JPH11144162A - 撮像装置および監視装置 - Google Patents

撮像装置および監視装置

Info

Publication number
JPH11144162A
JPH11144162A JP9304678A JP30467897A JPH11144162A JP H11144162 A JPH11144162 A JP H11144162A JP 9304678 A JP9304678 A JP 9304678A JP 30467897 A JP30467897 A JP 30467897A JP H11144162 A JPH11144162 A JP H11144162A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
infrared
imaging device
monitoring
image pickup
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9304678A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3979713B2 (ja
Inventor
Maya Tagaki
麻弥 太垣
Kazuhisa Nakano
主久 中野
Katsuhiro Suzuki
克裕 鈴木
Takashi Nomi
隆 能美
Yoshihiro Iwadare
好裕 岩垂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nohmi Bosai Ltd
Original Assignee
Nohmi Bosai Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nohmi Bosai Ltd filed Critical Nohmi Bosai Ltd
Priority to JP30467897A priority Critical patent/JP3979713B2/ja
Publication of JPH11144162A publication Critical patent/JPH11144162A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3979713B2 publication Critical patent/JP3979713B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視距離が遠くても被検出物を確実に捕らえ
ることができる構成簡単にして寿命、耐久性に優れかつ
組み立てや調整が容易で安価な撮像装置および監視装置
を得る。 【解決手段】 撮像装置は、被検出物が放射する赤外線
を検出して、赤外線映像信号に変換する非冷却型の二次
元赤外線検出素子(14、54)と、この二次元赤外線
検出素子の前方に設けられ、赤外線に対する温度ダイナ
ミックレンジを拡大するフィルタ(11、51)とを備
え、監視装置は、撮像装置(1、5)と、撮像装置を回
動可能に制御する雲台(2、6)および雲台制御装置
(3、7)と、撮像装置の出力信号に基づいて異常状態
を判別すると共に制御手段を駆動する画像処理装置
(4、8)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、特定帯域の赤外
線を用いて被検出物を撮像する撮像装置、およびこの撮
像装置を用いて監視を行い、その監視領域内の例えば火
災や侵入者等の異常を検知する監視装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、赤外線による監視装置は1素子も
しくは数十素子で広範囲を監視しているもの、1素子も
しくは数十素子をスキャンして広範囲の温度分布を取っ
ているものに大別される。そして、通常、赤外線による
火災検出においては二酸化炭素の共鳴発光帯である波長
4.3μmを含む3〜5μm帯を使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来装置の場合、 特に1素子もしくは数十素子で広域
を監視しているものは、強い赤外線放射エネルギーのみ
を取るため、監視距離で10m以上離れた所の人間や、
数十m離れた所の火災を検出するのは難かしいという問
題点があった。また、スキャンして広い範囲の温度分布
を取るタイプは、その点を改良するため、素子を冷却し
て感度を上げて100m先の火災を検出することを可能
としているが、素子間・スキャン間隔間に死角ができた
り、スキャンスピード以上の速い変化を見逃してしまう
という問題点があった。
【0004】また、素子感度を上げるための冷却は、電
子冷却・スターリングクーラー等工夫はされているが、
寿命・耐久性に問題があり、連日24時間の監視用途へ
の展開は困難であった。さらに、素子感度・レベル設定
等は監視装置を組み上げた後に素子感度・レベル設定等
を調整する機能を付加することは時間がかかり、30℃付
近の人間に的を絞ってある監視装置を火災も同時に検出
する必要から温度ダイナミックレンジを例えば150℃
等の高温域まで広げるためには、信号処理部分の設定値
変更・部品の入れ換え等時間と手間がかかり、また回路
を理解する必要があるため、設計にかかわった人以外は
不可能であった。
【0005】また、監視視野角についても、赤外線領域
は透過率が一般に低く、材料が限られるためレンズ系を
組むのに時間がかかり、さらに高価格になるという問題
点があった。また、これまで赤外線による火災検出にお
いて使用されてきた赤外線の波長が3〜5μm帯領域は、
4.2〜4.4mmの二酸化炭素による強い吸収領域が存在す
ること、色の違いにより放射率が大きくなり、反射の影
響を強く受けること、黒体放射はプランクの法則に従う
が、温度1度毎のエネルギー差が3〜5μm帯領域が大き
く、かつ増分が均一でないため、温度ダイナミックレン
ジを広く取りにくく、常温の物体と炎のように、温度差
の大きいものを一度に輝度を飽和させることなく捕らえ
ることができないこと、火災以外の回転灯、水銀灯等を
火災と同様に検出してしまうこと等の問題があり、火災
を誤報なく検出したり、火災と人を同時に検出すること
が非常に困難であるという問題点があった。
【0006】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、監視距離が遠くても被検出物を確
実に捕らえることができる構成簡単にして寿命、耐久性
に優れかつ組み立てや調整が容易で安価な撮像装置およ
び監視装置を得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係わる
撮像装置は、被検出物が放射する赤外線を検出して、赤
外線映像信号に変換する非冷却型の二次元赤外線検出素
子と、該二次元赤外線検出素子の前方に設けられ、上記
赤外線に対する温度ダイナミックレンジを拡大するフィ
ルタとを備えたものである。
【0008】請求項2の発明に係わる撮像装置は、請求
項1の発明において、上記二次元赤外線検出素子とし
て、誘電体素子、起電圧素子または導電型素子のいずれ
かを用いるものである。
【0009】請求項3の発明に係わる撮像装置は、請求
項2の発明において、上記誘電体素子の材質は、トリフ
ッ化エチレンフッ化ビニリデン共重合体(Poly(TriFE/V
F))、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、チタン酸バリウ
ムとチタン酸ストロンチウムの混晶(BaxSryTiO3)、L
アラニンドープグリシン硫酸塩重水素置換(ATGS)、チ
タン酸鉛とチタン酸ジルコニウムの混晶(PZT)、チタ
ン酸鉛とチタン酸ジルコニウムの混晶の鉛イオンの一部
をランタノイドで置換したもの(PLZT)、チタン酸鉛と
チタン酸ジルコニウムの混晶の鉛イオンの一部をランタ
ノイド,リチウムで置換したもの(PLLZT)、LiTaO3、P
bTiO3、LiNb3、PbZrNbTiO3、PbMnNiLa、PbMoNiLa、PbMg
NiLa、PbScTiO3、PbCrTiO3、PbCaTiO3、PbCoWO3、ZrTiO
2、MgTi4O9、MgTi4O9、CaTiO3、MgCaTiO3、BaMnTiO3、P
bZrO3、PbLaTiO3、PbTiO3、PbZrO3、PbTiO3、SrTiO3、P
b(Hg/Zr/Ti)O3、Pb(Hf/Zr/Ti)O3、NaLaTiO3、PbNaTiO3
またはPb(Zn/Nb/W)O3とするものである。
【0010】請求項4の発明に係わる撮像装置は、請求
項2の発明において、上記起電圧素子の材質は、ビスマ
スアンチモン(BiSb)、 ビスマステルル(Bi2Te3)ま
たは酸化バナジウム(VOx)とするものである。
【0011】請求項5の発明に係わる撮像装置は、請求
項2の発明において、上記導電型素子の材質は、Ni、G
e、Au、PtまたはTiであるとするものである。
【0012】請求項6の発明に係わる撮像装置は、請求
項1〜5のいずれかの発明において、上記二次元赤外線
検出素子は、波長が8〜14μm帯域の赤外線を検出す
るものである。
【0013】請求項7の発明に係わる撮像装置は、請求
項1〜6のいずれかの発明において、上記フィルタは、
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマーまたはGe・
ZnSe・ BaF2・CaF2に反射防止材やコーティング材を塗
布したものである。
【0014】請求項8の発明に係わる撮像装置は、請求
項1〜7のいずれかの発明において、上記フィルタは、
フレネル状に成型されたものである。
【0015】請求項9の発明に係わる撮像装置は、請求
項1〜8のいずれかの発明において、上記二次元赤外線
検出素子は、基板に支柱を介して取り付けられるもので
ある。
【0016】請求項10の発明に係わる監視装置は、請
求項1〜9のいずれかに記載の撮像装置と、該撮像装置
を回動可能に制御する制御手段と、上記撮像装置の出力
信号に基づいて異常状態を判別すると共に上記制御手段
を駆動する画像処理装置とを備えたものである。
【0017】請求項11の発明に係わる監視装置は、請
求項10の発明において、上記画像処理装置は、上記二
次元赤外線検出素子が出力する赤外線映像信号をデジタ
ル画像データに変換するビデオインターフェースと、該
ビデオインターフェースが出力する画像データを任意の
間隔で複数画面記憶する画像メモリと、該画像メモリに
記憶された画像データの解析処理を行うプロセッサとを
備えるものである。
【0018】請求項12の発明に係わる監視装置は、請
求項10または11の発明において、上記画像処理装置
の出力信号に基づいて警報装置を駆動する中央処理装置
を備えたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図を参照して説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の第1の実施の形態を示
す構成図である。図において、1は所定の監視領域に設
置された撮像装置であって、その前面に設けられたフィ
ルタ11と、このフィルタ11の背後に設けられた窓材
12と、フィルタ11を通して外部より入射される赤外
線放射エネルギーを電気信号(赤外線映像信号)に変換
する検出素子14と、この検出素子14の出力を増幅す
るアンプ15とを備える。尚、レンズ13は、検出素子
14に当該赤外線放射エネルギーを集めるためのもので
ある。また、図では、レンズ13の前方にフィルタ11
を設けるようにしたが、レンズ13の後方にフィルタ1
1を設けるようにしてもよい。
【0020】2はモータ等を有し、撮像装置1が回動可
能に載置される雲台、3は雲台2の動きを制御する雲台
制御装置、4はアンプ15からの出力信号を画像処理し
て例えば火災や侵入者の発生等の異常状態を判別する画
像処理装置である。これら雲台制御装置3と画像処理装
置4は、撮像装置1等と共に監視領域側に設けられる。
なお、画像処理装置4は、図示せずも検出素子14が出
力する映像信号をデジタル画像データに変換するビデオ
インターフェースと、このビデオインターフェースが出
力する画像データを任意の間隔で複数画面記憶する画像
メモリと、この画像メモリに記憶された画像データの解
析処理を行うプロセッサとを有するものである。
【0021】5は撮像装置1とは別の所定の監視領域に
設置された撮像装置であって、撮像装置1と同様の構成
をなし、その前面に設けられたフィルタ51と、このフ
ィルタ51の背後に設けられた窓材52と、フィルタ5
1を通して外部より入射される赤外線放射エネルギーを
電気信号(赤外線映像信号)に変換する検出素子54
と、この検出素子54の出力を増幅するアンプ55とを
備える。6はモータ等を有し、撮像装置5が回動可能に
載置される雲台、7は雲台6の動きを制御する雲台制御
装置、8はアンプ55からの出力信号を画像処理して例
えば火災や侵入者の発生等の異常状態を判別する画像処
理装置である。これら雲台制御装置7と画像処理装置8
も、撮像装置5等と共に監視領域側に設けられる。な
お、画像処理装置8も画像処理装置4と同様に、図示せ
ずも検出素子54が出力する映像信号をデジタル画像デ
ータに変換するビデオインターフェースと、このビデオ
インターフェースが出力する画像データを任意の間隔で
複数画面記憶する画像メモリと、この画像メモリに記憶
された画像データの解析処理を行うプロセッサとを有す
るものである。
【0022】10は監視領域より遠隔の例えば監視セン
タに設けられた監視盤等の中央処理装置であって、画像
処理装置4および8の出力信号を受け、必要に応じてそ
の出力側に接続された火災警報装置20や侵入警報装置
30を駆動して警報を発生させ、或いは必要に応じてそ
の出力側に接続された記録装置40にその情報を記憶さ
せる。なお、ここでは一例として、構成要素1〜4と構
成要素5〜8の2組の監視手段を設置した場合である
が、その数は任意に設置され得るもので、この2組以外
の例えば1組でもよいし、或いは3組以上でもよい。ま
た、雲台2と雲台制御装置4および雲台6と雲台制御装
置7はそれぞれ制御手段を構成する。
【0023】ここで、本実施の形態で用いられる検出素
子14および54に付いて詳細に説明する。本実施の形
態では、検出素子14および54として、例えば数mSec
から数時間といった任意の時間間隔で一度に監視範囲中
の詳細な温度分布の形状を取り込むことができる多数の
素子例えば10000素子以上、例えば256×256約6
5000画素、512×512約26万画素、1024
×1024約100万画素の二次元赤外線検出素子を用
いる。これにより、その二次元赤外線強度情報とその時
間変化情報から特定の場合のみを異常と判断することで
死角・スピードの速い変化およびスピードの遅い変化の
見落としをなくすことができる。また、上記の二次元赤
外線検出素子としては、ここでは、特定の非冷却型素子
を用いるものとする。この非冷却型素子としては例えば
下記の材質の誘電体素子、起電圧素子および導電型素子
が考えられる。
【0024】即ち、誘電体素子の材質としては、例えば
リチウムタンタル酸(LiTaO3)、チタン酸鉛(PbTi
O3)、トリフッ化エチレンフッ化ビニリデン共重合体
(Poly(TriFE/VF))、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、
チタン酸バリウムとチタン酸ストロンチウムの混晶(Ba
xSryTiO3)、Lアラニンドープグリシン硫酸塩重水素置
換(ATGS)、チタン酸鉛とチタン酸ジルコニウムの混晶
(PZT)、チタン酸鉛とチタン酸ジルコニウムの混晶の
鉛イオンの一部をランタノイドで置換したもの(PLZ
T)、チタン酸鉛とチタン酸ジルコニウムの混晶の鉛イ
オンの一部をランタノイド,リチウムで置換したもの
(PLLZT),リチウムニオブ(LiNb3)が挙げられる。
【0025】また、誘電体素子の材質としては、その他
周期律表の略号で示す以下の物質が挙げられる。(PbZr
NbTiO3),(PbMnNiLa)、(PbMoNiLa)、(PbMgNiL
a)、(PbScTiO3)、(PbCrTiO3)、(PbCaTiO3)、(P
bCoWO3)、(ZrTiO2)、(MgTi4O9)、(MgTi4O9)、
(CaTiO3)、(MgCaTiO3)、(BaMnTiO3)、(PbZr
O3)、(PbLaTiO3)、(PbTiO3)、(PbZrO3)、(PbTi
O3)、(SrTiO3)、(Pb(Hg/Zr/Ti)O3)、(Pb(Hf/Zr/T
i)O3)、(NaLaTiO3)、(PbNaTiO3)、(Pb(Zn/Nb/W)O
3)。
【0026】また、起電圧素子の材質としてはビスマス
アンチモン(BiSb)、ビスマステルル(Bi2Te3), 酸化
バナジウム(VOx)が挙げられ、導電型素子の材質とし
てはニッケル(Ni), ケルマニウム(Ge), 金(Au),
白金(Pt), チタン(Ti)が挙げられる。これらの材質
の非冷却型素子を検出素子として用いることにより、冷
却をしなくても良好な赤外線放射エネルギー感度を得ら
れる。
【0027】また、上述のごとく、従来赤外線による火
災検出においては二酸化炭素の共鳴発光帯である波長4.
3μmを含む3〜5μm帯を使用しているが、本実施の形態
では、特定帯域の赤外線領域、例えば波長が8〜14μmの
赤外線領域を使用する。因に、実験において、赤外線の
波長に3〜5μm帯を用いた場合は、例えば車の形の判
別、ライト類の反射の影響、炎の反射の影響、炎と回転
灯の区別、炎とヘッドライトの区別および炎と水銀灯の
区別等は画像で見た場合いずれもその判別や区別が困難
で好ましくなく、これを改善するために、最も影響の強
い3μm帯の領域の光をカットする高価なバンドパスフ
ィルタを使用したりしているが、それでも太陽光、ライ
トの反射光の影響を受けやすかったが、赤外線の波長に
8〜14μm帯を用いた場合は、上記項目に関して画像で見
た場合いずれもその判別や区別が容易で非常に好まし
く、温度ダイナミックレンジの広い、大気中のガス成分
の影響や、反射・照り返しの影響の少ない温度に忠実な
画像が得られた。
【0028】これは、いわゆる黒体温度と赤外線エネル
ギーとの関係を見ると、赤外線の波長が3〜5μm帯の場
合には、温度の変化に対して赤外線エネルギーのレベル
は指数関数の関係で大きく上昇して行くが、赤外線の波
長が8〜14μm帯の場合には、温度の変化に対して赤外線
エネルギーのレベルはそれ程変化せず、緩慢な上昇であ
ることに基づく。
【0029】また、本実施の形態では、フィルタ11お
よび51として、例えばGe、ZnSe、ポリエチレン、ポリ
プロピレンポリブラジエン等のポリマー、BaF2、CaF2製
フィルタを用いる。これにより、温度ダイナミックレン
ジを広域化することができる。
【0030】図4はフィルタ11または51を装着する
前と装着した後の温度輝度曲線を示すもので、図におい
て、曲線aはフィルタがない場合、曲線bは厚さ0.3m
mで材質がポリエチレンのフィルタを用いた場合、曲線
cは厚さ0.5mmで材質がポリエチレンのフィルタを用
いた場合である。この図4より、フィルタがない場合に
比べてフィルタがある場合は温度ダイナミックレンジが
広くなり、しかも、厚みの異なるフィルタを装着するこ
とで、温度ダイナミックレンジを任意に選択可能である
ことが分かる。尚、このときに用いた素子の材質は、Ba
xSryTiO3である。また、検出素子の材質として、これ以
外のものを検出素子として用いても、アンプ等の増幅率
を適宜調整することにより、温度輝度曲線aを得ること
ができる。このとき、上記各フィルタを用いることによ
り、温度輝度曲線b、cを得ることができ、温度ダイナ
ミックレンジを広域化することができる。
【0031】図5Aは、フィルタ11および51として
波長別に各種フィルタを装着した時の検出下限上限を示
したものである。この図5Aにおいて、材質がポリエチ
レンで厚さ0.5mmのものは、上述の図4の曲線cのフ
ィルタに相当するものである。この図5Aから同じ材質
でもその厚さにより温度ダイナミックレンジが変化し、
また、材質もポリエチレンだけでなくポリプロピレン等
のポリマーでもよく、或いはゲルマニウム(Ge)、ジン
クセレン(ZnSe)、フッ化バリウム(BaF2)およびフッ
化カルシウム(CaF2)にコーティング材や反射防止材を
塗布したものでもよいことがわかる。これにより、監視
領域の温度等の環境条件に応じて上述の材質や厚さのフ
ィルタを任意に選択して広い温度ダイナミックレンジを
確保できることが分かる。
【0032】なお、フィルタ11および51は、薄膜形
状をフレネル状にしてもよい。これにより、二次元赤外
線検出素子の視野角を任意に変化させることができる。
図5Bは、フィルタ11または51をポリマーの中から
例えば材質としてポリエチレンとポリプロピレンを用
い、これらをフレネル状に加工した時の視野角を示した
ものである。この図5Bにおいて、f値は焦点距離(単
位はmmである。)であり、例えばf値が50のポリエチ
レンは実質的に凸レンズに相当し、−50のポリエチレ
ンは凹レンズに相当する。f値は材質にフレネル状に加
工する溝の深さや形状により変化する。この図5Bから
監視領域の広さや設置位置等に応じてフィルタの材質お
よび厚みを選択することにより水平視野角を任意に設定
できることができることが分かる。また、フィルタ11
または51の背後に設けられる窓材12および52の材
質として、例えばゲルマニウムやジンクセレンを用いる
ことにより赤外線の波長8μm以下をカットするように
してもよい。
【0033】次に動作について、図2および図3を参照
しながら説明する。先ず、図2を参照して監視対象とし
て火災の場合について代表的に撮像装置1側の動作に付
いて説明する。最初に、雲台制御装置3からの制御信号
により雲台2を駆動し撮像装置1の位置を監視領域に合
わせ(ステップS1)、次いで同じく雲台制御装置3か
らの制御信号により雲台2を駆動し撮像装置1の走査を
開始し、必要であれば監視領域内において任意の水平方
向0〜360度・垂直方向0〜360度に走査を行い(ステップ
S2)、そのとき外部よりフィルタ11を通して入射し
た赤外線を検出素子14で電気信号(赤外線映像信号)
に変換し、アンプ15で増幅した後画像処理装置4に取
り込んでその入射した赤外線に対応する電気信号に含ま
れる赤外線放射エネルギーが火災判別のための所定の設
定値より大きいかどうかを判別する(ステップS3)。
【0034】そして、ステップS3で赤外線放射エネル
ギーが設定値より小さい場合は、何も異常な場所はない
ということでステップS2に戻って、通常の走査を繰り
返し、つまり監視状態を持続する。一方、ステップS3
で赤外線放射エネルギーが設定値より大きい場合は、何
か異常な場所があるということで改めて雲台制御装置3
からの制御信号により雲台2を駆動し撮像装置1をその
異常の場所に合わせ込む、つまり、赤外線放射エネルギ
ーの高い点を画像の中心近くに位置させるように雲台2
を操作する(ステップS4)。次いで、このとき画像処
理装置4に入力されている信号に基づいて火災か否かを
判別し(ステップS5)、火災でなければステップS2
に戻って上述の動作を繰り返し、火災であれば、ステッ
プS6に進み、ここで、火災信号とその監視領域に対応
したアドレスを中央処理装置10に送出する。
【0035】中央処理装置10では入力された火災信号
とアドレスに基づいて火災警報装置20を駆動してその
アドレスに対応した監視領域に火災が発生したことを報
知させる。また、必要に応じて、火災が発生した時の時
刻、場所或いは火災と判断した状況の画面を記録装置4
0に記録する。また、撮像装置5側の動作に付いても、
上述した撮像装置1側の動作と同様であるので、ここで
はその説明を省略する。
【0036】次に、図3を参照して監視対象として侵入
者の場合について代表的に撮像装置1側の動作に付いて
説明する。最初に、雲台制御装置3からの制御信号によ
り雲台2を駆動し撮像装置1の位置を監視領域に合わせ
(ステップS11)、次いで同じく雲台制御装置3から
の制御信号により雲台2を駆動し撮像装置1の走査を開
始し、必要であれば監視領域内において任意の水平方向
0〜360度・垂直方向0〜360度に走査を行い(ステップS
12)、そのとき外部よりフィルタ11を通して入射し
た赤外線を検出素子14で電気信号(赤外線映像信号)
に変換し、アンプ15で増幅した後画像処理装置4に取
り込んでその入射した赤外線に対応する電気信号に含ま
れる赤外線放射エネルギーが侵入者の有無の判別のため
の所定の設定値より大きいかどうかを判別する(ステッ
プS13)。
【0037】そして、ステップS13で赤外線放射エネ
ルギーが設定値より小さい場合は、何も異常な場所はな
いということでステップS12に戻って、通常の走査を
繰り返し、つまり監視状態を持続する。一方、ステップ
S13で赤外線放射エネルギーが設定値より大きい場合
は、何か異常な場所があるということで改めて雲台制御
装置3からの制御信号により雲台2を駆動し撮像装置1
をその異常な場所に合わせ込む、つまり、赤外線放射エ
ネルギーの高い点を画像の中心近くに位置させるように
雲台2を操作する(ステップS14)。次いで、このと
き画像処理装置4に入力されている信号に基づいて侵入
者か否かを判別し(ステップS15)、侵入者でなけれ
ばステップS12に戻って上述の動作を繰り返し、侵入
者であれば、ステップS16に進み、ここで、侵入者が
あることを表す侵入信号とその監視領域に対応したアド
レスを中央処理装置10に送出する。
【0038】中央処理装置10では入力された侵入信号
とアドレスに基づいて侵入警報装置30を駆動してその
アドレスに対応した監視領域に侵入者が発生したことを
報知させる。また、必要に応じて、侵入者が発生した時
の時刻、場所或いは侵入者と判断した状況の画面を記録
装置40に記録する。なお、この場合、侵入監視領域は
火災監視領域と違えるようにしてもよい。また、この場
合も撮像装置5側の動作に付いては、上述した撮像装置
1側の動作と同様であるので、ここではその説明を省略
する。
【0039】なお、上述において、煙突等赤外線放射エ
ネルギーが高くなる可能性のある場所を予め指定して画
像処理装置や中央処理装置等に記憶させてその指定した
場所は監視領域から省くようにしてもよい。これによ
り、無駄な走査時間がなくなり、それだけ監視時間を短
縮できる。また、複数台の撮像装置即ちこの場合撮像装
置1と撮像装置5を同一の監視領域を走査させ、その出
力信号に基づいて同一の場所であるかどうかを判別する
ようにしてもよい。これにより、火災の判断の精度およ
び信頼性を更に向上できる。また、画像処理装置4また
は8の出力信号を直接火災警報装置20や侵入警報装置
30に供給して警報を発生させるようにしてもよい。ま
た、上述においては、監視対象が火災発生の場合と侵入
者発生の場合とを分けて説明したが、火災発生と侵入者
発生を1つのプログラムで規定されるようにしてよいこ
とは勿論である。即ち、ステップS3(図2)でNOの
場合には、ステップS13(図3)に移行するようにし
てもよい。
【0040】実施の形態2.図6はこの発明の第2の実
施の形態を示す構成図であり、図において、図6Aはそ
の断面図、図6Bはその上面図である。図において、6
0は上述した検出素子14および54に相当する検出素
子、61は上述したアンプ15および55等の電気回路
が搭載された基板、62はこの基板61のほぼ中央部に
設けられ、検出素子60が取り付けられる支柱である。
【0041】このように、検出素子60を基板61より
浮かした構成とすることにより、検出素子60から基板
61を通して放逸される赤外線放射エネルギーが低減さ
れ、検出素子60の感度を実質的に上げることができ、
また、一定の感度を得るのにはその赤外線放射エネルギ
ーの低減により感度が上がった分だけチップ面積を小さ
くすることができる。従って、支柱62は基板61を保
持する最低限の強度を確保できる範囲で、なるべく細い
方が好ましい。
【0042】実施の形態3.図7はこの発明の第3の実
施の形態を示す構成図であり、図において、図7Aはそ
の断面図、図7Bはその上面図である。図7において、
図6に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
を省略する。図において、62A,62Bは基板61の
両端にそれぞれ設けられ、検出素子60が取り付けられ
る支柱、63は検出素子60、基板61および支柱62
A,62Bで形成される空間ある。
【0043】この場合も、検出素子60を基板61より
浮かした構成とすることにより、検出素子60から基板
61を通して放逸される赤外線放射エネルギーが低減さ
れ、検出素子60の感度を実質的に上げるることがで
き、また、一定の感度を得るのにはその赤外線放射エネ
ルギーの低減により感度が上がった分だけチップ面積を
小さくすることができる。また、この場合、基板の両端
を2本の支柱でそれぞれ保持しているので、強度の点で
図6の場合より有利である。
【0044】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る撮像装置
によれば、被検出物が放射する赤外線を検出して、赤外
線映像信号に変換する非冷却型の二次元赤外線検出素子
と、この二次元赤外線検出素子の前方に設けられ、赤外
線に対する温度ダイナミックレンジを拡大するフィルタ
とを備えたので、被検出物に対する距離が遠くてもその
被検出物を確実に捕らえることができ、構成簡単にして
寿命、耐久性に優れかつ組み立てや調整が容易で安価な
撮像装置が得られるという効果がある。
【0045】また、非冷却型の二次元赤外線検出素子と
して、特定の材質の誘電体素子、起電圧素子または導電
型素子を用い、波長が8〜14μm帯域の赤外線を検出
するようにしたので、冷却をしなくても良好な赤外線放
射エネルギー感度を得られ、温度ダイナミックレンジの
広い、大気中のガス成分の影響や、反射・照り返しの影
響の少ない温度に忠実な画像が得られ、しかも、その二
次元赤外線強度情報と時間変化情報から特定の場合のみ
を異常と判断することで死角・スピードの速い変化およ
びスピードの遅い変化の見落としをなくすことができる
という効果がある。
【0046】また、フィルタとして、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリマーまたはGe・ZnSe・ BaF2・CaF
2に反射防止材やコーティング材を塗布したものを用い
るので、温度ダイナミックレンジを広域化することがで
き、更に、フィルタの薄膜形状をフレネル状にすること
で、二次元赤外線検出素子の視野角を任意に変化させる
ことができるという効果がある。
【0047】また、二次元赤外線検出素子は、基板に支
柱を介して取り付けられるので、基板を通して放逸され
る赤外線放射エネルギーが低減され、検出感度を実質的
に上げることができ、また、感度を一定とするとその赤
外線放射エネルギーの低減により感度が上がった分だけ
チップ面積を小さくすることができるという効果があ
る。
【0048】この発明に係る監視装置によれば、上記の
撮像装置と、この撮像装置を回動可能に制御する制御手
段と、撮像装置の出力信号に基づいて異常状態を判別す
ると共に制御手段を駆動する画像処理装置とを備え、画
像処理装置が、二次元赤外線検出素子が出力する赤外線
映像信号をデジタル画像データに変換するビデオインタ
ーフェースと、このビデオインターフェースが出力する
画像データを任意の間隔で複数画面記憶する画像メモリ
と、この画像メモリに記憶された画像データの解析処理
を行うプロセッサとを備えるので、監視距離が遠くても
被検出物を確実に捕らえることができ、構成簡単にして
寿命、耐久性に優れかつ組み立てや調整が容易で安価な
監視装置が得られるという効果がある。
【0049】また、画像処理装置の出力信号に基づいて
警報装置を駆動する中央処理装置を備えたので、異常時
確実且つ迅速に警報を発生できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す構成図であ
る。
【図2】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めのフローチャートである。
【図3】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めのフローチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態1におけるフィルタの
装着前後の温度輝度特性を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態1におけるフィルタに
関するもので、そのAはに波長別各種フィルターを装着
した時の検出下限上限を示し、そのBは各々の材質でフ
レネル状に加工した時の視野角を示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態2を示す構成図であ
る。
【図7】 この発明の実施の形態3を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
1,5 撮像装置、2,6 雲台、3,7 雲台制御装
置、4,8 画像処理装置、10、中央処理装置、1
1,51 フィルタ、12,52 窓材、13,53
レンズ、14,54 検出素子、20 火災警報装置、
30 侵入警報装置、40 記録装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 7/18 H04N 7/18 D G01V 9/04 S (72)発明者 能美 隆 東京都千代田区九段南4丁目7番3号 能 美防災株式会社内 (72)発明者 岩垂 好裕 神奈川県横浜市保土ケ谷区常盤台3番地10 号

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検出物が放射する赤外線を検出して、
    赤外線映像信号に変換する非冷却型の二次元赤外線検出
    素子と、 該二次元赤外線検出素子の前方に設けられ、上記赤外線
    に対する温度ダイナミックレンジを拡大するフィルタと
    を備えたことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記二次元赤外線検出素子として、誘電
    体素子、起電圧素子または導電型素子のいずれかを用い
    ることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 上記誘電体素子の材質は、トリフッ化エ
    チレンフッ化ビニリデン共重合体(Poly(TriFE/VF))、
    ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、チタン酸バリウムとチ
    タン酸ストロンチウムの混晶(BaxSryTiO3)、Lアラニ
    ンドープグリシン硫酸塩重水素置換(ATGS)、チタン酸
    鉛とチタン酸ジルコニウムの混晶(PZT)、チタン酸鉛
    とチタン酸ジルコニウムの混晶の鉛イオンの一部をラン
    タノイドで置換したもの(PLZT)、チタン酸鉛とチタン
    酸ジルコニウムの混晶の鉛イオンの一部をランタノイ
    ド,リチウムで置換したもの(PLLZT)、LiTaO3、PbTiO
    3、LiNb3、PbZrNbTiO3、PbMnNiLa、PbMoNiLa、PbMgNiL
    a、PbScTiO3、PbCrTiO3、PbCaTiO3、PbCoWO3、ZrTiO2
    MgTi4O9、MgTi4O9、CaTiO3、MgCaTiO3、BaMnTiO3、PbZr
    O3、PbLaTiO3、PbTiO3、PbZrO3、PbTiO3、SrTiO3、Pb(H
    g/Zr/Ti)O3、Pb(Hf/Zr/Ti)O3、NaLaTiO3、PbNaTiO3また
    はPb(Zn/Nb/W)O3であることを特徴とする請求項2記載
    の撮像装置。
  4. 【請求項4】 上記起電圧素子の材質は、ビスマスアン
    チモン(BiSb)、ビスマステルル(Bi2Te3)または酸化
    バナジウム(VOx)であることを特徴とする請求項2記
    載の撮像装置。
  5. 【請求項5】 上記導電型素子の材質は、Ni、Ge、Au、
    PtまたはTiであることを特徴とする請求項2記載の撮像
    装置。
  6. 【請求項6】 上記二次元赤外線検出素子は、波長が8
    〜14μm帯域の赤外線を検出するものであることを特
    徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の撮像装置。
  7. 【請求項7】 上記フィルタは、ポリエチレン、ポリプ
    ロピレン等のポリマーまたはGe・ZnSe・ BaF2・CaF2
    反射防止材やコーティング材を塗布したものであること
    を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の撮像装
    置。
  8. 【請求項8】 上記フィルタは、フレネル状に成型され
    たものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか
    に記載の撮像装置。
  9. 【請求項9】 上記二次元赤外線検出素子は、基板に支
    柱を介して取り付けられることを特徴とする請求項1〜
    8のいずれかに記載の撮像装置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の撮像
    装置と、 該撮像装置を回動可能に制御する制御手段と、 上記撮像装置の出力信号に基づいて異常状態を判別する
    と共に上記制御手段を駆動する画像処理装置とを備えた
    ことを特徴とする監視装置。
  11. 【請求項11】 上記画像処理装置は、上記二次元赤外
    線検出素子が出力する赤外線映像信号をデジタル画像デ
    ータに変換するビデオインターフェースと、該ビデオイ
    ンターフェースが出力する画像データを任意の間隔で複
    数画面記憶する画像メモリと、該画像メモリに記憶され
    た画像データの解析処理を行うプロセッサとを備えるこ
    とを特徴とする請求項10記載の監視装置。
  12. 【請求項12】 上記画像処理装置の出力信号に基づい
    て警報装置を駆動する中央処理装置を備えたことを特徴
    とする請求項10または11記載の監視装置。
JP30467897A 1997-11-06 1997-11-06 撮像装置および監視装置 Expired - Fee Related JP3979713B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30467897A JP3979713B2 (ja) 1997-11-06 1997-11-06 撮像装置および監視装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30467897A JP3979713B2 (ja) 1997-11-06 1997-11-06 撮像装置および監視装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11144162A true JPH11144162A (ja) 1999-05-28
JP3979713B2 JP3979713B2 (ja) 2007-09-19

Family

ID=17935915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30467897A Expired - Fee Related JP3979713B2 (ja) 1997-11-06 1997-11-06 撮像装置および監視装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3979713B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010842A1 (fr) * 2003-07-25 2005-02-03 Wei Chen Procede et dispositif de detection de sources d'infrarouge
JP2008531997A (ja) * 2005-02-25 2008-08-14 リッディアルド,ケビン マイクロボロメータ赤外線セキュリティ・センサ
JP2010185704A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Yamagata-Chino Corp 熱画像センサ
CN102542722A (zh) * 2012-01-05 2012-07-04 福建国化热像监控设备有限公司 石化的可选择关键设备的红外热成像在线监控方法及系统
CN102646311A (zh) * 2012-05-04 2012-08-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 实时动态巡航图像智能烟雾火情检测系统
CN102722956A (zh) * 2012-06-19 2012-10-10 宝钢发展有限公司 智能扫描红外测温报警装置及方法
CN103808414A (zh) * 2013-10-25 2014-05-21 陕西晟辉投资有限公司 一种超远距离热源探测器
JP6054569B1 (ja) * 2016-07-25 2016-12-27 浜崎商工株式会社 塵芥収集車の火災検知装置およびこれを備えた塵芥収集車
KR102402085B1 (ko) * 2021-11-09 2022-05-25 주식회사 베스텍 열화 진단 및 예방 기능이 구비된 배전반(고압반, 저압반, 모터제어반, 분전반)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101943762B (zh) * 2010-09-08 2013-03-13 无锡中星微电子有限公司 主动式红外探测装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5829180A (ja) * 1981-08-12 1983-02-21 Toshiba Corp 磁気ヘッドの位置決め装置
JPH02285683A (ja) * 1989-04-26 1990-11-22 Nec Corp 赤外線センサ
JPH03260797A (ja) * 1990-03-09 1991-11-20 Showa Sekkei:Kk 大容積空間用の火災覚知装置
JPH0443303A (ja) * 1990-06-11 1992-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線光学部品
JPH0523070U (ja) * 1991-08-29 1993-03-26 株式会社大真空 赤外線検出器
JPH0626936A (ja) * 1992-07-08 1994-02-04 Nippon Avionics Co Ltd 赤外線熱画像装置における観測温度範囲変更方法およびその装置
JPH0750825A (ja) * 1993-05-24 1995-02-21 Hideo Mori 人間動物監視システム
JPH07250284A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Fujitsu Ltd 赤外線撮像装置の自動光学フィルタ制御方式
JPH0862038A (ja) * 1994-08-17 1996-03-08 Kanebo Ltd 赤外線検出素子及びその製造方法
JPH08105794A (ja) * 1994-08-11 1996-04-23 Nec Corp ボロメータ型赤外線検知素子、その駆動方法、および検出用積分回路
JPH08166286A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線センサシステム
JPH08210913A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線センサおよび赤外線検知装置
JPH08304173A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Texas Instr Inc <Ti> ハイブリッド熱検出器構造体およびその製造方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5829180A (ja) * 1981-08-12 1983-02-21 Toshiba Corp 磁気ヘッドの位置決め装置
JPH02285683A (ja) * 1989-04-26 1990-11-22 Nec Corp 赤外線センサ
JPH03260797A (ja) * 1990-03-09 1991-11-20 Showa Sekkei:Kk 大容積空間用の火災覚知装置
JPH0443303A (ja) * 1990-06-11 1992-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線光学部品
JPH0523070U (ja) * 1991-08-29 1993-03-26 株式会社大真空 赤外線検出器
JPH0626936A (ja) * 1992-07-08 1994-02-04 Nippon Avionics Co Ltd 赤外線熱画像装置における観測温度範囲変更方法およびその装置
JPH0750825A (ja) * 1993-05-24 1995-02-21 Hideo Mori 人間動物監視システム
JPH07250284A (ja) * 1994-03-14 1995-09-26 Fujitsu Ltd 赤外線撮像装置の自動光学フィルタ制御方式
JPH08105794A (ja) * 1994-08-11 1996-04-23 Nec Corp ボロメータ型赤外線検知素子、その駆動方法、および検出用積分回路
JPH0862038A (ja) * 1994-08-17 1996-03-08 Kanebo Ltd 赤外線検出素子及びその製造方法
JPH08166286A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線センサシステム
JPH08210913A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外線センサおよび赤外線検知装置
JPH08304173A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Texas Instr Inc <Ti> ハイブリッド熱検出器構造体およびその製造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010842A1 (fr) * 2003-07-25 2005-02-03 Wei Chen Procede et dispositif de detection de sources d'infrarouge
CN100425959C (zh) * 2003-07-25 2008-10-15 陈伟 一种对红外源热映象进行检测的方法
JP2008531997A (ja) * 2005-02-25 2008-08-14 リッディアルド,ケビン マイクロボロメータ赤外線セキュリティ・センサ
JP2010185704A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Yamagata-Chino Corp 熱画像センサ
CN102542722A (zh) * 2012-01-05 2012-07-04 福建国化热像监控设备有限公司 石化的可选择关键设备的红外热成像在线监控方法及系统
CN102646311A (zh) * 2012-05-04 2012-08-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 实时动态巡航图像智能烟雾火情检测系统
CN102722956A (zh) * 2012-06-19 2012-10-10 宝钢发展有限公司 智能扫描红外测温报警装置及方法
CN103808414A (zh) * 2013-10-25 2014-05-21 陕西晟辉投资有限公司 一种超远距离热源探测器
JP6054569B1 (ja) * 2016-07-25 2016-12-27 浜崎商工株式会社 塵芥収集車の火災検知装置およびこれを備えた塵芥収集車
KR102402085B1 (ko) * 2021-11-09 2022-05-25 주식회사 베스텍 열화 진단 및 예방 기능이 구비된 배전반(고압반, 저압반, 모터제어반, 분전반)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3979713B2 (ja) 2007-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7609290B2 (en) Surveillance system and method
GB2257598A (en) Video camera surveillance system detects intruders and/or fire
JP3979713B2 (ja) 撮像装置および監視装置
GB2350510A (en) A pyroelectric sensor system having a video camera
JP2001186505A (ja) 追尾監視システム
EP0461837B1 (en) Pyro-electric type infrared detector
US4749862A (en) Scanning fire-monitoring system
JP2010256194A (ja) 侵入検知装置
TWI820354B (zh) 熱健康監測感測器
US6744049B2 (en) Detection of obstacles in surveillance systems using pyroelectric arrays
JPH07244718A (ja) セキュリティユニット
RU2231123C2 (ru) Охранная телевизионная система
JPH0510825A (ja) 熱画像検出手段を有する防災検知装置
US20240290100A1 (en) Security and guard system
KR100296293B1 (ko) 감시카메라와이를이용한물체감시방법및그장치
TWI812896B (zh) 熱像儀健康監測
JP3143304B2 (ja) 複合型監視装置
JPH0365075B2 (ja)
JPS63102484A (ja) 異常監視装置
CA1086399A (en) Intrusion alarm
WO2024057323A1 (en) Monitoring device, method and computer program for detecting a motion in an environment
JP2000111410A (ja) 火災検知器
WO2024057322A1 (en) Monitoring device, system and method
JPH0855287A (ja) 大空間の火点検知方法とそれを用いた大空間火点検知装置
JPH08275141A (ja) 動き検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060309

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060314

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20060428

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees