JPH08334412A - 赤外線温度測定装置および赤外線温度測定方法 - Google Patents
赤外線温度測定装置および赤外線温度測定方法Info
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- JPH08334412A JPH08334412A JP7139507A JP13950795A JPH08334412A JP H08334412 A JPH08334412 A JP H08334412A JP 7139507 A JP7139507 A JP 7139507A JP 13950795 A JP13950795 A JP 13950795A JP H08334412 A JPH08334412 A JP H08334412A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線を用いた温度測定装置において，放射
率の設定や温度基準を必要とすることなく物体の温度を
測定する。 【構成】 光学部２により集光した赤外線を，フィルタ
部３により波長帯を制限する。フィルタ部３には複数種
類の光学フィルタが実装され，フィルタ駆動部４によっ
てフィルタ部３が駆動されることにより，赤外線検知器
に入射する赤外光の波長帯を変えることができる。異な
る波長帯の出力値を処理することにより温度と放射率を
同時に算出する。
率の設定や温度基準を必要とすることなく物体の温度を
測定する。 【構成】 光学部２により集光した赤外線を，フィルタ
部３により波長帯を制限する。フィルタ部３には複数種
類の光学フィルタが実装され，フィルタ駆動部４によっ
てフィルタ部３が駆動されることにより，赤外線検知器
に入射する赤外光の波長帯を変えることができる。異な
る波長帯の出力値を処理することにより温度と放射率を
同時に算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，赤外線温度測定装置に
関し，特に１つの検知器を備え，複数の波長帯の赤外光
を利用することにより放射率の補正をすることなく正確
な温度を測定することが可能な赤外線温度測定装置に関
する。
関し，特に１つの検知器を備え，複数の波長帯の赤外光
を利用することにより放射率の補正をすることなく正確
な温度を測定することが可能な赤外線温度測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の赤外線温度測定装置は，温度測定
する際に温度基準面を設置したり，放射率の補正を手動
にて行っていた。たとえば，特開平４−８４７２０号公
報（以下，従来技術１と呼ぶ）に示されたサーモグラフ
ィ装置では，２つの温度に設定可能な試料加熱ステージ
を設けている。
する際に温度基準面を設置したり，放射率の補正を手動
にて行っていた。たとえば，特開平４−８４７２０号公
報（以下，従来技術１と呼ぶ）に示されたサーモグラフ
ィ装置では，２つの温度に設定可能な試料加熱ステージ
を設けている。
【０００３】また，特開昭６３−１７０７４５号公報
（以下，従来技術２と呼ぶ。）に示された高温容器の内
壁部の欠陥検出装置では，２台の撮像装置を使用してい
る。さらに，特開昭６１−１６００２８号公報（以下，
従来技術３と呼ぶ。）に示されている温度監視装置で
は，対象物に数種の光を照射することによって放射率を
測定している。
（以下，従来技術２と呼ぶ。）に示された高温容器の内
壁部の欠陥検出装置では，２台の撮像装置を使用してい
る。さらに，特開昭６１−１６００２８号公報（以下，
従来技術３と呼ぶ。）に示されている温度監視装置で
は，対象物に数種の光を照射することによって放射率を
測定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の赤外線温度
測定装置では，手動で放射率の補正を行う必要があり，
また自動で放射率の補正を行う場合には対象物を加熱し
たり光を照射したり，複数の撮像装置の使用が必要な
ど，装置本体以外に補助的な装置が必要であった。
測定装置では，手動で放射率の補正を行う必要があり，
また自動で放射率の補正を行う場合には対象物を加熱し
たり光を照射したり，複数の撮像装置の使用が必要な
ど，装置本体以外に補助的な装置が必要であった。
【０００５】そこで，本発明の技術的課題は，基準温度
面や照射装置などの補助装置を使用することなく自動で
放射率の補正を行って正確な温度測定が可能な赤外線温
度測定装置を提供することにある。
面や照射装置などの補助装置を使用することなく自動で
放射率の補正を行って正確な温度測定が可能な赤外線温
度測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線温度測定
装置は，赤外光を電気信号に変換する赤外線検知器と，
受光した赤外光を前記赤外線検知器に集光させる光学部
と，前記赤外線検知器に入射する赤外光の波長帯を制限
する複数種類の光学フィルタを持つフィルタ部と，前記
フィルタ部を駆動し使用する光学フィルタを選択するフ
ィルタ駆動部と，前記赤外線検知器の出力信号を処理し
て画像データとして出力する信号処理部と，前記複数種
類の光学フィルタに対応する複数の画像データから温度
と放射率を算出する演算部とを備えることを特徴とす
る。
装置は，赤外光を電気信号に変換する赤外線検知器と，
受光した赤外光を前記赤外線検知器に集光させる光学部
と，前記赤外線検知器に入射する赤外光の波長帯を制限
する複数種類の光学フィルタを持つフィルタ部と，前記
フィルタ部を駆動し使用する光学フィルタを選択するフ
ィルタ駆動部と，前記赤外線検知器の出力信号を処理し
て画像データとして出力する信号処理部と，前記複数種
類の光学フィルタに対応する複数の画像データから温度
と放射率を算出する演算部とを備えることを特徴とす
る。
【０００７】また，本発明は，前記赤外線温度測定装置
において，前記複数種類の光学フィルタは，それぞれ連
続したカットオフ赤外線波長帯を有し，前記演算部は，
前記各フィルタからの出力値を夫々記憶する複数の記憶
手段と，前記複数の記憶手段に記憶された夫々の出力値
の差分を求める演算制御器とを備えていることを特徴と
する。
において，前記複数種類の光学フィルタは，それぞれ連
続したカットオフ赤外線波長帯を有し，前記演算部は，
前記各フィルタからの出力値を夫々記憶する複数の記憶
手段と，前記複数の記憶手段に記憶された夫々の出力値
の差分を求める演算制御器とを備えていることを特徴と
する。
【０００８】さらに，本発明は，受光した赤外光を集光
させて前記赤外光の強度を電気信号に変換する赤外線温
度測定方法において，検知する赤外光の波長帯を制限
し，制限されたそれぞれの赤外光の波長帯における出力
信号を処理して画像データとして出力する信号処理部
と，複数種類の波長帯に対応する画像データから温度と
放射率を算出することを特徴としている。
させて前記赤外光の強度を電気信号に変換する赤外線温
度測定方法において，検知する赤外光の波長帯を制限
し，制限されたそれぞれの赤外光の波長帯における出力
信号を処理して画像データとして出力する信号処理部
と，複数種類の波長帯に対応する画像データから温度と
放射率を算出することを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明の赤外線温度測定装置において，光学部
は赤外線を集光する。フィルタ部は，前記光学部で集光
された赤外光の波長帯を制限する。赤外線検知器は，前
記フィルタ部で波長帯を制限された赤外光を受光して電
気信号に変換する。フィルタ駆動部は，前記フィルタ部
を駆動して制限する波長帯を変える。信号処理部は，前
記赤外線検知器を駆動し前記赤外線検知器の出力信号を
処理して画像データに変換する。演算部は，前記画像デ
ータを処理して対象物の温度を算出する。
は赤外線を集光する。フィルタ部は，前記光学部で集光
された赤外光の波長帯を制限する。赤外線検知器は，前
記フィルタ部で波長帯を制限された赤外光を受光して電
気信号に変換する。フィルタ駆動部は，前記フィルタ部
を駆動して制限する波長帯を変える。信号処理部は，前
記赤外線検知器を駆動し前記赤外線検知器の出力信号を
処理して画像データに変換する。演算部は，前記画像デ
ータを処理して対象物の温度を算出する。
【００１０】
【実施例】次に，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例に係る赤外線温度測
定装置を示すブロック図である。図２は図１のフィルタ
部３の構成を示す図である。図１及び図２を参照して，
光学部２で集光された赤外光はフィルタ部３で波長帯を
制限され，赤外線検知器１に入射される。フィルタ部３
には，最低３種類の短波長側を透過しない光学フィル
タ，または２種類の短波長側を透過しない光学フィルタ
と１つの赤外透過窓１１，１２，及び１３が設置され，
フィルタ駆動部４によりフィルタ部３が駆動されると３
種類以上の異なる波長域の赤外光が赤外線検知器１に入
射される。入射した夫々の赤外光は，赤外線検知器１に
より，その強度に対応した出力値を出力する。この出力
は，信号処理部５によって，入射した赤外光に対応した
値が，画像データ入力ＤＩとして出力される。
定装置を示すブロック図である。図２は図１のフィルタ
部３の構成を示す図である。図１及び図２を参照して，
光学部２で集光された赤外光はフィルタ部３で波長帯を
制限され，赤外線検知器１に入射される。フィルタ部３
には，最低３種類の短波長側を透過しない光学フィル
タ，または２種類の短波長側を透過しない光学フィルタ
と１つの赤外透過窓１１，１２，及び１３が設置され，
フィルタ駆動部４によりフィルタ部３が駆動されると３
種類以上の異なる波長域の赤外光が赤外線検知器１に入
射される。入射した夫々の赤外光は，赤外線検知器１に
より，その強度に対応した出力値を出力する。この出力
は，信号処理部５によって，入射した赤外光に対応した
値が，画像データ入力ＤＩとして出力される。
【００１２】図３は図１の演算部６のブロック図であ
る。図３を参照して，演算部６は，信号処理部５からの
画像データ入力ＤＩを夫々記憶する記憶手段として第１
記憶器８，第２記憶器９，第３記憶器１０と，画像デー
タ入力ＤＩの差分値を求める演算制御器７とを備えてい
る。
る。図３を参照して，演算部６は，信号処理部５からの
画像データ入力ＤＩを夫々記憶する記憶手段として第１
記憶器８，第２記憶器９，第３記憶器１０と，画像デー
タ入力ＤＩの差分値を求める演算制御器７とを備えてい
る。
【００１３】以下に，図１乃至図３を参照して，本発明
の実施例に係る赤外線温度測定装置の動作を説明する。
尚，フィルタ部３は２種類の短波長カットオフフィルタ
と１つの赤外窓を有し，短波長カットオフフィルタのカ
ットオフ波長をそれぞれｒ1，ｒ2 とする。
の実施例に係る赤外線温度測定装置の動作を説明する。
尚，フィルタ部３は２種類の短波長カットオフフィルタ
と１つの赤外窓を有し，短波長カットオフフィルタのカ
ットオフ波長をそれぞれｒ1，ｒ2 とする。
【００１４】まず初期状態として赤外光はフィルタ部３
の赤外透過窓１１を通って赤外線検知器１に入射され
る。赤外線検知器が感度を有する波長帯をｒs 〜ｒe と
し，この時の赤外線検知器１の出力を信号処理部５で処
理して入射した赤外光に対応した値を数値として演算部
６に出力し，演算部６で第１記憶器８に記憶する。この
時，第１記憶器８には被写体の放射する赤外光のうち，
ｒs 〜ｒe の波長帯に対応する出力データが記憶され
る。次にフィルタ駆動部４によりフィルタ部３が駆動さ
れ，赤外光は第１短波長カットオフフィルタ１２を通過
し，赤外線検知器１に入射される。赤外線検知器１の出
力は同様に処理され，被写体の放射する赤外光のうち，
ｒ1 〜ｒe の波長帯に対応する出力データが第２記憶器
９に記憶される。さらにフィルタ駆動部４によりフィル
タ部３が駆動され，赤外光は第２短波長カットオフフィ
ルタ１３を通過し，赤外線検知器１に入射される。赤外
線検知器１の出力は同様に処理され，被写体の放射する
赤外光のうちｒ2 〜ｒe の波長帯に対応する出力データ
が第３記憶器１０に記憶される。
の赤外透過窓１１を通って赤外線検知器１に入射され
る。赤外線検知器が感度を有する波長帯をｒs 〜ｒe と
し，この時の赤外線検知器１の出力を信号処理部５で処
理して入射した赤外光に対応した値を数値として演算部
６に出力し，演算部６で第１記憶器８に記憶する。この
時，第１記憶器８には被写体の放射する赤外光のうち，
ｒs 〜ｒe の波長帯に対応する出力データが記憶され
る。次にフィルタ駆動部４によりフィルタ部３が駆動さ
れ，赤外光は第１短波長カットオフフィルタ１２を通過
し，赤外線検知器１に入射される。赤外線検知器１の出
力は同様に処理され，被写体の放射する赤外光のうち，
ｒ1 〜ｒe の波長帯に対応する出力データが第２記憶器
９に記憶される。さらにフィルタ駆動部４によりフィル
タ部３が駆動され，赤外光は第２短波長カットオフフィ
ルタ１３を通過し，赤外線検知器１に入射される。赤外
線検知器１の出力は同様に処理され，被写体の放射する
赤外光のうちｒ2 〜ｒe の波長帯に対応する出力データ
が第３記憶器１０に記憶される。
【００１５】これらの実施例の構成によって，演算部６
の第１，第２及び第３の記憶器８，９，１０にそれぞれ
波長帯ｒs 〜ｒe ，ｒ1 〜ｒe ，ｒ2 〜ｒe に対応する
出力データが記憶される。演算部６の演算制御器７は第
２記憶器９のデータと第１記憶器８のデータの差分を行
い差分値を求める。すなわちこの差分の結果は波長帯ｒ
s 〜ｒ1 に対応した出力データになる。さらに，第３記
憶器１０のデータと第２記憶器９のデータの差分を行い
差分値を求める。即ち，この差分の結果は波長帯ｒ1 〜
ｒ2 に対応した出力データになる。測定すべきものは，
温度と放射率の２つであり，測定値は波長帯ｒe 〜ｒ1
に対応した出力値と波長帯ｒ1 〜ｒ2 に対応した出力値
の２つであるので，温度と放射率は一意的に算出するこ
とができる。
の第１，第２及び第３の記憶器８，９，１０にそれぞれ
波長帯ｒs 〜ｒe ，ｒ1 〜ｒe ，ｒ2 〜ｒe に対応する
出力データが記憶される。演算部６の演算制御器７は第
２記憶器９のデータと第１記憶器８のデータの差分を行
い差分値を求める。すなわちこの差分の結果は波長帯ｒ
s 〜ｒ1 に対応した出力データになる。さらに，第３記
憶器１０のデータと第２記憶器９のデータの差分を行い
差分値を求める。即ち，この差分の結果は波長帯ｒ1 〜
ｒ2 に対応した出力データになる。測定すべきものは，
温度と放射率の２つであり，測定値は波長帯ｒe 〜ｒ1
に対応した出力値と波長帯ｒ1 〜ｒ2 に対応した出力値
の２つであるので，温度と放射率は一意的に算出するこ
とができる。
【００１６】演算制御器７では，前記波長帯ｒe 〜ｒ1
に対応した出力値と波長帯ｒ1 〜ｒ2 に対応した出力値
を用いて温度と放射率の算出を行う。算出方法は，例え
ば，予め温度と放射率をパラメータとして計算したテー
ブルを用意しておき，このテーブルを参照することによ
って温度と放射率とを算出することができる。
に対応した出力値と波長帯ｒ1 〜ｒ2 に対応した出力値
を用いて温度と放射率の算出を行う。算出方法は，例え
ば，予め温度と放射率をパラメータとして計算したテー
ブルを用意しておき，このテーブルを参照することによ
って温度と放射率とを算出することができる。
【００１７】特に，実施例で説明した差分を用いる方法
では，冷却の不安定に起因する検知器出力の長周期のゆ
らぎ，及び装置温度変化に起因する検知器出力，及び処
理回路部でのドリフトによる温度測定値の変動を完全に
除去できるという効果を有する。
では，冷却の不安定に起因する検知器出力の長周期のゆ
らぎ，及び装置温度変化に起因する検知器出力，及び処
理回路部でのドリフトによる温度測定値の変動を完全に
除去できるという効果を有する。
【００１８】
【発明の効果】以上，説明したように本発明は，光学フ
ィルタを用いて複数の波長帯に対応する出力データを取
得し，さらにそれらの差分を用いて被写体の温度と放射
率を算出するので，１つの検知器で正確な温度を測定す
ることができる赤外線温度測定装置および赤外線温度測
定方法を提供することができる。
ィルタを用いて複数の波長帯に対応する出力データを取
得し，さらにそれらの差分を用いて被写体の温度と放射
率を算出するので，１つの検知器で正確な温度を測定す
ることができる赤外線温度測定装置および赤外線温度測
定方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施例に係る赤外線温度測定装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したフィルタ部の構成の一例を示す図
である。
である。
【図３】図１に示した演算部のブロック図である。
１ 赤外線検知器 ２ 光学部 ３ フィルタ部 ４ フィルタ駆動部 ５ 信号処理部 ６ 演算部 ７ 演算制御器 ８ 第１記憶器 ９ 第２記憶器 １０ 第３記憶器 １１ 赤外透過窓 １２ 第１短波長カットオフフィルタ １３ 第２短波長カットオフフィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 赤外光を電気信号に変換する赤外線検知
器と，受光した赤外光を前記赤外線検知器に集光させる
光学部と，前記赤外線検知器に入射する赤外光の波長帯
を制限する複数種類の光学フィルタを持つフィルタ部
と，前記フィルタ部を駆動し使用する光学フィルタを選
択するフィルタ駆動部と，前記赤外線検知器の出力信号
を処理して画像データとして出力する信号処理部と，前
記複数種類の光学フィルタに対応する複数の画像データ
から温度と放射率を算出する演算部とを備えることを特
徴とする赤外線温度測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の赤外線温度測定装置にお
いて，前記複数種類の光学フィルタは，それぞれ連続し
たカットオフ赤外線波長帯を有し，前記演算部は，前記
各フィルタからの出力値を夫々記憶する複数の記憶手段
と，前記複数の記憶手段に記憶された夫々の出力値の差
分を求める演算制御器とを備えていることを特徴とする
赤外線温度測定装置。 - 【請求項３】 受光した赤外光を集光させて前記赤外光
の強度を電気信号に変換する赤外線温度測定方法におい
て，検知する赤外光の波長帯を制限し，制限されたそれ
ぞれの赤外光の波長帯における出力信号を処理して画像
データとして出力する信号処理部と，複数種類の波長帯
に対応する画像データから温度と放射率を算出すること
を特徴とする赤外線温度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7139507A JPH08334412A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 赤外線温度測定装置および赤外線温度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7139507A JPH08334412A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 赤外線温度測定装置および赤外線温度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334412A true JPH08334412A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15246910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7139507A Pending JPH08334412A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 赤外線温度測定装置および赤外線温度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334412A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04155287A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 漏油・発煙検出装置 |
| JPH05231945A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶融亜鉛メッキ鋼板の表面温度および放射率の測定方法 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP7139507A patent/JPH08334412A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04155287A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 漏油・発煙検出装置 |
| JPH05231945A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶融亜鉛メッキ鋼板の表面温度および放射率の測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971104 |