
以上の作用によって、赤外線像のうち、所定の温度以上
または以下である範囲についてはカラー表示がなされ、
それ以外の範囲は可視光像がモノクロで表示されている
ので、注目する温度の分布が位置関係と共に明確に識別
することができる。
次に、特許請求の範囲第2項記載の赤外線像表示装置の
作用について説明する。
特許請求の範囲第2項記載の赤外線像表示装置は、第1
のフレームメモリと、第2のフレームメモリと、比較回
路と、マルチプレクサと、ルックアップテーブルと、表
示手段とを備える。
第1のフレームメモリには赤外線像を格納され、第2の
フレームメモリには赤外線像と同一視野の可視光像が格
納されている。この第1のフレームメモリの赤外線像
と、第2のフレームメモリの可視光像とは同期して読み
出され、第1のフレームメモリから読み出された赤外線
像の画素値は比較回路で予め定められた閾値と比較され
る。
この比較回路による比較結果はマルチプレクサとルック
アップテーブルに渡されるが、マルチプレクサは比較回
路からの信号を受けて、第1のフレームメモリから読み
出した画素値が閾値以上または以下である場合にはこの
画素を選択して出力し、第1のフレームメモリから読み
出した画素値が閾値未満または閾値を越えている場合に
は第2のフレームメモリから読み出された可視光像の画
素を選択して出力する。
そして、ルックアップテーブルは、比較回路からの信号
を受けて、マルチプレクサから出力された画素が第1の
フレームメモリから読み出された赤外線像の画素である
場合には当該画素値に対応した色信号を表示手段へ出力
し、第2のフレームメモリから読み出された画素である
場合には当該画素値に対応したモノクロ信号を表示手段
へ出力する。
以上の作用によって、赤外線像のうち、所定の温度以上
または以下である範囲についてはカラー表示がなされ、
それ以外の範囲は可視光像がモノクロで表示されるの
で、注目する温度の分布が位置関係と共に明確に識別す
ることができる。
[実施例] 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。なお、以下
の例では、被写体の所定の温度以上の範囲についてはサ
ーモ像をカラー化して表示し、それ未満の温度の範囲に
ついては可視像を白黒表示するものとする。
第1図は本発明に係る赤外線像表示装置の1実施例の構
成を示す図であり、図中、1はサーモ像用フレームメモ
リ(以下、フレームメモリをFMと記す)、2は可視像
用FM、3は演算装置、4はFM、5は赤色信号用ルッ
クアップテーブル(以下、ルックアップテーブルをLU
Tと記す)、6は緑色信号用LUT、7は青信号用LU
T、8、9、10はそれぞれD/A変換器、11はカラ
ーモニタを示す。
第1図の構成において、サーモ像用FM1には赤外線検
出器で得られたサーモ像が例えば8ビットのディジタル
信号となされて1画面分格納され、可視像用FM2には
可視光検出器で得られた可視像が同じく例えば8ビット
のディジタル信号となされて1画面分格納される。これ
ら二つの画像は互いにはめ込みを行うので、視野が同じ
でなければならないが、そのためには、例えば第2図の
ように、21で示す焦点の位置に可視光検出器20を挿
入可能に構成すればよい。このようにすれば、可視光検
出器20による可視像の検出および赤外線検出器24に
よるサーモ像の検出は同じ光路を使用するのでパララッ
クスは生じないことは明かであろう。なお、第2図の構
成では、レンズ23は赤外線だけを通過させるものでよ
いが、焦点21までの光路には可視光をカットする部材
は使用できないので、光学系22としては鏡を使用して
いる。
演算装置3は、先ず、サーモ像用FM1から1画素毎に
読み出し、予め設定された閾値と比較する。そして、画
素のレベルが当該閾値以上の場合には、当該画素のデー
タに所定の演算を施してFM4に書き込み、そうでなけ
れば可視像用FM2から該当する画素のデータを読み出
し、所定の演算を施してFM4に書き込む。このように
して1画面分のデータの書き込みが終了すると、FM4
のデータは読み出されて、ROMまたはRAMからなる
LUT5、6および7に入力される。いま、各LUTは
256色のデータを格納しているものとし、入力レベル
が00H〜7FHの範囲、即ち、0〜127の階調の範囲
については、各LUTは入力データの階調に応じた重み
付けがなされた同じレベルを示すデータを出力する。こ
れで、00H〜7FHの範囲では白黒表示を行うことがで
きる。また、入力レベルが80H〜FFHの範囲、即ち、
128〜255階調の範囲であるときは、各LUTはそ
れぞれ、所定の重み付けがなされたデータを出力する。
このことで、128〜255階調の各階調について所定
の色を付すことができる。これらLUT5、6、7から
出力された8ビットのデータはそれぞれD/A変換器
8、9、10でアナログ値に変換され、カラーCRT等
のカラーモニタ11に表示される。
さて、演算装置3で行われる所定の演算というのは次の
ようである。
いま、被写体の赤外線の強度が第3図の実線26で示さ
れるようであるとする。なお、第3図で横軸は時間を示
し、縦軸は被写体の赤外線強度または輝度を示す。
演算装置3は、第3図において26で示す赤外線強度が
所定の閾値M以上の範囲(図のA)のデータを80H
FFHに変換しなければならない。つまり、閾値M以上
の範囲はカラー表示するのであるが、LUTでカラーが
割り当てられているのは80H〜FFHの範囲に限られて
いるから、第3図のAで示す部分を80H〜FFHの範囲
に割り当てなければならないのである。そのためには、
サーモ像の画素のデータ値をDとし、a,b,cを係数
として、b・D/a+cなる演算を施せばよい。b/a
は比較演算、cはオフセットであり、これらの係数の値
は、サーモデータのピークがどの程度か、どのような温
度範囲をカラー化するか、LUTでどれだけの範囲がカ
ラーに割り当てられているか等によって決定される。ま
た、第3図のt1〜t2を除く期間は可視像を表示する
ことになるが、この場合、破線27で示す可視像の輝度
信号を00H〜7FHの範囲内に収めなければならない。
なぜならLUT5、6、7の白黒に割り当てられて範囲
が00H〜7FHだからである。そのための演算は上述し
たと同様に、適当な係数を用いた比例演算およびオフセ
ットにより行うことができる。
以上のようにして、所定の閾値以上の温度を有する範囲
はサーモ像をカラー化して、閾値に満たない温度を有す
る範囲は白黒の可視像でそれぞれ表示することができ
る。
第4図に他の実施例の構成を示す。
サーモ像用FM31および可視像用FM32からは同一
画素のデータが同時に読み出され、マルチプレクサ33
に入力される。このときサーモ像用FM31から読み出
された8ビットのデータは比較回路34にも導かれて予
め設定された閾値と比較される。マルチプレクサ33
は、比較回路34での比較の結果、サーモ像のデータ値
が閾値以上であればサーモ像データを選択し、閾値未満
であれば可視像のデータを選択して、それぞれLUT3
5に出力する。LUT35は、例えば白黒用のLUTと
カラー用のLUTを備えており、比較回路34の出力に
より、サーモ像のデータ値が閾値以上であればカラー用
のLUTを選択し、閾値未満であれば白黒用のLUTを
選択する。従って、LUT35の赤(R),緑(G),
青(B)の出力をD/A変換器36、37、38により
アナログ信号に変換しれカラーモニタ39に入力すれ
ば、所定の温度以上の範囲はサーモ像がカラーで、それ
以下の温度の範囲は白黒の可視像でそれぞれ表示される
ことになる。
このように第4図に示すものはハードウェアで処理を行
っているので、第1図に示すソフトウェアで処理を行う
ものに比してソフトウェアの負担を低減させることがで
きる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、
要するに、注目したい温度範囲についてはサーモ像をカ
ラーで表示し、それ以外の温度範囲については可視像を
モノクロで表示できればよいのであって、上記実施例に
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例
えば、サーモ像のカラー化する温度範囲はどの温度に注
目するかで任意に設定できるものであって、ある温度以
上または以下とすることができる。それに応じてLUT
に書き込むデータも変える必要があることは当然である
が、そのためには、例えば、LUTをRAMで構成する
一方、種々のカラー化パターンのデータを有するデータ
ベースを用意し、設定されたカラー化温度範囲に応じて
データをLUTに書き込むようにすればよい。
また、LUTを256色対応のものとしても、カラー、
モノクロの割り当てをどのようにするかは任意に設定す
ることができるものである。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、注目
する温度範囲が被写体のどのような部分に位置し、当該
部分がどのような温度分布を示すかが容易に、かつ明確
に把握することができるものである。また、カラーモニ
タのコストも低く抑えることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る赤外線像表示方式の1実施例の構
成を示す図、第2図は光学系の1例を示す図、第3図は
演算装置での演算内容を説明する図、第4図は本発明の
他の実施例を示す図、第5図はサーモ像をカラー表示す
る手段の例を示す図である。 1……サーモ像用フレームメモリ、2……可視像用F
M、3……演算装置、4……フレームメモリ、5……赤
色信号用ルックアップテーブル、6……緑色信号用ルッ
クアップテーブル、7……青信号用ルックアップテーブ
ル、8、9、10……D/A変換器、11……カラーモ
ニタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】赤外線像を格納する第1のフレームメモリ
    と、 前記赤外線像と同一視野の可視光像を格納する第2のフ
    レームメモリと、 第3のフレームメモリと、 第1のフレームメモリから読み出した画素値が予め定め
    られた閾値以上または以下である場合には当該画素値が
    第1の所定の範囲に収まるように当該画素値に所定の演
    算を施して第3のフレームメモリに書き込み、第1のフ
    レームメモリから読み出した画素値が予め定められた閾
    値未満または閾値を越えている場合には第2のフレーム
    メモリから読み出した当該赤外線像の画素に対応する位
    置の可視光像の画素の画素値が第2の所定の範囲に収ま
    るように当該画素値に所定の演算を施して第3のフレー
    ムメモリに書き込む演算装置と、 第3のフレームメモリから読み出された画素の画素値が
    第1の所定の範囲である場合にはその画素値に対応した
    色信号を出力し、第3のフレームメモリから読み出され
    た画素の画素値が第2の所定の範囲である場合にはその
    画素値に対応したモノクロ信号を出力するルックアップ
    テーブルと、 ルックアップテーブルからの出力信号が供給される表示
    手段と を備えることを特徴とする赤外線像表示装置。
  2. 【請求項2】赤外線像を格納する第1のフレームメモリ
    と、 前記赤外線像と同一視野の可視光像を格納する第2のフ
    レームメモリと、 第1のフレームメモリから読み出した画素値を予め定め
    られた閾値と比較する比較回路と、 比較回路からの信号を受けて、第1のフレームメモリか
    ら読み出した赤外線像の画素値が閾値以上または以下で
    ある場合にはこの画素を選択して出力し、第1のフレー
    ムメモリから読み出した赤外線像の画素値が閾値未満ま
    たは閾値を越えている場合には第2のフレームメモリか
    ら読み出された当該赤外線像の画素に対応する位置の可
    視光像の画素を選択して出力するマルチプレクサと、 比較回路からの信号を受けて、マルチプレクサによって
    選択して出力された画素が第1のフレームメモリから読
    み出された画素である場合には当該画素値に対応した色
    信号を出力し、マルチプレクサによって選択して出力さ
    れた画素が第2のフレームメモリから読み出された画素
    である場合には当該画素値に対応したモノクロ信号を出
    力するルックアップテーブルと、 ルックアップテーブルからの出力信号が供給される表示
    手段と を備えることを特徴とする赤外線像表示装置。
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