JPH1096667A - 赤外線熱画像装置およびその光学系毎の温度変換テーブル作成回路 - Google Patents
赤外線熱画像装置およびその光学系毎の温度変換テーブル作成回路Info
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- JPH1096667A JPH1096667A JP8269106A JP26910696A JPH1096667A JP H1096667 A JPH1096667 A JP H1096667A JP 8269106 A JP8269106 A JP 8269106A JP 26910696 A JP26910696 A JP 26910696A JP H1096667 A JPH1096667 A JP H1096667A
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- infrared
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用するレンズ、窓材、フィルタの光学系の
構成毎に実測することなく、温度変換テーブルを作成す
る。 【解決手段】 光学系１、赤外線センサ２、センサアン
プ部３、Ａ／Ｄ変換部４、ＣＰＵ７、温度変換テーブル
９からなる赤外線熱画像装置のセンサアンプ部３の入出
力の関係を定義するセンサアンプ部定義テーブル８を実
測により作成し、光学系の交換時の温度テーブル９ｂを
設定温度毎の対象物の赤外線エネルギを計算し、また透
過率とから赤外線センサ２の入力赤外線エネルギを計算
し、センサアンプ定義テーブル８からＡ／Ｄ変換部４の
出力を求めることにより作成する。
構成毎に実測することなく、温度変換テーブルを作成す
る。 【解決手段】 光学系１、赤外線センサ２、センサアン
プ部３、Ａ／Ｄ変換部４、ＣＰＵ７、温度変換テーブル
９からなる赤外線熱画像装置のセンサアンプ部３の入出
力の関係を定義するセンサアンプ部定義テーブル８を実
測により作成し、光学系の交換時の温度テーブル９ｂを
設定温度毎の対象物の赤外線エネルギを計算し、また透
過率とから赤外線センサ２の入力赤外線エネルギを計算
し、センサアンプ定義テーブル８からＡ／Ｄ変換部４の
出力を求めることにより作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体から放射され
た赤外線を検出して物体の温度分布を示す熱画像を表示
する赤外線熱画像装置に係り、特に使用する光学系であ
るレンズ、窓材、フィルタなどを交換するとその透過率
がそれぞれ異なることに起因し検出される赤外線エネル
ギが変化することにより温度が異なるのを防止するため
に使用する光学系毎に設けられる温度変換テーブルを作
成する回路に関するものである。
た赤外線を検出して物体の温度分布を示す熱画像を表示
する赤外線熱画像装置に係り、特に使用する光学系であ
るレンズ、窓材、フィルタなどを交換するとその透過率
がそれぞれ異なることに起因し検出される赤外線エネル
ギが変化することにより温度が異なるのを防止するため
に使用する光学系毎に設けられる温度変換テーブルを作
成する回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】物体はその温度に応じた赤外線を放射し
ており、対象物の温度とその対象物から放射される赤外
線エネルギとは一定の関係にある。そこで、対象物から
放射される赤外線を赤外線センサで捕らえ、対象物の温
度と放射赤外線エネルギとの関係を利用して対象物の２
次元温度分布を示す像としたものを熱画像と呼んでい
る。この熱画像を得るための装置を赤外線熱画像装置と
称する。この赤外線熱画像装置は、赤外線センサ、対象
物から放射される赤外線を赤外線センサに導き、対象物
の像を赤外線センサに結ぶ光学系、光学系と赤外線セン
サとの位置を所定の関係に保持し、光学系の視野の外の
赤外線が赤外線センサに漏れ込むのを防止する筺体、赤
外線センサを所定の低温に冷却する冷却装置、赤外線線
の出力に各種の補正を施すセンサインタフェース回路、
センサインタフェース回路の出力の補正された赤外線検
出信号を処理し、熱画像を生成する画像処理装置、熱画
像を表示する表示装置などからなる。
ており、対象物の温度とその対象物から放射される赤外
線エネルギとは一定の関係にある。そこで、対象物から
放射される赤外線を赤外線センサで捕らえ、対象物の温
度と放射赤外線エネルギとの関係を利用して対象物の２
次元温度分布を示す像としたものを熱画像と呼んでい
る。この熱画像を得るための装置を赤外線熱画像装置と
称する。この赤外線熱画像装置は、赤外線センサ、対象
物から放射される赤外線を赤外線センサに導き、対象物
の像を赤外線センサに結ぶ光学系、光学系と赤外線セン
サとの位置を所定の関係に保持し、光学系の視野の外の
赤外線が赤外線センサに漏れ込むのを防止する筺体、赤
外線センサを所定の低温に冷却する冷却装置、赤外線線
の出力に各種の補正を施すセンサインタフェース回路、
センサインタフェース回路の出力の補正された赤外線検
出信号を処理し、熱画像を生成する画像処理装置、熱画
像を表示する表示装置などからなる。
【０００３】図２は、従来のセンサインタフェース回路
を示す回路ブロック図である。このセンサインタフェー
ス回路は、センサアンプ部３、Ａ／Ｄ変換部４、ＣＰＵ
５、温度変換テーブル６からなっている。図２では、理
解と説明を容易にするために、光学系１と赤外線センサ
２も描いているが、これらはセンサインタフェース回路
には含まれない。
を示す回路ブロック図である。このセンサインタフェー
ス回路は、センサアンプ部３、Ａ／Ｄ変換部４、ＣＰＵ
５、温度変換テーブル６からなっている。図２では、理
解と説明を容易にするために、光学系１と赤外線センサ
２も描いているが、これらはセンサインタフェース回路
には含まれない。
【０００４】センサアンプ部３は、赤外線センサ２の出
力である赤外線検出信号を受け、所定の増幅をすると共
に環境温度成分を除去して環境温度補正赤外線検出信号
を生成する回路である。
力である赤外線検出信号を受け、所定の増幅をすると共
に環境温度成分を除去して環境温度補正赤外線検出信号
を生成する回路である。
【０００５】Ａ／Ｄ変換部４は、アナログ信号である環
境温度補正赤外線検出信号を１２ビットのディジタル環
境温度補正赤外線検出信号に変換する。ディジタル信号
に変換することにより、以降の回路における信号処理を
容易にする。温度変換テーブル６は、ディジタル環境温
度補正赤外線検出信号を補正し、赤外線センサ２に入射
する赤外線が表す温度にリニアに比例する信号である温
度信号を生成する。
境温度補正赤外線検出信号を１２ビットのディジタル環
境温度補正赤外線検出信号に変換する。ディジタル信号
に変換することにより、以降の回路における信号処理を
容易にする。温度変換テーブル６は、ディジタル環境温
度補正赤外線検出信号を補正し、赤外線センサ２に入射
する赤外線が表す温度にリニアに比例する信号である温
度信号を生成する。
【０００６】つまり、この温度変換テーブル６は、赤外
線センサ２の出力を補正し、赤外線センサ２の入射光の
エネルギーで示される対象物の温度に比例した温度デー
タを生成するようにしているものである。この温度変換
テーブル６はメモリに記憶される。温度変換テーブル６
を記憶するメモリでは、赤外線センサ２の出力をアドレ
スとして受ける。各アドレスには、赤外線センサ２の出
力に対応する温度が補正値として記憶してある。温度テ
ーブルメモリは、赤外線センサ２の出力が読み出しアド
レスとして与えられると、そのアドレスに記憶している
補正値を読み出す。赤外線センサ２の入出力特性、即ち
感度特性は個別の素子ごとに異なる。そこで、温度テー
ブルは赤外線センサ２毎に異なるものとなる。
線センサ２の出力を補正し、赤外線センサ２の入射光の
エネルギーで示される対象物の温度に比例した温度デー
タを生成するようにしているものである。この温度変換
テーブル６はメモリに記憶される。温度変換テーブル６
を記憶するメモリでは、赤外線センサ２の出力をアドレ
スとして受ける。各アドレスには、赤外線センサ２の出
力に対応する温度が補正値として記憶してある。温度テ
ーブルメモリは、赤外線センサ２の出力が読み出しアド
レスとして与えられると、そのアドレスに記憶している
補正値を読み出す。赤外線センサ２の入出力特性、即ち
感度特性は個別の素子ごとに異なる。そこで、温度テー
ブルは赤外線センサ２毎に異なるものとなる。
【０００７】従来、温度変換テーブルは次の手順により
作成し、その温度変換テーブルを赤外線熱画像装置のメ
モリに記憶していた。まずリニアな感度特性の赤外線セ
ンサーを仮想し、この仮想の赤外線センサーの温度変換
テーブルを、基準温度変換テーブルとして補正しようと
する赤外線熱画像装置の温度変換テーブルメモリに読み
込む。赤外線熱画像装置の測定温度範囲内の第１の温度
に黒体炉を設定する。黒体炉の中心が設定温度に最も近
い温度になる。赤外線熱画像装置は、対象物の熱画像を
ディスプレイに表示するとともに、そのディスプレイ上
に示された十字形の示票（クロスポイントと称される）
で熱画像の任意の位置を指定することにより、その示票
で指定された対象物上の点の温度を数字でディスプレイ
に表示する機能を有している。そこで、その示票を熱画
像における黒体炉の中心に位置させ、黒体炉の中心の温
度を赤外線熱画像装置で測定する。
作成し、その温度変換テーブルを赤外線熱画像装置のメ
モリに記憶していた。まずリニアな感度特性の赤外線セ
ンサーを仮想し、この仮想の赤外線センサーの温度変換
テーブルを、基準温度変換テーブルとして補正しようと
する赤外線熱画像装置の温度変換テーブルメモリに読み
込む。赤外線熱画像装置の測定温度範囲内の第１の温度
に黒体炉を設定する。黒体炉の中心が設定温度に最も近
い温度になる。赤外線熱画像装置は、対象物の熱画像を
ディスプレイに表示するとともに、そのディスプレイ上
に示された十字形の示票（クロスポイントと称される）
で熱画像の任意の位置を指定することにより、その示票
で指定された対象物上の点の温度を数字でディスプレイ
に表示する機能を有している。そこで、その示票を熱画
像における黒体炉の中心に位置させ、黒体炉の中心の温
度を赤外線熱画像装置で測定する。
【０００８】例えば、黒体炉を１００℃に設定したとす
る。このとき、その黒体炉の中心の温度が１００℃に最
も近い。いま仮に、黒体炉の中心に示票を合せたとき
に、赤外線熱画像装置が７４℃と表示したとする。この
ことは、基準温度テーブルを用いる限り、赤外線熱画像
装置は１００℃の物体を７４℃と測定することを意味す
る。そこで、その赤外線熱画像装置に関し、赤外線セン
サーの出力が７４℃を示すとき、温度変換テーブルでは
１００℃に補正しなければならない。かくして、作成し
ようとする温度変換テーブルの１つのデータが取得でき
た。すなわち、基準温度変換テーブルで７４℃に変換さ
れる赤外線センサーの出力は、正しい温度テーブルでは
補正値は１００℃となる。
る。このとき、その黒体炉の中心の温度が１００℃に最
も近い。いま仮に、黒体炉の中心に示票を合せたとき
に、赤外線熱画像装置が７４℃と表示したとする。この
ことは、基準温度テーブルを用いる限り、赤外線熱画像
装置は１００℃の物体を７４℃と測定することを意味す
る。そこで、その赤外線熱画像装置に関し、赤外線セン
サーの出力が７４℃を示すとき、温度変換テーブルでは
１００℃に補正しなければならない。かくして、作成し
ようとする温度変換テーブルの１つのデータが取得でき
た。すなわち、基準温度変換テーブルで７４℃に変換さ
れる赤外線センサーの出力は、正しい温度テーブルでは
補正値は１００℃となる。
【０００９】以下、同様に黒体炉の温度を１５０℃、２
００℃というように変えながら、各設定温度について赤
外線センサーの出力を基準温度変換テーブルで温度デー
タに変換し、作成しようとする温度変換テーブルの補正
データを取得する。このようにして、赤外線熱画像装置
の測定温度範囲全域について同様に温度変換テーブルの
補正データを取得する。
００℃というように変えながら、各設定温度について赤
外線センサーの出力を基準温度変換テーブルで温度デー
タに変換し、作成しようとする温度変換テーブルの補正
データを取得する。このようにして、赤外線熱画像装置
の測定温度範囲全域について同様に温度変換テーブルの
補正データを取得する。
【００１０】以上はレンズやフィルタなどの光学系１も
含めたセンサ系全体の温度変換テーブルの作成手順であ
り、当然レンズやフィルタなどの光学系が交換される
と、その光学系の透過率が異なることにより赤外線セン
サ２に入力される赤外線エネルギも変化するから光学系
毎の温度変換テーブルを用意する必要がある。つまり、
赤外線熱画像装置が１つの光学系しか使用しないならば
その赤外線熱画像装置には１つの温度変換テーブルで足
りるが、赤外線熱画像装置が２又はそれ以上のｎ個の光
学系を使用する場合は１台の赤外線熱画像装置にｎ個の
温度変換テーブルが必要になることとなる。
含めたセンサ系全体の温度変換テーブルの作成手順であ
り、当然レンズやフィルタなどの光学系が交換される
と、その光学系の透過率が異なることにより赤外線セン
サ２に入力される赤外線エネルギも変化するから光学系
毎の温度変換テーブルを用意する必要がある。つまり、
赤外線熱画像装置が１つの光学系しか使用しないならば
その赤外線熱画像装置には１つの温度変換テーブルで足
りるが、赤外線熱画像装置が２又はそれ以上のｎ個の光
学系を使用する場合は１台の赤外線熱画像装置にｎ個の
温度変換テーブルが必要になることとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、前述のよう
に１台の赤外線熱画像装置で使用される光学系の構成が
増えるに従い光学系毎の温度変換テーブルを作成しなけ
ればならず、例えばレンズ２種、フィルタ１種、窓材１
種とするとこの光学系の構成は次の８種となり、その全
てについてそれぞれ実測して温度変換テーブルを作成す
る必要があるからその作業時間はかなり大きなものにな
ってしまうという欠点があった。 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ ＋ フィルタ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ ＋ フィルタ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ ＋ 窓材 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ ＋ 窓材 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ ＋ フィルタ ＋ 窓
材 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ ＋ フィルタ ＋ 窓
材 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
使用するレンズ、窓材、フィルタの光学系の構成毎に実
測することなく、温度変換テーブルを作成することがで
きる温度変換テーブルの自動作成方法を提供することを
目的とする。
に１台の赤外線熱画像装置で使用される光学系の構成が
増えるに従い光学系毎の温度変換テーブルを作成しなけ
ればならず、例えばレンズ２種、フィルタ１種、窓材１
種とするとこの光学系の構成は次の８種となり、その全
てについてそれぞれ実測して温度変換テーブルを作成す
る必要があるからその作業時間はかなり大きなものにな
ってしまうという欠点があった。 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ ＋ フィルタ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ ＋ フィルタ 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ ＋ 窓材 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ ＋ 窓材 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ１ ＋ フィルタ ＋ 窓
材 赤外線熱画像装置 ＋ レンズ２ ＋ フィルタ ＋ 窓
材 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
使用するレンズ、窓材、フィルタの光学系の構成毎に実
測することなく、温度変換テーブルを作成することがで
きる温度変換テーブルの自動作成方法を提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度分布を測
定しようとする対象物から放射される赤外線を受光する
光学系と、この光学系からの赤外線を検出して電気信号
に変換し、この電気信号を赤外線検出信号として出力す
る赤外線センサと、この赤外線センサからの赤外線検出
信号に所定の増幅を加えると共に環境温度成分を除去し
て環境温度補正赤外線検出信号を生成するセンサアンプ
部と、このセンサアンプ部からの環境温度補正赤外線検
出信号を補正し、赤外線センサの入射光のエネルギで示
される前記対象物の温度に比例した温度データを生成す
る温度変換テーブルとを有する赤外線熱画像装置におい
て、使用される光学系の構成毎に設定される温度変換テ
ーブルを有するものであり、この温度変換テーブル作成
回路は、前記環境補正赤外線検出信号をアナログ信号か
らディジタル信号に変換し、ディジタル環境補正赤外線
検出信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、次の機能を持つＣ
ＰＵとを有するものである。 ａ．透過率Ｍ0Sの任意の１つの光学系を基準光学系とし
て使用時に、前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所
定の間隔で分割し、前記対象物をその分割点毎の温度に
設定し、それぞれの温度設定時の、前記対象物の放射す
る赤外線エネルギＥ0Sを算出し、この赤外線エネルギＥ
0Sとこの光学系の透過率Ｍ0Sを受け、赤外線エネルギＥ
0Sと透過率Ｍ0Sを乗算し、前記赤外線センサが検出可能
な範囲の波長領域で積分することにより前記赤外線セン
サに受光される赤外線エネルギＥTSを算出し、設定温度
毎に算出値である赤外線エネルギＥTSと測定値である前
記Ａ／Ｄ変換部からのディジタル環境補正赤外線検出信
号ＶTSとから前記センサアンプ部の入出力関係を定義す
るセンサアンプ部定義テーブルを作成すること。 ｂ．使用する光学系の透過率Ｍ0Xを受け、前記ａと同じ
ようにして前記対象物をそれぞれの温度に設定した時の
前記赤外線センサに受光される赤外線エネルギＥTXを算
出し、前記センサアンプ部定義テーブルから赤外線エネ
ルギＥTXに対応するディジタル環境補正赤外線検出信号
ＶTXを算出し、設定温度毎に算出値であるディジタル環
境補正赤外線検出信号ＶTXと設定温度との関係をテーブ
ル化して温度変換テーブルを作成すること。
定しようとする対象物から放射される赤外線を受光する
光学系と、この光学系からの赤外線を検出して電気信号
に変換し、この電気信号を赤外線検出信号として出力す
る赤外線センサと、この赤外線センサからの赤外線検出
信号に所定の増幅を加えると共に環境温度成分を除去し
て環境温度補正赤外線検出信号を生成するセンサアンプ
部と、このセンサアンプ部からの環境温度補正赤外線検
出信号を補正し、赤外線センサの入射光のエネルギで示
される前記対象物の温度に比例した温度データを生成す
る温度変換テーブルとを有する赤外線熱画像装置におい
て、使用される光学系の構成毎に設定される温度変換テ
ーブルを有するものであり、この温度変換テーブル作成
回路は、前記環境補正赤外線検出信号をアナログ信号か
らディジタル信号に変換し、ディジタル環境補正赤外線
検出信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、次の機能を持つＣ
ＰＵとを有するものである。 ａ．透過率Ｍ0Sの任意の１つの光学系を基準光学系とし
て使用時に、前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所
定の間隔で分割し、前記対象物をその分割点毎の温度に
設定し、それぞれの温度設定時の、前記対象物の放射す
る赤外線エネルギＥ0Sを算出し、この赤外線エネルギＥ
0Sとこの光学系の透過率Ｍ0Sを受け、赤外線エネルギＥ
0Sと透過率Ｍ0Sを乗算し、前記赤外線センサが検出可能
な範囲の波長領域で積分することにより前記赤外線セン
サに受光される赤外線エネルギＥTSを算出し、設定温度
毎に算出値である赤外線エネルギＥTSと測定値である前
記Ａ／Ｄ変換部からのディジタル環境補正赤外線検出信
号ＶTSとから前記センサアンプ部の入出力関係を定義す
るセンサアンプ部定義テーブルを作成すること。 ｂ．使用する光学系の透過率Ｍ0Xを受け、前記ａと同じ
ようにして前記対象物をそれぞれの温度に設定した時の
前記赤外線センサに受光される赤外線エネルギＥTXを算
出し、前記センサアンプ部定義テーブルから赤外線エネ
ルギＥTXに対応するディジタル環境補正赤外線検出信号
ＶTXを算出し、設定温度毎に算出値であるディジタル環
境補正赤外線検出信号ＶTXと設定温度との関係をテーブ
ル化して温度変換テーブルを作成すること。
【００１３】
【作用】本発明によれば、赤外線熱画像装置に設けられ
るセンサアンプ部の入出力の関係はセンサアンプ部定義
テーブルで明確になっている。また、使用する光学系の
透過率は容易に測定でき、その透過率を読み込むことも
できる。ある温度に設定された物体が放射する赤外線エ
ネルギもプランクの公式によって算出することができる
ので、この赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所定の間
隔で分割し、その分割点毎の温度におけるセンサアンプ
部の出力は計算により算出できるからこのセンサアンプ
部の出力と設定温度殿関係を示す温度変換テーブルを作
成できる。
るセンサアンプ部の入出力の関係はセンサアンプ部定義
テーブルで明確になっている。また、使用する光学系の
透過率は容易に測定でき、その透過率を読み込むことも
できる。ある温度に設定された物体が放射する赤外線エ
ネルギもプランクの公式によって算出することができる
ので、この赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所定の間
隔で分割し、その分割点毎の温度におけるセンサアンプ
部の出力は計算により算出できるからこのセンサアンプ
部の出力と設定温度殿関係を示す温度変換テーブルを作
成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施の形態を示
す赤外線熱画像装置のセンサインタフェース回路の回路
ブロック図である。図１において、図２と同じものに
は、同じ符号を付けたので説明を省略する。図１におい
て、７は ａ．透過率Ｍ0Sの任意の１つの光学系を基準光学系とし
て使用時に、前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所
定の間隔で分割し、前記対象物をその分割点毎の温度に
設定し、それぞれの温度設定時の、前記対象物の放射す
る赤外線エネルギＥ0Sを算出し、この赤外線エネルギＥ
0Sとこの光学系の透過率Ｍ0Sを受け、赤外線エネルギＥ
0Sと透過率Ｍ0Sを乗算し、前記赤外線センサが検出可能
な範囲の波長領域で積分することにより前記赤外線セン
サに受光される赤外線エネルギＥTSを算出し、設定温度
毎に算出値である赤外線エネルギＥTSと測定値である前
記Ａ／Ｄ変換部からのディジタル環境補正赤外線検出信
号ＶTSとから前記センサアンプ部の入出力関係を定義す
るセンサアンプ部定義テーブルを作成すること； ｂ．使用する光学系の透過率Ｍ0Xを受け、前記ａと同じ
ようにして前記対象物をそれぞれの温度に設定した時の
前記赤外線センサに受光される赤外線エネルギＥTXを算
出し、前記センサアンプ部定義テーブルから赤外線エネ
ルギＥTXに対応するディジタル環境補正赤外線検出信号
ＶTXを算出し、設定温度毎に算出値であるディジタル環
境補正赤外線検出信号ＶTXと設定温度との関係をテーブ
ル化して温度変換テーブルを作成すること；の２つの機
能を持つＣＰＵ，８はＣＰＵ７により作成されたセンサ
アンプ部３の入出力関係を定義するセンサアンプ部定義
テーブル、９は光学系毎に設定される温度変換テーブル
である。また９ａ、９ｂは光学系の構成の１つ１つに対
応する温度変換テーブルである。
す赤外線熱画像装置のセンサインタフェース回路の回路
ブロック図である。図１において、図２と同じものに
は、同じ符号を付けたので説明を省略する。図１におい
て、７は ａ．透過率Ｍ0Sの任意の１つの光学系を基準光学系とし
て使用時に、前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所
定の間隔で分割し、前記対象物をその分割点毎の温度に
設定し、それぞれの温度設定時の、前記対象物の放射す
る赤外線エネルギＥ0Sを算出し、この赤外線エネルギＥ
0Sとこの光学系の透過率Ｍ0Sを受け、赤外線エネルギＥ
0Sと透過率Ｍ0Sを乗算し、前記赤外線センサが検出可能
な範囲の波長領域で積分することにより前記赤外線セン
サに受光される赤外線エネルギＥTSを算出し、設定温度
毎に算出値である赤外線エネルギＥTSと測定値である前
記Ａ／Ｄ変換部からのディジタル環境補正赤外線検出信
号ＶTSとから前記センサアンプ部の入出力関係を定義す
るセンサアンプ部定義テーブルを作成すること； ｂ．使用する光学系の透過率Ｍ0Xを受け、前記ａと同じ
ようにして前記対象物をそれぞれの温度に設定した時の
前記赤外線センサに受光される赤外線エネルギＥTXを算
出し、前記センサアンプ部定義テーブルから赤外線エネ
ルギＥTXに対応するディジタル環境補正赤外線検出信号
ＶTXを算出し、設定温度毎に算出値であるディジタル環
境補正赤外線検出信号ＶTXと設定温度との関係をテーブ
ル化して温度変換テーブルを作成すること；の２つの機
能を持つＣＰＵ，８はＣＰＵ７により作成されたセンサ
アンプ部３の入出力関係を定義するセンサアンプ部定義
テーブル、９は光学系毎に設定される温度変換テーブル
である。また９ａ、９ｂは光学系の構成の１つ１つに対
応する温度変換テーブルである。
【００１４】図示しない温度分布を測定しようとする対
象物から放射された赤外線エネルギは光学系１を通って
赤外線センサ２に入射する。この光学系１は赤外線フィ
ルタを含み、入射光のうち赤外線だけを赤外線センサ２
に導く。これにより、前記対象物の温度を表す赤外線検
出信号が赤外線センサ２から出力される。センサアンプ
部３は赤外線センサ２からの赤外線検出信号に所定の増
幅を加えると共に環境温度成分を除去して環境温度補正
赤外線検出信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部４はセンサア
ンプ部３の出力をディジタル環境温度補正赤外線検出信
号に変換する。このディジタル環境温度補正赤外線検出
信号は温度変換テーブル９で前記対象物の温度データに
変換され、図示しない画像処理部に送られ、ここで種々
の処理を受けてアナログ信号に変換される。こうして前
記対象物の温度分布を示す熱画像が表示装置に表示され
る。
象物から放射された赤外線エネルギは光学系１を通って
赤外線センサ２に入射する。この光学系１は赤外線フィ
ルタを含み、入射光のうち赤外線だけを赤外線センサ２
に導く。これにより、前記対象物の温度を表す赤外線検
出信号が赤外線センサ２から出力される。センサアンプ
部３は赤外線センサ２からの赤外線検出信号に所定の増
幅を加えると共に環境温度成分を除去して環境温度補正
赤外線検出信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部４はセンサア
ンプ部３の出力をディジタル環境温度補正赤外線検出信
号に変換する。このディジタル環境温度補正赤外線検出
信号は温度変換テーブル９で前記対象物の温度データに
変換され、図示しない画像処理部に送られ、ここで種々
の処理を受けてアナログ信号に変換される。こうして前
記対象物の温度分布を示す熱画像が表示装置に表示され
る。
【００１５】次に、このような赤外線熱画像装置におけ
る光学系の構成毎の温度変換テーブルの作成方法につい
て説明する。
る光学系の構成毎の温度変換テーブルの作成方法につい
て説明する。
【００１６】まず、前記赤外線熱画像装置の光学系とし
ては透過率Ｍ0Sからなる任意の光学系を使用するものと
してセンサアンプ部定義テーブルの作成方法について説
明する。 （１）前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所定の間
隔で分割し、前記対象物をその分割点毎の温度に設定
し、それぞれの温度設定時の、前記対象物の放射する赤
外線エネルギＥOSを次の式１のプランクの公式により算
出する。
ては透過率Ｍ0Sからなる任意の光学系を使用するものと
してセンサアンプ部定義テーブルの作成方法について説
明する。 （１）前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所定の間
隔で分割し、前記対象物をその分割点毎の温度に設定
し、それぞれの温度設定時の、前記対象物の放射する赤
外線エネルギＥOSを次の式１のプランクの公式により算
出する。
【式１】 （２）この赤外線エネルギＥOSと使用する光学系の透過
率Ｍ0Sから次の式２により赤外線センサ２に受光される
赤外線エネルギＥTSを算出する。
率Ｍ0Sから次の式２により赤外線センサ２に受光される
赤外線エネルギＥTSを算出する。
【式２】 （３）（１）に示すような分割点毎の温度に前記対象物
を設定し、それぞれの温度設定毎に実際に測定し、Ａ／
Ｄ変換部４からのディジタル環境温度補正赤外線検出信
号ＶTSをＣＰＵ７に読み込ませる。ＣＰＵ７は算出した
赤外線センサ２に受光される赤外線エネルギＥTSとこの
ディジタル環境温度補正赤外線検出信号ＶTSとをテーブ
ル化することによりセンサアンプ部３の入出力関係を定
義するセンサアンプ部定義テーブル８を作成する。 （４）（１）記載の設定温度とその時のディジタル環境
温度補正赤外線検出信号ＶTSからディジタル環境温度補
正赤外線検出信号ＶTXをアドレスとしてその時の設定温
度を温度変換テーブル９に書き込み、この光学系の温度
変換テーブル９ａを作成する。
を設定し、それぞれの温度設定毎に実際に測定し、Ａ／
Ｄ変換部４からのディジタル環境温度補正赤外線検出信
号ＶTSをＣＰＵ７に読み込ませる。ＣＰＵ７は算出した
赤外線センサ２に受光される赤外線エネルギＥTSとこの
ディジタル環境温度補正赤外線検出信号ＶTSとをテーブ
ル化することによりセンサアンプ部３の入出力関係を定
義するセンサアンプ部定義テーブル８を作成する。 （４）（１）記載の設定温度とその時のディジタル環境
温度補正赤外線検出信号ＶTSからディジタル環境温度補
正赤外線検出信号ＶTXをアドレスとしてその時の設定温
度を温度変換テーブル９に書き込み、この光学系の温度
変換テーブル９ａを作成する。
【００１７】次に、他の構成の光学系の透過率Ｍ0Xに合
わせた温度変換テーブル９ｂの作成方法についてする。
ここで使用する光学系の透過率ＭOXは予め測定してお
く。 （１）前段落の（１）で算出された赤外線エネルギＥOS
と使用する光学系の透過率Ｍ0Xから式２により赤外線セ
ンサ２に受光される赤外線エネルギＥTXを算出する。 （２）センサアンプ部定義テーブル８から赤外線エネル
ギＥTXが赤外線センサ２に受光される時の出力であるデ
ィジタル環境温度補正赤外線検出信号ＶTXを求める。 （３）こうすることにより、センサアンプ部３の出力と
設定温度との関係が求めることができ、前段落（４）と
同じようにセンサアンプ部３の出力信号でありＡ／Ｄ変
換部４でディジタル変換されたディジタル環境温度補正
赤外線検出信号ＶTXをアドレスとしてその時の設定温度
を温度変換テーブル９に書き込み、使用する光学系に応
じた温度変換テーブル９ｂを作成する。以上の方法を使
用する光学系毎に実施し、全ての光学系について温度変
換テーブルを作成する。このように、式１、式２により
温度が決まれば、センサアンプ部３の出力は計算により
算出できるので、実際に測定することなく温度変換テー
ブルを作成できる。
わせた温度変換テーブル９ｂの作成方法についてする。
ここで使用する光学系の透過率ＭOXは予め測定してお
く。 （１）前段落の（１）で算出された赤外線エネルギＥOS
と使用する光学系の透過率Ｍ0Xから式２により赤外線セ
ンサ２に受光される赤外線エネルギＥTXを算出する。 （２）センサアンプ部定義テーブル８から赤外線エネル
ギＥTXが赤外線センサ２に受光される時の出力であるデ
ィジタル環境温度補正赤外線検出信号ＶTXを求める。 （３）こうすることにより、センサアンプ部３の出力と
設定温度との関係が求めることができ、前段落（４）と
同じようにセンサアンプ部３の出力信号でありＡ／Ｄ変
換部４でディジタル変換されたディジタル環境温度補正
赤外線検出信号ＶTXをアドレスとしてその時の設定温度
を温度変換テーブル９に書き込み、使用する光学系に応
じた温度変換テーブル９ｂを作成する。以上の方法を使
用する光学系毎に実施し、全ての光学系について温度変
換テーブルを作成する。このように、式１、式２により
温度が決まれば、センサアンプ部３の出力は計算により
算出できるので、実際に測定することなく温度変換テー
ブルを作成できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、赤外線熱画像装置に設
けられるセンサアンプ部の入出力の関係はセンサアンプ
部定義テーブルで明確になっている。また、使用する光
学系の透過率は容易に測定でき、その透過率を読み込む
こともできる。ある温度に設定された物体が放射する赤
外線エネルギもプランクの公式によって算出することが
できるので、この赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所
定の間隔で分割し、その分割点毎の温度におけるセンサ
アンプ部の出力は計算により算出できるからこのセンサ
アンプ部の出力と設定温度殿関係を示す温度変換テーブ
ルを作成できる。したがって、対象物を前記分割点毎に
温度設定し、この赤外線熱画像装置で対象物を測定して
温度変換テーブルを作成する必要がないから、短時間で
光学系毎の温度変換テーブルを作成できる。また、短時
間で光学系の温度変換テーブルを作成できるから低コス
トで赤外線熱画像装置を製造できる。
けられるセンサアンプ部の入出力の関係はセンサアンプ
部定義テーブルで明確になっている。また、使用する光
学系の透過率は容易に測定でき、その透過率を読み込む
こともできる。ある温度に設定された物体が放射する赤
外線エネルギもプランクの公式によって算出することが
できるので、この赤外線熱画像装置の測定温度範囲を所
定の間隔で分割し、その分割点毎の温度におけるセンサ
アンプ部の出力は計算により算出できるからこのセンサ
アンプ部の出力と設定温度殿関係を示す温度変換テーブ
ルを作成できる。したがって、対象物を前記分割点毎に
温度設定し、この赤外線熱画像装置で対象物を測定して
温度変換テーブルを作成する必要がないから、短時間で
光学系毎の温度変換テーブルを作成できる。また、短時
間で光学系の温度変換テーブルを作成できるから低コス
トで赤外線熱画像装置を製造できる。
【図１】本発明の１実施の形態を示す赤外線熱画像装置
のセンサインタフェース回路の回路ブロック図である。
のセンサインタフェース回路の回路ブロック図である。
【図２】従来のセンサインタフェース回路を示す回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
１ 光学系 ２ 赤外線センサ ３ センサアンプ部 ４ Ａ／Ｄ変換部 ５、７ ＣＰＵ ６、９ 温度変換テーブル ８ センサアンプ部定義テーブル
Claims (2)
- 【請求項１】 温度分布を測定しようとする対象物から
放射される赤外線を受光する光学系と、この光学系から
の赤外線を検出して電気信号に変換し、この電気信号を
赤外線検出信号として出力する赤外線センサと、この赤
外線センサからの赤外線検出信号に所定の増幅を加える
と共に環境温度成分を除去して環境温度補正赤外線検出
信号を生成するセンサアンプ部と、このセンサアンプ部
からの環境温度補正赤外線検出信号を補正し、赤外線セ
ンサの入射光のエネルギで示される前記対象物の温度に
比例した温度データを生成する温度変換テーブルとを有
する赤外線熱画像装置において、 使用される光学系の構成毎に設定される温度変換テーブ
ルを有することを特徴とする赤外線熱画像装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の温度変換テーブル作成回
路であって、 請求項１記載の環境補正赤外線検出信号をアナログ信号
からディジタル信号に変換し、ディジタル環境補正赤外
線検出信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、 次の機能を持つＣＰＵとを有することを特徴とする温度
変換テーブル作成回路。 ａ．透過率Ｍ0Sの任意の１つの光学系を基準光学系とし
て使用時に、請求項１記載の赤外線熱画像装置の測定温
度範囲を所定の間隔で分割し、請求項１記載の対象物を
その分割点毎の温度に設定し、それぞれの温度設定時
の、前記対象物の放射する赤外線エネルギＥ0Sを算出
し、この赤外線エネルギＥ0Sとこの光学系の透過率Ｍ0S
を受け、赤外線エネルギＥ0Sと透過率Ｍ0Sを乗算し、請
求項１記載の赤外線センサが検出可能な範囲の波長領域
で積分することにより前記赤外線センサに受光される赤
外線エネルギＥTSを算出し、設定温度毎に算出値である
赤外線エネルギＥTSと測定値である前記Ａ／Ｄ変換部か
らのディジタル環境補正赤外線検出信号ＶTSとから請求
項１記載のセンサアンプ部の入出力関係を定義するセン
サアンプ部定義テーブルを作成すること。 ｂ．使用する光学系の透過率Ｍ0Xを受け、前記ａと同じ
ようにして前記対象物をそれぞれの温度に設定した時の
前記赤外線センサに受光される赤外線エネルギＥTXを算
出し、前記センサアンプ部定義テーブルから赤外線エネ
ルギＥTXに対応するディジタル環境補正赤外線検出信号
ＶTXを算出し、設定温度毎に算出値であるディジタル環
境補正赤外線検出信号ＶTXと設定温度との関係をテーブ
ル化して温度変換テーブルを作成すること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269106A JPH1096667A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 赤外線熱画像装置およびその光学系毎の温度変換テーブル作成回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269106A JPH1096667A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 赤外線熱画像装置およびその光学系毎の温度変換テーブル作成回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096667A true JPH1096667A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17467761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8269106A Pending JPH1096667A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 赤外線熱画像装置およびその光学系毎の温度変換テーブル作成回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1096667A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074889A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Apisute:Kk | 赤外線撮像システム |
| JP2012173015A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Mitsubishi Materials Corp | 温度センサ装置および誘導加熱調理器 |
| EP3388799A2 (en) | 2017-04-14 | 2018-10-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Infrared detection system |
| JP2019007788A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 旭化成株式会社 | 放射温度測定装置 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8269106A patent/JPH1096667A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074889A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Apisute:Kk | 赤外線撮像システム |
| JP2012173015A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Mitsubishi Materials Corp | 温度センサ装置および誘導加熱調理器 |
| EP3388799A2 (en) | 2017-04-14 | 2018-10-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Infrared detection system |
| US10684168B2 (en) | 2017-04-14 | 2020-06-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Infrared detection system |
| JP2019007788A (ja) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | 旭化成株式会社 | 放射温度測定装置 |
| US10890488B2 (en) | 2017-06-22 | 2021-01-12 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Radiation temperature measuring device |
| US11629998B2 (en) | 2017-06-22 | 2023-04-18 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Radiation temperature measuring device |
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