JPH10185691A - Method for measuring emissivity and temperature of object, and device therefor - Google Patents
Method for measuring emissivity and temperature of object, and device thereforInfo
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- JPH10185691A JPH10185691A JP34877796A JP34877796A JPH10185691A JP H10185691 A JPH10185691 A JP H10185691A JP 34877796 A JP34877796 A JP 34877796A JP 34877796 A JP34877796 A JP 34877796A JP H10185691 A JPH10185691 A JP H10185691A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は例えば、焼き付け塗
装されたカラー鋼板のように塗料によって反射率及び放
射率が変化する塗装表面の反射率、放射率及び温度を、
高精度、高速及び非接触に測定する物体の放射率及び温
度の測定方法並びにその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of measuring the reflectance, the emissivity and the temperature of a painted surface, such as a baked colored steel sheet, whose reflectance and emissivity change with paint.
The present invention relates to a method and an apparatus for measuring emissivity and temperature of an object to be measured with high accuracy, high speed, and non-contact.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、物体の表面温度を非接触で測定
する時は放射温度計が用いられている。この放射温度計
は、被測定物体の表面から放射される放射光を検出し、
温度に換算するものであるが、その換算にあたっては、
放射率を正しく設定する必要がある。したがって、放射
温度計を用いて被測定物体の表面の温度を測定する場合
には、被測定物体の表面の放射率を正しく求めることが
極めて重要になる。2. Description of the Related Art Generally, a radiation thermometer is used to measure the surface temperature of an object in a non-contact manner. This radiation thermometer detects radiation emitted from the surface of the measured object,
It is converted into temperature.
The emissivity needs to be set correctly. Therefore, when measuring the temperature of the surface of the measured object using the radiation thermometer, it is extremely important to correctly determine the emissivity of the surface of the measured object.
【０００３】しかし、通常、被測定物体の表面の放射率
を直接測定することは困難であるため、まず反射率を測
定し、次式に示すキルヒホッフの式を用いて被測定物体
の表面の放射率を求める方法が取られている。However, since it is usually difficult to directly measure the emissivity of the surface of the object to be measured, the reflectance is measured first, and the emissivity of the surface of the object to be measured is calculated using Kirchhoff's equation shown below. A method is used to determine the rate.
【０００４】 反射率＋放射率＝１ …（１）Reflectivity + emissivity = 1 (1)
【０００５】そこで、入射光量に対する半球上の全反射
光量を直接測定し、反射率を求める装置として、次の文
献に記載されているものが知られている。Therefore, as a device for directly measuring the total amount of reflected light on the hemisphere with respect to the amount of incident light and obtaining the reflectance, the one described in the following document is known.
【０００６】図１６は文献「JOURNAL OF RESEARCH Vol.
89,No.1,1984」（以下、従来例１という）に記載されて
いる反射率測定装置の模式図である。この装置は、半円
状に複数並べられた検出器２３を、その半円の直径を軸
として１８０゜回転させることにより、被測定物体の表
面２２に対し、レーザ光源２１から斜めに入射され、被
測定物体の表面２２で反射されるレーザ光を、半球上の
全成分に対して光検出器アレイ２３で受光するものであ
る。しかし、測定データが多数になり、またそれらの測
定データを処理する必要があるため、測定及び演算に時
間がかかり、実用的ではない。また、測定装置と被測定
物体の表面２２とのリフトオフを取ることができないと
いう問題点がある。FIG. 16 shows a document "JOURNAL OF RESEARCH Vol.
89, No. 1, 1984 "(hereinafter referred to as Conventional Example 1). In this device, a plurality of detectors 23 arranged in a semicircle are rotated by 180 ° about the diameter of the semicircle, so that the detector 23 is obliquely incident on the surface 22 of the measured object from the laser light source 21, The laser beam reflected by the surface 22 of the measured object is received by the photodetector array 23 for all components on the hemisphere. However, since a large amount of measurement data is required and it is necessary to process the measurement data, measurement and calculation take time, which is not practical. In addition, there is a problem that lift-off between the measuring device and the surface 22 of the measured object cannot be performed.
【０００７】図１７は文献「OPTICAL SCATTERING Measu
rement and Analysis by JOHN C. STOVER,P140,1990 」
（以下、従来例２という）に記載されている反射率測定
装置の模式図である。この装置は、従来例１において、
半球方向全てについて個々に測定している反射光を、積
分球３１を使って集光し、測定しているため、全反射光
を瞬時に測定することができる。しかし、積分球３１を
被測定物体の表面３２に接触させないと十分な測定精度
が得られないため、非接触による測定には不向きであ
る。FIG. 17 shows the document "OPTICAL SCATTERING Measu".
rement and Analysis by JOHN C. STOVER, P140,1990 ''
FIG. 3 is a schematic diagram of a reflectance measuring device described in (hereinafter, referred to as Conventional Example 2). This device is different from the conventional example 1 in that
Since the reflected light individually measured in all the hemispherical directions is collected and measured by using the integrating sphere 31, the total reflected light can be measured instantaneously. However, if the integrating sphere 31 is not brought into contact with the surface 32 of the object to be measured, sufficient measurement accuracy cannot be obtained, and thus it is not suitable for non-contact measurement.
【０００８】そこで、高速且つ非接触にオンラインで反
射率を測定し、それに基づいて被測定物体の表面の温度
を求める放射温度計として、次の公報に提案されている
ものがある。[0008] Therefore, there is a radiation thermometer proposed in the following publication as a radiation thermometer which measures the reflectance of a surface of an object to be measured based on the reflectance measured online at high speed and in a non-contact manner.
【０００９】図１８は特開平４−４３９２８号公報（以
下、従来例３という）に記載された放射式温度測定装置
の模式図である。この装置は、検出器が取り付けられた
半球状のキャビティ４２と被測定物体の表面４３との距
離を２段階以上変化させ、データを測定しておく。放射
率が既知の物体を用いて測定した放射率と距離との関係
をあらかじめ演算しておき、その演算結果及び測定した
データから被測定物体の表面の放射率を求め、求めた放
射率を用いて被測定物体の表面の温度を測定するもので
ある。FIG. 18 is a schematic diagram of a radiation type temperature measuring device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-43928 (hereinafter referred to as Conventional Example 3). In this apparatus, the distance between the hemispherical cavity 42 in which the detector is mounted and the surface 43 of the object to be measured is changed by two or more steps, and data is measured. The relationship between the emissivity and distance measured using an object with a known emissivity is calculated in advance, the emissivity of the surface of the object to be measured is obtained from the calculation result and the measured data, and the obtained emissivity is used. To measure the temperature of the surface of the object to be measured.
【００１０】図１９は特開平５−２０９７９２号公報
（以下、従来例４という）に記載された放射式温度測定
装置の模式図である。この装置は発光源５１からのスポ
ット光を被測定物体の表面５２に斜めに入射し、その反
射光の１次元的な分布を、１次元ＣＣＤ５３で測定する
ことにより反射率を求め、この反射率を用いて被測定物
体の表面の温度を求めるものである。FIG. 19 is a schematic diagram of a radiation type temperature measuring device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-209792 (hereinafter referred to as Conventional Example 4). In this apparatus, a spot light from a light emitting source 51 is obliquely incident on a surface 52 of an object to be measured, and a one-dimensional distribution of the reflected light is measured by a one-dimensional CCD 53 to obtain a reflectance. Is used to determine the temperature of the surface of the measured object.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
３又は４を塗装材に適用する場合には、次のような問題
点がある。その問題点を示す前に、まず塗装材表面にお
ける反射特性と、そのメカニズムについて説明する。塗
装材表面にレーザ光を照射し、その照射方向を含む被測
定面に垂直な面で測定した１次元反射パターンを図２０
（ａ）に示す。図に示すように、反射パターンは鏡面性
拡散反射と完全拡散反射とが合成された合成反射パター
ンとなる。図２０（ａ）のＢの部分を拡大したものが図
２０（ｂ）である。ここで鏡面性拡散反射とは、塗装さ
れた被測定物体の表面に入射された光が、図２１に示さ
れるように、入射された光の一部が塗装表面で反射され
たものである。鏡面性拡散反射は、正反射方向を中心と
する指向性を有した楕円体反射パターンを示す。また完
全拡散反射とは、塗装された被測定物体の表面に入射さ
れた光が、図２２に示されるように、照射された光の一
部が塗装表面で反射されず、塗装内部まで入射し、多重
反射及びレーリー散乱により外部へ放射されたものであ
る。完全拡散反射は、指向性のない球状反射パターン
（ランバーシャン）を示す。合成反射とは、鏡面性拡散
反射と完全拡散反射とが足し合わされた反射である。However, when the above-mentioned prior art 3 or 4 is applied to a coating material, there are the following problems. Before showing the problems, the reflection characteristics on the surface of the coating material and its mechanism will be described first. FIG. 20 shows a one-dimensional reflection pattern measured by irradiating the coating material surface with laser light and measuring the surface perpendicular to the surface to be measured including the irradiation direction.
(A). As shown in the figure, the reflection pattern is a composite reflection pattern in which specular diffuse reflection and perfect diffuse reflection are combined. FIG. 20B is an enlarged view of a portion B in FIG. Here, the specular diffuse reflection is such that a part of the incident light is reflected by the painted surface as shown in FIG. 21. Specular diffuse reflection indicates an ellipsoidal reflection pattern having directivity about the regular reflection direction. Further, the complete diffuse reflection means that the light incident on the painted surface of the object to be measured is not reflected by the painted surface but enters the interior of the paint as shown in FIG. , Are emitted to the outside by multiple reflection and Rayleigh scattering. Perfect diffuse reflection shows a spherical reflection pattern (Lambertian) without directivity. Synthetic reflection is reflection in which specular diffuse reflection and perfect diffuse reflection are added.
【００１２】単位立体角当たりの完全拡散反射の光の成
分は、鏡面性拡散反射の成分に比べて非常に弱いため、
正反射方向を中心とする狭角の反射パターンによる測定
では、完全拡散反射成分を測定するどころか、その存在
すら確認することが困難である。しかし、完全拡散反射
は半球方向全てに反射成分を持つため、それらが積分さ
れ、算出された完全拡散反射成分は鏡面性拡散反射より
大きくなる場合があり、無視することはできない。した
がって、完全拡散反射を合成反射から分離して評価し、
全反射光量を精度良く求めなければ、精度の良い反射率
を求めることはできない。The light component of perfect diffuse reflection per unit solid angle is very weak compared to the component of specular diffuse reflection.
In a measurement using a narrow-angle reflection pattern centered on the specular reflection direction, it is difficult to confirm even the presence of the component, rather than measuring the perfect diffuse reflection component. However, since the perfect diffuse reflection has reflection components in all hemispherical directions, they are integrated and the calculated perfect diffuse reflection component may be larger than the specular diffuse reflection, and cannot be ignored. Therefore, fully diffuse reflection is evaluated separately from composite reflection,
Unless the total reflection light amount is accurately obtained, an accurate reflectance cannot be obtained.
【００１３】以上の特性を考慮して、従来例３又は４で
の塗装材反射光量測定の問題点について説明する。従来
例３（特開平４−４３９２８号公報）の技術は、キャビ
ティ４１内における多重反射強の距離による変化と、事
前に求めてある放射率との関係が常に一定であることを
前提としている。しかし、この関係は反射特性が鏡面性
拡散反射のみ、あるいは完全拡散反射のみの場合には成
立するが、両者が合成された合成反射では両特性の組み
合わせが被測定物体により様々に変化するため関係が成
立しない。したがって、その分測定精度が低くなる。Considering the above characteristics, the problem of measuring the amount of reflected light of the coating material in Conventional Example 3 or 4 will be described. The technique of Conventional Example 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-43928) is based on the premise that the relationship between the change in the multiple reflection intensity within the cavity 41 due to the distance and the emissivity obtained in advance is always constant. However, this relationship holds when the reflection characteristics are only specular diffuse reflection or only complete diffuse reflection, but the combination of both characteristics varies in various combinations depending on the object to be measured in the combined reflection where both are combined. Does not hold. Therefore, the measurement accuracy is reduced accordingly.
【００１４】従来例４（特開平５−２０９７９２号公
報）の技術は、点光源を用いて測定物体の表面における
正反射方向を中心とする狭角の１次元反射パターンを測
定することにより全反射光量を求めている。しかし、こ
のような狭角の１次元反射パターン測定では半球状に拡
散する完全拡散反射成分を演算することはできない。ま
た、反射パターンの測定方向が正反射方向を中心とし、
且つ狭角であるため、鏡面性反射と完全拡散反射が重な
りあった合成反射パターンから両者を分離して評価する
ことも困難である。The technique of Conventional Example 4 (JP-A-5-209792) is based on the technique of measuring a one-dimensional reflection pattern having a narrow angle centered on the regular reflection direction on the surface of a measurement object by using a point light source to perform total reflection. We are looking for the amount of light. However, in such a narrow-angle one-dimensional reflection pattern measurement, it is impossible to calculate a perfect diffuse reflection component that diffuses in a hemispherical shape. Also, the measurement direction of the reflection pattern is centered on the regular reflection direction,
In addition, because of the narrow angle, it is also difficult to separate and evaluate a composite reflection pattern in which specular reflection and perfect diffuse reflection overlap.
【００１５】さらにまた、計測に際して棒状放射源を使
用した場合には、その照射ムラの影響でパスラインに変
動があったときには、演算結果に誤差が含まれることに
なる、という問題点がある。Furthermore, when a rod-shaped radiation source is used for measurement, there is a problem that if the pass line fluctuates due to the irradiation unevenness, an error will be included in the calculation result.
【００１６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、塗装材のように鏡面反射成
分と完全拡散反射成分が合成された反射特性を有する被
測定物体の反射率を、棒状放射源に照射ムラがあり且つ
パスラインにも変動がある状態においても高精度に求め
ることを可能にするとともに、被測定物体の表面温度を
高精度に算出することを可能にした物体の放射率及び温
度の測定方法並びにその装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been made in consideration of the problem of reflection of an object to be measured having a reflection characteristic in which a specular reflection component and a perfect diffuse reflection component are combined, such as a coating material. Rate can be obtained with high accuracy even when the rod-shaped radiation source has irradiation unevenness and the path line also fluctuates, and the surface temperature of the measured object can be calculated with high accuracy. An object of the present invention is to obtain a method and an apparatus for measuring the emissivity and temperature of an object.
【００１７】[0017]
（１）本発明に係る物体の放射率測定方法（請求項１記
載）は次の処理工程を有する。 （ａ）被測定物体に平行に配置された棒状放射源により
被測定物体の表面に光を照射する工程。 （ｂ）その反射光の正反射方向を走査角の範囲に含むよ
うに配置された走査型光検出器により、棒状放射源と直
交する平面内における被測定物体の反射強度分布を測定
する工程。 （ｃ）前記棒状放射源と被測定物体との距離及び前記走
査型光検出器と被測定物体との距離をそれぞれ求める工
程。 （ｄ）前記距離に基づいて、前記棒状放射源と被測定物
体との最小距離、被測定物体の走査点及び前記走査型光
検出器の見込み角をそれぞれ求める工程。 （ｅ）前記棒状放射源と被測定物体との最小距離に対応
した前記放射光源の補正全長を求める工程。 （ｆ）前記棒状放射源の前記補正全長並びに前記最小距
離に基づいて被測定物体の各走査点の相対照度を求める
工程。 （ｇ）前記各走査点の相対照度及び前記走査型光検出器
の見込み角に基づいて、前記走査型光検出器の計測値に
完全拡散反射パターンを算出するための補正を施す工
程。 （ｈ）前記補正により求められた完全拡散反射パターン
から完全拡散反射成分の反射強度を求める工程。 （ｉ）前記完全拡散反射パターンに、前記の完全拡散反
射パターンの算出のための補正に対する逆補正を施し
て、前記反射強度分布からその逆補正が施された完全拡
散反射パターンを減算して鏡面性拡散反射成分に対応す
る前記走査型光検出器の計測値を求める工程。 （ｊ）前記最小距離及び被測定物体の走査点に基づい
て、前記の鏡面性拡散反射成分に対応する走査型光検出
器の計測値に、鏡面性拡散反射パターンを得るための補
正を施す工程。 （ｋ）前記補正により求められた鏡面性拡散反射パター
ンから鏡面性拡散反射成分の反射強度を求める工程。 （ｌ）前記完全拡散反射成分の反射強度と前記鏡面性拡
散反射成分の反射強度との和から全反射強度を求め、そ
の全反射強度と前記棒状放射源の輝度から反射率を求
め、そして、その反射率からキルヒホッフの法則を用い
て放射率を求める工程。 （２）本発明に係る温度測定方法（請求項２記載）は、
上記の（１）の放射率測定方法により被測定物体の放射
率を求める工程と、被測定対象物からの放射光の強さを
測定する工程とを有し、前記放射率と前記放射光の強さ
とから被測定物体の表面温度を求める。(1) The emissivity measuring method for an object according to the present invention (described in claim 1) includes the following processing steps. (A) a step of irradiating the surface of the object to be measured with a rod-shaped radiation source arranged parallel to the object to be measured; (B) a step of measuring a reflection intensity distribution of the object to be measured in a plane orthogonal to the rod-shaped radiation source by a scanning photodetector arranged so as to include the specular reflection direction of the reflected light within a scanning angle range. (C) determining a distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured and a distance between the scanning photodetector and the object to be measured, respectively. (D) determining a minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured, a scanning point of the object to be measured, and a prospective angle of the scanning photodetector based on the distance. (E) obtaining a corrected total length of the radiation source corresponding to a minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured. (F) determining a relative illuminance of each scanning point of the measured object based on the corrected total length of the rod-shaped radiation source and the minimum distance. (G) performing a correction for calculating a perfect diffuse reflection pattern on the measured value of the scanning photodetector based on the relative illuminance of each scanning point and the expected angle of the scanning photodetector. (H) calculating the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component from the perfect diffuse reflection pattern obtained by the correction; (I) applying a reverse correction to the correction for calculating the perfect diffuse reflection pattern to the perfect diffuse reflection pattern, and subtracting the reverse diffused perfect diffuse reflection pattern from the reflection intensity distribution to obtain a mirror surface Obtaining a measurement value of the scanning photodetector corresponding to the diffuse reflection component. (J) correcting the measurement value of the scanning photodetector corresponding to the specular diffuse reflection component based on the minimum distance and the scanning point of the measured object to obtain a specular diffuse reflection pattern; . (K) a step of obtaining the reflection intensity of the specular diffuse reflection component from the specular diffuse reflection pattern obtained by the correction. (L) calculating the total reflection intensity from the sum of the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component and the reflection intensity of the specular diffuse reflection component, obtaining a reflectance from the total reflection intensity and the luminance of the rod-shaped radiation source; and A step of obtaining emissivity from the reflectance using Kirchhoff's law. (2) The temperature measuring method according to the present invention (claim 2)
The method includes the step of obtaining the emissivity of the object to be measured by the emissivity measuring method of the above (1), and the step of measuring the intensity of the radiated light from the object to be measured. The surface temperature of the measured object is determined from the strength.
【００１８】（３）本発明に係る放射率測定装置（請求
項３記載）は、被測定物体に平行に配置され、被測定物
体の表面に光を照射する棒状放射源と、その反射光の正
反射方向を走査角の範囲に含むように配置され、棒状放
射源と直交する平面内における被測定物体の反射強度分
布を測定する走査型光検出器と、前記棒状放射源と被測
定物体との距離を求めるための第１の距離計と、前記走
査型光検出器と被測定物体との距離を求めるための第２
の距離計と、上記の（ｄ）〜（ｌ）の演算処理を行う演
算手段とを有する。 （４）本発明に係る温度測定装置（請求項４記載）は、
上記（３）の放射率測定装置を有し、そして、前記放射
率と被測定対象物からの放射光の強さとから被測定物体
の表面温度を求める。(3) An emissivity measuring apparatus according to the present invention (described in claim 3) is arranged in parallel with an object to be measured, and irradiates the surface of the object with light with a rod-shaped radiation source; Scanning photodetector arranged to include the specular reflection direction in the range of the scanning angle, and measuring the reflection intensity distribution of the measured object in a plane orthogonal to the rod-shaped radiation source, and the rod-shaped radiation source and the measured object A first distance meter for determining the distance between the scanning photodetector and the object to be measured.
And a calculation means for performing the calculation processes (d) to (l) described above. (4) The temperature measuring device according to the present invention (claim 4)
The apparatus has the emissivity measuring device of (3) above, and obtains the surface temperature of the measured object from the emissivity and the intensity of the radiated light from the measured object.
【００１９】本発明においては、測定された反射強度分
布を完全拡散反射成分と鏡面性拡散反射成分とに分離し
て、それぞれについて別々の補正及び算出を行ってお
り、このため、反射光の中に完全拡散反射成分及び鏡面
性拡散反射成分が含まれている被測定物体の表面の反射
率、放射率及び温度を高精度、高速及び非接触に測定す
ることが可能となる。更に、本発明においては、棒状放
射源・走査型光検出器計と被測定物体の表面との距離を
それぞれ計測するとともに、その距離に基づいて、棒状
放射源と被測定物体との最小距離、被測定物体の走査点
及び走査型光検出器の見込み角をそれぞれ求めるととも
に、棒状放射源と被測定物体との最小距離に基づいて棒
状放射源の全長を補正し、完全拡散反射成分の反射強度
及び鏡面性拡散反射成分の反射強度を求める際に、その
照度をその補正データに基づいて演算（補正）するよう
にしたので、棒状放射源に照射ムラがあり且つパスライ
ンに変動があるような場合においても、それに起因した
誤差を排除することができ、この点からも、高精度な測
定が可能になっている。In the present invention, the measured reflection intensity distribution is separated into a perfect diffuse reflection component and a specular diffuse reflection component, and each of them is separately corrected and calculated. It is possible to measure the reflectance, emissivity, and temperature of the surface of the object to be measured, which includes a perfect diffuse reflection component and a specular diffuse reflection component, with high accuracy, at high speed, and without contact. Furthermore, in the present invention, the distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured is measured based on the distance between the rod-shaped radiation source / scanning photodetector meter and the surface of the object to be measured. The scanning point of the object to be measured and the expected angle of the scanning photodetector are respectively obtained, and the total length of the rod-shaped radiation source is corrected based on the minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured, and the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component is obtained. When calculating the reflection intensity of the specular diffuse reflection component, the illuminance is calculated (corrected) on the basis of the correction data. Even in such a case, an error caused by the error can be eliminated, and from this point, a highly accurate measurement can be performed.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態に係る
物体の放射率及び温度を測定するための装置の構成図で
ある。図において、被測定物体の表面１は塗装材によっ
て塗装されている。棒状放射源３は電源５と接続され、
被測定物体の表面１と平行に配設される。棒状放射源３
の照射光の強度を直接測定するために、棒状放射源３の
放射方向と平行に光検出器９が配設され、その照射強度
の信号はリレースイッチ１４に送られる。また、棒状放
射源３と被測定物体の表面１との間には、棒状放射源３
から被測定物体の表面１上の反射光測定範囲に照射され
る照射光を遮断できるように遮断装置４が配設されてい
る。遮断装置４の動作は、コントローラ１３により制御
され、この制御データはシャッター信号として演算器８
に送られる。走査型光検出器２は、棒状放射源３を法線
とし、棒状放射源３の中心を含む平面上で、しかも棒状
放射源３から被測定物体の表面１に斜めに照射される照
射光の正反射方向が走査角の中心付近となるように配設
される。走査型光検出器２からは、演算器８に対して角
度トリガ信号が出力される。FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for measuring the emissivity and temperature of an object according to an embodiment of the present invention. In the figure, the surface 1 of the object to be measured is painted with a painting material. The rod-shaped radiation source 3 is connected to a power source 5,
It is arranged parallel to the surface 1 of the measured object. Rod-shaped radiation source 3
In order to directly measure the intensity of the irradiation light, a photodetector 9 is provided in parallel with the radiation direction of the rod-shaped radiation source 3, and the signal of the irradiation intensity is sent to a relay switch 14. A rod-shaped radiation source 3 is provided between the rod-shaped radiation source 3 and the surface 1 of the object to be measured.
A blocking device 4 is provided so as to block the irradiation light from irradiating the reflected light measurement range on the surface 1 of the object to be measured. The operation of the shut-off device 4 is controlled by the controller 13, and this control data is used as a shutter signal by the arithmetic unit 8
Sent to The scanning type photodetector 2 has a rod-shaped radiation source 3 as a normal line, and on a plane including the center of the rod-shaped radiation source 3, and further, irradiates the irradiation light obliquely from the rod-shaped radiation source 3 to the surface 1 of the measured object. It is arranged so that the regular reflection direction is near the center of the scanning angle. An angle trigger signal is output from the scanning photodetector 2 to the calculator 8.
【００２１】また、走査型光検出器２からの反射光信号
がリレースイッチ１４に出力される。リレースイッチ１
４では、光検出器９から入力されたデータ信号と、走査
型光検出器２から入力された反射光信号を切り換えて増
幅器７に出力し、増幅器７は入力された信号を増幅して
演算器８に出力する。また、リレースイッチ１４は切り
換え信号を演算器８に送出し、どちらの信号を送出した
かを演算器８が分かるようにする。なお、棒状放射源３
の光の照射光の強度測定は必ずしも光検出器９を使う必
要はなく、走査型光検出器２の走査範囲に棒状放射源３
を設置し、走査型光検出器２が棒状放射源３の照射光の
強度を直接測定するようにしてもよい。A reflected light signal from the scanning type photodetector 2 is output to a relay switch 14. Relay switch 1
In 4, the data signal input from the photodetector 9 and the reflected light signal input from the scanning type photodetector 2 are switched and output to the amplifier 7, which amplifies the input signal and computes 8 is output. The relay switch 14 sends a switching signal to the computing unit 8 so that the computing unit 8 can know which signal has been sent. The rod-shaped radiation source 3
It is not always necessary to use the photodetector 9 for the measurement of the intensity of the irradiation light of the bar-shaped radiation source 3 in the scanning range of the scanning photodetector 2.
And the scanning photodetector 2 may directly measure the intensity of the irradiation light from the rod-shaped radiation source 3.
【００２２】また、レーザ距離計１５，１６が、図示の
ように、棒状放射源３の長手方向に対して直交する方向
に配置されており、被測定物体の表面１との距離をそれ
ぞれ求めることにより、後述するように、棒状放射源３
と被測定物体との最小距離、被測定物体の走査点及び走
査型光検出器の見込み角がそれぞれ求められる。これら
のレーザ距離計１５，１６の出力は、いずれも演算器８
に入力する。Further, as shown in the figure, laser rangefinders 15 and 16 are arranged in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the rod-shaped radiation source 3 to determine the distance from the surface 1 of the measured object. As described later, the rod-shaped radiation source 3
The minimum distance between the object and the object to be measured, the scanning point of the object to be measured, and the expected angle of the scanning photodetector are obtained. The outputs of these laser rangefinders 15 and 16 are all output to the arithmetic unit 8
To enter.
【００２３】この実施形態は、走査型光検出器２を用い
て、鏡面性拡散反射を含む範囲よりも広角の反射光の強
度を測定することにより、反射パターンの一部から完全
拡散反射の光量を求め、鏡面性拡散反射成分と合わせて
半球上の全反射光量を求めるものである。そして、ま
た、棒状放射源３に照射ムラがあると、パスラインが変
動して被測定物体の表面１が上下方向に変動した場合に
は誤差が生じるが、そのような誤差が生じないように後
述するような補正演算を施す。This embodiment measures the intensity of the reflected light having a wider angle than the range including the specular diffuse reflection by using the scanning type photodetector 2, so that the light amount of the complete diffuse reflection from a part of the reflection pattern is measured. Is calculated, and the total amount of reflected light on the hemisphere is calculated together with the specular diffuse reflection component. If the rod-shaped radiation source 3 has uneven irradiation, an error occurs when the pass line fluctuates and the surface 1 of the object to be measured fluctuates in the vertical direction. A correction operation as described later is performed.
【００２４】図２は図１の演算器８の構成の一例を示す
ブロック図である。図において、タイミングスイッチ９
１は、入力された反射光信号又は照射光の強度のデータ
信号を角度トリガ信号に基づいてサンプリングする。タ
イミングスイッチ９１からサンプリングされて出力され
た光の強度のデータは、Ａ／Ｄ変換器９２によりアナロ
グデータからデジタルデータに変換されて、メモリ切り
換えスイッチ９３に送られる。メモリ切り換えスイッチ
９３は、コントローラ１３から送られたシャッター信
号、及びリレースイッチ１４から送られた切り換え信号
により、入力されたデータをメモリ９４、メモリ９５又
はメモリ９６の該当するメモリに出力する。メモリ９４
は、遮断装置４を開いた状態で測定された反射光＋放射
光の強度の信号がデータとしてサンプリング毎に記憶さ
れる。メモリ９５は、遮断装置４を閉じた状態で測定さ
れた放射光のみの強度の信号がデータとしてサンプリン
グ毎に記憶される。メモリ９６は、光検出器９により測
定された棒状放射源３の放射光の強度の信号がデータと
して記憶される。このとき、メモリ９７，９８にも、タ
イミングスイッチ９１、Ａ／Ｄ変換器９２及びメモリ切
換スイッチ９３を介してレーザ距離計１５，１６からの
計測値が入力して記憶される。メモリ９４〜９８に記憶
されたデータは演算部１００により必要に応じて読み出
されて、後述する演算処理が施される。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the arithmetic unit 8 of FIG. In the figure, the timing switch 9
1 samples the input reflected light signal or the data signal of the intensity of the irradiation light based on the angle trigger signal. The light intensity data sampled and output from the timing switch 91 is converted from analog data to digital data by the A / D converter 92 and sent to the memory changeover switch 93. The memory changeover switch 93 outputs the input data to the corresponding memory of the memory 94, the memory 95, or the memory 96 according to the shutter signal sent from the controller 13 and the changeover signal sent from the relay switch 14. Memory 94
In the example, the signal of the intensity of the reflected light + the emitted light measured with the blocking device 4 opened is stored as data for each sampling. In the memory 95, a signal of the intensity of only the emitted light measured with the blocking device 4 closed is stored as data for each sampling. The memory 96 stores a signal of the intensity of the emitted light of the rod-shaped radiation source 3 measured by the photodetector 9 as data. At this time, the measured values from the laser rangefinders 15 and 16 are also input and stored in the memories 97 and 98 via the timing switch 91, the A / D converter 92, and the memory switch 93. The data stored in the memories 94 to 98 are read out by the arithmetic unit 100 as necessary, and subjected to arithmetic processing described later.
【００２５】図３は演算部１００の演算手順を示した図
である。また、図４は全反射光量を求める演算過程の図
である。ここでは被測定物体の表面１の反射率を求め、
その反射率から放射率及び被測定物体の表面１の温度を
求める方法について説明する。演算部１００は、メモリ
９４及びメモリ９５からデータを入力し、メモリ９５の
値とメモリ９４の値との差をとる（Ｓ１）。これによ
り、反射光のみの光の強度が求められる。これを走査角
毎に演算することで反射強度分布が求められる。走査角
に対応した反射強度分布から１点での反射パターンを合
成するためには、被測定物体の表面１、放射温度計２及
び棒状放射源３の位置関係を考慮し、被測定物体の表面
１上のそれぞれの位置に応じて反射強度補正を行う必要
がある（Ｓ２）。FIG. 3 is a diagram showing a calculation procedure of the calculation unit 100. FIG. 4 is a diagram showing a calculation process for obtaining the total reflected light amount. Here, the reflectance of the surface 1 of the measured object is obtained,
A method for obtaining the emissivity and the temperature of the surface 1 of the measured object from the reflectance will be described. The arithmetic unit 100 receives data from the memories 94 and 95, and calculates a difference between the value of the memory 95 and the value of the memory 94 (S1). As a result, the intensity of only the reflected light is determined. By calculating this for each scanning angle, the reflection intensity distribution is obtained. In order to synthesize a reflection pattern at one point from the reflection intensity distribution corresponding to the scanning angle, the positional relationship among the surface 1, the radiation thermometer 2, and the rod-shaped radiation source 3 of the object to be measured is taken into consideration, and the surface of the object to be measured is taken into account. It is necessary to perform reflection intensity correction in accordance with each position on S1 (S2).
【００２６】そこで、先程求めた反射強度分布から完全
拡散反射パターンを求めるための補正を行う。図５は被
測定物体の表面１、走査型光検出器２及び棒状放射源３
の位置関係を示す図であり、図６は被測定物体の表面１
と棒状放射源３との位置関係を示す図である。被測定物
体の表面１をｘｚ平面とし、棒状放射源３の中心を通る
ｘｚ平面の垂線をｙ軸とする。完全拡散反射の強度補正
項目は次の４項目となる。 （１）棒状放射源３と被測定物体の表面１との距離補正
… l2 （２）棒状放射源３から対象への入射角補正… COSθ2
(XO ) （３）棒状放射源３の長さ補正… ２・ｚ0 （４）走査型光検出器２の見込み角の補正… COSθ
(XO )Therefore, correction is performed to obtain a perfect diffuse reflection pattern from the reflection intensity distribution obtained previously. FIG. 5 shows a surface 1, a scanning photodetector 2, and a rod-shaped radiation source 3 of an object to be measured.
FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between a bar and a rod-shaped radiation source 3. The surface 1 of the measured object is defined as an xz plane, and the perpendicular of the xz plane passing through the center of the rod-shaped radiation source 3 is defined as a y-axis. The intensity correction items for perfect diffuse reflection are the following four items. (1) rod-like radiation source 3 and the distance correction between the surface 1 of the object to be measured ... l 2 (2) incidence angle correction of a rod-shaped radiation source 3 to the target ... COS .theta 2
(X O ) (3) Correction of length of rod-shaped radiation source 3 ... 2 · z 0 (4) Correction of expected angle of scanning photodetector 2 ... COSθ
(X O )
【００２７】まず、（１）〜（３）の要件を加味した補
正について説明する。走査型光検出器２はＸ 軸上をス
キャンするものとし、棒状放射源３の長さを ２・
ｚ0 、棒状放射源３上のある点（ 0 ,h 1 ,z ）から被
測定物体の表面１上の点（ X0 ,0 ,0 ）までの距離をl
、棒状放射源３と被測定物体の表面１との最小距離をh
1 とし、図のようにθ1 、θ2 を定義する。棒状放射源
３の単位長さ当たりの輝度をk とすると、（ X0 ,0 ,0
）方向への輝度は次式で表される。First, the correction in consideration of the requirements (1) to (3) will be described. The scanning photodetector 2 scans on the X axis, and the length of the rod-shaped radiation source 3 is 2 ·
z 0, a distance to a point on the rod-shaped radiation source 3 (0, h 1, z ) from the surface 1 of the object to be measured of the point (X 0, 0, 0) l
, The minimum distance between the rod-shaped radiation source 3 and the surface 1 of the object to be measured is h
1, and θ 1 and θ 2 are defined as shown in the figure. When the brightness per unit length of the rod-shaped radiation source 3 and k, (X 0, 0, 0
The luminance in the direction ()) is expressed by the following equation.
【００２８】[0028]
【数１】 (Equation 1)
【００２９】したがって、（ X0 ,0 ,0 ）における棒状
放射源３の単位長の照度ΔＥは、次式のようになる。Therefore, the illuminance ΔE of the unit length of the rod-shaped radiation source 3 at (X 0 , 0,0) is as follows.
【００３０】[0030]
【数２】 (Equation 2)
【００３１】したがって（ X0 ,0 ,0 ）における棒状放
射源３全体からの照度ＥはＺの関数として次式で表され
る。Therefore, the illuminance E from the whole rod-shaped radiation source 3 at (X 0 , 0,0) is expressed by the following equation as a function of Z.
【００３２】[0032]
【数３】 (Equation 3)
【００３３】これを計算したものが、次式となる。The result of this calculation is as follows.
【００３４】[0034]
【数４】 (Equation 4)
【００３５】さらに（４）の要件を含む最終的な強度補
正式は、走査型光検出器２の各画素がＸ0 の関数として
走査型光検出器２の見込み角θ（対象の法線方向を０
度）で対象を見込む場合には次式により補正される。な
お、ここでは、走査型光検出器２の見込み角θが変わる
とそれに対応する棒状放射源３によるＸ0 の地点も変わ
り、その地点の照度も変わることになるので、地点Ｘ0
の理論上の照度Ｅ（Ｘ0）によって各画素の生データを
基準化することで、各画素の補正データを生成してい
る。Furthermore final intensity correction expression including the requirement (4), the normal direction of the viewing angle of the scanning optical detector 2 theta (target pixel scanning photodetector 2 as a function of X 0 To 0
When the object is expected at (degree), it is corrected by the following equation. Here, point X 0 by a rod radiation source 3 corresponding thereto when the visual angle θ of the scanning optical detector 2 is changed even changed, it means that also changes the illuminance of the point, the point X 0
By correcting the raw data of each pixel by the theoretical illuminance E (X 0 ), correction data of each pixel is generated.
【００３６】[0036]
【数５】 (Equation 5)
【００３７】ところで 上述の演算はパスラインに変動
がない場合の例であるが、棒状光源３に放射ムラがある
場合には、パスラインの変動により誤差が生じるので、
次に述べるような補正演算を行う。反射パターンが完全
拡散性の場合にはパスラインに対する距離と傾きの情報
から各画素に対応した、上記（５）式の中のＸ0 、ｈ1
を幾何学的関係から演算により求め、（５）式のＥを求
める。また、走査型放射温度計２の見込み角θも求め、
画素ごとの補正演算を（６）式に基づいて行う。更に、
棒状放射源３に照射ムラがある場合には、被測定物体の
距離に応じて照度も変化する。即ち、ある距離にあると
き、被測定対象から見て棒状放射源から一様に放射光が
入射していても、距離が例えば近づいた場合には、被測
定対物体から見て棒状放射源の中心部が両端部より暗く
なる傾向が見られる。このため、棒状放射源の積分効果
が強く作用しすぎて見掛けの照度は明るくなってしま
う。これは、棒状放射源の長さＺ0 が長くなったことと
等価である。そこで、予め、各距離での見掛けの棒状放
射源長さＺ0 を求めておき、これを「ｈ1 −ｚ0 のテー
ブル」として登録しておいて、距離に対応したＺ0 を用
いて距離に応じた照度補正を（５）式、（６）式により
行うことにより距離変動に伴う棒状放射源の照射ムラの
影響を排除する。なお、反射パターンが鏡面性拡散反射
の場合には棒状放射源の中心部からの放射光しか検出器
にて検出されないため、棒状放射源の長手方向の照射ム
ラは影響することなく、補正も不要である。The above calculation is an example in the case where there is no variation in the pass line. However, if the rod-shaped light source 3 has uneven radiation, an error occurs due to the variation in the pass line.
The correction calculation described below is performed. If the reflection pattern is completely diffusive, X 0 and h 1 in the above equation (5) corresponding to each pixel are obtained from information on the distance and the inclination with respect to the pass line.
Is calculated from the geometric relationship, and E in the equation (5) is calculated. Further, the expected angle θ of the scanning radiation thermometer 2 is also obtained,
The correction calculation for each pixel is performed based on equation (6). Furthermore,
When the rod-shaped radiation source 3 has uneven irradiation, the illuminance also changes according to the distance to the measured object. That is, at a certain distance, even when radiation is uniformly incident from the rod-shaped radiation source viewed from the object to be measured, when the distance approaches, for example, the rod-shaped radiation source viewed from the measured object The center tends to be darker than both ends. For this reason, the integration effect of the rod-shaped radiation source acts too strongly, and the apparent illuminance becomes bright. This is equivalent to increasing the length Z 0 of the rod-shaped radiation source. Therefore, the apparent rod-shaped radiation source length Z 0 at each distance is determined in advance, and this is registered as a “h 1 −z 0 table”, and the distance is calculated using Z 0 corresponding to the distance. Is corrected by the equations (5) and (6) to eliminate the influence of uneven irradiation of the rod-shaped radiation source due to the distance variation. When the reflection pattern is specular diffuse reflection, only the radiation from the center of the rod-shaped radiation source is detected by the detector, so the irradiation unevenness in the longitudinal direction of the rod-shaped radiation source is not affected and no correction is required. It is.
【００３８】次に、棒状放射源３の放射ムラやパスライ
ンの変動を考慮して、上記の（５）式及び（６）式にお
ける補正係数（θ，Ｘ0 ，ｈ1 ）をレーザ距離計１５，
１６の計測値から求める方法について説明する。Next, taking into account the radiation unevenness of the rod-shaped radiation source 3 and the fluctuation of the pass line, the correction coefficients (θ, X 0 , h 1 ) in the above equations (5) and (6) are calculated by using a laser distance meter. 15,
A method of obtaining from 16 measured values will be described.
【００３９】図７は補正係数を求める際の走査型光検出
器２と距離計測器１５，１６との相対的な位置関係を示
した説明図である。 （ａ）基準線：棒状光源を通る直線ＡＢ、及びそれに垂
直に棒状光源を通る直線ＣＤ。 （ｂ）走査型光検出器２の位置：棒状光源からの距離Ｒ
DS及び直線ＡＢとのなす角β （ｃ）鋼板位置：棒状放射光源からの距離ｈ１及び直線
ＡＢとのなす角α （ｄ）レーザ距離計の位置：直線ＡＢからの距離ｈa ，
ｈb 及び直線ＡＢへ下ろした垂線の足の棒状光源からの
距離ｋa ，ｋb （ｅ）距離補正用パラメータ：ｈ１，Ｘ0 （θ’），θ
（θ’） θ’：走査角 （ｆ）計算に使用する中間パラメータ： ＬS ’：直線ＡＢに垂直に計った棒状光源から鋼板まで
の距離 ＬD ’：直線ＡＢに垂直に計った走査型光検出器から鋼
板までの距離 ｈ2 ：鋼板に垂直に測った走査型光検出器から鋼板ま
での距離FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relative positional relationship between the scanning photodetector 2 and the distance measuring devices 15 and 16 when obtaining the correction coefficient. (A) Reference line: a straight line AB passing through the rod-shaped light source and a straight line CD passing perpendicularly through the rod-shaped light source. (B) Position of the scanning photodetector 2: distance R from the rod-shaped light source
(C) Steel plate position: distance h1 from rod-shaped radiation source and angle α with straight line AB (d) Position of laser rangefinder: distance ha from straight line AB,
hb and distance ka from the rod-shaped light sources perpendicular foot drawn down to a straight line AB, kb (e) Distance correction parameters: h1, X 0 (θ ' ), θ
(Θ ') θ': Scan angle (f) Intermediate parameter used for calculation: LS ': Distance from bar-shaped light source perpendicular to straight line AB to steel plate LD': Scanning light detection perpendicular to straight line AB Distance from detector to steel plate h2: Distance from scanning photodetector measured perpendicular to steel plate to steel plate
【００４０】図８は図７の位置関係に基づいて補正係数
を求める際の処理過程を示したフローチャートである。
ここでは、測定値ｌa ，ｌb 及び既知の定数ＲDS，β，
ｈa，ｈb ，ｋa ，ｋb に基づいて鋼板位置のパラメー
タα，ｈ1 を求め、次にこれらのパラメータに基づいて
補正用パラメータｈ１，Ｘ0 ，θを求める。 ステップＳ２ａ：計測値ｌa ，ｌb から次式により中間
パラメータＬS ’，ＬD ’を求める。FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for obtaining a correction coefficient based on the positional relationship of FIG.
Here, the measured values la and lb and the known constants R DS , β,
ha, hb, ka, parameters of the steel plate position based on kb alpha, seeking h1, then correction parameters h1, X 0 based on these parameters to determine the theta. Step S2a: From the measured values la and lb, intermediate parameters LS 'and LD' are obtained by the following equations.
【００４１】[0041]
【数６】 (Equation 6)
【００４２】ステップＳ２ｂ：中間パラメータＬS ’，
ＬD ’から次式に基づいて鋼板位置α，ｈ１（，ｈ２）
を求める。Step S2b: Intermediate parameter LS ',
From LD ′, the steel sheet position α, h1 (, h2) based on the following equation:
Ask for.
【００４３】[0043]
【数７】 (Equation 7)
【００４４】ステップＳ２ｃ：鋼板位置α，ｈ１及び走
査角θ’から次式基づいて距離補正用パラメータθ，Ｘ
0 を求める。Step S2c: Distance correction parameters θ, X based on the steel plate positions α, h1 and scanning angle θ ′ based on the following equation:
Find 0 .
【数８】 (Equation 8)
【００４５】以上のようにして求められた補正係数補正
係数（θ，Ｘ0 ，ｈ1 ）及び、補正係数ｈ1 に対応した
Ｚ0 を上記の（５）式及び（６）式に代入することによ
り、照度Ｅ及び各画素の補正データを得る際に、棒状放
射源２の照射ムラ及びによる影響を排除することができ
る。The correction coefficient (θ, X 0 , h 1 ) obtained as described above and Z 0 corresponding to the correction coefficient h 1 are substituted into the above equations (5) and (6). Thereby, when obtaining the illuminance E and the correction data of each pixel, it is possible to eliminate the influence of irradiation unevenness of the rod-shaped radiation source 2 and the like.
【００４６】図９は被測定物体の表面１上の完全拡散反
射の角度変換について示した図である。完全拡散反射
は、その反射パターンがランバーシャンであるため、走
査角に対応した被測定物体の表面１上の各反射点におい
て、被測定物体の表面１の垂直方向と測定方向とに挟ま
れる角をそれぞれ求め、それらを合成して、被測定物体
の表面１上の１点（ X0 ,0 ,0 ）における反射パターン
を算出する。この反射パターンには鏡面性拡散反射によ
る反射パターンも含まれている。完全拡散反射パターン
は円として合成されているので、反射パターンの内、円
に対応する部分が完全拡散反射による反射パターンであ
る。したがって、この円に対応する部分を完全拡散反射
パターンとして把握し、この完全拡散反射パターンをθ
の関数として積分し、完全拡散反射成分の反射強度を算
出する（Ｓ３）。なお、ここでは、反射パターンの円に
相当する部分（：明らかに鏡面性拡散反射部分を含んで
いない箇所）を選んで、その部分から円の直径を求め
て、その直径によって特定される円、即ち完全拡散反射
パターンについて上述のように積分（−π／２〜＋π／
２）をすることにより、完全拡散反射成分の反射強度を
算出している。FIG. 9 is a diagram showing the angle conversion of perfect diffuse reflection on the surface 1 of the measured object. In the perfect diffuse reflection, since the reflection pattern is Lambertian, at each reflection point on the surface 1 of the measured object corresponding to the scanning angle, the angle between the vertical direction of the surface 1 of the measured object and the measuring direction. the calculated respectively, by combining them, and calculates the reflection pattern at one point on the surface 1 of the object to be measured (X 0, 0, 0) . This reflection pattern includes a reflection pattern by specular diffuse reflection. Since the perfect diffuse reflection pattern is synthesized as a circle, a portion of the reflection pattern corresponding to the circle is a reflection pattern by perfect diffuse reflection. Therefore, the part corresponding to this circle is grasped as a perfect diffuse reflection pattern, and this perfect diffuse reflection pattern is represented by θ.
And the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component is calculated (S3). Here, a portion corresponding to the circle of the reflection pattern (a portion that clearly does not include the specular diffuse reflection portion) is selected, the diameter of the circle is determined from the portion, and a circle specified by the diameter is obtained. That is, the integral (−π / 2 to + π /
By performing 2), the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component is calculated.
【００４７】上記のようにして完全拡散反射パターンが
導き出されると、次に鏡面性拡散反射パターンを求める
ための反射強度補正を行う。先に求めた反射強度分
布（：Ｓ１において求めた反射強度分布）から、完全拡
散反射パターンである円に対応する部分を分離する。こ
こでは、完全拡散反射パターンが完全拡散反射のための
補正がされているので、その完全拡散反射パターンを、
上記の（６）式において、完全拡散反射の逆補正を行っ
て、完全拡散反射に相当する各画素の生データを生成
し、走査型光検出器２で計測される強度分布（図４のＳ
４の斜線部分参照）に戻してから上記の分離処理を行う
（Ｓ４）。When the perfect diffuse reflection pattern is derived as described above, a reflection intensity correction for obtaining a specular diffuse reflection pattern is performed. A portion corresponding to a circle which is a perfect diffuse reflection pattern is separated from the reflection intensity distribution obtained previously (the reflection intensity distribution obtained in S1). Here, since the perfect diffuse reflection pattern is corrected for perfect diffuse reflection, the perfect diffuse reflection pattern is
In the above equation (6), reverse correction of perfect diffuse reflection is performed to generate raw data of each pixel corresponding to perfect diffuse reflection, and the intensity distribution measured by the scanning photodetector 2 (S in FIG. 4)
4 (see the hatched portion), and the above separation processing is performed (S4).
【００４８】ところで、鏡面性拡散反射の場合には、走
査型光検出器２で検出される反射光は棒状放射源３の中
心部から照射された光による寄与がほとんどのため、放
射源は点放射源として扱うことにして強度補正を行う
（Ｓ５）。点（ X0 ,0 ,0 ）における照度は、放射源輝
度をｋとして次式で表される。In the case of specular diffuse reflection, most of the reflected light detected by the scanning type photodetector 2 is contributed by light emitted from the center of the rod-shaped radiation source 3, so that the radiation source is a point. The intensity is corrected by treating it as a radiation source (S5). Illuminance at the point (X 0, 0, 0) is expressed by the following formula a radiation source intensity as k.
【００４９】[0049]
【数９】 (Equation 9)
【００５０】ここでの補正項目は （１）棒状放射源３と被測定物体の表面１との距離補正
… L2 （２）棒状放射源３から被測定物体の表面１への入射角
補正… COSθ2a(XO ) である。さらに次の補正を加える。 （３）被測定物体の表面１から走査型光検出器２への出
射角補正… COSθ(XO ) 以上（１）〜（３）の要件を加味した補正式は次式のよ
うになる。The correction items here are (1) distance correction between the rod-shaped radiation source 3 and the surface 1 of the measured object ... L 2 (2) correction of the incident angle from the rod-shaped radiation source 3 to the surface 1 of the measured object ... COSθ 2a (X O ). Further, the following correction is made. (3) Outgoing angle correction from the surface 1 of the measured object to the scanning photodetector 2... COSθ (X O ) The correction formula taking into account the above requirements (1) to (3) is as follows.
【００５１】[0051]
【数１０】 (Equation 10)
【００５２】図１０は被測定物体の表面１上の鏡面性拡
散反射の角度変換について示した図である。走査角に対
応した被測定物体上の各反射点における正反射方向と測
定方向の挟む角を求め合成し、被測定物体の表面１の１
点（ X0 ,0 ,0 ）における鏡面性拡散反射パターンを算
出する。FIG. 10 is a diagram showing the angle conversion of the specular diffuse reflection on the surface 1 of the measured object. The angle between the specular reflection direction and the measurement direction at each reflection point on the measured object corresponding to the scanning angle is obtained and synthesized, and the angle of the surface 1 of the measured object is calculated.
Calculating a specular diffuse reflection pattern at the point (X 0, 0, 0) .
【００５３】鏡面性拡散反射パターンが求められると、
これをθの関数として積分する（Ｓ６）。これにより鏡
面性拡散反射成分の反射強度が導かれる。先程求めた完
全拡散反射成分の反射強度と鏡面性拡散反射成分の反射
強度との和が、全反射光量（全反射強度）となる（Ｓ
７）。When a specular diffuse reflection pattern is required,
This is integrated as a function of θ (S6). Thereby, the reflection intensity of the specular diffuse reflection component is derived. The sum of the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component and the reflection intensity of the specular diffuse reflection component obtained earlier becomes the total reflection light amount (total reflection intensity) (S
7).
【００５４】メモリ９６に記憶される棒状放射源３の放
射強度を演算し（Ｓ８）、これと全反射光量との比から
反射率を求める。また、求めた放射率と、上述したキル
ヒホッフの式から放射率を求めることができる（Ｓ
９）。メモリ９５に入力された放射光のみの光の強度及
び放射率に基づいて、被測定物体の表面１の温度が求め
られる（Ｓ１０）。The radiation intensity of the rod-shaped radiation source 3 stored in the memory 96 is calculated (S8), and the reflectance is obtained from the ratio of this to the total reflected light amount. Further, the emissivity can be obtained from the obtained emissivity and the Kirchhoff equation described above (S
9). The temperature of the surface 1 of the measured object is determined based on the intensity and emissivity of only the emitted light input to the memory 95 (S10).
【００５５】ここで、上述の棒状放射源３の概要を説明
する。図１１はその詳細を示した構成図である。図にお
いて、６１は石英棒、６２はハロゲン光源、６３はハロ
ゲンバルブ、６４は金メッキミラー、６５はチョッパ、
６６はライトガイドである。石英棒６１の表面はショッ
トブラストにより粗面加工されており、＃８０（８０番
粗さ）とされている。ハロゲン光源６２は赤外光の放射
が可能な光源としてのハロゲンバルブ６３を有してい
る。ハロゲンバルブ６３の背面には金メッキミラー６４
が設けられ、赤外線を効率良く反射している。ハロゲン
バルブ６３の前面にはチョッパ６５が設けられており、
光源を高速でオン・オフ可能にしている。Here, the outline of the rod-shaped radiation source 3 will be described. FIG. 11 is a configuration diagram showing the details. In the figure, 61 is a quartz rod, 62 is a halogen light source, 63 is a halogen bulb, 64 is a gold-plated mirror, 65 is a chopper,
66 is a light guide. The surface of the quartz rod 61 is roughened by shot blasting and is set to # 80 (No. 80 roughness). The halogen light source 62 has a halogen bulb 63 as a light source capable of emitting infrared light. A gold-plated mirror 64 is provided on the back of the halogen bulb 63.
Are provided, and reflect infrared rays efficiently. A chopper 65 is provided on the front surface of the halogen bulb 63,
The light source can be turned on and off at high speed.
【００５６】ハロゲン光源６２からの赤外光は、ライト
ガイド６６を介して石英棒６１の端面より石英棒６１の
内部に投射される。石英棒６１に入射した赤外光は、石
英棒６１の表面から放射されるが、表面が粗面になって
いるので、乱反射され、指向性のない拡散光となって放
射されるようにする。しかしながら、石英棒６１の中心
部では指向性のない放射が実現されても、その端面の赤
外光が入射することから、両端に近づくにつれて棒の中
心側に指向性を若干ではあるが、持つようになる。した
がって、最小距離が充分大きければ均一の放射が観察さ
れるが、最小距離が小さくなると、両端面から中央部に
いくに従って暗くなる。従って、棒状光源３においては
照射ムラが起きることになる。その対策は上述のとおり
である。The infrared light from the halogen light source 62 is projected from the end face of the quartz rod 61 through the light guide 66 into the quartz rod 61. The infrared light incident on the quartz rod 61 is radiated from the surface of the quartz rod 61. However, since the surface is rough, the infrared light is diffusely reflected and is radiated as diffused light having no directivity. . However, even when radiation having no directivity is realized at the center of the quartz rod 61, since the infrared light on the end face is incident, the directivity slightly increases toward the center of the rod as it approaches both ends. Become like Therefore, when the minimum distance is sufficiently large, uniform radiation is observed. However, when the minimum distance is small, the light becomes darker from both end faces toward the center. Therefore, irradiation unevenness occurs in the rod-shaped light source 3. The measures are as described above.
【００５７】図１２は図１の測定装置によりカラー鋼板
の１次元反射パターンを測定したときの結果を示す図で
ある。サンプルは図２０で測定したものと同じものを用
いている。反射パターンの一部に完全拡散反射が現れて
いるのが分かる。また、棒状放射源３を使用するため、
上記の（４）式で表される棒状光源の長手方向の積分効
果があり、図２０と比較して、完全拡散反射が強調され
ている。これにより完全拡散反射の測定精度が向上し、
反射率測定精度が向上する。FIG. 12 is a view showing a result obtained when a one-dimensional reflection pattern of a color steel plate is measured by the measuring apparatus of FIG. The same sample as that measured in FIG. 20 is used. It can be seen that perfect diffuse reflection appears in a part of the reflection pattern. In addition, since the rod-shaped radiation source 3 is used,
There is an integration effect in the longitudinal direction of the rod-shaped light source represented by the above equation (4), and perfect diffuse reflection is emphasized as compared with FIG. This improves the measurement accuracy of perfect diffuse reflection,
Reflectivity measurement accuracy is improved.
【００５８】また、図１３は図１の測定装置により、カ
ラー鋼板の温度をオフライン測定したときの結果を示す
図である。温度測定値の比較には、カラー鋼板に溶接し
た熱電対の指示値を用いた。また、温度測定値は測定し
た反射率値及び放射率値を用いて求めた値である。測定
の結果、±１℃の温度精度であり、高精度な温度測定が
可能である。FIG. 13 is a view showing the result of off-line measurement of the temperature of a color steel plate by the measuring apparatus of FIG. For the comparison of the measured temperature values, the indicated values of the thermocouples welded to the color steel plates were used. The measured temperature value is a value obtained by using the measured reflectance value and emissivity value. As a result of the measurement, the temperature accuracy is ± 1 ° C., and a highly accurate temperature measurement is possible.
【００５９】また、図１４は図１の測定装置によりパス
ラインが変動させときの実験結果の一例を示す図であ
る。カラー鋼板サンプルを距離２００〜４００ｍｍの範
囲で距離変動させたときの放射率測定結果の変化を、距
離３００ｍｍの時の測定値を基準に評価し、そこから２
００℃の鋼板の温度測定に適用した場合の誤差を評価し
た。補正が十分働いていずれも十分な精度が得られてい
る。FIG. 14 is a view showing an example of an experimental result when the pass line is varied by the measuring apparatus of FIG. A change in the emissivity measurement result when the color steel sheet sample was varied in the range of a distance of 200 to 400 mm was evaluated based on the measured value at a distance of 300 mm.
The error when applied to temperature measurement of a steel sheet at 00 ° C. was evaluated. Correction worked well and sufficient accuracy was obtained in each case.
【００６０】また、図１５は図１４と同様にして距離は
３００ｍｍに固定したまま、棒状放射源長手方向とは垂
直方向に傾きを変化させた場合の同様に評価した誤差を
示した図である。FIG. 15 is a diagram showing errors evaluated similarly when the inclination is changed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped radiation source while the distance is fixed at 300 mm as in FIG. .
【００６１】ところで、本発明は塗装された物体だけで
なく、塗装前の物体についても適用可能である。The present invention is applicable not only to painted objects but also to objects before painting.
【００６２】[0062]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、反射強度
分布を完全拡散反射パターンと鏡面性拡散反射パターン
とに分離して、それぞれについて別々の補正及び算出を
行うため、反射光の中に完全拡散反射成分及び鏡面性拡
散反射成分が含まれている被測定物体の表面の放射率及
び温度を高精度、高速及び非接触に測定することが可能
となる。更に、本発明においては、棒状放射源・走査型
光検出器計と被測定物体の表面との距離をそれぞれ計測
するとともに、その距離に基づいて、棒状放射源と被測
定物体との最小距離、被測定物体の走査点、走査型光検
出器の見込み角及び棒状放射源の長さをそれぞれ補正す
るようにしたので、棒状放射源に放射ムラがあり且つパ
スラインに変動があるような場合においてもそれに起因
した誤差を排除することができ、この点からも、高精度
な測定が可能になっている。このため、パスラインの変
動が大きい表面処理鋼板ラインへの適用が可能になって
おり、歩留まりの向上、品質の向上が期待できる。As described above, according to the present invention, the reflection intensity distribution is separated into a perfect diffuse reflection pattern and a specular diffuse reflection pattern, and each correction and calculation are performed separately. It is possible to measure the emissivity and temperature of the surface of the object to be measured, which contains the perfect diffuse reflection component and the specular diffuse reflection component, with high accuracy, at high speed, and without contact. Furthermore, in the present invention, the distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured is measured based on the distance between the rod-shaped radiation source / scanning photodetector meter and the surface of the object to be measured. Since the scanning point of the object to be measured, the expected angle of the scanning photodetector, and the length of the rod-shaped radiation source are each corrected, in the case where the rod-shaped radiation source has uneven radiation and the path line has fluctuations, In addition, the error caused by this can be eliminated, and from this point, highly accurate measurement is possible. For this reason, it is possible to apply the method to a surface-treated steel sheet line in which the fluctuation of the pass line is large, and an improvement in yield and an improvement in quality can be expected.
【図１】本発明の一実施形態に係る物体の放射率及び温
度の測定装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for measuring emissivity and temperature of an object according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の演算器の一構成例を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a computing unit in FIG.
【図３】図２の演算部の演算手順を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a calculation procedure of a calculation unit in FIG. 2;
【図４】全反射光量を求める演算過程の図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a calculation process of obtaining a total reflection light amount.
【図５】被測定物体の表面１上の点、走査型光検出器及
び棒状放射源の位置関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a point on a surface 1 of a measured object, a scanning photodetector, and a rod-shaped radiation source.
【図６】被測定物体の表面１上の点と棒状放射源との位
置関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between a point on the surface 1 of the measured object and a rod-shaped radiation source.
【図７】パスラインが変動した際に、棒状放射源と被測
定物体との最小距離、被測定物体の走査点及び走査型光
検出器の見込み角の補正値を求めるの関係を示した図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a path distance and a correction value of a minimum distance between a rod-shaped radiation source and an object to be measured, a scanning point of the object to be measured, and a correction value of an expected angle of a scanning photodetector. It is.
【図８】図７における補正値を求める処理過程を示した
ブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a process of obtaining a correction value in FIG. 7;
【図９】完全拡散反射の角度変換について示した図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing angle conversion of perfect diffuse reflection.
【図１０】鏡面性拡散反射の角度変換について示した図
である。FIG. 10 is a diagram showing angle conversion of specular diffuse reflection.
【図１１】図１の棒状放射源の構成を示した図である。11 is a diagram showing a configuration of the rod-shaped radiation source of FIG.
【図１２】カラー鋼板を測定した１次元反射パターン図
である。FIG. 12 is a one-dimensional reflection pattern diagram obtained by measuring a color steel plate.
【図１３】カラー鋼板の温度をオフライン測定した結果
を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the result of off-line measurement of the temperature of a color steel plate.
【図１４】パスラインを変動させときの図１の測定装置
による測定結果の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained by the measurement device of FIG. 1 when a pass line is varied.
【図１５】図１４と同様にして距離は３００ｍｍに固定
したまま、棒状放射源長手方向とは垂直方向に傾きを変
化させた場合に同様に評価した誤差を示した図である。FIG. 15 is a view showing errors similarly evaluated when the inclination is changed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped radiation source while the distance is fixed to 300 mm as in FIG.
【図１６】従来例１に係る反射率測定装置の模式図であ
る。FIG. 16 is a schematic diagram of a reflectance measuring apparatus according to Conventional Example 1.
【図１７】従来例２に係る反射率測定装置の模式図であ
る。FIG. 17 is a schematic diagram of a reflectance measuring apparatus according to Conventional Example 2.
【図１８】従来例３に係る放射式温度測定装置の模式図
である。FIG. 18 is a schematic diagram of a radiation temperature measuring device according to Conventional Example 3.
【図１９】従来例４に係る放射式温度測定装置の模式図
である。FIG. 19 is a schematic diagram of a radiation temperature measuring device according to Conventional Example 4.
【図２０】塗装表面にレーザ光を照射したときの１次元
反射パターン図と拡大図である。FIG. 20 is a one-dimensional reflection pattern diagram and an enlarged diagram when a coating surface is irradiated with laser light.
【図２１】鏡面性拡散反射を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing specular diffuse reflection.
【図２２】完全拡散反射を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing perfect diffuse reflection.
１ 被測定物体の表面 ２ 走査型光検出器 ３ 棒状放射源 ４ 遮光装置 ５ 電源 ７ 増幅器 ８ 演算器 ９ 光検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface of the object to be measured 2 Scanning photodetector 3 Bar-shaped radiation source 4 Shielding device 5 Power supply 7 Amplifier 8 Computing unit 9 Photodetector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 俊樹 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Toshiki Manabe 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd.
Claims (4)
源により被測定物体の表面に光を照射する工程と、 その反射光の正反射方向を走査角の範囲に含むように配
置された走査型光検出器により、棒状放射源と直交する
平面内における被測定物体の反射強度分布を測定する工
程と、 前記棒状放射源と被測定物体との距離及び前記走査型光
検出器と被測定物体との距離をそれぞれ求める工程と、 前記距離に基づいて、前記棒状放射源と被測定物体との
最小距離、被測定物体の走査点及び前記走査型光検出器
の見込み角をそれぞれ求める工程と、 前記棒状放射源と被測定物体との最小距離に対応した前
記放射光源の補正全長を求める工程と、 前記棒状放射源の前記補正全長並びに前記最小距離に基
づいて被測定物体の各走査点の相対照度を求める工程
と、 前記各走査点の相対照度及び前記走査型光検出器の見込
み角に基づいて、前記走査型光検出器の計測値に完全拡
散反射パターンを算出するための補正を施す工程と、 前記補正により求められた完全拡散反射パターンから完
全拡散反射成分の反射強度を求める工程と、 前記完全拡散反射パターンに、前記の完全反射パターン
の算出のための補正に対する逆補正を施して、前記反射
強度分布からその逆補正が施された完全拡散反射パター
ンを減算して鏡面性拡散反射成分に対応する前記走査型
光検出器の計測値を求める工程と、 前記最小距離及び被測定物体の走査点に基づいて、前記
の鏡面性拡散反射成分に対応する走査型光検出器の計測
値に、鏡面性拡散パターンを得るための補正を施す工程
と、 前記補正により求められた鏡面性拡散反射パターンから
鏡面性反射成分の反射強度を求める工程と、 前記完全拡散反射成分の反射強度と前記鏡面性拡散反射
成分の反射強度との和から全反射強度を求め、その全反
射強度と前記棒状放射源の輝度から反射率を求め、そし
て、その反射率からキルヒホッフの法則を用いて放射率
を求める工程とを有することを特徴とする物体の放射率
測定方法。1. A step of irradiating a surface of an object to be measured with light by a rod-shaped radiation source arranged in parallel with the object to be measured, and arranged so as to include a regular reflection direction of the reflected light within a scanning angle range. A step of measuring a reflection intensity distribution of the object to be measured in a plane orthogonal to the rod-shaped radiation source by a scanning light detector; anda distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured and the scanning light detector and the measured light. A step of obtaining a distance to the object, and a step of obtaining a minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured, a scanning point of the object to be measured, and a prospective angle of the scanning photodetector, based on the distance. Obtaining a corrected total length of the radiation light source corresponding to the minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured; anda step of calculating each of the scanning points of the measured object based on the corrected total length and the minimum distance of the rod-shaped radiation source. Find relative illuminance And correcting the measured value of the scanning photodetector to calculate a perfect diffuse reflection pattern based on the relative illuminance of each scanning point and the expected angle of the scanning photodetector, Calculating the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component from the perfect diffuse reflection pattern obtained by the correction; and applying the inverse correction to the correction for calculating the perfect reflection pattern to the perfect diffuse reflection pattern, Subtracting the perfect diffuse reflection pattern subjected to the inverse correction from the distribution to obtain a measurement value of the scanning photodetector corresponding to the specular diffuse reflection component, and scanning the minimum distance and the scanning point of the measured object. Applying a correction for obtaining a specular diffusion pattern to the measurement value of the scanning photodetector corresponding to the specular diffuse reflection component, based on the specularity obtained by the correction Calculating the reflection intensity of the specular reflection component from the diffuse reflection pattern, and calculating the total reflection intensity from the sum of the reflection intensity of the perfect diffusion reflection component and the reflection intensity of the specular diffusion reflection component, and calculating the total reflection intensity and the Determining a reflectance from the luminance of the rod-shaped radiation source, and determining an emissivity from the reflectance using Kirchhoff's law.
より被測定物体の放射率を求める工程と、被測定対象物
からの放射光の強さを測定する工程とを有し、前記放射
率と前記放射光の強さとから被測定物体の表面温度を求
めることを特徴とする物体の温度測定方法。2. The method according to claim 1, further comprising: determining an emissivity of the object to be measured by the method of measuring an emissivity of the object; and measuring an intensity of light emitted from the object to be measured. A method for measuring the temperature of an object, comprising determining a surface temperature of the object to be measured from the ratio and the intensity of the emitted light.
体の表面に光を照射する棒状放射源と、 その反射光の正反射方向を走査角の範囲に含むように配
置され、棒状放射源と直交する平面内における被測定物
体の反射強度分布を測定する走査型光検出器と、 前記棒状放射源と被測定物体との距離を求めるための第
１の距離計と、 前記走査型光検出器と被測定物体との距離を求めるため
の第２の距離計と、 前記第１の距離計及び前記第２の距離計の出力に基づい
て、前記棒状放射源と被測定物体との最小距離、被測定
物体の走査点及び前記走査型光検出器の見込み角をそれ
ぞれ求め、 前記棒状放射源と被測定物体との最小距離に対応した前
記放射光源の補正全長を求め、 前記棒状放射源の前記補正全長並びに前記最小距離に基
づいて被測定物体の各走査点の相対照度を求め、 前記各走査点の相対照度及び前記走査型光検出器の見込
み角に基づいて、前記走査型光検出器の計測値に完全拡
散反射パターンを算出するための補正を施し、 前記補正により求められた完全拡散反射パターンから完
全拡散反射成分の反射強度を求め、 前記完全拡散反射パターンに、前記の完全反射パターン
の算出のための補正に対する逆補正を施して、前記反射
強度分布からその逆補正が施された完全拡散反射パター
ンを減算して鏡面性拡散反射成分に対応する前記走査型
光検出器の計測値を求め、 前記最小距離及び被測定物体の走査点に基づいて、前記
の鏡面性拡散反射成分に対応する走査型光検出器の計測
値に、鏡面性拡散パターンを得るための補正を施し、 前記鏡面性拡散反射パターンから鏡面性反射成分の反射
強度を求め、 前記完全拡散反射成分の反射強度と前記鏡面性拡散反射
成分の反射強度との和から全反射強度を求め、その全反
射強度と前記棒状放射源の輝度から反射率を求め、そし
て、その反射率からキルヒホッフの法則を用いて放射率
を求める、という各演算処理を行う演算手段とを有する
ことを特徴とする物体の放射率測定装置。3. A rod-shaped radiation source arranged parallel to the object to be measured and irradiating light to the surface of the object to be measured, and a rod-shaped radiation source arranged so as to include the regular reflection direction of the reflected light within a scanning angle range. A scanning light detector for measuring a reflection intensity distribution of the object to be measured in a plane orthogonal to the source; a first distance meter for determining a distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured; A second distance meter for determining a distance between the detector and the object to be measured; and a minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured based on outputs of the first distance meter and the second distance meter. A distance, a scanning point of the object to be measured, and a prospective angle of the scanning photodetector, respectively; a correction total length of the radiation light source corresponding to a minimum distance between the rod-shaped radiation source and the object to be measured; The measured object based on the corrected total length and the minimum distance Determining the relative illuminance of each scanning point of the body, and calculating a perfect diffuse reflection pattern on the measured value of the scanning photodetector based on the relative illuminance of each scanning point and the prospective angle of the scanning photodetector. Is performed, and the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component is obtained from the perfect diffuse reflection pattern obtained by the correction, and the perfect diffuse reflection pattern is subjected to inverse correction to the correction for calculating the perfect reflection pattern. Subtracting the inversely corrected perfect diffuse reflection pattern from the reflection intensity distribution to obtain a measurement value of the scanning photodetector corresponding to the specular diffuse reflection component, and scanning the minimum distance and the object to be measured. Based on the points, the measurement value of the scanning photodetector corresponding to the specular diffuse reflection component is subjected to correction for obtaining a specular diffuse pattern, and the specular diffuse reflection pattern The total reflection intensity is obtained from the sum of the reflection intensity of the perfect diffuse reflection component and the reflection intensity of the specular diffuse reflection component, and the reflectance is obtained from the total reflection intensity and the luminance of the rod-shaped radiation source. And estimating the emissivity from the reflectance using Kirchhoff's law.
前記放射率と被測定対象物からの放射光の強さとから被
測定物体の表面温度を求めることを特徴とする物体の温
度測定装置。4. An emissivity measuring apparatus according to claim 3,
An object temperature measuring apparatus, wherein a surface temperature of an object to be measured is obtained from the emissivity and the intensity of light emitted from the object to be measured.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34877796A JP3324426B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Method and apparatus for measuring temperature of object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34877796A JP3324426B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Method and apparatus for measuring temperature of object |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185691A true JPH10185691A (en) | 1998-07-14 |
| JP3324426B2 JP3324426B2 (en) | 2002-09-17 |
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|---|---|---|---|
| JP34877796A Expired - Fee Related JP3324426B2 (en) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | Method and apparatus for measuring temperature of object |
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|---|---|
| JP (1) | JP3324426B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4574798B2 (en) * | 2000-05-16 | 2010-11-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Reflective sheet evaluation method and brightness measuring apparatus |
| WO2018119573A1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 沈阳泰合冶金测控技术有限公司 | Surface temperature and emissivity measurement device and measurement method |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34877796A patent/JP3324426B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4574798B2 (en) * | 2000-05-16 | 2010-11-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Reflective sheet evaluation method and brightness measuring apparatus |
| WO2018119573A1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 沈阳泰合冶金测控技术有限公司 | Surface temperature and emissivity measurement device and measurement method |
| US11047739B2 (en) | 2016-12-26 | 2021-06-29 | Shenyang Taihe Metallurgical Measurement And Control Technologies Co., Ltd. | Measurement device and measurement method for measuring temperature and emissivity of a measured surface |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3324426B2 (en) | 2002-09-17 |
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