JPH09298688A - Infrared ray image pickup device - Google Patents

Infrared ray image pickup device

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Publication number
JPH09298688A
JPH09298688A JP8137530A JP13753096A JPH09298688A JP H09298688 A JPH09298688 A JP H09298688A JP 8137530 A JP8137530 A JP 8137530A JP 13753096 A JP13753096 A JP 13753096A JP H09298688 A JPH09298688 A JP H09298688A
Authority
JP
Japan
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signal
infrared
brightness
scanning
hold
Prior art date
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Pending
Application number
JP8137530A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Sakamoto
元 健 一 坂
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09298688A publication Critical patent/JPH09298688A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the distortion of signals accompanying the saturation of an amplifier generated in the case that a large difference is present between the luminance level of an optical system inner surface and the luminance level within a view field with respect to a scanning type infrared ray image pickup device provided with an optical scanning mechanism such as a rotary polygon mirror and a vibration mirror, etc. SOLUTION: The output of an infrared ray detector 4 is distributed into two systems and a first system 14 performs output to a signal switching device 16 as it is without working. A second system 15 outputs average output obtained from the infrared ray detector 4 in a valid scanning area to the signal switching device 16. The signal switching device 16 is controlled by switching signals 20, selects the signals of the first system 14 in the valid scanning area and the signals of the second system 15 in an invalid scanning area and outputs them to a post-amplifier 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線撮像装置に
関し、特に回転多面体ミラーや振動ミラー等の光学走査
機構を備えた走査型の赤外線撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared imaging device, and more particularly to a scanning infrared imaging device having an optical scanning mechanism such as a rotating polyhedral mirror or a vibrating mirror.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の走査型赤外線撮像装置を示す図4
のブロック図を参照すると、撮像空間から入射される赤
外線を、アフォーカル光学系1により平行光束化し、次
に2次元の光学走査機構2によって走査した後、結像光
学系3により赤外線検知器4上に結像させて検知する。
この赤外線検知器4の出力は、微弱なため前置増幅器5
によって増幅する必要があるが、一般的に、赤外線検知
器4から得られる出力は大きな直流成分に微弱な交流成
分が重畳されたもので、この交流成分が信号として特に
意味のある成分であるため、前置増幅器5の信号の増幅
に当たっては、交流成分のみを増幅することができる交
流結合型の増幅回路が使用されている。ここで、増幅後
の出力信号は、クランプ回路6に入力され、基準信号1
1及びクランプ信号12により必要な直流成分が再生さ
れ、不要レベルがカットされた後、輝度調整回路7で更
に別の基準信号13によって表示等に適した輝度に調整
されて、後置増幅器8で入力信号9が増幅され、表示器
やA/D変換器など後段の信号処理器10へ出力され
る。
2. Description of the Related Art FIG. 4 showing a conventional scanning infrared image pickup device.
Referring to the block diagram of FIG. 1, infrared rays incident from the imaging space are converted into a parallel light flux by the afocal optical system 1 and then scanned by the two-dimensional optical scanning mechanism 2, and then the infrared ray detector 4 by the imaging optical system 3. It forms an image on the top and detects it.
Since the output of the infrared detector 4 is weak, the preamplifier 5
However, in general, the output obtained from the infrared detector 4 is a large direct-current component with a weak alternating-current component superimposed on it, and this alternating-current component is a component that is particularly significant as a signal. In amplifying the signal of the preamplifier 5, an AC coupling type amplification circuit capable of amplifying only the AC component is used. Here, the amplified output signal is input to the clamp circuit 6, and the reference signal 1
After the necessary DC component is reproduced by 1 and the clamp signal 12 and the unnecessary level is cut, the brightness is adjusted to a brightness suitable for display by another reference signal 13 by the brightness adjusting circuit 7, and the post-amplifier 8 is used. The input signal 9 is amplified and output to the signal processor 10 in the subsequent stage such as a display and an A / D converter.

【0003】かかる従来の装置においては、図5に示す
ように光学走査機構2が視野内を走査している、いわゆ
る有効走査領域における輝度レベルと、光学系3内面を
走査している、いわゆる無効走査領域における輝度レベ
ルとに大きな差がある入力信号9の場合には、赤外線検
知器の出力信号を増幅する増幅回路8のダイナミックレ
ンジの大部分が、この輝度差で示されてしまうため、前
記増幅回路8が飽和し、視野内の輝度分布に起因する交
流成分が歪んでしまうという問題があった。
In such a conventional apparatus, as shown in FIG. 5, the optical scanning mechanism 2 scans the inside of the visual field, that is, the brightness level in the so-called effective scanning area, and the inner surface of the optical system 3, which is so-called invalid. In the case of the input signal 9 having a large difference from the brightness level in the scanning area, most of the dynamic range of the amplifier circuit 8 for amplifying the output signal of the infrared detector is indicated by this brightness difference. There is a problem that the amplifier circuit 8 is saturated and the AC component due to the luminance distribution in the visual field is distorted.

【0004】このような問題を回避するためには、例え
ば、特開昭60−239180号公報に開示されている
ように、無効走査領域全体を覆うように温度制御可能な
視野絞りを配置し、この視野絞りの輝度レベルを視野内
の平均的輝度レベルに制御することで、有効走査領域と
無効走査領域との輝度差を小さくするという構成が提案
されているが、この場合、ベルチェ素子等の発熱材や、
電源、温度制御回路等が必要となるため装置が大型化す
るとともに高価になってしまうという難点があった。
In order to avoid such a problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-239180, a field controllable field diaphragm is arranged so as to cover the entire invalid scanning area, By controlling the brightness level of the field stop to an average brightness level within the field of view, a structure has been proposed in which the brightness difference between the effective scanning region and the ineffective scanning region is reduced. Heating material,
Since a power source, a temperature control circuit, etc. are required, the device becomes large and expensive.

【0005】また、従来の装置では、視野内の平均的輝
度に基づいて直流分再生用の基準信号を生成しているた
め、視野内にフレア等の極端に大きな輝度を持つ物体
(超高温物体)が存在する場合には、前記基準信号が大
きく変動してしまい、他の部分が表示されないという問
題点があった。
Further, in the conventional device, since the reference signal for reproducing the DC component is generated based on the average brightness in the visual field, an object having an extremely large brightness such as flare (super-high temperature object) in the visual field is generated. ) Is present, there is a problem that the reference signal fluctuates greatly and other parts are not displayed.

【0006】上述した従来技術の他に前記直流分再生用
の基準信号や輝度調整用の基準信号を視野内の輝度レベ
ルに応じて自動的に調整するための構成が従来よりいく
つか提案されている。
In addition to the above-mentioned conventional technique, there have been conventionally proposed some configurations for automatically adjusting the reference signal for reproducing the direct current component and the reference signal for adjusting the brightness according to the brightness level in the visual field. There is.

【0007】特開昭56−4020号公報に開示されて
いる赤外線撮像装置の輝度レベル自動調整方法では、被
写体を光学的に走査し、この走査によって得られる赤外
線検出系からの信号に基づいて被写体の温度に対応した
温度の電気信号を得て、この温度信号の最低値と最高値
との第1の算術平均値を求め、前記温度信号のうち第1
の算術平均値以上又は以下の信号部分の第2の平均値を
求め、この第2の平均値と前記温度信号との差信号を増
幅して、この信号を輝度変調信号として表示装置に導い
ている。
In the method for automatically adjusting the brightness level of an infrared imaging device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 56-4020, an object is optically scanned and the object is detected based on a signal from an infrared detection system obtained by this scanning. Of the temperature signal corresponding to the temperature of the temperature signal, obtain a first arithmetic mean value of the minimum value and the maximum value of the temperature signal,
The second average value of the signal portion that is equal to or greater than or equal to the arithmetic average value of is calculated, the difference signal between the second average value and the temperature signal is amplified, and this signal is guided to the display device as a brightness modulation signal. There is.

【0008】かかる構成を示す図6を参照すると、輝度
レベルを自動調整するための差動増幅器35の差分入力
を得る手段として、最高電位レベル値の信号を保持する
ピークホールド回路44や、最低電位レベル値の信号を
保持するピークホールド回路45,更に最高電位レベル
と最低電位レベルとの算術平均を行う第1,第2の算出
回路47,48,クリッパー46等が必要不可欠な構成
となっているため、これを実現するためのアナログ又は
デジタル回路は極めて複雑となるばかりでなく、高精度
の差分入力が得られないという難点がある。また、視野
内のワンポイントで超高温度物体が存在した場合、上述
した通り単なる算術平均を行うため、周囲の通常温度物
体を示す電位レベルは、増幅系のダイナミックレンジか
ら外れてしまい、最悪の場合は何等表示されなくなる恐
れがある。赤外線撮像装置の使用目的によっては、設置
意味のないものになる恐れもある。更に、低温度部分と
高温度部分との観測の場合には、クリッパーの機能を動
作原理的に変更しなければならないという難点もある。
Referring to FIG. 6 showing such a configuration, as a means for obtaining a differential input of a differential amplifier 35 for automatically adjusting a brightness level, a peak hold circuit 44 for holding a signal of the highest potential level value and a minimum potential are held. The peak hold circuit 45 that holds the signal of the level value, the first and second calculation circuits 47 and 48 that performs the arithmetic mean of the highest potential level and the lowest potential level, the clipper 46, etc. are indispensable components. Therefore, the analog or digital circuit for realizing this is not only extremely complicated, but also there is a drawback that a highly accurate differential input cannot be obtained. In addition, when an ultra-high temperature object is present at one point in the field of view, the mere arithmetic averaging is performed as described above. In some cases, nothing may be displayed. Depending on the intended use of the infrared imaging device, it may be meaningless to install. Further, in the case of observing a low temperature part and a high temperature part, there is a drawback that the function of the clipper must be changed in operation principle.

【0009】特開平4−119773号公報に開示され
ている赤外線撮像装置における輝度調節用信号抽出方法
では、走査鏡の映像信号の取得に無効な無効走査期間に
入射赤外光路に光学手段を挿入し、入射赤外光の焦点を
強制的にずらして輝度調節用信号を得ているが、かかる
構成においては、透過形チョッパや駆動機構等の機械系
が使用されているため、装置を小型化する上で、また長
寿命を確保する上で難点があるばかりでなく、輝度調節
用信号は、有効走査期間でなく、無効走査期間の入力信
号から得ているため、高温度被写体がこの無効走査期間
内に繰り返して出現する場合等には、有効走査期間の映
像輝度が低下してしまう恐れがある。
In the method for extracting the brightness adjusting signal in the infrared image pickup device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-119777, an optical means is inserted in the incident infrared light path during an invalid scanning period in which the image signal of the scanning mirror is invalid. However, the focus of the incident infrared light is forcibly shifted to obtain the brightness adjustment signal.However, in such a configuration, a mechanical system such as a transmissive chopper and a drive mechanism is used, so the device is downsized. In addition to the difficulty in securing a long life, the brightness adjustment signal is obtained from the input signal in the invalid scanning period, not in the effective scanning period, so that the high temperature subject can detect the invalid scanning. When it appears repeatedly within the period, the image brightness during the effective scanning period may decrease.

【0010】更に、特開平6−303485号公報に開
示されている赤外線撮像装置では、背景が複雑な場合や
移動目標がある場合等に、その目標を適確に抽出するこ
とを目的として、デジタル画像更新毎に前画像との各画
素毎の輝度の比較を行い、輝度変化量を検出する手段
と、この輝度変化量のヒストグラムを算出して、このヒ
ストグラムに応じてしきい値を設定し、二値化して目標
を検出する手段とを設けている。しかしながら、かかる
構成においては、コンピュータによるデジタル信号処理
によって二値化データを得ているため、アナログ系であ
る増幅器のダイナミックレンジから入力信号が外れる場
合等の対策については、全く触れるところがない。
Further, in the infrared image pickup device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-303485, a digital image is extracted for the purpose of accurately extracting the target when the background is complicated or there is a moving target. Each time the image is updated, the brightness of each pixel is compared with the previous image, means for detecting the amount of brightness change, and a histogram of this amount of brightness change are calculated, and a threshold value is set according to this histogram, Means for binarizing and detecting the target are provided. However, in such a configuration, since the binarized data is obtained by the digital signal processing by the computer, there is no mention of measures for the case where the input signal deviates from the dynamic range of the amplifier which is an analog system.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、赤外線検知器からの検出信号が後段の増幅器のダイ
ナミックレンジから外れず、検出信号のうち無効走査領
域と有効走査領域との電位レベル差が大きくなっていて
も正確に画像表示できる赤外線撮像装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is that the detection signal from the infrared detector does not deviate from the dynamic range of the amplifier at the subsequent stage, and the potential levels of the invalid scanning area and the effective scanning area in the detection signal are detected. An object of the present invention is to provide an infrared imaging device that can accurately display an image even if the difference is large.

【0012】本発明の他の目的は、機械系の部品を少な
くして装置を小型化するとともに、視野内にフレア等の
極度に大きな輝度を持つ高温物体が存在しても基準信号
が大きく変動せず、周囲の部分が画像表示されないこと
のない赤外線撮像装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to reduce the size of the apparatus by reducing the number of mechanical parts, and to greatly fluctuate the reference signal even if there is a high temperature object having extremely large brightness such as flare in the visual field. In other words, it is an object of the present invention to provide an infrared imaging device that does not display an image in the surrounding area.

【0013】本発明の更に他の目的は、回路構成を簡単
とし、高精度の差分入力(基準信号)が得られ、前記基
準信号は検出信号の無効走査期間の信号に基づくことな
く、アナログ系回路の場合も簡単に設計できる赤外線撮
像装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to simplify the circuit structure and obtain a highly accurate differential input (reference signal), wherein the reference signal is not based on the signal of the invalid scanning period of the detection signal, and the analog system is used. An object of the present invention is to provide an infrared imaging device that can be easily designed even in the case of a circuit.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明の赤外線撮像装置は、走査型の赤外線撮像装
置において、赤外線検知器から得られた検出信号中の有
効走査期間の信号に基づいてサンプルホールドを行って
得たホールド信号を、前記検出信号中の無効走査期間に
挿入し、所定レベルをクランプ後に後段の増幅器の入力
とするように構成される。
In order to solve the above-mentioned problems, the infrared image pickup device of the present invention is a scanning type infrared image pickup device in which a signal of an effective scanning period in a detection signal obtained from an infrared detector is used. A hold signal obtained by performing sample hold based on the above is inserted into an invalid scanning period in the detection signal, and a predetermined level is clamped and then input to an amplifier at a subsequent stage.

【0015】ここで、前記ホールド信号を前記無効走査
期間にのみ挿入する信号切り替え手段を有し、前記ホー
ルド信号を前記クランプのための基準信号とし、また、
前記検出信号の平滑化信号と、前記検出信号又は減衰さ
せた前記検出信号とを比較し、後者の信号レベルが大と
なる場合には、前記サンプルの開始を停止して以前のホ
ールド信号のレベルを維持し、更にまた前記ホールド信
号の電位レベル又は電位レベルに相当する温度値を画像
中に挿入することができる。
Here, a signal switching means for inserting the hold signal only in the invalid scanning period is provided, and the hold signal is used as a reference signal for the clamp.
The smoothed signal of the detection signal is compared with the detection signal or the attenuated detection signal, and when the signal level of the latter becomes large, the start of the sampling is stopped and the level of the previous hold signal is compared. Can be maintained, and the potential level of the hold signal or a temperature value corresponding to the potential level can be inserted in the image.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を示す
図1のブロックを参照すると、この走査型赤外線撮像装
置は、撮像空間から入射される赤外線がアフォーカル光
学系1によって平行光束化され、回転多面体ミラーや振
動ミラー等の2次元の光学走査機構2で走査された後、
結像光学系3により赤外線検知器4に結像される。赤外
線検知器4からの出力信号は、交流結合型の前置増幅器
5により増幅された後、第1の系統14と第2の系統1
5との2系統に分配され、第1の系統14の信号は、無
加工のまま信号切り替え器16に入力される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Referring to the block of FIG. 1 showing a first embodiment of the present invention, in this scanning infrared image pickup device, infrared rays incident from an image pickup space are collimated by an afocal optical system 1. And is scanned by a two-dimensional optical scanning mechanism 2 such as a rotating polyhedral mirror or a vibrating mirror,
An image is formed on the infrared detector 4 by the image forming optical system 3. The output signal from the infrared detector 4 is amplified by the AC-coupling type preamplifier 5, and then the first system 14 and the second system 1
5 and the signals of the first system 14 are input to the signal switch 16 without being processed.

【0017】一方、第2の系統16は、信号を平滑化す
るための平滑化回路17を経て、信号を保持、非保持す
るためのサンプルホールド回路18に入力される。サン
プルホールド回路18から出力された第2の系統15の
信号は、再び平滑化回路19を通過して前記信号切り替
え器16に入力されるとともに、直流分再生用の基準信
号としてのクランプ回路12にも入力される。信号切り
替え器16の出力信号は、クランプ回路6によって直流
分が再生され、更に輝度調整回路7で適当な基準信号が
重畳されて後置増幅器8に入力される。後置増幅器8か
らの出力信号は、表示器、A/Dや変換器等の所望の信
号処理器10へ入力される。
On the other hand, the second system 16 is input to a sample hold circuit 18 for holding and non-holding a signal via a smoothing circuit 17 for smoothing the signal. The signal of the second system 15 output from the sample hold circuit 18 passes through the smoothing circuit 19 again, is input to the signal switcher 16, and is also input to the clamp circuit 12 as a reference signal for DC component regeneration. Is also entered. The output signal of the signal switcher 16 is regenerated by the clamp circuit 6 for direct current, and further, an appropriate reference signal is superposed by the brightness adjusting circuit 7 and input to the post-amplifier 8. The output signal from the post-amplifier 8 is input to a desired signal processor 10 such as a display, an A / D or a converter.

【0018】かかる構成において、サンプルホールド回
路18はホールド信号21により、有効走査領域では平
滑化された入力信号をそのまま出力し、無効走査領域で
は直前の入力信号を保持して出力するようにサンプルホ
ールド制御されている。また、信号切り替え器16は、
切り替え信号20により、有効走査領域では第1の系統
14の信号を、無効走査領域では第2の系統15の信号
を選択して出力するように制御されている。
In such a configuration, the sample-hold circuit 18 outputs the smoothed input signal as it is in the effective scanning region by the hold signal 21 and holds the immediately preceding input signal in the invalid scanning region and outputs it. Controlled. Further, the signal switch 16 is
The switching signal 20 is controlled to select and output the signal of the first system 14 in the effective scanning area and the signal of the second system 15 in the invalid scanning area.

【0019】後置増幅器8の入力信号9を示す図2の波
形図を参照すると、入力信号9のうち、有効走査領域T
eの信号は、信号切り替え器16によって前置増幅器5
の出力信号が選択され、更にクランプ回路6により直流
分がカットされ、輝度調整されて得られた信号である。
また、無効走査領域Tnの信号は、信号切り替え器16
によって平滑化回路19の出力が選択され、更にクラン
プされ、輝度調整されて得られた信号であり、この平坦
レベルは直前の有効走査領域Teの信号を平滑化した
後、サンプルホールドに得られる。サンプルホールド回
路18のサンプル期間は、有効走査領域Teの全域に渡
ってもよいが、領域Teの中央領域に限定することが、
対象となる被写体を正確に計測する上でより好ましい。
Referring to the waveform diagram of FIG. 2 showing the input signal 9 of the post-amplifier 8, the effective scanning area T of the input signal 9 is shown.
The signal of e is supplied to the preamplifier 5 by the signal switcher 16.
Output signal is selected, the DC component is further cut by the clamp circuit 6, and the brightness is adjusted to obtain the signal.
In addition, the signal of the invalid scanning area Tn is the signal switch 16
The output of the smoothing circuit 19 is selected by, is further clamped, and is a signal obtained by adjusting the brightness. This flat level is obtained in the sample hold after smoothing the signal of the immediately preceding effective scanning area Te. The sample period of the sample hold circuit 18 may extend over the entire effective scanning area Te, but is limited to the central area of the area Te.
This is more preferable for accurately measuring the target subject.

【0020】従来の一般的な走査形赤外線撮像装置にお
ける信号は、図5に示すように、信号の振幅の大部分を
前記輝度差に起因する部分が占めており、この振幅が後
置増幅器8のダイナミックレンジを超えるような場合に
は、視野内の輝度分布に起因する目的の交流信号が歪ん
でしまうばかりでなく、輝度表示されない恐れもある
が、この実施の形態によれば、後置増幅器8のダイナミ
ックレンジを有効使用することができるため、上述した
問題が解決される。
As shown in FIG. 5, the signal in the conventional general scanning infrared image pickup device is dominated by the brightness difference, and most of the signal amplitude is due to the brightness difference. If the dynamic range is exceeded, not only the target AC signal due to the brightness distribution in the visual field is distorted but also brightness may not be displayed. However, according to this embodiment, the post-amplifier is used. Since the dynamic range of 8 can be effectively used, the above-mentioned problem is solved.

【0021】また、無効走査領域Tnのレベルは、この
期間に得られた前置増幅器5の出力信号に基づくもので
はなく、あくまで有効走査領域Te内の信号に基づくも
のであるから、仮りに無効走査領域Tnの入力信号に高
輝度部分があってもまた低輝度部分があっても、なんら
影響されることがない。即ち、画像表示しない時間の被
写体によって、画像表示する輝度が影響されることがな
い。
Further, since the level of the invalid scanning area Tn is not based on the output signal of the preamplifier 5 obtained during this period, but is based on the signal within the effective scanning area Te, it is temporarily invalid. Even if the input signal in the scanning region Tn has a high-luminance portion or a low-luminance portion, it is not affected at all. That is, the brightness during image display is not affected by the subject during the time when the image is not displayed.

【0022】本発明の第2の実施の形態を示す図3のブ
ロック図を参照すると、本撮像装置は、図1のブロック
の他に、減衰器22,比較器23,アンド回路25とを
付加した回路であり、第1の実施の形態と重複する部分
の動作の説明は省略する。
Referring to the block diagram of FIG. 3 showing the second embodiment of the present invention, the present imaging apparatus additionally includes an attenuator 22, a comparator 23, and an AND circuit 25 in addition to the block of FIG. The description of the operation of the circuit that is the same as that of the first embodiment is omitted.

【0023】本実施の形態では、前置増幅器5の出力
が、信号切り替え器16,平滑化回路17に入力される
とともに、減衰器22にも入力され、例えば、ここで2
分の1に減衰されて出力される。減衰器22の出力は、
比較器23によって平滑化回路19の出力と比較され、
減衰器22の方の出力が大きい場合には、局所的に高輝
度物体があると推定されるため、サンプルホールド回路
18が、直前の入力信号を保持する保持信号27を出力
するように制御する。即ち視野内の一部にフレア等の妨
害による高輝度物体がある場合に発生する、平滑化回路
19の極端な出力変動を防ぐことができる。ここで、保
持信号24は、サンプルホールド回路18が再びサンプ
ルするのを阻止するため、前の入力信号(一サイクル前
の入力信号)に基づいて入力信号9が形成される。ここ
では、平滑化前の信号と平滑化後の信号とが比較器23
で比較される。
In the present embodiment, the output of the preamplifier 5 is input to the signal switch 16 and the smoothing circuit 17 and also to the attenuator 22, for example, 2 here.
It is output after being attenuated by a factor of 1. The output of the attenuator 22 is
The output of the smoothing circuit 19 is compared by the comparator 23,
When the output of the attenuator 22 is larger, it is estimated that there is a high-intensity object locally, so the sample hold circuit 18 controls so as to output the hold signal 27 that holds the immediately preceding input signal. . That is, it is possible to prevent an extreme output fluctuation of the smoothing circuit 19 which occurs when there is a high-luminance object due to interference such as flare in a part of the visual field. Here, the hold signal 24 prevents the sample and hold circuit 18 from sampling again, so that the input signal 9 is formed based on the previous input signal (the input signal one cycle before). Here, the signal before smoothing and the signal after smoothing are compared by the comparator 23.
Are compared.

【0024】フレア等の妨害により外部空間の一部に超
高輝度物体がある場合、クランプ電圧に使用するサンプ
ルホールド回路18の出力が変動してしまう可能性があ
るが、このような現象は次に示す原理で簡単に回避する
ことができる。増幅器5の信号を減衰器22で減衰、例
えば、2分の1倍したものと、第2の系統の信号を比較
器23で比較し、減衰器22の出力の方が大きいとき、
即ち外部空間の中で平均的輝度と比較して極端に大きな
輝度を持つ空間を光学走査系が走査している時には、サ
ンプルホールド回路18は直前の信号を保持するように
制御する。
When there is an ultra-high brightness object in a part of the external space due to flare interference, the output of the sample hold circuit 18 used for the clamp voltage may fluctuate. It can be easily avoided by the principle shown in. The signal of the amplifier 5 is attenuated by the attenuator 22, for example, halved, and the signal of the second system is compared by the comparator 23. When the output of the attenuator 22 is larger,
That is, when the optical scanning system scans a space having an extremely large brightness as compared with the average brightness in the external space, the sample hold circuit 18 controls so as to hold the immediately preceding signal.

【0025】上述した第1,第2の実施の形態によれ
ば、サンプルホールド回路18又は平滑化回路19の出
力レベルを、信号処理器10へ導入し、例えば、画像の
片隅にこの出力レベル値又はこの出力レベル値に相当す
る温度値を表示すれば、表示画像にどの程度の温度バイ
アスが付加されているかを直読することも可能となる。
尚、平滑化回路19をいずれも設けているが、これがな
くとも動作可能である。
According to the first and second embodiments described above, the output level of the sample hold circuit 18 or the smoothing circuit 19 is introduced into the signal processor 10, and the output level value is set at one corner of the image, for example. Alternatively, by displaying a temperature value corresponding to this output level value, it becomes possible to directly read how much temperature bias is added to the display image.
Although any smoothing circuit 19 is provided, it is possible to operate without it.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の赤外線撮
像装置によれば、無効走査領域中は有効走査領域中に赤
外線検知器から得られる平均的な出力を増幅して基準信
号としているので、視野内の輝度レベルと光学系内面の
輝度レベルとに大きな差があるような場合でも、増幅器
のダイナミックレンジを有効に使うことができ、また光
学部品の付加に伴う装置の大型化、高価格化を招くこと
なく、増幅器の飽和現象を防ぐことができ、更に視野内
にフレア等の妨害がある場合に発生する直流再生用の基
準信号の変動を、簡単な回路の付加で防ぐことができ、
上述した本発明の目的が悉く達成される。
As described above, according to the infrared imaging apparatus of the present invention, the average output obtained from the infrared detector is amplified and used as the reference signal in the effective scanning area in the invalid scanning area. Even if there is a large difference between the brightness level in the field of view and the brightness level on the inner surface of the optical system, the dynamic range of the amplifier can be used effectively, and the size and cost of the device increases with the addition of optical components. It is possible to prevent the saturation phenomenon of the amplifier, and to prevent the fluctuation of the reference signal for DC reproduction that occurs when there is an interference such as flare in the field of view by adding a simple circuit. ,
The above-mentioned objects of the present invention are achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による赤外線撮像装置の第1の実施の形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an infrared imaging device according to the present invention.

【図2】図1における後置増幅器の入力信号を示す波形
図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an input signal of the post-amplifier shown in FIG.

【図3】本発明による赤外線撮像装置の第2の実施の形
態を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of an infrared imaging device according to the present invention.

【図4】従来の走査型赤外線撮像装置の一例を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional scanning infrared imaging device.

【図5】従来の後置増幅器の入力信号を示す波形図であ
る。
FIG. 5 is a waveform diagram showing an input signal of a conventional post-amplifier.

【図6】従来の撮像装置の他例を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing another example of a conventional imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アフォーカル光学系 2 光学走査機構 3 結像光学系 4 赤外線検知器 5 前置増幅器 6 クランプ回路 7 輝度調整回路 8 後置増幅器 9 入力信号 10 信号処理器 14,15 系統 16 信号切り替え器 17,19 平滑化回路 18 サンプルホールド回路 22 減衰器 23 比較器 25 AND回路 35 差動増幅器 44,45 ピークホールド回路 46 クリッパー 47,48 算術平均算出回路 49 ホールド回路 1 Afocal optical system 2 Optical scanning mechanism 3 Imaging optical system 4 Infrared detector 5 Preamplifier 6 Clamp circuit 7 Brightness adjusting circuit 8 Post-amplifier 9 Input signal 10 Signal processor 14, 15 System 16 Signal switcher 17, 19 smoothing circuit 18 sample hold circuit 22 attenuator 23 comparator 25 AND circuit 35 differential amplifier 44, 45 peak hold circuit 46 clipper 47, 48 arithmetic mean calculation circuit 49 hold circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】走査型の赤外線撮像装置において、赤外線
検知器から得られた検出信号中の有効走査期間の信号に
基づいてサンプルホールドを行って得たホールド信号
を、前記検出信号中の無効走査期間に挿入し、所定レベ
ルをクランプ後に後段の増幅器の入力とすることを特徴
とする赤外線撮像装置。
1. A scanning type infrared image pickup device, wherein a hold signal obtained by performing sample hold based on a signal of a valid scanning period in a detection signal obtained from an infrared detector is used as an invalid scan in the detection signal. An infrared imaging device characterized by being inserted into a period and being clamped to a predetermined level before being input to an amplifier in a subsequent stage.
【請求項2】前記ホールド信号を前記無効走査期間にの
み挿入する信号切り替え手段を有する請求項1に記載の
赤外線撮像装置。
2. The infrared imaging device according to claim 1, further comprising a signal switching unit that inserts the hold signal only in the invalid scanning period.
【請求項3】前記ホールド信号を前記クランプのための
基準信号とする請求項1に記載の赤外線撮像装置。
3. The infrared imaging device according to claim 1, wherein the hold signal is used as a reference signal for the clamp.
【請求項4】前記検出信号の平滑化信号と、前記検出信
号又は減衰させた前記検出信号とを比較し、後者の信号
レベルが大となる場合には、前記サンプルの開始を停止
して以前のホールド信号のレベルを維持する請求項1に
記載の赤外線撮像装置。
4. The smoothed signal of the detection signal is compared with the detection signal or the attenuated detection signal, and when the latter signal level becomes high, the start of the sample is stopped and the sampling is stopped. The infrared image pickup device according to claim 1, wherein the level of the hold signal is maintained.
【請求項5】前記ホールド信号の電位レベル又は電位レ
ベルに相当する温度値を画像中に挿入する請求項1に記
載の赤外線撮像装置。
5. The infrared imaging device according to claim 1, wherein a potential level of the hold signal or a temperature value corresponding to the potential level is inserted into an image.
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