JPS6116925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単素子形赤外線装置を用いてモニタテ
レビに表示を行う場合における、赤外線映像装置
の走査変換方式に関するものである。

単素子形赤外線装置は、走査速度が遅く、１画
像を走査する時間（フレームタイム）が１ないし
４秒間程度必要なため、そのままモニタテレビを
用いてその画像を表示させることができない。そ
のため従来、映像装置には残光性のブラウン管を
使用し、ポラロイドフイルム等に撮影することに
よつて、画像表示を行わせていた。

これに対し、赤外線撮像部からの出力信号をＡ
−Ｄ変換器によつてデイジタル信号に変換してデ
イジタルメモリに記憶させ、記憶されたデータを
毎秒60回の割合いで読出し、Ｄ−Ａ変換後標準テ
レビ信号の同期信号を付加して、モニタテレビに
静止像として表示させるデイジタルメモリ式赤外
線映像装置が同一発明者等によつて既に提案され
ている。

しかしながらこのような従来のデイジタルメモ
リ式赤外線映像装置は、常に１画面全体の水平・
垂直の走査を繰返して行なつて表示するものであ
つた。これに対し撮像部の垂直方向の走査を水平
方向の１走査線のみについて行なうラインスキヤ
ンを行ない、モニタテレビ画面上に、ラインスキ
ヤンされた映像も順次時間の経過順に配列して、
１走査線の映像の時間的変化を一目で見られるよ
うにする表示法が考えられる。このような表示法
は次のごとき場合有効なものである。

(1) １本の水平走査ラインに沿つた対象物の温度
分布の変化をモニタテレビに表示させる場合。

(2) 連続して流れている対象物の温度分布の変化
をモニタテレビに表示させる場合。

(3) 航空機等の移動体上からみた温度分布の変化
をモニタテレビに表示させる場合。

本発明は単素子形赤外線装置を用いて上述のを
ごときラインスキヤンを行なつてモニタテレビに
表示させる新規な方式を提案しようとするもので
あつて、その目的はデイジタルメモリ式赤外線映
像装置において、ラインスキヤンモードにした場
合にメモリへの書込みおよび読出しをコントロー
ルすることによつてラインスキヤンを行なつて、
モニタテレビ上に同一走査線上の温度分布の像を
時間の経過に応じて順次表示して一画面上に観察
することができる方式を提供することにある。こ
の目的を達成するため、本発明の赤外線映像装置
の走査変換方式においては、１方向のみの走査を
行なう赤外線撮像部から得られたアナログ赤外線
映像信号をデイジタル信号に変換してメモリに記
憶させ、該記憶されたデータをテレビジヨン同期
信号に同期したタイミングで読出したのちアナロ
グ信号に変換してテレビジヨン同期信号を付加し
た出力をモニタテレビ等で画像として表示させる
ラインスキヤン形の赤外線映像装置において、水
平方向には前記赤外線撮像部の画素クロツクでカ
ウントアツプするカウンタの内容をアドレスとし
て出力し垂直方向には前記赤外線撮像部の１走査
ごとにカウントアツプする入力走査ラインカウン
タの内容をアドレスとして出力するメモリ書込ア
ドレス発生手段と、該メモリ書込アドレス発生手
段の発生するアドレスに応じて入力映像信号を所
定数のデータごとに出力テレビジヨン信号の水平
ブランキング期間を利用して書込むことによつて
前記メモリの内容を書替える手段と、水平方向に
はテレビジヨン水平同期信号に同期して所定画素
をカウントアツプする出力水平画素カウンタの内
容をアドレスとして出力し垂直方向には前記入力
走査ラインカウンタの内容をプリセツトされ出力
走査ラインごとにカウントダウンするダウンカウ
ンタの内容をアドレスとして出力するメモリ読出
アドレス発生手段とを具え、赤外線撮像部のライ
ンスキヤン映像信号をラインごとに発生順に１画
面に配列した映像を得ることを特徴としている。

以下実施例について説明する。

第１図は本発明の赤外線映像装置の走査変換方
式の一実施例の構成を示すブロツク図である。同
図において１は入力コントロール部、２はＡ−Ｄ
変換器、３はスタートスイツチ、４はタイムラプ
ス（TIME LAPSE）スイツチ、５は入力水平画
素カウンタ、６は入力走査ラインカウンタ、７は
メモリコントロール部、８はメモリ、９，１０は
入力バツフアレジスタ、１１，１２は出力バツフ
アレジスタ、１３はデータセレクタ、１４はＤ−
Ａ変換器、１５はアドレスコントロール部、１６
は出力水平画素カウンタ、１７は出力走査ライン
カウンタ、１８は出力ラインアドレスカウンタ、
１９はテレビ同期信号発生部、２０はテレビジヨ
ン信号変換部、２１はモニタテレビである。

第２図は入力コントロール部における各部信号
を示すタイムチヤートであつて、ａは水平同期信
号を、ｂはスタートスイツチの動作を、ｃ，ｄは
コントロール信号HPを、ｅは入力映像信号をそ
れぞれあらわしている。

また第３図は映像表示部の構成例を示す図であ
る。同図に示すごとく水平方向に448画素（コラ
ム）、またはその1/2の224画素、垂直方向に走査
線220ラインから構成されている。

第１図において、図示されない単素子赤外線装
置からの水平同期信号は、入力コントロール部１
に入力される。水平同期信号は第２図ａに示すよ
うに、16.67ms間隔で発生し、赤外線装置が対象
物を走査している時間（5.56ms）だけ“１”に
なつている。この期間は有効視野期間である。

Ａ−Ｄ変換器２は、有効視野期間に図示されな
い単素子赤外線装置からの入力映像信号をＡ−Ｄ
変換して、１水平走査線ごとに448（または224）
画素のデータをバツフアレジスタ９，１０に入力
する。

一方、入力コントロール部１は、水平同期信号
から１画素のクロツク信号（CKA）を発生す
る。Ａ−Ｄ変換器２はクロツク信号CKAによつ
てＡ−Ｄ変換を行なつている。入力コントロール
部１の動作は、スタートスイツチ３をオンにする
ことによりスタートし、オフにすることによりス
トツプする。

タイムラプススイツチ４は入力コントロール部
１に対して、コントロール信号HPの発生間隔を
指定する。タイムラプススイツチ４が4sの位置に
あつたときは１走査ラインごとにコントロール信
号が発生し（第２図ｃ）、タイムラプススイツチ
４が8sの位置にあつたときは１走査ラインおきに
コントロール信号が発生する（第２図ｄ）。この
ようにして、タイムラプススイツチ４の選択によ
り１画面を表示するのに要する時間を任意数種類
可変できるように構成されている。

赤外線映像装置における映像表示部（モニタテ
レビ）の画面は第３図に示されているように、水
平方向に448画素（または224画素）、垂直方向に
220ラインで構成されている。入力水平画素カウ
ンタ５は、１画素クロツクCKAをカウントする
ことによつて、１画素ごとにカウントアツプす
る。入力水平画素カウンタ５の出力はメモリ書込
アドレスおよび入力バツフアレジスタの切替信号
として使用される。

入力水平画素カウンタ５は、448カウントまた
は224カウントの計数終了後100μｓでラインカウ
ンタクロツクを発生し、その後クリアされる。入
力走査ラインカウンタ６は220進カウンタからな
り、220カウントするとクリアして再び０からカ
ウントする。

入力水平画素カウンタ５および入力走査ライン
カウンタ６は、スタートスイツチ３がオフになつ
て入力コントロール部１の動作が停止するまで、
上述の動作を繰返して行なう。なお入力走査ライ
ンカウンタ６が220ライン走査して１画面を完成
したら、以上の動作を停止するような機能もスイ
ツチの選択によつて可能なように構成されてい
る。また走査すべきライン数を指定することも可
能である。

次にメモリによる走査変換は下記のように低速
書込、高速読出を行なうことによつて行なわれ、
これによつてモニタテレビ画面に映像を常時表示
させる。入力映像信号は第２図ａ，ｅに示すごと
く5.56msの間に448（または224）データが入力
されるので１画素の書込みの間隔は平均すると
12.4μｓ（または24.8μｓ）である。一方、読出
しは標準テレビ信号に同期した高速読出しが必要
である。またメモリ書込みと読出しは非同期であ
る。そこで入力信号の書込みは出力テレビ信号の
水平ブランキング期間を利用して行なうことによ
り、モニタテレビ画面に影響を与えることなく、
行なうことができる。

第４図はメモリへのデータの書込みを示すタイ
ミングチヤートである。同図において、ａはＡ−
Ｄ変換器２から出力される画素ごとのデイジタル
データを示しており、１ないし448（または224）
は画素番号を示している。また1H目，2H目はそ
れぞれ１ライン目，２ライン目の水平走査を示し
ている。ｂはＡ−Ｄ変換器２の画素データをバツ
フアレジスタ９，１０へ書込むクロツクHickを
示し、Ａ−Ｄ変換器からの画素データ出力タイミ
ングの中央で出力される。

Ａ−Ｄ変換器２からの画素データは、メモリの
書込み、読出しの速度およびハードウエア構成上
の理由から、８データ単位で行なわれる。Ａ−Ｄ
変換器２の画素データはまず２個の入力バツフア
レジスタ９，１０に８データごとに交互に格納さ
れる。従つて入力バツフアレジスタ９，１０はそ
れぞれ８個のレジスタから構成されている。

第４図において、ｃ−１，ｃ−２，……，ｃ−
８は、それぞれ入力バツフアレジスタ９の８個の
レジスタにおけるデータの書込みを示している。
各レジスタは１番目の画素データから順にクロツ
クHickのタイミングで書込み、16周期の間保持
する。同図において1H−１データ，1H−２デー
タ，……，1H−８データは、それぞれ１ライン
目の水平走査における１番目，２番目，……，８
番目のデータを示している。その他の場合も同様
である。この場合の１データ当りの書込間隔は
12.4μｓ（または24.8μｓ）であり、従つて８デ
ータでは99.2μｓ（または198.4μｓ）である。

入力バツフアレジスタ９に８データの書込みが
終了すると、次に入力バツフアレジスタ１０にデ
ータの書込みが行なわれる。第４図において、ｄ
−１，ｄ−２，……，ｄ−８は、それぞれ入力バ
ツフアレジスタ１０の８個のレジスタにおけるデ
ータの書込みを示している。書込みのタイミング
および保持期間は入力バツフアレジスタ９におけ
ると同じである。

入力バツフアレジスタ９，１０においてそれぞ
れ８データの書込み終了時、クロツクHickのタ
イミングで、入力バツフアレジスタのデータ出力
タイミングを示すクロツクMickが出力される。
第４図において、ｅはクロツクMickを示してい
る。

クロツクMickの発生により、入力バツフアレ
ジスタ９，１０は交互に書込みを終つた８データ
の情報を出力する。第４図においてｇ，ｈはそれ
ぞれ入力バツフアレジスタ９，１０から出力され
るデータを示している。またクロツクMickの発
生により、メモリコントロール部７からイベント
（EVENT）信号が発生する。第４図において、
ｆはイベント信号を示している。

一方、テレビ同期信号発生部１９は標準テレビ
信号の水平ブランキングタイミング信号HDを発
生する。第４図において、ｉは水平ブランキング
タイミング信号HDを示し、その間隔は63.5μｓ
である。

入力バツフアレジスタの出力データのメモリ８
への書込みは、水平ブランキングタイミング信号
HDのタイミングで行なわれ、イベント信号が
“１”になつていることを条件に、そのとき出力
されている入力バツフアレジスタの出力データが
書込まれる。第４図において、ｊはメモリ８への
データの書込みを示し、書込み終了と同時にイベ
ント信号は“０”に戻つて、重複して書込みが行
なわれることを防止する。このようにして、メモ
リ８へ入力バツフアレジスタ９，１０のデータが
交互に書込まれる。この場合、前述のように水平
ブランキングタイミング信号の間隔は63.5μｓで
あり、一方、入力バツフアレジスタからデータが
出力されている期間は99.2μｓ（または198.4μ
ｓ）なので、入力バツフアレジスタのデータは必
ずメモリに書込まれる。

メモリ８からのデータの読出しは映像表示タイ
ミングにより、映像期間に行なわれる。読出され
たデータは出力バツフアレジスタ１１，１２に交
互に格納され、データセレクタ１３を経てシリア
ルデータとして出力される。

アドレスコントロール部１５においては、入出
力の水平画素および走査ラインのアドレスを、メ
モリコントロール部７からの信号に応じて切替え
てメモリ８に与えることによつて、所要のアドレ
スコントロールを行なう。

出力水平画素カウンタ１６は、出力の画素クロ
ツクを計数し、そのカウント結果はメモリ８の水
平方向読出しアドレスおよび出力バツフアレジス
タ１１，１２の切替信号として用いられる。出力
の１画素クロツクは高速であつて、例えば81.5ns
にとられる。カウント数は入力データと同様448
（または224）である。

出力走査ラインカウンタ１７は、映像表示タイ
ミング（垂直映像タイミング）により出力走査の
ライン数を計数する。220ライン計数すると、計
数停止し、同時に出力ラインアドレスカウンタ１
８も停止する。また０〜219ラインの走査線を計
数している間だけメモリ８から読出したデータを
出力させ、その他のタイミングではモニタ画面の
ラスタを黒レベルとする。

出力ラインアドレスカウンタ１８は220の同期
プリセツトダウンカウンタからなり、出力テレビ
垂直ブランキング信号（バーチカルドライブ信号
VD）の立下りで、入力走査ラインカウンタ６の
内容をプリセツトし（カウンタの変換点と一致し
たらプリセツトタイミングをずらす）、映像表示
タイミングによつて出力走査ラインごとにカウン
トダウンするもので、メモリ８の垂直方向読出し
アドレスに使用される。

このようなアドレスの指定方法をとることによ
つて、入力信号がモニタテレビ画面の最上部に表
示され、それまで表示されていた内容が１ライン
分ずつ下りずれ、このようなことが繰返されるこ
とによつて、あたかも流れているような画面がモ
ニタテレビに表示される。

第５図はモニタテレビにおける画面の表示方法
を示す図である。同図においてａは、最上部のラ
インに最も新しいデータ０があらわれたことを示
している。ｂは次の水平走査期間に、最も新しい
データ１があらわれ、データ０は１ライン下つて
あらわれていることが示されている。ｃ，ｄも同
様にして最も新しいデータが最上部にあらわれ、
初めのデータ０はそれぞれ２ライン目、３ライン
目の位置にあらわれていることが示されている。

以上説明したように本発明の赤外線映像装置の
走査変換方式によれば、単素子形赤外線装置を用
いてラインスキヤンを行ない、映像信号をメモリ
に記憶させたのち標準テレビ信号として読出し
て、時間的経過の新しい順に、順次画面上に配列
して、一定時間の間の変化の状況を一画面上に一
覧することができるので、時間的に温度が変化す
る対象物や、流れている対象物および移動する対
象物等の温度変化の状況を直感的に把握しやす
く、優れた表示効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の赤外線映像装置の走査変換方
式の一実施例の構成を示すブロツク図、第２図は
入力コントロール部における各部信号をタイムチ
ヤート、第３図は映像表示部の構成例を示す図、
第４図はメモリへのデータの書込みを示すタイミ
ングチヤート、第５図はモニタテレビにおける画
面の表示方法を示す図である。 １……入力コントロール部、２……Ａ−Ｄ変換
器、３……スタートスイツチ、４……タイムラプ
ススイツチ、５……入力水平画素カウンタ、６…
…入力走査ラインカウンタ、７……メモリコント
ロール部、８……メモリ、９，１０……入力バツ
フアレジスタ、１１，１２……出力バツフアレジ
スタ、１３……データセレクタ、１４……Ｄ−Ａ
変換器、１５……アドレスコントロール部、１６
……出力水平画素カウンタ、１７……出力走査ラ
インカウンタ、１８……出力ラインアドレスカウ
ンタ、１９……テレビ同期信号発生部、２０……
テレビジヨン信号変換部、２１……モニタテレ
ビ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １方向のみの走査を行なう赤外線撮像部から
   得られたアナログ赤外線映像信号をデイジタル信
   号に変換してメモリに記憶させ、該記憶されたデ
   ータをテレビジヨン同期信号に同期したタイミン
   グで読出したのちアナログ信号に変換してテレビ
   ジヨン同期信号を付加した出力をモニタテレビ等
   で画像として表示させるラインスキヤン形の赤外
   線映像装置において、水平方向には前記赤外線撮
   像部の画素クロツクでカウントアツプするカウン
   タの内容をアドレスとして出力し垂直方向には前
   記赤外線撮像部の１走査ごとにカウントアツプす
   る入力走査ラインカウンタの内容をアドレスとし
   て出力するメモリ書込アドレス発生手段と、該メ
   モリ書込アドレス発生手段の発生するアドレスに
   応じて入力映像信号を所定数のデータごとに出力
   テレビジヨン同期信号の水平ブランキング期間を
   利用して書込むことによつて前記メモリの内容を
   書替える手段と、水平方向にはテレビジヨン水平
   同期信号に同期して所定画素数をカウントアツプ
   する出力水平画素カウンタの内容をアドレスとし
   て出力し垂直方向には前記入力走査ラインカウン
   タの内容をプリセツトされ出力走査ラインごとに
   カウントダウンするダウンカウンタの内容をアド
   レスとして出力するメモリ読出アドレス発生手段
   とを具え、赤外線撮像部のラインスキヤン映像信
   号をラインごとに発生順に１画面に配列した映像
   を得ることを特徴とする赤外線映像装置の走査変
   換方式。