JPH1033707A - 被測定物の温度分布計測方法及び温度分布計測装置 - Google Patents

被測定物の温度分布計測方法及び温度分布計測装置

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JPH1033707A
JPH1033707A JP8195895A JP19589596A JPH1033707A JP H1033707 A JPH1033707 A JP H1033707A JP 8195895 A JP8195895 A JP 8195895A JP 19589596 A JP19589596 A JP 19589596A JP H1033707 A JPH1033707 A JP H1033707A
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JP
Japan
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address
temperature distribution
measured
infrared detector
dust
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Application number
JP8195895A
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English (en)
Inventor
Hideo Matsushiro
英夫 松城
Yoshikazu Kawabe
義和 川邉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみピット内の温度分布計測の処理時間を短
くし、かつアドレス毎の温度分布におけるアドレス位置
の精度を向上を図る。 【解決手段】 ごみ平滑化面1bを作成し、ごみ平滑化
面1bの赤外線検出器3を原点とする極座標から各アド
レス2の領域を映した画像データの画素を抽出し、アド
レス毎の温度分布を演算する温度分布演算処理部を温度
分布計測装置内に設けることによって、より実際のごみ
堆積に近い座標演算を、従来のような繰り返し演算の処
理を必要とせずに、行うことができる。したがって、処
理時間を短くし、かつアドレス毎の温度分布におけるア
ドレス位置の精度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピット内のごみや
巨大空間に収容された被測定物の温度分布計測法及びそ
れらの温度分布計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ごみピット内の温度の監視や火災
の監視はサーモビュアまたは赤外線カメラ等が用いら
れ、これらの計測器の情報を表示したディスプレイを監
視員が監視していた。
【0003】また、計測器が異常な温度を検出した場
合、その位置を知るための方法として特公平7−635
15公報に示されているようなものがある。すなわち、
これは図10に示すように、計測器oの設置された位置
の垂直軸に対する高温検出用の画素pの角度データを基
にして、計測器oからの距離rを変化させながら随時X
YZ座標を下記に示す式で演算し、このXY座標に相当
するごみの実測による表面高さとZから演算によって得
られる演算高さとがほぼ一致したときに、三次元座標を
決定するものである。
【0004】X=r×COS γ×TAN β Y=r×COS γ Z=r×COS γ×TAN α 上記の方法は、計測器oから得られる画像上の特定の画
素pに関する座標演算には有効な方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、図4に示すように、ごみピット内でアド
レス毎にごみ高さが異なる場合に、ごみのアドレス毎の
温度分布を知るには、計測器oからの距離rを変化させ
る繰り返し演算を計測器oから得られた画像の全画素に
ついて行わなければならず、計測には多大な処理時間が
必要であった。
【0006】通常、ごみピット内の温度分布の計測によ
って異常高温や火災などの検出をする際には、早期検出
が必要条件となり、温度分布計測には高速処理が要求さ
れる。
【0007】また、計測器oからの距離rを変化させた
ときに演算される演算高さと、アドレス毎の実測による
ごみ表面の高さを比較した場合、ごみの堆積状況は図4
に示すような状況でしか判断できず、なだらかに高さが
変化する実際のごみの堆積状況とは異なった演算処理に
なり、アドレス位置の精度が低下するという課題があっ
た。
【0008】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、処理時間が短く、アドレス毎の温度分布
におけるアドレス位置の精度の高い温度分布計測方法を
提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、被測定物のアドレス毎の実測高さ表面の三
次元空間座標を赤外線検出器の設置位置を原点とする極
座標に変換し、この極座標から前記アドレス毎の領域を
映した前記赤外線検出器による画像データの画素を、前
記アドレスの位置が前記赤外線検出器から遠い順に抽出
して、前記アドレス毎の温度分布を演算するようにした
ものであり、この構成によって、空間座標演算時におけ
る繰り返し計算がなくなり、処理時間を短くすることが
でき、すばやく被測定物の表面温度分布を測定すること
ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】請求項1及び2に記載の発明は、
赤外線検出器を被測定物の収容空間上方に配置し、温度
分布演算処理部によって、赤外線検出器によって得られ
た画像データを温度換算するとともに、収容空間の水平
面のアドレス毎に得られる被測定物の実測高さ表面の三
次元空間座標を赤外線検出器の位置を原点とする極座標
に変換し、この極座標からアドレス毎の領域を映した画
像データの画素を、アドレスの位置が赤外線検出器から
遠い順に抽出して、アドレス毎の温度分布を演算するよ
うにしたものであり、これによって、被測定物の温度分
布をすばやく計測することが可能になる。
【0011】また、請求項3に記載の発明は、被測定物
の実測高さ表面を平滑化処理し、この被測定物平滑化面
を三次元空間座標とし、この座標を極座標に変換して演
算するようにしたものであり、これによって、より実際
の被測定物の堆積状況に近いなだらかな座標演算が可能
となり、アドレス毎の温度分布をきめ細かく計測するこ
とができる。
【0012】また、請求項4に記載の発明は、赤外線検
出器を複数個設け、被測定物表面の三次元空間座標を各
々赤外線検出器の設置位置を原点とする複数個の極座標
に変換するとともに、これらの各々極座標からアドレス
毎の領域を映した画像データの画素を、アドレスの位置
が各々赤外線検出器から遠い順に抽出して、アドレス毎
の温度分布を演算するようにしたものであり、これによ
って、被測定物のどのアドレス位置にある温度も正確に
計測することができる。
【0013】以下、本発明の温度分布計測装置の実施の
形態について図面を参照して説明する。
【0014】(実施の形態1)図1において、1はごみ
ピット内に収容されたごみ(被測定物)であり、ごみ表
面1aが凹凸状になって堆積されている。1bはごみ表
面1aを後述する方法で作成区画したごみ平滑化面(被
測定物平滑化面)である。2はアドレスであり、ごみピ
ット内の水平面を直行した線で区切り所定の範囲に分割
する領域のことである。ここでは、アドレス2によっ
て、ごみピット内、すなわちごみ表面1aを6×25=
150の領域に区切るようにしており、図2に示すよう
に、アドレス2にはアドレス毎に番号1,2,3,……
150が付けられている。なお、3はごみピットの上方
に設けた赤外線検出器である。
【0015】次に、ごみ平滑化面1bの作成方法の一例
を説明する。まず、温度分布計測装置には、アドレス2
の番号と一致するアドレス毎のごみ高さ(基準面からの
ごみの堆積高さ)が図3に示すデータのように入力され
る。ここで、文字の括弧内の数字はアドレス番号を示
し、右辺の数値はごみ高さをメートル単位で示したもの
である。
【0016】図4はアドレス毎のごみ高さが入力された
とき、入力データから推定できるごみピット内のごみの
アドレス毎の高さ状況を示した斜視図である。当然のこ
とながら、入力されたアドレス毎のごみ高さの情報だけ
では、図のような棒グラフ状のごみの堆積状況でしか認
識できない。したがって、ここで、ごみ表面1aをより
実際の状態に近づけるために、温度分布演算処理部(図
示せず)において、前記のアドレス毎のごみ高さの入力
データに基づき、ごみ平滑化面1bの作成を行なう。
【0017】図5は、図4のごみ表面の一部を抜き出
し、拡大して示した斜視図である。図示の任意のアドレ
ス番号58,59,64,65において、まず、それぞ
れのアドレス内を4分割する。そして4分割した際の分
割線64a,64bどうしの交点64cを入力されたア
ドレス番号64のごみ高として記憶する。分割線64a
と辺64dの交点64e、同様に求めた交点65eは、
アドレス番号64、65のごみ高さの2つの平均値を演
算し、この平均値による高さを記憶する。また、アドレ
ス番号58,59,64,65の頂点が接する点58
f,59f,64f,65fは、アドレス番号58,5
9,64,65のごみ高さの4つの平均値を演算し、こ
の平均値による高さを4頂点の接する高さとして記憶す
る。
【0018】以下、このような処理をアドレス2の全て
について行い、得られた各交点(あるいは接点)を結ん
で、できあがった面を図1に示すごみ平滑化面1bとし
ている。なお、上記の作成結果より、単位平滑化面の4
つがアドレス領域の1つに相当することになる。以後
は、ごみ平滑化面1bを基に座標計算を行うことによ
り、図4に示したようなごみ堆積状況から実際のごみ堆
積に近い状況を想定して処理することになり、最終的に
アドレス毎の温度分布を求めたとき、測定位置(アドレ
ス位置)精度の高い温度分布を得ることができる。
【0019】次に、図6に示すように、ごみ平滑化面1
bの任意の交点64cのXY座標は、ごみピットの大き
さとアドレス2の分割数と赤外線検出器3の設置位置と
によって知ることができ、Z座標は上述の記憶されたご
み高さの入力値もしくは平均値に基づき認識できる。す
なわち、ごみ平滑化面1bの交点64cのXYZ座標が
決定できることになる。そして、ごみ平滑化面1bの交
点64cのXYZ座標から、赤外線検出器3の位置を原
点とする極座標(θ,λ)は、下記の式(1)、(2)
によって求めることができる。
【0020】 θ=tan-1(X/√( Y2 +Z2)) …(1) λ=tan-1(Y/Z) …(2) 一方、1カ所に固定された赤外線検出器3から得られる
画像データ(アドレス画像)の各画素は、赤外線検出器
3の設置された位置の垂直軸からの角度情報を個々に持
つことになり、式(1)、(2)により求めた極座標
(θ,λ)がどの画素に相当するのかが分かる。例え
ば、赤外線検出器3が検出視野範囲120°×120°
を600×600の画素で計測するものとする。この場
合、1画素の受け持ち画角は0.2°となる。式
(1)、(2)により求めた極座標が(θ,λ)=(1
0°,5°)であったとすると、演算した点は、画像の
中心画素からθ方向で50番目、λ方向で25番目の画
素に相当することが分かる。
【0021】図1に示すように、平滑化面64’の交点
64c,64g,64h,64iに相当する画素が図7
(a)に示す赤外線検出器3の画像データの画素3c,
3g,3h,3iとすると、その画像枠3A内は現在演
算しているアドレス番号64を映したとして、同図
(b)のように、画像枠3A内にアドレス番号64を記
憶する。
【0022】そして、上述の処理を赤外線検出器3より
遠いアドレス領域から順に行い、図8(a)に示すよう
に、画像枠3Bが以前に演算したアドレス番号40と重
なった場合、以前のアドレスは、図1のようなごみ山1
cの平滑化面53’による影部40’に在ったとして、
図8(b)のように、画素のアドレス番号53を更新し
ていく。
【0023】以上のように、ごみ平滑化面1bの三次元
空間座標を赤外線検出器3の位置を原点とする極座標に
変換して、赤外線検出器3より遠いアドレス領域から順
に座標演算の処理を行うことによって、従来のような画
素毎に繰り返し演算を行う必要がなくなり、座標演算の
処理時間を短くすることができる。そして、全てのアド
レスについて、処理が終了した段階で同一アドレス番号
を持つ画素を参照し、平均温度やピーク温度を演算して
そのアドレスの温度とすることができ、アドレス毎の温
度分布をきめ細かく得ることができる。
【0024】なお、上記実施例では、アドレス毎のごみ
高さの入力(実測値)に基づき、ごみ表面1aを平滑化
したが、平滑化せず、実測値のままを極座標に変換して
上記と同様に行ってもよい。
【0025】(実施の形態2)図9はごみピットの上方
に赤外線検出器を2個設けた図であり、ごみ山1cの左
右側に赤外線検出器3a、3bを設置している。この場
合には、赤外線検出器3a、3bによってそれぞれの熱
画像をとり、それぞれのアドレス画像を作成する。アド
レス画像の作成方法(画像枠内へのアドレス番号の記
憶、重なり部分の更新等)は前述の赤外線検出器が1個
の場合と同様である。
【0026】赤外線検出器3aについては、影部69’
となるアドレス番号69はアドレス画像上では認識され
ない(実際にも見えていない)。したがって、赤外線検
出器3aではアドレス番号69の温度は演算されない。
しかし、赤外線検出器3bによってアドレス番号69の
温度は演算されることになる。影部45’とアドレス番
号45については逆のことがいえる。
【0027】したがって、赤外線検出器を2個(複数
個)設置することにより、ごみの凹凸があっても、温度
演算の不能となる陰影アドレスをなくすることができる
という効果がある。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、赤外線検出器を被測定物の収容空間上方に配
置するとともに、温度分布演算処理部を設け、赤外線検
出器によって得られた画像データを温度分布演算処理部
によって温度換算し、収容空間の水平面のアドレス毎に
得られる被測定物の実測高さ表面の三次元空間座標を赤
外線検出器の位置を原点とする極座標に変換し、この極
座標からアドレス毎の領域を映した画像データの画素
を、アドレスの位置が赤外線検出器から遠い順に抽出し
て、アドレス毎の温度分布を演算する構成とすることに
より、被測定物の温度分布をすばやく計測することが可
能になる。
【0029】また、被測定物の実測高さ表面を平滑化処
理し、この被測定物平滑化面を三次元空間座標とし、こ
の座標を極座標に変換して演算する構成とすることによ
り、より実際の被測定物の堆積状況に近いなだらかな座
標演算が可能となり、アドレス毎の温度分布をきめ細か
く計測することができる。
【0030】さらに、赤外線検出器を複数個設け、三次
元空間座標を複数個の赤外線検出器の設置位置を原点と
する複数個の極座標に変換するとともに、これらの各々
極座標からアドレス毎の領域を映した画像データの画素
を、アドレスの位置が各々赤外線検出器から遠い順に抽
出して、アドレス毎の温度分布を演算する構成とするこ
とにより、被測定物のどのアドレス位置にある温度も正
確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の被測定物の温度分布計測方法及び温度
分布計測装置における実施の形態1のごみピット内のア
ドレスとごみ平滑化面とを対応させて示した斜視図
【図2】同アドレスの平面図
【図3】同温度分布計測装置に入力されたアドレス毎の
ごみ高さの実測データを示す図
【図4】同ごみの平滑化処理前のアドレス毎の堆積状況
を示す斜視図
【図5】同ごみの平滑化処理を説明するためのごみ表面
の一部拡大斜視図
【図6】同ごみ平滑化面の1点の三次元空間座標と赤外
線検出器を原点と極座標との関係を説明するための斜視
【図7】(a)同赤外線検出器の検出視野域のアドレス
画像の画素を示す図 (b)(a)の画素にアドレス番号が入力された状態を
示す図
【図8】(a)同アドレス画像の画素に最初のアドレス
番号が入力されていることを示す図 (b)(a)の画素に新たなアドレス番号が入力され、
画素が更新された状態を示す図
【図9】同実施の形態2のごみ平滑化面とアドレスを対
応させて示した斜視図
【図10】従来の座標演算における計測器と所定座標と
の位置の関係を示す斜視図
【符号の説明】
1 ごみ(被測定物) 1b ごみ平滑化面(被測定物平滑化面) 2 アドレス 3、3a、3b 赤外線検出器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定物の収容空間上方に配置された赤外
    線検出器によって得られる画像データを温度換算し、前
    記被測定物の表面高さを前記収容空間の水平面を分割し
    た範囲(以下、アドレスと略す)毎に実測し、このアド
    レス毎の実測高さの表面の三次元空間座標を前記赤外線
    検出器の位置を原点とする極座標に変換し、この極座標
    から前記アドレス毎の領域を映した前記画像データの画
    素を、前記アドレスの位置が前記赤外線検出器から遠い
    順に抽出して、前記アドレス毎の温度分布を演算するよ
    うにした被測定物の温度分布計測方法。
  2. 【請求項2】被測定物の収容空間上方に配置された赤外
    線検出器と、この赤外線検出器によって得られる画像デ
    ータを温度換算し、かつ前記収容空間の水平面のアドレ
    ス毎に得られる前記被測定物の実測高さの表面の三次元
    空間座標を前記赤外線検出器の位置を原点とする極座標
    に変換し、この極座標から前記アドレス毎の領域を映し
    た前記画像データの画素を、前記アドレスの位置が前記
    赤外線検出器から遠い順に抽出して、前記アドレス毎の
    温度分布を演算する温度分布演算処理部とを備えてなる
    被測定物の温度分布計測装置。
  3. 【請求項3】三次元空間座標は、アドレス毎の実測高さ
    表面を平滑化処理することによって被測定物平滑化面と
    した請求項1記載の被測定物の温度分布計測方法または
    請求項2記載の被測定物の温度分布計測装置。
  4. 【請求項4】赤外線検出器を複数個設け、三次元空間座
    標を前記複数個の赤外線検出器の設置位置を原点とする
    複数個の極座標に変換するとともに、これらの各々極座
    標からアドレス毎の領域を映した画像データの画素を、
    アドレスの位置が各々赤外線検出器から遠い順に抽出し
    て、前記アドレス毎の温度分布を演算するようにした請
    求項1記載の被測定物の温度分布計測方法または請求項
    2記載の被測定物の温度分布計測装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006044804A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Hitachi Kiden Kogyo Ltd ごみ処理工場用自動クレーン
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