JPH078039B2 - 監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は赤外線用テレビカメラと可視光線用テレビカメ
ラとによりそれぞれ撮像した監視対象の赤外線像と可視
光線像とを、CRT（陰極線管）モニター等の表示装置
に、その表示画面を分割して共に表示させて、監視対象
を監視する監視装置に関する。

（従来の技術） 一般に、原子力プラント、石油、化学プラント等の工業
プラントやオフィス等では監視装置を設けており、その
赤外線用テレビカメラと可視光線用テレビカメラとによ
り、監視対象をそれぞれ撮像し、CRT表示装置にそれぞ
れ表示させることにより、監視対象の常時監視や点検等
を行なっている。

例えば、工業プラント等では運転中のプラント機器、配
管類が高温または低温に分布されるが、可視光線による
映像のみの監視では、この温度分布を把握することがで
きない。

一方、赤外線用テレビカメラによれば機器、配管類の温
度分布情報が得られるが、この赤外線映像単独では通常
見慣れた可視光線像と著しく異なるために被写体の特定
が困難になるという問題がある。

すなわち、例えばある視野内に１点だけ高温点があっ
て、これを赤外線用テレビカメラで撮影して得られるモ
ニター上の映像は暗黒面に１つの輝点となる。このため
に、監視者が監視対象について十分な予備知識を持って
いる場合にも、いずれの部分が高温であるのか、特定す
ることが極めて困難である。

そこで、監視装置では可視光線映像と共に赤外線映像を
モニターに表示させている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の監視装置では第４図
（Ａ），（Ｂ）に示すように赤外線用テレビカメラによ
り得られる赤外線映像信号と、可視光線用テレビカメラ
により得られる可視光線映像信号との周波数が異なる等
により伝送方式が相違しているので、伝送チャンネル
（経路）が赤外線映像信号伝送用と、可視光線映像信号
伝送用チャンネルを必要としている。

ずなわち、第４図（Ａ），（Ｂ）に示すように赤外線映
像信号および可視光線映像信号は共に映像信号と同期信
号とを有し、両映像信号は同期信号の１周期毎に映像情
報を電気信号化しているが、赤外線映像信号の同期信号
が例えば400μsecであり、１画面を表示するために1/25
secが必要である。これに対し可視光線映像は水平走査
線が525本で構成されており、走査線１本には64μsecが
必要であるので、１画面を表示するためには1/30secが
必要である。つまり、可視光線映像と赤外線映像とは、
その１周期、すなわち周波数が異なる。

したがって、従来の監視装置では上記したように赤外線
映像信号と可視光線映像信号とを別々の伝送路により伝
送しており、そのために、CRT表示装置等の同一のモニ
ターに時分割で、またはモニター画面割り当等により可
視光線映像の一部に赤外線映像を嵌め込む等の表示を行
なうことができなかった。

そこで本発明は上記事情を考慮してなされたもので、そ
の目的は赤外線用テレビカメラからの赤外線映像信号と
可視光線用テレビカメラからの可視光線映像信号とを同
一の伝送路により伝送すると共に、これら両映像を表示
装置の同一の表示画面に分割して共に表示することがで
きる監視装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために次のように構成され
る。

赤外線像を撮影して赤外線映像信号と赤外線同期信号を
発生させる赤外線用テレビカメラと、可視光線像を撮像
して可視光線映像信号と可視光線同期信号を発生させる
可視光線用テレビカメラとを有する監視装置において、
前記赤外線映像信号をアナログ信号からデジタル信号に
変換するアナログデシタル変換器と、このデジタル信号
を前記可視光線同期信号の周期に同期させてサンプリン
グし、デジタル化された赤外線映像信号を可視光線映像
信号に同調させてサンプリング信号を発生させるサンプ
リング制御器、このサンプリング信号を記憶させる記憶
装置と、この記憶装置に記憶されたサンプリング信号を
アナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器と、こ
のアナログ化されたサンプリング信号と前記可視光線映
像信号を入力して可視光線映像信号の所要の一部をマス
キングすると共にこのマスキング部分に前記アナログ化
されたサンプリング信号をミキシングしてなる映像信号
を出力するミキサーマスクジェネレータと、このミキサ
ーマスクジェネレータからの映像信号を受けて前記赤外
線像と可視光線像とを、１画面上に画面を分割して共に
表示せしめる表示装置とを有することを特徴とする。

（作用） 赤外線用テレビカメラから出力された赤外線映像信号は
アナログデジタル変換器によりアナログ信号からデジタ
ル信号に変換される。さらに、このデジタル信号の赤外
線映像信号はサンプリング制御器により可視光線同期信
号の周期に同期させてサンプリングされ、デジタル化さ
れた赤外線映像信号を可視光線映像信号に同調させてサ
ンプリング信号を発生させる。ミキサーマスクジェネレ
ータはこのサンプリング信号と可視光線映像信号とを入
力して可視光線映像信号の所要の一部をマスキングする
と共に、マスキング部分に前記アナログ化されたサンプ
リング信号をミキシングする。

したがって、本発明によれば、赤外線映像信号を可視光
線映像信号の一部に挿入して、表示装置の同一画面上に
画面を分割して共に表示することができる。すなわち、
個々の映像は赤外線用テレビカメラ及び可視光線用テレ
ビカメラが捕えたそのままの映像であり、合成された映
像ではない。

したがって、表示画面を例えば２分割してそれぞれの映
像を同時に、しかも合成画像ではなくそれぞれの信号を
忠実に表示するので、赤外線用テレビカメラの画像から
は温度に関する正確な情報が得られるうえに、その温度
輝点の正確な位置確認を可視光線像から行なうことがで
きる。

また、赤外線用テレビカメラにより得られた赤外線映像
信号を、ミキサーマスクジェネレータにより、可視光線
用テレビカメラからの可視光線映像信号に混成するの
で、この混成信号を１つのチャンネルの伝送路により伝
送することができる。

したがって、伝送路の節約とコスト低減とを図ることが
でき、監視装置の小型化を図ることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明す
る。

第２図は本発明の一実施例の全体構成を示す外観斜視図
であり、図において、軌道１は工業プラントやオフィス
等の図示しない監視区域の天井等に敷設されており、走
行レール２と伝送ケーブル３とを軌道１のほぼ全長に亘
って敷設している。

走行レール２には自走自在の移動装置４の例えば４個で
一対の走行車輪5,5…を走行自在に係合して、移動装置
４を走行自在に吊っており、移動装置４は走行レール２
に沿って自走するようになっている。

移動装置４は走行車輪5,5…の駆動を制御するドライバ
６（第１図参照）を内蔵している走行台車７の図中下面
に、制御手段を内蔵する制御盤８を同軸状に固着し、こ
の制御盤８の図中下面のほぼ中央には雲台９を旋回およ
び俯仰自在に設け、この雲台９に並設した赤外線用テレ
ビカメラ10および可視光線用テレビカメラ11を旋回およ
び俯仰させ、これら両テレビカメラ10,11の視角や視野
を制御するようになっている。

上記伝送ケーブル３は移動装置４の走行車輪5,5…に常
に電気的に接触し、これら走行車輪5,5…を介して走行
台車７のドライバ６と制御盤８とにそれぞれ電気的に接
続されている一方、信号伝送装置12を介して操作盤13に
電気的に接続されている。

操作盤13は移動装置４の移動等を遠隔操作する移動操作
具14や雲台９の旋回および俯仰角度等を遠隔操作する雲
台操作具15等を有する。

また、操作盤13は赤外線用テレビカメラ10および可視光
線用テレビカメラ11により撮像された赤外線像および可
視光線像をカラー表示するカラーCRT表示装置等のカラ
ーモニター16を複数台備えている。

すなわち、操作盤13はその移動操作具14を操作すること
により移動装置４の移動をドライバ６を介して制御する
と共に、雲台操作具15を操作することにより雲台９の旋
回および俯仰角度をそれぞれ制御して、赤外線用、可視
光線用両テレビカメラ10,11の視角や焦点、倍率（望
遠）等を適宜遠隔操作することができる。

そして、移動装置４の制御盤８は第１図のブロック図で
示す同調手段17を有し、この同調手段17は赤外線用テレ
ビカメラ10からの赤外線映像信号S10を、可視光線用テ
レビカメラ11により得られた例えばNTSC（National Tel
evision system committee）方式の標準映像信号に適合
させた可視光線映像信号S11に同調させるようになって
いる。

すなわち、赤外線映像信号S10を、赤外線映像情報を電
気信号化した映像信号10aと、その映像信号10aのパルス
間隔を示す同期信号10bとに分離した後、映像信号S10a
をA/D変換器18に与えてアナログ信号からディジタル信
号に変換する一方、同期信号10bをサンプリング制御器1
9に与える。

また、可視光線映像信号S11も同様に映像信号S11aと同
期信号S11bとに分離し、両者S11a,S11bをミキサー・マ
スクジェネレータ22に与える。

このミキサー・マスクジェネレータ22からは１周期が例
えば64μsecの可視光線同期信号11bがサンプリング制御
器19に与えられ、このサンプリング制御器19では例えば
１周期が400μsecの赤外線同期信号S10bを、可視光線映
像信号S11の同期信号S11bの例えば１周期64μsecに同期
させて、赤外線映像信号S10aをサンプリングし、赤外線
映像信号S10aを可視光線映像信号S11aに同調させる。

この同調したサンプリング信号をバッファ20に一旦蓄積
した後に、再びD/A変換器21によりディジタル信号から
アナログ信号に変換し、ミキサー・マスクジェネレータ
22に与える。

したがって、ミキサー・マスクジェネレータ22には可視
光線映像信号S11aと、これに同調した赤外線映像信号S1
0aとが与えられ、ここでは可視光線映像信号S11aの所要
の一部をマスキングすると共に、そのマスキング部分
に、赤外線映像信号S10aをミキシングし、例えば第３図
に示すようにカラーモニター16上の１つの画面をＢとそ
の１隅のＡの２つの画面に分割し、Ａに赤外線映像を、
Ｂに可視光線映像をそれぞれ表示させる混成映像信号S2
2を発生させる。

ミキサー・マスクジェネレータ22はマスキング部分の拡
大縮小を適宜調節することができ、マスキング領域を極
限まで拡大させることにより、カラーモニター16の画面
上から可視光線映像Ｂを消去し、赤外線映像Ａのみを表
示させる一方、その逆にマスキング領域を極限まで縮小
させることにより、赤外線映像Ａを消去して、可視光線
映像Ｂのみを表示することができる。

ミキサー・マスクジェネレータ22からの混成映像信号S2
2は伝送ケーブル３により信号伝送装置12を経て操作盤1
3のカラーモニター16に与えられるようになっている。

なお、ミキサー・マスクジェネレータ22は、マイクロプ
ロセッサ23と、制御信号インタフェース24、走行・駆動
インタフェース25および位置検出インタフェース６とを
介して移動装置４のドライバ６に電気的に接続されてお
り、移動装置４の運転を制御する各種制御信号を操作盤
13からドライバ６に与える一方、移動装置４の位置や移
動速度等を検出する各種検出信号等を操作盤13に１フィ
ードバックさせるようになっている。

したがって、移動装置４の運転を制御する制御信号およ
び移動装置４からのフィードバック信号が上記混成映像
信号22と共に、１チャンネルの伝送ケーブル３により伝
送されるので、本実施例によれば信号伝送路の節約を図
ることができ、その分、軌道１の小型軽量化とコスト低
減とを図ることができる。

次に本実施例の作用を説明する。

まず、操作盤13の移動操作具14を適宜操作すると、その
操作信号が伝送ケーブル３を通って信号伝送装置12に与
えられ、ここで伝送に適合した信号に変換され、移動装
置４の走行車輪5,5…を介してドライバ６に与えられ、
これを制御して移動装置４を所要の監視区域内に移動さ
せる。

次に、操作盤13の雲台操作具15を適宜操作すると、その
操作信号が、伝送ケーブル３、信号伝送装置12、走行車
輪5,5…を介して制御盤８に与えられ、雲台９の旋回角
および俯仰角を適宜制御し、赤外線用テレビカメラ10お
よび可視光線用テレビカメラ11の視角および視野を監視
対象に一致させる。

監視対象の温度分布等赤外線像は赤外線用テレビカメラ
10により撮像され、このカメラ10からは赤外線映像信号
S10が出力されると共に、監視対象の可視光線像が可視
光線用テレビカメラ11により撮像され、このカメラ11か
らは例えばNTSC方式の標準映像信号である可視光線映像
信号S11が出力される。

赤外線映像信号S10と可視光線映像信号S11は移動装置４
の制御盤８に共に与えられ、その同調手段17により赤外
線映像信号S10が可視光線映像信号S11に同調され、その
後、両信号S10,S11はミキサー・マスクジェネレータ22
よりミキシングとマスキングの処理を施され、混成信号
22として伝送ケーブル３により信号伝送装置12を介して
操作盤13のカラーモニター16に与えられる。

したがって、カラーモニター16には例えば第３図に示す
ように、１つのモニター画面上に、その画面を２分割し
て、赤外線映像Ａと可視光線映像Ｂとを共に表示させる
ことができる。

またミキサー・マスクジェネレータ22のマスキング領域
を極限まで拡大させることにより赤外線映像Ａのみをカ
ラーモニター16上にカラー表示させる一方、マスキング
領域を極限まで縮小させることにより可視光線映像Ｂの
みをカラーモニター16上にカラー表示させることができ
る。

したがって本実施例によれば、赤外線映像信号S10を可
視光線映像信号S11に同調手段17により同調させること
ができるので、両信号S10,S11を１チャンネルの信号伝
送ケーブル３により伝送することができ、その伝送路を
節約することができるから、軌道１の小型化とコスト低
減とを図ることができる。

また、第３図に示すように、カラーモニター16の１つの
画面上に、赤外線映像Ａを可視光線映像Ｂ上に嵌め込み
等により同時に表示させることができるので、両映像A,
Bを対比観察することができる。しかも、これら両映像
A,Bは合成画像ではなく、それぞれの信号を忠実に表示
するので、赤外線映像Ａからは正確な温度情報が得られ
ると共に、その各温度輝点の正確な位置を可視光線映像
Ｂから確認することができる。

さらに、赤外線映像信号S10を可視光線映像信号S11に同
調させているので、これら両信号S10,S11を受けるカラ
ーモニター16側ではインタフェースが可視光線映像信号
S11用のみで足り、赤外線用テレビカメラ10専用のイン
タフェースを省略することができるので、装置の小型化
とコスト低減とを図ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、赤外線映像と可視光線映
像とを、表示装置の同一画面上に、画面を分割して共に
表示することができる。しかも、赤外線像と可視光線像
の個々の映像は赤外線用テレビカメラ及び可視光線用テ
レビカメラが捕えたそのままの映像であり、和信号に基
づく合成された映像ではない。

したがって、表示画面を例えば２分割してそれぞれの映
像を同時に、しかも合成画像ではなくそれぞれの信号を
忠実に表示するので、赤外線用テレビカメラの画像から
は温度に関する正確な情報が得られるうえに、その温度
輝点の正確な位置確認を可視光線像により行なうことが
できる。

また。赤外線用テレビカメラにより得られた赤外線映像
信号を、ミキサーマスクジェネレータにより、可視光線
用テレビカメラからの可視光線映像信号に混成するの
で、この混成信号を１つのチャンネルの伝送路により伝
送することができる。

したがって、伝送路の節約とコスト低減とを図ることが
でき、監視装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る監視装置の要部ブロック図、第２
図は第１図で示す同調手段を有する本発明の一実施例の
全体構成を一部省略して示す外観斜視図、第３図は第２
図で示すカラーモニターの表示の一例を示す模式図、第
４図（Ａ），（Ｂ）は従来の監視装置における赤外線映
像信号と可視光線映像信号とを比較して示す波形図であ
る。 ３…伝送ケーブル、４…移動装置、10…赤外線用テレビ
カメラ、S10…赤外線映像信号、11…可視光線用テレビ
カメラ、S11…可視光線映像信号、13…操作盤、19…サ
ンプリング制御器、２…ミキサー・マスクジェネレー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】赤外線像を撮影して赤外線映像信号と赤外
   線同期信号を発生させる赤外線用テレビカメラと、可視
   光線像を撮像して可視光線映像信号と可視光線同期信号
   を発生させる可視光線用テレビカメラとを有する監視装
   置において、前記赤外線映像信号をアナログ信号からデ
   ジタル信号に変換するアナログデシタル変換器と、この
   デジタル信号を前記可視光線同期信号の周期に同期させ
   てサンプリングし、デジタル化された赤外線映像信号を
   可視光線映像信号に同調させてサンプリング信号を発生
   させるサンプリング制御器、このサンプリング信号を記
   憶させる記憶装置と、この記憶装置に記憶されたサンプ
   リング信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ
   変換器と、このアナログ化されたサンプリング信号と前
   記可視光線映像信号を入力して可視光線映像信号の所要
   の一部をマスキングすると共にこのマスキング部分に前
   記アナログ化されたサンプリング信号をミキシングして
   なる映像信号を出力するミキサーマスクジェネレータ
   と、このミキサーマスクジェネレータからの映像信号を
   受けて前記赤外線像と可視光線像とを、１画面上に画面
   を分割して共に表示せしめる表示装置とを有することを
   特徴とする監視装置。