JPS614932A - 赤外線映像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、対象物の各部から放射される赤外線を検知
し、対象物の温度分布を可視像として表示する赤外線映
像装置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、赤外線映像装置の表示部では対象物の外観を温
度別に数色ないし十数色に色分けして表示する（ただし
、モノクロ表示の場合は明度による色分けとなる）。

このときの−色分に対応する温度幅を温度分解能といい
、この温度分解能が決まれば、同時に観測することがで
きる温度範囲（観測温度範囲）の温度幅もおのずと決ま
る。、たとえば１６色カラー表示をする場合には、温度
分解能を１℃とすると観測温度範囲の温度幅は１℃Ｘ、
１６　＝４６℃となる。

一方、検出部（赤外線カメラ）で検出し得る温度範囲（
検出温度範囲）は、観測温度範囲の温度幅よりもずっと
広い。したがって、通常の赤外線映像装置は、観測者が
対象物によって最適な温度分解能および観測温度範囲を
設定することができる機能を有しており、観測者は、表
示部に表示された熱画像を見ながら最適観測温度範囲を
マニュアル操作によって設定することができる。

しかし、従来のこのような赤外線映像装置では、温度が
急激に変動する対象物のときは最適観測温度範囲を設定
するための時間を十分にとることが。

できず、結果として対象物の温度が観測温度範囲の下限
値以下あるいは上限値以上になったときの対象物の温度
分布を観測できない。

〔発明の概要〕 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、温度が急激に変動する対象物で
あっても、対象物の温度が常に観測温度範囲内に納まる
ように自動的に観測温度範囲が移動する機能を有する赤
外線映像装置を提供することにある。

かかる目的を達成するために本発明は、カメラ部が出力
したアナログの熱像信号をＡ／Ｄ変換器で適当な基準電
圧に基づいてデジタルの熱像信号に変換し、これを一旦
フレームメモリに記憶したのち再び読み出して表示器に
熱画像を表示する赤外線映像装置において、フレームメ
モリから読み出された画素毎の温度データに基づいて全
画素のうちの最高温度もしくは予め定められた所定の画
素の温度が現在の観測温度範囲外となったときに所定の
指令信号を発生する温度検出回路と、対象物の温度とカ
メラ部が出力する電気信号の電圧量との関係を予め記憶
した記憶手段と、温度検出回路からの指令信号を入力す
ると全画素のうちの最高温度もしくは予め定められた所
定の画素の温度が観測温度範囲内に入るようにＡ／Ｄ変
換器の基準電圧値を記憶手段の内容に基づいて変更する
手段とを具備したものである。

以下、実施例と共に本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

第】図は本発明の一実施例を示すブロツク図である。

カメラ部ＩＩは光学走査機構・集光レンズ・赤外線検出
器および同期信号発生器から成り、対象物の各部を走査
し、その表面から放射される赤外線量を電気信号に変換
し、該信号をアナログの熱像信号としてＡ／Ｄ変換器１
２に出力する。また、同時に同期信号Ｓを出力する。

Ａ／Ｄ変換器１２は、カメラ部１１からのアナログの熱
像信号を、同じくカメラ部１１からの同期信号Ｓに同期
させて所定のビット数でデジタル量に変換する。なお、
デジタル変換の際の基準電圧は後述するマイクロプロセ
ッサ１８から与えられる。

フレームメモリ１３はＡ／Ｄ変換器１２でデジタル量に
変換された熱像信号をカメラ部１１からの同期信号に基
づいて所定のアドレスに記憶する。

表示処理器１４はフレームメモリ１３に記憶されたデジ
タル熱像信号を表示器１５に適合した走査レートで読み
出すとともに、表示器１５における熱画像の色付げ処理
および後述する温度スケール、カラースケール等の付加
情報表示処理を行なう。

表示器１５はカラーモニタテレビから成り、その具体的
な表示例を第２図に示す。画面上部には観測温度および
温度範囲を数字表示した温度スケール１と、この温度ス
ケールｌに対応して配列されたカラースケール２が表示
される。本実施例では、カラースケール２は１６分割表
示となっており、１６分割のうちの１色分が温度分解能
を表している。

画面中央部には対象物の熱画像３が表示され、この表示
例では領域Ｔ４．領域Ｔ１１．領域Ｔ１６に色分けされ
ている。この領域Ｔ４，６ｉ域Ｔ１１、領域Ｔ１６は温
度スケール１が数学表示している温度Ｔ４．Ｔｌ　１．
Ｔ１６に対応するカラースケール２の色と一致している
ため、観測者は熱画像３の各領域の温度すなわち対象物
の温度分布を知ることができる。

なお、カーサ４はそのクロスポイント５を画面上の任意
の位置にもっていけるように移動できるようになってい
る。

温度検出回路１７はフレームメモリ１３から読み出され
た各画素の温度データを読み取り、後述するマイクロプ
ロセッサ１８から与えられる舊電圧値の最大値と比較し
、該温度データ中の画面内置高値またはクロスポイント
値が観測温度範囲外になったときにその旨の指令信号お
よびその温度値を発生ずる。なお、画面内置高値につい
て指令信号を出すかクロスポイント値について指令信号
を出づ−かは操作盤２１からの指示に従い、前者の場合
はスィッチ１７ａ後者の場合はスイッチ１７ｂを閉じる
ことになる。

マイクロプロセッサ１８は温度検出回路１７からの指令
信号および温度値に従ってＲ６Ｍ１９内に格納された自
動温度追尾プログラムおよびＲＯＭ２０内に格納された
温度テーブルをもとに所定の処理を行ない、Ａ／Ｄ変換
器１２のデジタル変換基準電圧を発生する。ここに、自
動温度追尾プログラムとは実際の観測温度が観測温度範
囲内になるように観測温度範囲を自動的に変更するプロ
グラムをいう。また、温度テーブルとは対象物から放射
される赤外線量すなわち温度と、カメラ部１１に内臓さ
れた検出器で変換された電圧量との関係をデジタル値に
変換したものをいう。

第３図に対象物の温度とカメラ部１１に内臓された検出
器で変換された電圧量との関係の一例を示す。実線３０
か対象物（黒体基準）の温度とカメラ部１１の検出器か
らの出力電圧との関係を示しており、図から明らかなよ
うにこの関係は直線関係にはない。出力の最大電圧Ｖｚ
は検出器後段に付加される電圧増輻器の特性によって決
定される。ＲＯＭ２０にはこの最大電圧Ｖｚを予め決め
られたビット数で分割した電圧値Ｖａ、Ｖｂ、ＶＣ１・
・・、Ｖｚをデジタル変換した値および電圧値Ｖａ、Ｖ
ｂ、Ｖｃ、　　・−−２Ｖｚに対応した温度Ｔａ、Ｔｂ
、Ｔｃ、−−−＋、Ｔ、ｚをデジタル変換した値がテー
ブル形式で蓄えられている。

次に本実施例の動作を説明する。

第４図は第３図と同じく対象物の温度とカメラ部１１に
内臓された検出器で変換された電圧量との関係を示すグ
ラフである。

いま、操作盤２１において観測温度範囲の下限値をＴＯ
，温度分解能を８１と指定すると、この指令がマイクロ
プロセッサ１８に入力され、その値がＲＯＭ２０内の温
度テーブルの値と比較参照され、各温度に対応するデジ
タル電圧値ＶＯ〜■１６が算出され、Ａ／Ｄ変換器１２
に送られる。

Ａ／Ｄ変換器１２ではこの電圧値ＶＯ〜Ｖ１６を基準と
してカメラ部１１からのアナログの熱像信号をデジタル
変換する。すなわち、観測温度範囲をＴＯ〜Ｔ１６の１
６段階（４ビツト）でデジタル変換している。この時、
熱像信号ばカメラ部１１からの走査同期信号をもとに一
走査線の水平画素数を決定する周波数でデジタル化され
る。

なお、操作盤２１から指定する観測温度範囲の下限値お
よび温度分解能が、ＲＯＭ２０内に格納された温度テー
ブルの温度値と一致しないときは補間法によりその基準
電圧を求め出力する。

つぎに、画面内最高温度追尾機能の動作について説明す
る。

操作盤２１において画面内最高温度追尾機能を動作させ
るべく指令するとスイッチ１７ａが閉じる。フレームメ
モリ１３から順次読み出された画素毎の温度データは表
示処理器１４に出力されるとともに温度検出回路１７に
入力されるので、温度検出回路１７では入力された全画
素の温度データを現在の観測温度範囲（第４図ＴＯ〜Ｔ
１６）と順次比較し、１画素でも観測温度範囲の最大値
（Ｔ１６）以上であることを検出したら、スイッチ１７
ａを介してマイクロプロセッサ１８に指令を送る。

マイクロプロセッサ１８では、この指令に基づいてＲＯ
Ｍ１９に蓄えられた自動温度追尾プログラムを動作させ
、Ａ／Ｄ変換器１２へのデジタル変換のための基準電圧
の下限値（第４図ＶＯ）を指定されている温度分解能の
きざみで順次増やしてゆき、画面内最高温度が観測温度
範囲の最大値以下になるまで継続して変更する。このと
き画面内最高温度を観測温度範囲のどのレヘルに落ち着
かせるかは自動温度追尾プログラムの中で規定すること
ができる。

第４図において温度ＴＸは、観測温度範囲がＴＯ〜Ｔ　
Ｉ’　６のときにはＴ１６の値で示されるが、本追尾の
結果観測温度範囲が１０〜工１６となれば実際の温度と
一致した値（ＴＩＯ）で示される。

つぎに、クロスポイント温度追尾機能の動作について説
明する。ここに、クロスポイントとは前述したように表
示器１５の画面上にカーサ４の交点として任意の位置に
もっていける点（第２図参照）のことをいい、クロスポ
イント温度追尾機能とはクロスポイントが指示する点の
温度が観測温度範囲内に自動的に入るように動作する機
能をいう。

操作盤２１においてクロスポイント温度追尾機能を動作
させるべく指令するとスイッチ１７ｂが度が観測温度範
囲内にあるか否かをチェックし、観測温度範囲外である
ことを検出するとスイッチ１７ｂを介してマイクロプロ
セッサ１８に指令を送る。

その後の動作は前述の画面内置高温度追尾の場合と同様
であ′るので省略する。

なお、本実施例では、表示器としてカラーモニタテレビ
を用いたが、モノクロモニタテレビを用いてもかまわな
い。

また、１６分割表示となっているが、必ずしもこの数値
に限定されるものではないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、全画素のうちの最高温
度もしくは予め定められた所定の画素の温度が現在の観
測温度範囲外となったことを検出すると、これらの画素
の温度が観測温度範囲内に入るようにＡ／Ｄ変換器の基
準電圧値を変更するので、温度が急激に変動する対象物
であっても、自動的に観測温度範７囲が移動して対象物
の温度が常に観測温度範囲内に納まり、常に最適な観測
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
表示器の画面の−・例を示す平面図、第３図及び第４図
はいずれも対象物の温度とカメラ部が出力する電気信号
の電圧量との関係を示すグラフである。 １１・・・カメラ部、１２・・・Ａ／Ｄ変換器、１３・
・・フレームメモリ、１４・・・表示処理器、１５・・
・表示器、１７・・・温度検出回路、１８・・・マイク
ロプロセッサ、１（］、、２０・・・ＲＯＭ。 特許出願人　日本アビオニクス株式会社代　理　人　山
川　数構（ばか２名） 第２図 □吋１動５闘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対象物を走査してその表面から放射される赤外線量を電
   気信号に変換し、アナログの熱像信号として出力するカ
   メラ部と、前記アナログの熱像信号を適当な基準電圧に
   基づいてデジタルの熱像信号に変換するＡ／Ｄ変換器と
   、前記デジタルの熱像信号を画素毎の温度データとして
   記憶するフレームメモリと、前記フレームメモリに記憶
   された画素毎の温度データを適当な走査レートで読み出
   す表示処理器と、前記表示処理器からの信号に基づいて
   熱画像を表示する表示器とから構成される赤外線映像装
   置において、前記フレームメモリから読み出された画素
   毎の温度データに基づいて全画素のうちの最高温度もし
   くは予め定められた所定の画素の温度が現在の観測温度
   範囲外となったときに所定の指令信号を発生する温度検
   出回路と、対象物の温度と前記カメラ部が出力する電気
   信号の電圧量との関係を予め記憶した記憶手段と、前記
   温度検出回路からの指令信号を入力すると全画素のうち
   の最高温度もしくは予め定められた所定の画素の温度が
   観測温度範囲内に入るように前記Ａ／Ｄ変換器の基準電
   圧値を前記記憶手段の内容に基づいて変更する手段とを
   具備したことを特徴とする赤外線映像装置。