JPS63205529A - 赤外線撮像装置 - 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】 （ｍ要〕 本発明は多素子赤外線検知器を用いた赤外線撮像装置に
おいて、素子中の任意の１棄子の検知出力電圧に対する
温度値を基準テーブルとし、該基準テーブルと他の素子
ごとに前記基準テーブルを補正する補正係数とをＲＯＭ
に格納し、各素子の検知出力電圧に対応してＲＯＭより
読み出された基準テーブルの温度値に補正係数を乗算し
て各素子間の測定温度値の補正を行う構成とし、素子間
の検知感度のバラツキによる測温誤差をなくするように
したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は多素子検知器を用いた赤外線撮像装置の測温方
式に関し、特に簡易な方法で各素子ごとに検知感度を補
正して測温誤差を少なくするようにした赤外線撮像装置
に関するものである。

多素子検知器を用いた赤外線撮像装置においては、各素
子間の検知感度にバラツキがあるため、目標物体の温度
を検出した際に、各素子間で測温誤差が発生し、目標物
体の正確な温度測定ができない。

かかるゆえに、素子間の感度バラツキを補正して各素子
の検知温度を一定とし、正確な温度測定値を得ることが
できる赤外線撮像装置が必要とされている。

・〔従来の技術〕 第３図および第４図は従来の赤外線撮像装置の走査系の
模式図およびブロック図を示している。

第３図において、赤外線撮像装置の走査系は、目標物体
１又は基準熱源２を水平走査する走査鏡と、走査鏡３に
より捕捉した目標物体１又は基準熱源２の赤外光を集光
して多素子検知器−４の各素子面に入射する集光レンズ
５ど、受光した赤外線を検知し、受光量に対応したレベ
ルのアナログ信号を出力する多素子赤外線検知器（多素
子検知器）４とより構成されている。

又、第４図に示すように、多素子検知器以降の赤外線撮
像装置は、多素子検知器４の各素子４−１〜４７ｎの出
力アナログ信号を増幅する増幅器６−１〜Ｂ−ｎと、各
増幅器の出力を順次切換えて直列状に配列するマルチプ
レクサ７と、マルチプレクサ７の出力アナログ信号をデ
ィジクル信号に変換するＡ／Ｄ変換器８と、予め多素子
検知器の検知出力電圧に対する温度値特性を格納するＲ
ＯＭ９と、画像表示するための信号処理を行う信号処理
部１０と、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換器１１と、画像表示する表示器１２とより構成
されている。

その動作は、走査鏡鏡３は、目標物体１を所定の周期で
繰返し水平走査し、集光レンズ５を介して目標物体１の
走査線１−１〜１−ｎ上の赤外線をそれぞれ多素子検知
器４の各素子４−１〜４−ｎ面上に入射する。

多素子検知器４の各素子４−１〜４−　ｎは受光した目
標物体１からの赤外線を検知し、電気信号（アナログ信
号）に変換する。各素子より出力された電気信号はそれ
ぞれ６−１〜６−ｎで増幅され、マルチプレクサ７で直
列状に配列された後、Ａ／Ｄ変換器８によりディジタル
信号に変換されてＲＯＭ９に入力される。

予め、ＲＯＭ９に、第５図に示すような、多素子検知器
４内の１素子分の検知出力電圧（ｖ１〜Ｖ８）に対する
温度値（Ｔｌ〜Ｔ８）特性をテーブル化して格納してお
く方式と、多素子検知器４の全素子４−１〜４−ｎごと
に検知出力電圧に対する温度値特性（第５図）をテーブ
ル化して格納しておく方式とがある。

前者の方式においては、ＲＯＭ９はＡ／Ｄ変換器８を介
して順次入力される各素子の検知出力電圧に対応して前
記１素子の特性テーブルより該当する温度値を読み出し
信号処理部１０およびＤ／Ａ変換器１１を介して表示器
１２で温度表示する。

一方、後者の方式においては、順次入力される各素子の
検知出力電圧に対応して各素子ごとの特性テーブル中よ
り該当する温度を読み出し温度表示を行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記、前者の多素子検知器４内の１素子の検知出力電圧
対温度値特性を用いて温度表示する赤外線撮像装置にお
いては、多素子検知器４の各素子ごとに目標温度対検知
出力電圧特性が異なるため、例えば、第６図に示すよう
に、素子Ａと素子Ｂ間において、検知出力電圧Ｖｌに対
して目標温度がＴｌ。

Ｔ２とそれぞれ異なった値となる。つまり、同一温度を
Ｔ２を測定したにもかかわらず、素子Ｂと素子ＡではＴ
３−７２の温度差が生じ、温度測定に誤差が発生する。

一方、後者の各素子ごとに検知出力電圧対温度値特性を
用いて温度表示する赤外線撮像装置においては、前者の
ような素子ごとの検知感度の違いによる温度測定誤差は
なくなるが、例えば素子数が１６素子と多くなり、且つ
特性を作成するための測定ポイントを８ポイントとする
と、全部で１６×８−１２８ポイントの測定が必要とな
り、その測定に多くの工数を必要とするとともに、各素
子ごとの特性を格納するための大容量のＲＯＭが必要と
なる。

、本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、簡
易な構成で多素子検知器の各素子間の検知感度のバラツ
キを補正し、測温誤差の少ない赤外線撮像装置を提供す
ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の赤外線撮像装置のブロック図を示して
おり、多素子赤外線検知器内の１素子の検知出力電圧に
対する温度値特性を基準テーブルとして格納するととも
に、他の各素子ごとに各素子間の検知感度の違いによる
検知温度値を補正する補正係数を格納するＲＯＭ１３と
、各素子の検知出力電圧によってＲＯＭ１３より読み出
された前記基準テーブルの当該温度値に、同じ＜ＲＯＭ
１３より読み出された補正係数を乗算する乗算器１４を
付設した構成としている。

〔作用〕

ＲＯＭ１３は、順次入力される各素子の検知出力電圧に
対応して格納されている多素子検知器内の１素子の検知
出力電圧に対する温度値の基準テーブルを照合し、検知
出力電圧に該当する温度値と、同じく格納されている補
正係数とを読み出し、乗算器１４に出力する。

乗算器１４は、各素子ごとに基準テーブルの温度値に補
正係数を乗算し、各素子間の検知感度の違いによる検知
温度を補正し、各素子間の測温誤差を少なくしている。

〔実施例〕

第１図本発明の一実施例の赤外線撮像装置のブロック図
、第２図は一実施例の基準温度テーブルおよび補正係数
を示す図である。

第１図に示すように、一実施例の赤外線撮像装置は、従
来のＲＯＭ９に代わって多素子赤外線検知器内の１素子
の検知出力電圧に対する温度値特性を基準テーブルとし
て格納するとともに、他の各素子ごとに各素子間の検知
感度を補正する補正係数を格納するＲＯＭ１３を設けて
いる。

また、他の各素子の検知出力電圧によってＲＯＭ１３よ
り読み出された基準テーブルの該当温度値・に補正係数
を乗算する乗算器１４を付設した構成としている。

第２図を用いて一実施例の温度較正方法を説明する。

多素子検知器内の任意の１棄子につき検知出力電圧と温
度との関係を複数ポイント実測から求める。第２図では
基準となる任意の１素子を素子４−１とし、素子４−１
の８ポイント（Ｐｉ〜Ｐ８）について検知出力電圧と温
度との関係を求めている。

この各ポイント間を直線近似し、これを基準テーブルと
してＲＯＭ１３に格納する。

他の素子、例えば素子４−２は、第２図の点線で示すよ
うに、測定温度範囲の最上値と最下値附近の２点の温度
Ｔ１とτＢで検知出力電圧を求める。

この際、温度ＴＩでの素子４−１および４−２の検知出
力電圧がＶＩＡおよびＶＩＢ　、　Ｔ８での素子４−１
および４−２の検知器出力電圧がｖ８＾およびＶ２Ｏと
する。

以上の実測結果から素子４−２のＴｎでの補正係数αｎ
（４−２）を下記の式より求める。

αｎ（４−２）−（ＶＩＢ／ＶＩＡ−Ｖ８Ｂ／Ｖ８Ａ）
（Ｔｎ　−Ｔ８）　／（ＴＩ−７８）　＋Ｖ８Ｂ／Ｖ８
Ａ　　−・−（１１他の素子についても上記と同じ要領
によって補正係数を求める。

上記の温度較正方法によれば、実測ポイントは基準テー
ブル取得のための８ポイントと他の各素子での２ポイン
トですみ、１６素子の場合、１×８＋１５Ｘ　２−３８
ポイントとなり、従来例の後者で述べた全素子の検知出
力電圧に対する温度値取得方式による１２８ポイントに
比べて大幅に少な（てすみ、実測工数が削減できる。

第１図において、多素子検知器４の各素子４−１〜４−
ｎより出力された検知出力電圧は、増幅器６−１〜６−
ｎ、マルチプレクサ１．Ａ／Ｄ変換器８を介して直列状
に配列されたディジタル信号となって順次ＲＯＭ１３に
入力される。

ＲＯＭ１３は、素子４−１の検知出力電圧に対しては格
納されている素子４−１の基準テーブルより該当する温
度値を読み出して乗算器１４に出力する、この場合補正
係数は１に設定されている。

また、ＲＯＭ１３は、他の素子４−２〜４−ｎの検知出
力電圧に対しては基準テーブルの該当する温度値と当該
素子に対応する補正係数を読み出して乗算器１４に出力
する。

乗算器１４は、基準テーブルの温度値に補正係数を乗算
し、各素子の検知感度誤差を補正する。

このように、多素子検知器の各素子ごとに補正係数を求
め、素子ごとの検知感度を補正して測温誤差を小さくし
ている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、簡易な温度較正に
より多素子検知器の各素子ごとに検知出力電圧対温度値
テーブルを持つため、素子ごとの測温誤差が非常に小さ
くなり、高精度の温度測定ができる赤外線撮像装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の赤外線撮像装置のブロック
図、 第２図は一実施例の基準温度テーブルおよび補正係数を
説明するための図、 第３図および第４図は従来の赤外線撮像装置の走査系の
模式図およびブロック図、 第５図は各素子の検知出力電圧対温度値特性図、第６図
は素子ごとの検知感度の違いによる測温誤差を説明する
ための図である。 図において、１は目標物体、１−１〜１−ｎは走査線、
２は基準熱源、３は走査鏡、４は多素子検知器、４−１
〜４−ｎは素子、５は集光レンズ、６−１〜６−ｎは増
幅器、７はマルチプレクサ、８はＡ／Ｄ変換器、９，１
３はＲＯＭ、１０は信号処理部、１１はＤ／Ａ変換器、
１２は表示器、１４は乗算器を示している。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 目標物体（１）の放射赤外線を多素子赤外線検知器（４
   ）で検知し、該多素子赤外線検知器の各素子（４−１〜
   ４−ｎ）の検知出力電圧により、予めＲＯＭに格納され
   ている検知器出力電圧対温度値テーブルを対称して前記
   目標物体の温度を測定する赤外線撮像装置において、前
   記多素子赤外線検知器内の１素子の検知出力電圧に対す
   る温度値特性を基準テーブルとして格納するとともに、
   他の各素子ごとに各素子間の検知感度を補正する補正係
   数を格納するＲＯＭ（１３）と、他の各素子の検知出力
   電圧によって読み出された補正係数を前記基準テーブル
   に乗算する乗算器（１４）とを付設して成ることを特徴
   とする赤外線撮像装置。