WO2022013949A1 - 温度測定装置、端末装置、及び温度測定方法 - Google Patents

温度測定装置、端末装置、及び温度測定方法 Download PDF

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佑介 金武
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the thermal image synthesis unit 14 has the following functions. i) Basic functions The thermal image synthesis unit 14 receives thermal image tps of a plurality of different thermal image acquisition regions having overlapping regions acquired by the thermal image acquisition unit 11, and synthesizes the received plurality of thermal image tps. Generate the combined thermal image cp. When the first thermal image 111 to the fourth thermal image 114 for the thermal image acquisition regions whose regions are different from each other shown in FIG. 4 are input from the thermal image acquisition unit 11 from the thermal image acquisition unit 14, the thermal image synthesis unit 14 becomes the first.
  • the thermal image acquisition unit 11 acquires each of a plurality of thermal image tps in chronological order.
  • a position such as a related part or an object part obtained from a plurality of captured images p of the captured image acquisition unit 13 acquired in chronological order at a timing synchronized with the timing and obtained from the received plurality of captured images p.
  • the positional deviation between the estimation parts is detected, and the positions of the plurality of thermal image tps from the thermal image acquisition unit 11 are corrected based on the positional deviation between the position estimation parts.
  • the thermal image synthesizing unit 14 generates a synthetic thermal image cp by synthesizing the thermal image tp whose position is corrected, and gives it to the temperature acquisition unit 15.
  • the control unit 16 controls the thermal image synthesis unit 14.
  • the thermal image synthesis unit 14 is obtained from the fourth captured image p acquired by the captured image acquisition unit 13. It is detected that the orientation of the position estimation portion is changed with respect to the orientation of the position estimation portion obtained from the first captured image p.
  • the thermal image synthesizing unit 14 discards the fourth thermal image, generates a composite thermal image cp that synthesizes the first thermal image to the third thermal image, and generates a temperature. It is given to the acquisition unit 15.
  • step ST8 the thermal image synthesizing unit 14 is temperature-corrected by the thermal image tp from the thermal image acquisition unit 11 in step ST7, the thermal image tp from the thermal image acquisition unit 11 temperature-corrected by step ST14, or step ST7A.
  • the thermal image tp from the thermal image acquisition unit 11 is accumulated, and it is determined whether n reaches N.
  • step ST8 if n has reached N, the process proceeds to step ST9, and if n has not reached N, the process proceeds to step ST10.

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Abstract

熱画像取得領域の熱画像を取得する熱画像取得部１１と、熱画像取得部１１が取得した重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像を受け、当該受けた複数の熱画像を合成した合成熱画像を生成する熱画像合成部１４と、撮像画像取得領域の撮像画像を取得する撮像画像取得部１３と、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像に基づき、熱画像合成部１４が生成した合成熱画像から温度測定対象における測定対象部位の温度を取得する温度取得部１５とを備える。

Description

温度測定装置、端末装置、及び温度測定方法
　本開示は、温度測定対象における測定対象部位の温度を測定する温度測定装置、当該温度測定装置に取得された温度情報を表示する端末装置、及び温度測定方法に関する。
乗員の顔面の特定部位の温度を赤外線センサで検出し、空調制御コンピュータが検出した温度に基づいて空調制御の制御量を演算することにより、特定部位の皮膚温度に基づいて空調制御を行う車両用空気調和装置が特許文献１に示されている。
特開２００４－３５９１３０号公報
　特許文献１に示される従来の技術は、顔面の特定部位の温度を検出しているため 、赤外線センサの個数を削減でき、測定場所の違いによる空調制御性の悪化を防げる。
　しかし、赤外線センサは、安価なものは解像度が低く、顔面の特定部位の温度を検出するものとしても、顔面の特定部位の温度と周辺温度との差が小さい場合、及び赤外線センサと乗員との距離が大きい場合、特定部位の温度を正確に取得できない恐れがある。
　本開示はこのような課題を解決するためになされたものであり、温度測定対象における測定対象部位と当該測定対象部位の周辺温度との差が小さい場合、あるいは温度測定対象と温度測定対象に対する熱画像取得領域の熱画像を取得する熱画像取得部との距離が大きい場合、いずれの場合でも正確に測定対象部位の温度を取得できる温度測定装置を得ることを目的とする。
　本開示に係る温度測定装置は、熱画像取得領域の熱画像を取得する熱画像取得部と、熱画像取得部が取得した重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像を受け、当該受けた複数の熱画像を合成した合成熱画像を生成する熱画像合成部と、撮像画像取得領域の撮像画像を取得する撮像画像取得部と、撮像画像取得部が取得した撮像画像に基づき、熱画像合成部が生成した合成熱画像から温度測定対象における測定対象部位の温度を取得する温度取得部とを備える。
　本開示によれば、熱画像取得領域の熱画像を複数の熱画像を合成した合成熱画像とすることにより、測定対象部位の熱画像を高解像度化及び高ＳＮ比を実現でき、対象部位の温度を精度良く測定でき、測定対象部位とその周辺温度との差が小さい場合、あるいは熱画像取得部と温度測定対象との距離が大きい場合、いずれの場合でも正確に測定対象部位の温度を取得できる効果を有する。
実施の形態１に係る温度測定装置１を示すブロック図である。 実施の形態１に係る温度測定装置１を車両内に取り付け状態の一例を示す概略図である。 温度測定対象３が静止している場合の、実施の形態１に係る温度測定装置１における熱画像取得部１１及び撮像画像取得部１３と温度測定対象（搭乗者）３との関係を示す概略図である。 温度測定対象３が静止している場合の、実施の形態１に係る温度測定装置１における熱画像取得部１１が取得した複数の熱画像ｔｐの一例を示す図である。 温度測定対象３が静止している場合の、実施の形態１に係る温度測定装置１における撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐの一例を示す模式図である。 温度測定対象３が横方向に動いた場合の、実施の形態１に係る温度測定装置１における熱画像取得部１１及び撮像画像取得部１３と温度測定対象３との関係を示す概略図である。 温度測定対象３が横方向に動いた場合の、実施の形態１に係る温度測定装置１における熱画像取得部１１が取得した複数の熱画像ｔｐの一例を示す図である。 温度測定対象３が横方向に動いた場合の、実施の形態１に係る温度測定装置１における撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐの一例を示す模式図である。 実施の形態１に係る温度測定装置１における熱画像取得部１１と温度測定対象３の測定対象部位との距離と、温度測定装置１に測定された温度測定対象３における測定対象部位の温度との関係を示す図である。 温度測定対象３が撮像画像取得部１３に対し正面を向いた場合の正面模式図である。 温度測定対象３が撮像画像取得部１３に対し正面を向いた場合の上面模式図である。 温度測定対象３が撮像画像取得部１３に対し斜めを向いた場合の正面模式図である。 温度測定対象３が撮像画像取得部１３に対し斜めを向いた場合の上面模式図である。 温度測定対象３が撮像画像取得部１３に対し傾斜した場合の正面模式図である。 温度測定対象３が撮像画像取得部１３に対し傾斜した場合の上面模式図である。 実施の形態１に係る温度測定装置における、温度測定の動作を示すフローチャートである。
実施の形態１．
　温度測定対象３における測定対象部位の温度を測定する温度測定装置１を、車両用空気調和装置に適用した場合について説明する。
　特に、温度測定対象３である車両内の搭乗者、主として運転者の状態を可視カメラ又はＣＣＤカメラなどの撮像手段で監視し、搭乗者への注意喚起を行うドライバーモニタリングシステムに温度測定装置１を付加した例について、図１及び図２に基づいて説明する。
　温度測定装置１は、温度測定対象３における測定対象部位、この実施の形態１では、搭乗者の顔の頬、額、首などの測定対象部位の皮膚温度を測定する。以下、温度測定対象３を搭乗者として説明する。また、以下、測定対象部位の皮膚温度を、簡略化して測定対象部位の温度と記載する。
　温度測定装置１は、図１に示すように、熱画像取得部１１と、領域調整用駆動部１２と、撮像画像取得部１３と、熱画像合成部１４と、温度取得部１５と、制御部１６とを備える。
　温度測定装置１の温度取得部１５に取得された温度による温度情報は端末装置１７に出力される。端末装置１７は、温度測定装置１から入力された温度情報に基づいた温度を表示する、例えば、液晶ディスプレイなどの表示手段を有するスマートフォン又はタブレットなどのスマートデバイスである。端末装置１７は、制御部１６と例えば無線通信により通信されるものであり、温度、さらには合成熱画像をリアルタイムに表示する。ドライバーモニタリングシステムに適用すれば、温度を表示するとともに、表示した温度により判断される搭乗者の状態を合わせて表示してもよいし、表示した温度に基づいて空調における自動制御の状態を表示してもよい。
　制御部１６は、熱画像取得部１１と撮像画像取得部１３と領域調整用駆動部１２と熱画像合成部１４と温度取得部１５を制御する。制御部１６の制御は、熱画像取得部１１と撮像画像取得部１３と領域調整用駆動部１２と熱画像合成部１４と温度取得部１５の動作をシーケンシャルに実行するための制御信号を出力することにより行われる。
　制御部１６と、領域調整用駆動部１２と熱画像合成部１４と温度取得部１５は、これらを含むマイクロコンピュータによって構成される。空調制御コンピュータに組み込まれてもよい。
　温度測定装置１は、図２に示すように、車両内のダッシュボード２の上に設置される。温度測定装置１は必ずしもダッシュボード２の上に設置される必要はなく、どこに設置されてもよい。例えば車内のルームミラーに設置されてもよい。
　図２中にｘｙｚ直交座標系の座標軸を示す。車両の進行方向に対し垂直で、左右の方向がｘ軸方向を示し、搭乗者３の座席位置を中心に車両の進行方向の右側を＋ｘ方向、左側を－ｘ方向とする。車両の進行方向がｙ軸方向を示し、搭乗者３の座席位置を中心に前が＋ｙ方向、後ろが－ｙ方向とする。車両の上下方向がｚ軸方向を示し。搭乗者３の測定対象部位を中心に上が＋ｚ方向、下が－ｚ方向とする。
　他の図におけるｘｙｚ直交座標は同じである。
　以下、図１を中心に各構成要素について説明する。
　熱画像取得部１１は、一次元又は二次元状に配置された複数の遠赤外線検出画素（以下、単に画素と称す）を有するセンサとしての遠赤外線カメラである。熱画像取得部１１は、搭乗者３の熱画像取得領域から放射された遠赤外線を検出することにより、搭乗者３に対する熱画像取得領域の温度分布を熱画像ｔｐとして取得する。その結果、測定したい測定対象部位、例えば、頬、額、首などの測定対象部位での温度を測定できる。測定対象部位は頬、額、首のいずれかであればよい。
　熱画像ｔｐは、この実施の形態１では二次元の場合を示しており、複数行、複数列のマトリクスに配置された画素に基づく画像であり、画素の画素値が温度を示す。１画素が１［ｐｉｘｅｌ］である。
　熱画像取得部１１は、センサ対象とする範囲、つまり、搭乗者３に対する熱画像取得領域を調整するための回転機構を持ち、車両内に設置される。熱画像取得領域は初期設定として、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐに基づき推定された搭乗者３の測定対象部位に焦点位置が設定される。例えば、撮像画像ｐに基づき推定された搭乗者３の額に焦点位置が設定されるように初期設定され、額を中心点として、ｘ軸方向及びｚ軸方向、つまり、左右方向及び上下方向に領域調整用駆動部１２からの駆動信号ＤＳにより駆動されて熱画像取得領域が変化させられる。
　撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐに基づく搭乗者３の測定対象部位の設定は、制御部１６の管理の下、熱画像合成部１４及び温度取得部１５が、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから通常の方法により測定対象部位を認識することにより行われる。
　熱画像合成部１４は、認識した測定対象部位により、熱画像取得部１１の方向を算出し、算出した方向を示す情報に基づいた指令情報ｉを領域調整用駆動部１２に与える。
　領域調整用駆動部１２は指令情報ｉに基づき、駆動信号ＤＳを熱画像取得部１１に出力し、熱画像取得部１１の焦点位置が搭乗者３の測定対象部位になるように熱画像取得部１１の向きを初期設定する。
　熱画像取得部１１は、制御部１６からの同期信号ＣＳにより時系列順のタイミングにより、熱画像取得領域の熱画像ｔｐを取得し、熱画像ｔｐを出力する。熱画像取得部１１は、熱画像ｔｐを取得するタイミングと同期した領域調整用駆動部１２からの駆動信号ＤＳにより、熱画像ｔｐの取得直前に熱画像取得領域が変化されるよう駆動制御される。
　この実施の形態１では、熱画像取得部１１は同期信号ＣＳにより１サイクル当たりＮ回のタイミングで熱画像取得領域が左右方向及び上下方向に微小に動かされながら熱画像取得領域の熱画像ｔｐを取得する。Δｔの間隔でＮ回、熱画像取得領域の熱画像ｔｐを取得し、サイクルごとに繰り返させる。
　熱画像取得部１１により取得される１サイクル分の熱画像ｔｐを図４に示す。図４に示す例は、Ｎが４である。図４は、図３に示すように搭乗者３が地点Ｂに静止している状態での、熱画像取得領域がΔｔの時間間隔でｘ軸方向に等間隔ΔＤ移動するように熱画像取得部１１が駆動され、順番に取得された第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４を示す。
　第１の熱画像１１１は１サイクルの開始時に初期設定された後の熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐである。
　第２の熱画像１１２は、第１の熱画像１１１から、熱画像取得部１１の微小動作に伴い＋ｘ方向に間隔ΔＤ変更された熱画像取得領域により、矢印４で示す画素ズレΔｄが生じた熱画像ｔｐである。
　第３の熱画像１１３は、第２の熱画像１１２から、熱画像取得部１１の微小動作に伴い＋ｘ方向に間隔ΔＤ変更された熱画像取得領域により、矢印４で示す画素ズレΔｄが生じた熱画像ｔｐである。
　第４の熱画像１１４は、第３の熱画像１１３から、熱画像取得部１１の微小動作に伴い＋ｘ方向に間隔ΔＤ変更された熱画像取得領域により、矢印４で示す画素ズレΔｄが生じた熱画像ｔｐである。
　第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４は、順に画素ズレΔｄが生じているものの、搭乗者３を示す熱画像ｔｐの座標軸におけるｚ方向の中心線は点線５に示すように一致しており、測定対象部位も一致する。
　第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４を合成したとしても、測定対象部位が位置ずれすることなく合成でき、熱画像として解像度及びＳＮ比が向上する。
　なお、図４では、第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４は、ｙ軸方向及びｚ軸方向にずれて記載しているが、説明の都合上ずれて記載しているものであり、座標軸上はｙ軸方向及びｚ軸方向は一致しており、ｘ軸方向のみ画素ズレΔｄづつ＋ｘ方向にずれている。
　すなわち、熱画像取得部１１は、重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像ｔｐ、つまり、間隔ΔＤづつずれた４つの熱画像取得領域の熱画像１１１～１１４を熱画像合成部１４に出力する。
　なお、１サイクル当たり４つの熱画像ｔｐを取得しているが、４つに限られるものではなく、複数であればよい。
　また、熱画像取得領域を変更させる方向として＋ｘ方向としたが、－ｘ方向でもよく、＋ｚ方向、－ｚ方向、ｘ軸方向とｚ軸方向とを混合した方向に変更してもよい。
　また、図７は、図６に示すように搭乗者３が１サイクル内に、矢印６で示すように地点Ｂから地点Ｃに横方向、つまり、－ｘ方向に動いた状態での、熱画像取得領域がΔｔの時間間隔でｘ軸方向に等間隔ΔＤ移動するように熱画像取得部１１が駆動され、順番に取得された第５の熱画像１１５から第７の熱画像１１７を示す。図７に示す例は、Ｎは３である。
　第５の熱画像１１５は１サイクルの開始時に初期設定された熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐである。
　第６の熱画像１１６は、第５の熱画像１１５から、熱画像取得部１１の微小動作に伴い＋ｘ方向に間隔ΔＤ変更された熱画像取得領域により、矢印４で示す画素ズレΔｄが生じた熱画像ｔｐである。
　第７の熱画像１１７は、第６の熱画像１１６から、熱画像取得部１１の微小動作に伴い＋ｘ方向に間隔ΔＤ変更された熱画像取得領域により、矢印４で示す画素ズレΔｄが生じた熱画像ｔｐである。
　第５の熱画像１１５及び第６の熱画像１１６は、画素ズレΔｄが生じているものの、搭乗者３を示す熱画像ｔｐの座標軸におけるｚ方向の中心線は点線７ａに示すように一致している。
　一方、搭乗者３が地点Ｂから地点Ｃに横方向に動いたことにより、第７の熱画像１１７における搭乗者３を示す熱画像の座標軸におけるｚ方向の中心線７ｂは第５の熱画像１１５及び第６の熱画像１１６における搭乗者３を示す熱画像ｔｐの座標軸におけるｚ方向の中心線７ａに対して－ｘ方向に位置ずれｇを生じている。
　第７の熱画像１１７を＋ｘ方向に位置ずれｇを移動する補正を行うことにより、ｚ方向の中心線７ｂとｚ方向の中心線７ａが一致する。
　第５の熱画像１１５及び第６の熱画像１１６と＋ｘ方向に位置ずれｇを補正した第７の熱画像１１７を合成したとしても、測定対象部位が位置ずれすることがなく合成でき、熱画像として解像度及びＳＮ比が向上する。
　なお、図７では、第５の熱画像１１５から第７の熱画像１１７は、ｙ軸方向及びｚ軸方向にずれて記載しているが、説明の都合上ずれて記載しているものであり、座標軸上はｙ軸方向及びｚ軸方向は一致しており、ｘ軸方向のみ画素ズレΔｄづつ＋ｘ方向にずれている。
　この例においても、熱画像取得部１１は、重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像ｔｐを熱画像合成部１４に出力する。
　なお、１サイクル当たり３つの熱画像ｔｐを取得しているが、３つに限られるものではなく、複数であればよい。
　また、熱画像取得領域を変更させる方向として＋ｘ方向としたが、－ｘ方向でもよく、＋ｚ方向、－ｚ方向、ｘ軸方向とｚ軸方向とを混合した方向に変更してもよい。
　さらに、図６及び図７に示した例では、搭乗者３が－ｘ方向に動いた場合を示しているが、＋ｘ方向に動いた場合、＋ｚ方向に動いた場合、－ｚ方向に動いた場合にも、上記と同様の考え方を適用できる。
　領域調整用駆動部１２は、熱画像合成部１４からの指令情報ｉに基づき、熱画像取得領域を調整するための駆動信号ＤＳを熱画像取得部１１に出力する。駆動信号ＤＳは、熱画像取得部１１をその熱画像ｔｐの取得方向を上下方向及び左右方向に動かす信号である。
　撮像画像取得部１３は可視カメラ又はＣＣＤカメラなどの撮像手段である。撮像画像取得部１３はドライバーモニタリングシステムにおける撮像手段を利用することにより、温度測定装置１として、専用の撮像手段を設けなくても良い。
　熱画像取得部１１として用いられる遠赤外線カメラが低解像度であるのに対して、撮像画像取得部１３として用いられる可視カメラ又はＣＣＤカメラは高解像度である。
　撮像画像取得部１３における撮像画像ｐの解像度は熱画像取得部１１における熱画像ｔｐの解像度より高い。言い換えれば、熱画像取得部１１における熱画像ｔｐの解像度は撮像画像取得部１３における撮像画像ｐの解像度より低いものを用いることができ、熱画像取得部１１として安価なものを利用できる。撮像画像ｐは、複数行、複数列のマトリクスに配置された画素に基づく画像である。
　撮像画像取得部１３は、搭乗者３に対する撮像画像取得領域を撮影することにより、搭乗者３を含む領域の輝度分布を撮像画像ｐとして取得する。その結果、測定対象部位と、測定対象部位に近接する近接部位、測定対象部位と関連する関連部位と、関連部位に装着された物体における物体部位を含む画像が撮像画像ｐとして取得される。
　測定対象部位と、測定対象部位に近接する近接部位、測定対象部位と関連する関連部位と、関連部位に装着された物体における物体部位の少なくとも一つの部位が、位置推定用部位として利用される。この実施の形態１では関連部位および物体部位を位置推定用部位とした例について説明する。位置推定用部位として関連部位単独であってもよい。
　測定対象部位と関連する関連部位は、例えば、両目、鼻、口などであり、両目と口、両目と鼻、両目と鼻と口のいずれかであればよい。
　関連部位に装着された物体における物体部位は、例えば搭乗者が装着するメガネ又はマスクなどである。
　以下の説明では主として関連部位は両目と口を、物体部位はメガネを用いた場合について説明する。
　撮像画像取得部１３は搭乗者３が車内の座席に着席したとき、搭乗者３の上半身、少なくとも胸より上部が撮影できるようにダッシュボード２の上に固定される。その結果、撮影対象となる範囲、つまり、搭乗者３に対する撮像画像取得領域に搭乗者３の上半身が含まれ、測定対象部位と、近接部位と、関連部位と、物体部位が含まれる。
　撮像画像取得領域は熱画像取得領域より広範囲である。
　撮像画像取得部１３は、熱画像取得部１１が熱画像ｔｐを取得するタイミングと同期したタイミングで撮像画像ｐを取得する。つまり、撮像画像取得部１３は、制御部１６からの同期信号ＣＳにより時系列順のタイミングにより、撮像画像取得領域を撮影して撮像画像ｐを取得し、撮像画像ｐを出力する。
　撮像画像取得部１３により取得される１サイクル分の撮像画像ｐの模式図を図５及び図８に示す。
　図５に示す例は、Ｎが４であり、図３に示すように搭乗者３が地点Ｂに静止している状態での模式化した図である。４枚の第１の撮像画像１３１から第４の撮像画像１３４が同じであるので、１枚の撮像画像を代表して示している。
　図８に示す例は、Ｎが３であり、図６に示すように搭乗者３が１サイクル内に、矢印６で示すように地点Ｂから地点Ｃに－ｘ方向に動いた状態での模式化した図である。第５の撮像画像１３５と第６の撮像画像１３６は模式化した撮像画像を図中実線で示すように同じである。
　第７の撮像画像１３７は、模式化した撮像画像を図中点線で示すように、搭乗者３の位置が第５の撮像画像１３５と第６の撮像画像１３６における搭乗者３の位置に対して矢印８で示すように－ｘ方向に位置ずれＧを生じている。
　この位置ずれＧと図７に基づいて説明した位置ずれｇとは相関関係があり、位置ずれＧに基づき第７の熱画像１１７における位置ずれｇの補正を行うことできる。
　すなわち、撮像画像取得部１３により取得される撮像画像ｐを処理することにより、関連部位及び物体部位などの位置推定用部位の位置を推定できる。この推定された位置推定用部位の位置は測定対象部位の位置の推定に用いることができる。
　撮像画像取得部１３により取得される撮像画像ｐは熱画像合成部１４及び温度取得部１５に出力される。
　熱画像合成部１４は、次の機能を有する。
　ｉ）基本的な機能
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１が取得した重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像ｔｐを受け、当該受けた複数の熱画像ｔｐを合成した合成熱画像ｃｐを生成する。
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１から図４に示した互いに領域が異なる熱画像取得領域に対する第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４が時系列順に入力されると、第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４は座標軸におけるｚ方向の中心線５が一致しているので、第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４を合成し、合成熱画像ｃｐを生成する。合成熱画像ｃｐは温度取得部１５に与えられる。
　合成熱画像ｃｐの解像度及びＳＮ比は、第１の熱画像１１１から第４の熱画像１１４それぞれの解像度及びＳＮ比より高く、熱画像として解像度及びＳＮ比が向上する。
　熱画像取得部１１として一般的に安価な遠赤外線カメラを用いた場合、熱画像取得部１１と搭乗者３との距離が大きいと、遠赤外線カメラは低解像度のため、取得される熱画像の最小単位である１［ｐｉｘｅｌ］内に測定対象部位以外の箇所も含まれてしまう場合がある。
　この実施の形態１では、熱画像取得部１１が取得した複数の熱画像ｔｐを合成した合成熱画像ｃｐとして扱うため、実質、高解像度な熱画像から測定対象部位の温度を精度良く取得できる。
　熱画像として解像度及びＳＮ比が向上することにより、測定対象部位とその周辺温度との差が小さい場合、あるいは熱画像取得部と温度測定対象との距離が大きい場合、いずれの場合でも正確に測定対象部位の温度を取得できる。
　ii）領域調整用駆動部１２への指令
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１からの複数の熱画像ｔｐを得るために指令情報ｉを領域調整用駆動部１２に与える。指令情報ｉは領域調整用駆動部１２からの駆動信号ＤＳに対する情報であり、制御部１６の管理の下、制御される。
　iii）撮像画像取得部１３からの撮像画像ｐにおける位置推定用部位の認識
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１が熱画像ｔｐを取得するタイミングと同期したタイミングで取得する撮像画像取得部１３の撮像画像ｐを受け、当該受けた撮像画像ｐから、関連部位あるいは物体部位などのいずれかである位置推定用部位を認識する。
　熱画像合成部１４は、位置推定用部位が認識できない撮像画像ｐを取得した場合、取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを、蓄積せずに破棄する。
　熱画像合成部１４は、当該破棄した熱画像ｔｐを除いた熱画像ｔｐを合成した合成熱画像ｃｐを生成し、温度取得部１５に与える。
　合成熱画像ｃｐを合成する熱画像ｔｐから位置推定用部位が認識できない撮像画像ｐと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを破棄することにより、位置補正を行っても正常に合成できない熱画像ｔｐを除け、熱画像ｔｐを精度良く合成できる。
　iv）熱画像取得部１１と測定対象部位との第１の距離の算出と、距離に応じた熱画像ｔｐの温度補正
　熱画像合成部１４は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の位置に基づき撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離を算出する。位置推定用部位として関連部位とした場合、推定した関連部位の位置に基づき撮像画像取得部１３と関連部位との距離を算出できる。そして、関連部位と測定対象部位との位置関係から、撮像画像取得部１３と関連部位との距離に基づき、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離を算出する。
　熱画像合成部１４は、算出した第２の距離に基づいて、熱画像取得部１１と測定対象部位との第１の距離を算出する。
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐの温度を、算出した第１の距離に応じて補正することにより、熱画像取得部１１の熱画像ｔｐの温度補正を行う。この熱画像ｔｐの温度補正とは、熱画像ｔｐにおける各画素の画素値を第１の距離に基づいて補正することを意味する。
　熱画像合成部１４は、当該温度を補正した熱画像ｔｐを合成した合成熱画像ｃｐを生成し、温度取得部１５に与える。
　このように、第２の距離を算出し、第１の距離を算出して熱画像ｔｐの温度補正を行うことにより、熱画像取得部１１における熱画像ｔｐの測定対象部位における温度を推定する精度が向上する。
　すなわち、熱画像取得部１１と測定対象部位との第１の距離の算出に、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の位置に基づき算出された撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離を用いることにより、関連部位あるいは物体部位などのいずれかである位置推定用部位を容易に認識でき、その結果、第１の距離を精度高く推定できる。
　そして、第１の距離に応じて熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐの温度を補正することにより、熱画像取得部１１と測定対象部位との距離による計測温度の変動を抑えることができる。その結果、合成熱画像ｃｐとして、熱画像取得部１１と測定対象部位との距離による計測温度の変動が抑えられ、熱画像取得部１１からの複数の熱画像ｔｐを精度良く合成できる。
　熱画像合成部１４による、第１の距離に応じた、熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐにおける測定対象部位の温度の補正は次のようにして行われる。
　図９は温度測定対象３における測定対象部位の温度測定結果を示し、横軸が熱画像取得部１１と温度測定対象３における測定対象部位との距離、つまり、第１の距離を、縦軸が測定対象部位の温度測定結果を示す。図中、黒丸が温度測定結果、点線が温度測定結果の近似曲線である。
　図９から明らかなように、熱画像取得部１１と温度測定対象３における測定対象部位との距離が大きくなるにつれて、測定対象部位の温度は近似曲線に沿って低くなる。
　従って、図９に示した近似曲線から多項式を求め、この多項式を熱画像合成部１４に予め格納しておく。多項式は、図９の縦軸が温度を示しているので、温度を熱画像ｔｐの画素値に変更して求めた式である。
　熱画像合成部１４が熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを受けると、同じタイミングで受けた撮像画像取得部１３からの撮像画像ｐに基づいて求められた第１の距離から格納された多項式により、熱画像ｔｐの各画素の画素値、つまり、温度を示す値を算出し、温度補正された熱画素を算出する。
　なお、熱画像取得部１１が熱画像取得領域を初期設定したときの熱画像取得部１１と測定対象部位との距離を基準距離として、撮像画像取得部１３からの撮像画像ｐに基づいて求められた第１の距離と基準距離との差から、熱画像ｔｐの各画素の画素値を補正してもよい。
　多項式を熱画像合成部１４に格納するものを示したが、記憶部（図示せず）に格納し、制御部１６により記憶部から多項式を読み出すものでも良い。
　また、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離の算出は、次のようにして行われる。
　撮像画像取得部１３が、図１０及び図１１に模式図として示す正面を向いた搭乗者３の画像を取得した場合について説明する。図１０及び図１１に示した模式図は両目と口のみを示している。
　撮像画像取得部１３は顔の中心と同じｙ軸上にあるようにダッシュボード２の上に固定されている。
　両目間の実距離（単位は［ｃｍ］）は人の一般的な値として固定値とみなせば、撮像画像取得部１３と搭乗者３の測定対象部位との距離は、撮像画像取得部１３に取得される撮像画像ｐにおける両目の画素間隔（単位は［ｐｉｘｅｌ］）より算出できる。撮像画像取得部１３の解像度と画角の情報は撮像画像取得部１３の仕様によって決められており、既知である。この場合、両目が関連部位であり、位置測定用部位である。
　図１０に示すように、撮像画像取得部１３に対し搭乗者３が正面を向いた場合、撮像画像ｐは、両目のｚ座標が等しく、かつ口のｘ座標が両目のｘ座標の中心となる。図示していないが、鼻のｘ座標も両目のｘ座標の中心となる。この場合、図１１に示すように、両目のｙ座標は同じとなる。よって、両目のｘ座標の間隔である図１１に示した点Ｄと点Ｅの間隔が、そのまま、撮像画像ｐにおける両目の画素間隔に対応する。
　撮像画像ｐにおいて、熱画像合成部１４が口のｘ座標が両目のｘ座標の中心にあることを認識すると、搭乗者３が正面を向いていると判断する。
　従って、撮像画像ｐにおける両目の画素間隔を熱画像合成部１４が求めることにより、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離の算出ができる。
　この例において、位置測定用部位は、両目及び口の関連部位である。
　なお、口の代わりに鼻を用いても同じであり、口と鼻両者を用いても良い。
　次に、撮像画像取得部１３が、図１２及び図１３に模式図として示す斜めを向いた搭乗者３の画像を取得した場合について説明する。図１２及び図１３に示した模式図は両目と口のみを示している。
　撮像画像取得部１３は顔の中心と同じｙ軸上にあるようにダッシュボード２の上に固定されている。
　図１２に示すように、撮像画像取得部１３に対し搭乗者３が斜めを向いた場合、撮像画像ｐは、両目のｚ座標が等しく、かつ口のｘ座標が両目のｘ座標の中心からずれた位置になる。図示していないが、鼻のｘ座標も口と同様に両目のｘ座標の中心からずれた位置になる。この場合、図１３に示すように、両目のｙ座標は同じとはならない。
　最終的に求める両目の画素間隔は、図１３における点Ｆと点Ｇの間隔に相当する間隔である。しかし、撮像画像取得部１３から取得される撮像画像ｐにより、直接求めることができるのは図１３における点Ｇと点Ｈの間隔に相当する間隔である。
　熱画像合成部１４が口のｘ座標が両目のｘ座標の中心からずれた位置であることを認識すると、搭乗者３が斜めを向いていると判断する。
　従って、熱画像合成部１４は、図１３における角度θ、すなわち顔向き方向を公知の技術を用いて、撮像画像取得部１３から取得される撮像画像ｐにより求める。
　熱画像合成部１４は、撮像画像ｐにより求めた点Ｇと点Ｈの間隔に相当する間隔及び角度θにより、点Ｆと点Ｇの間隔を、撮像画像ｐにおける両目の画素間隔として算出する。
　すなわち、撮像画像ｐにおける両目の画素間隔を、熱画像合成部１４が求めることにより、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離の算出ができる。
　この例において、位置測定用部位は、両目及び口の関連部位である。
　なお、口の代わりに鼻を用いても同じであり、口と鼻両者を用いても良い。
　また、撮像画像取得部１３が、図１４及び図１５に模式図として示す顔が傾斜した搭乗者３の画像を取得した場合について説明する。図１４及び図１５に示した模式図は両目と口のみを示している。
　撮像画像取得部１３は顔の中心と同じｙ軸上にあるようにダッシュボード２の上に固定されている。
　図１４に示すように、搭乗者３の顔が傾斜した場合、撮像画像ｐは両目のｚ座標が等しくないので、熱画像合成部１４が搭乗者３の顔が傾斜していると判断する。
　従って、熱画像合成部１４は、撮像画像ｐを両目のｚ座標が等しくなるように回転させる。
　両目のｚ座標を等しくなるように回転させた撮像画像ｐにおいて、熱画像合成部１４が口のｘ座標が両目のｘ座標の中心からずれた位置であることを認識すると、図１２及び図１３において説明した考え方と同じに、熱画像合成部１４が、回転させた撮像画像ｐにおける両目の画素間隔に基づき、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離を算出する。
　一方、両目のｚ座標を等しくなるように回転させた撮像画像ｐにおいて、熱画像合成部１４が口のｘ座標が両目のｘ座標の中心にあることを認識すると、図１０及び図１１において説明した考え方と同じに、熱画像合成部１４が、回転させた撮像画像ｐにおける両目の画素間隔により、撮像画像ｐにおける両目の画素間隔として算出し、算出した両目の画素間隔に基づき、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離を算出する。
　この例において、位置測定用部位は、両目及び口の関連部位である。
　なお、口の代わりに鼻を用いても同じであり、口と鼻両者を用いても良い。
　図１０及び図１１、図１２及び図１３、図１４及び図１５に示したそれぞれの例において、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離、さらには熱画像取得部１１と測定対象部位との第１の距離を算出するための位置測定用部位として、両目と鼻、両目と口、両目と鼻と口のいずれかである関連部位を用いたものを示したが、関連部位に装着された物体における物体部位であっても良い。
　関連部位に装着された物体をメガネにした場合、メガネの形状から両目と鼻の位置を推定し、この推定した部位を物体部位とすれば、位置測定用部位を両目と鼻とした場合と同様に、撮像画像取得部１３と搭乗者３の測定対象部位との第２の距離を算出できる。
　搭乗者３がメガネを装着していない場合は、熱画像合成部１４が位置測定用部位として関連部位である両目と鼻、両目と口、両目と鼻と口のいずれかを選択し、搭乗者３がメガネを装着している場合は、熱画像合成部１４が位置測定用部位として物体部位であるメガネを選択する。
　ｖ）位置推定用部位間の位置ずれの算出と、位置ずれに基づいた熱画像ｔｐの位置補正
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１が複数の熱画像ｔｐそれぞれを時系列順に取得するタイミングと同期したタイミングで時系列順に取得する撮像画像取得部１３の複数の撮像画像ｐを受け、当該受けた複数の撮像画像ｐからそれぞれ得られた関連部位あるいは物体部位などのいずれかである位置推定用部位の間の位置ずれを検出し、当該位置推定用部位の間の位置ずれに基づき、熱画像取得部１１からの複数の熱画像ｔｐの位置を補正する。
　熱画像合成部１４は、当該位置を補正した熱画像ｔｐを合成した合成熱画像ｃｐを生成し、温度取得部１５に与える。
　図６から図８に示すように、第２のタイミングから第３のタイミングの間に搭乗者３が地点Ｂから地点Ｃに横方向に移動すると、熱画像取得部１１からの第７の熱画像１１７は、第５の熱画像１１５及び第６の熱画像１１６に対して、熱画像の座標軸におけるｚ方向の中心線７ｂはｚ方向の中心線７ａに対して－ｘ方向に位置ずれｇを生じている。
　この位置ずれｇに基づいた第７の熱画像１１７の位置補正は、撮像画像取得部１３からの第５の撮像画像１３５から第７の撮像画像１３７から得られた関連部位あるいは物体部位などのいずれかである位置推定用部位の間の位置ずれＧを用いて行う。
　熱画像合成部１４は、撮像画像取得部１３からの第５の撮像画像１３５から第７の撮像画像１３７を受ける度に、撮像画像取得部１３からの第５の撮像画像１３５から第７の撮像画像１３７における位置測定用部位の位置を認識する。
　熱画像合成部１４は、１サイクルの開始時に入力された撮像画像取得部１３からの第５の撮像画像１３５から得られた位置測定用部位の位置と、それ以降に入力された第６の撮像画像１３６及び第７の撮像画像１３７から得られた位置測定用部位の位置とを第６の撮像画像１３６及び第７の撮像画像１３７それぞれの入力時に比較する。
　第６の撮像画像１３６から得られた位置測定用部位の位置は第５の撮像画像１３５から得られた位置測定用部位の位置と同じであるので、第６の熱画像１１６は第５の熱画像１１５と同様にそのままとする。第７の撮像画像１３７から得られた位置測定用部位の位置は第５の撮像画像１３５から得られた位置測定用部位の位置に対して－ｘ方向に位置ずれＧを生じているので、第７の熱画像１１７を第５の熱画像１１５に対して＋ｘ方向に位置ずれＧに対応する位置ずれｇを移動する補正を行う。
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１からの第５の熱画像１１５及び第６の熱画像１１６と、位置ずれＧに基づいた位置補正を行った第７の熱画像１１７を合成し、合成熱画像ｃｐを生成する。合成熱画像ｃｐは温度取得部１５に与えられる。
　vi）位置推定用部位の向き及び傾斜角の検出
　熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１が複数の熱画像ｔｐそれぞれを時系列順に取得するタイミングと同期したタイミングで時系列順に取得する撮像画像取得部１３の複数の撮像画像ｐを受け、最初のタイミングで受けた撮像画像ｐから得られた関連部位あるいは物体部位などのいずれかである位置推定用部位の向き及び傾斜角の少なくとも一方が変化した撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像を、蓄積せずに破棄する。
　熱画像合成部１４は、当該破棄した熱画像ｔｐを除いた熱画像ｔｐを合成した合成熱画像ｃｐを生成し、温度取得部１５に与える。
　合成熱画像ｃｐを合成する熱画像ｔｐから位置推定用部位の向き及び傾斜角の少なくとも一方が変化した撮像画像ｐと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを破棄することにより、正常に合成できない熱画像ｔｐを除け、熱画像ｔｐを精度良く合成できる。
　熱画像合成部１４が、例えば、１サイクル当たり熱画像取得部１１から時系列順に４枚取得した熱画像を合成して合成熱画像ｃｐを生成すると制御部１６に制御されるものする。このケースにおいて、４番目の熱画像を取得する途中で正面から横向きに顔の向きが変化した場合、熱画像合成部１４は、撮像画像取得部１３が取得した４番目の撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の向きが１番目の撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の向きに対して変化していることを検出する。熱画像合成部１４は、この向きの変化の検出により、４番目の熱画像を破棄し、第１番目の熱画像から第３番目の熱画像までを合成した合成熱画像ｃｐを生成し、温度取得部１５に与える。
　温度取得部１５は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐに基づき、熱画像合成部１４が生成した合成熱画像ｃｐから温度測定対象における測定対象部位の温度を取得し、取得した測定対象部位の温度による温度情報を端末装置１７に出力する。
　温度取得部１５が取得する測定対象部位の温度は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像から得られた関連部位あるいは物体部位のいずれかである位置推定用部位の位置に基づいて推定された位置における熱画像合成部１４が生成した合成熱画像ｃｐから得られた温度である。
　すなわち、温度取得部１５は、熱画像取得部１１と撮像画像取得部１３の位置と、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像Ｐにより検出される位置推定用部位の位置の関係から、合成熱画像ｃｐにおける測定対象部位の位置を推定する。
　この推定された測定対象部位の位置における合成熱画像ｃｐの画素値が、測定対象部位の温度に相当する。合成熱画像ｃｐから得られた温度とは合成熱画像ｃｐの画素値を意味する。
　次に、温度測定装置１の動作について、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。
　この実施の形態１では、制御部１６からの同期信号ＣＳが熱画像取得部１１と領域調整用駆動部１２と撮像画像取得部１３と熱画像合成部１４と温度取得部１５とに出力され、各部は同期をとられて動作される。同期信号ＣＳは時系列順のタイミングによりトリガを出力する信号である。
　制御部１６が温度測定を開始すると、ステップＳＴ１において、制御部１６は、同期信号ＣＳのトリガの順番を示す変数ｎを初期化、つまり、ｎを０とした後、ｎを１とする。１度の温度測定、つまり、１サイクルに対してトリガがＮ回出力される。ｎは熱画像取得部１１により熱画像ｔｐを取得するたびに１つインクリメントされる変数である。
　なお、温度測定の開始前に、熱画像取得部１１の向きは、熱画像合成部１４からの指令情報ｉに基づいた領域調整用駆動部１２からの駆動信号ＤＳにより、焦点位置が搭乗者３の測定対象部位になるように初期設定される。
ステップＳＴ２において、ｎが１である制御部１６から１番目のトリガを受けた熱画像取得部１１は、搭乗者３に対する熱画像取得領域を撮影し、熱画像取得領域の熱画像ｔｐを取得する。例として、図４に示す第１の熱画像１１１、又は図７に示す第５の熱画像１１５を取得する。ｎが２の時は図４に示す第２の熱画像１１２、又は図７に示す第６の熱画像１１６を、ｎが３の時は図４に示す第３の熱画像１１３、又は図７に示す第７の熱画像１１７を、ｎが４の時は図４に示す第４の熱画像１１４を取得する。
　また、制御部１６から１番目のトリガを受けた撮像画像取得部１３は、搭乗者３に対する撮像画像取得領域を撮影し、撮像画像取得領域の撮像画像を取得する。例として、図５に示す第１の撮像画像１３１、又は図８に示す第５の撮像画像１３５を取得する。ｎが２の時は図５に示す第２の撮像画像１３２、又は図８に示す第６の撮像画像１３６を、ｎが３の時は図５に示す第３の撮像画像１３３、又は図８に示す第７の撮像画像１３７を、ｎが４の時は図５に示す第４の撮像画像１３４を取得する。
　ステップＳＴ３において、制御部１６から１番目のトリガを受けた熱画像合成部１４は次の処理を行う。まず、熱画像取得部１１が取得した熱画像ｔｐ、及び撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐを取り込む。ｎが２以降であっても同様に熱画像合成部１４は、熱画像取得部１１が取得した熱画像ｔｐを、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐを取り込む。
　熱画像合成部１４は、取り込んだ撮像画像ｐから得られた位置推定用部位である関連部位及び物体部位の位置を推定し、関連部位又は物体部位のいずれかが認識、つまり検出されたか否かの判定を行う。この判定を行うステップが第１の判定ステップである。
　第１の判定ステップは、位置推定用部位が認識できた撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像を合成熱画像ｃｐを生成する熱画像とするか、位置推定用部位が認識できない撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像を合成熱画像ｃｐを生成する熱画像から破棄するかを判定するステップである。
　ステップＳＴ３において、位置推定用部位が認識できたと判定されればステップＳＴ４に、位置推定用部位が認識できないと判定されればステップＳＴ１１に進む。
　ステップＳＴ４において、熱画像合成部１４はｎが０より大きいか否かの判定を行い、ｎが０より大きい場合は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた関連部位又は物体部位のいずれかの位置推定用部位の位置が、ｎ＝１の時に撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた関連部位又は物体部位のいずれかの位置推定用部位の位置に対して左右方向又は上下方向に移動、つまり、位置ずれしていないか否かと比較し、位置ずれ量を算出する。この比較を行うステップが第１の比較ステップである。ｎ＝１の時の比較結果は移動していないである。
　第１の比較ステップでは次の処理が行われる。
　まず、第１のタイミングより後の第２のタイミング以降（以下、第２のタイミング以降のタイミングを総称して第２のタイミングと称す。）での撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の位置が第１のタイミングでの撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の位置と同じであるか否かの比較を行う。同じである場合が移動していない、異なる場合が移動しているである。
　比較結果が移動していないであると、第２のタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを合成熱画像ｃｐを生成する熱画像としてステップＳＴ５に進み、比較結果が移動しているであると、ステップＳＴ１２を介して、第２のタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを当該異なった位置推定用部位の位置ずれに基づき位置を補正した熱画像を合成熱画像ｃｐを生成する熱画像とするステップＳＴ１３に進む。。
　図５に示した例では、ｎ＝１～４全てにおいて撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の位置は移動していないので、ステップＳＴ５に進む。
　図８に示した例では、ｎ＝１と２において撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の位置は移動していないので、ステップＳＴ５に進む。ｎ＝３はｎ＝１の時に対して位置推定用部位の位置は移動しているので、ステップＳＴ１２に進む。
　ステップＳＴ５において、熱画像合成部１４は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた関連部位又は物体部位のいずれかの位置推定用部位に基づき撮像画像取得部１３と搭乗者３の測定対象部位との第２の距離を算出する。
　ステップＳＴ６において、熱画像合成部１４は、ステップＳＴ５において算出した第２の距離に基づき熱画像取得部１１と搭乗者３の測定対象部位との第１の距離を算出する。
　ステップＳＴ７において、熱画像合成部１４は、ステップＳＴ６において算出した第１の距離が予め設定した距離の基準値との差において設定値を超えていないかを判定する。
　予め設定した距離の基準値は、熱画像取得部１１が熱画像取得領域を初期設定したときの熱画像取得部１１と測定対象部位との距離を基準距離とする。
　また、この時の設定値は、例えば、車内の空調の自動制御を行う上で影響の無い変動量となるような距離差である。
　ステップＳＴ７において、設定値を超えていないとされればステップＳＴ８に、設定値を超えているとされればステップＳＴ１４に進む。
　ステップＳＴ７及びステップＳＴ１４は、熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐの温度を第１の距離に応じて補正するステップである。
　ステップＳＴ７及びステップＳＴ１４の代わりに、熱画像合成部１４は、図９に示した近似曲線から求めた多項式を格納し、格納された格納式を用いて、算出した第１の距離に応じて熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐの温度、つまり熱画像ｔｐの各画素の画素値を前記第１の距離に応じて補正するステップＳＴ７Ａとし、補正後ステップＳＴ８に進むものでもよい。
　ステップＳＴ８において、熱画像合成部１４は、ステップＳＴ７による熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐ又はステップＳＴ１４により温度補正された熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐ、あるいはステップＳＴ７Ａにより温度補正された熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを蓄積するとともに、ｎがＮに達しているかを判定する。
　ステップＳＴ８において、ｎがＮに達していればステップＳＴ９に、ｎがＮに達していなければステップＳＴ１０に進む。
　ステップＳＴ９において、熱画像合成部１４は、Ｎ回取得された熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐに対してステップＳＴ８において蓄積された複数の熱画像ｔｐを合成して合成熱画像ｃｐを生成する。ステップＳＴ９は、熱画像合成部１４が、重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域に対して熱画像取得部１１が順次時系列的に取得した熱画像ｔｐを合成し、合成熱画像ｃｐを生成するステップである。
　熱画像合成部１４は、ステップＳＴ１０において、ｎに＋１を加えてステップＳＴ１５に進む。ステップＳＴ１５において、熱画像取得部１１が、次の熱画像取得領域における熱画像を取得するために、領域調整用駆動部１２からの駆動信号ＤＳにより駆動され、微小動作させられる。熱画像取得部１１の微小動作後、ステップＳＴ２に戻り、ステップＳＴ２以降のステップをｎ＝Ｎになるまで繰り返される。
　ステップＳＴ３において、位置推定用部位が認識できないと判定され、ステップＳＴ１１に進むと、ステップＳＴ１１において、熱画像合成部１４は、位置推定用部位が認識できない撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを合成熱画像ｃｐを生成する熱画像から破棄する。破棄後、ステップＳＴ８に進む。
　ステップＳＴ４において、比較結果が移動しているとされ、ＳＴ１２に進むと、ステップＳＴ１２において、熱画像合成部１４は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた関連部位又は物体部位のいずれかの位置推定用部位の向き及び傾斜角の少なくとも一方が、ｎ＝１の時に撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた関連部位又は物体部位のいずれかの位置推定用部位の向き及び傾斜角に対して変化していないか否かと比較する。この比較を行うステップが第２の比較ステップである。
　第２の比較ステップでは次の処理が行われる。
　まず、第２のタイミングでの撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の向き及び傾斜角が第１のタイミングでの撮像画像ｐから得られた位置推定用部位の向き及び傾斜角と同じであるか否かの比較を行う。向き及び傾斜角とも同じである場合が変化していない、向き及び傾斜角のいずれかが異なる場合が変化しているである。
　比較結果が変化していないである場合、第２のタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを合成熱画像ｃｐを生成する熱画像としてステップＳＴ１３に進み、比較結果が変化している場合、第２のタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐを破棄するステップＳＴ１１に進む。
　ステップＳＴ１１において、熱画像合成部１４は、位置推定用部位の向き及び傾斜角のいずれかが変化しているとされた撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像を合成熱画像ｃｐを生成する熱画像から破棄する。破棄後、ステップＳＴ８に進む。
　ステップＳＴ１３において、ステップＳＴ４にて算出された位置ずれ量に基づき、熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐの位置を補正し、ステップＳＴ５に進み、熱画像合成部１４は、ステップＳＴ５以降の処理を行う。補正した熱画像ｔｐにおける測定対象部位の位置は第１のタイミングで熱画像取得部１１が取得した熱画像ｔｐにおける測定対象部位の位置と同じになる。
　ステップＳＴ２からステップＳＴ８、及びステップＳＴ１０からステップＳＴ１３の処理が、制御部１６の管理の下、熱画像合成部１４により繰り返され、ステップＳＴ８において、ｎ＝Ｎになり、ステップＳＴ９に進むと、ステップＳＴ９において、熱画像合成部１４は、Ｎ回取得された熱画像取得部１１からの熱画像ｔｐに対してステップＳＴ８において蓄積された複数の熱画像を合成して合成熱画像ｃｐを生成し、合成熱画像ｃｐを温度取得部１５に与える。
　ステップＳＴ２からステップＳＴ１５は、制御部１６の管理の下、熱画像合成部１４により行われる処理である。
　ステップＳＴ１６及びステップＳＴ１７は、制御部１６の管理の下、熱画像合成部１４からの合成熱画像ｃｐを受け取った温度取得部１５により行われる処理である。
　ステップＳＴ１６において、温度取得部１５は、ｎ＝１の時に撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐに基づき、熱画像ｔｐにおける測定対象部位の位置を推定し、推定した測定対象部位の位置を合成熱画像ｃｐにおける測定対象部位の位置と推定する。
　すなわち、合成熱画像ｃｐにおける測定対象部位の位置は、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像ｐから得られた関連部位あるいは物体部位のいずれかである位置推定用部位に基づいて推定される。
　要は、合成熱画像ｃｐにおける測定対象部位の位置は、熱画像取得部１１と撮像画像取得部１３の位置と、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像Ｐにより検出される位置推定用部位の位置の関係から推定されるものであればよい。
　ステップＳＴ１７において、温度取得部１５は、推定された合成熱画像ｃｐにおける測定対象部位の位置の画素値、つまり、温度を取得する。
　温度取得部１５が取得した、推定された測定対象部位の位置における合成熱画像ｃｐの画素値、つまり、温度を温度情報として端末装置１７に出力する。
　以上のように、実施の形態１では、熱画像合成部１４が、熱画像取得部１１が取得した重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像を合成した合成熱画像を生成し、温度取得部が、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像に基づき、熱画像合成部１４が生成した合成熱画像から温度測定対象における測定対象部位の温度を取得するので、測定対象部位における熱画像の高解像度化及び高ＳＮ比が図れ、測定対象部位の温度を精度良く測定できる。しかも、測定対象部位とその周辺温度との差が小さい場合、及び熱画像取得部と温度測定対象との距離が大きい場合、いずれの場合でも正確に対象部位の温度を取得できる効果を有する。
　要するに、熱画像取得部１１が取得した熱画像を合成画像としたことにより、測定対象部位における熱画像の高解像度化及び高ＳＮ比が図れ、撮像画像取得部１３が取得した撮像画像に基づき測定対象部位の温度を取得することにより、熱画像取得部１１と温度測定対象との距離が大きい場合でも、熱画像取得部１１が取得した熱画像における測定対象部位を容易に推定できる。
　位置推定用部位が認識できない撮像画像を撮像画像取得部１３が取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像を、熱画像合成部１４が破棄し、熱画像合成部１４により合成する合成熱画像に加えないものとしたので、精度の高い合成熱画像が得られる。
　熱画像合成部１４が、撮像画像取得部１３と測定対象部位との第２の距離を算出し、第２の距離に基づき熱画像取得部１１と測定対象部位との第１の距離を算出し、第１の距離に応じて、熱画像取得部１１からの熱画像の画素値、つまり温度を補正したものとしたので、精度の高い合成熱画像が得られる。
　位置ずれが生じた熱画像取得部１１からの熱画像の位置を、熱画像合成部１４が、算出した撮像画像取得部１３が取得した撮像画像から得られた位置推定用部位の間の位置ずれに基づき補正したので、精度の高い合成熱画像が得られる。
　撮像画像取得部１３が位置推定用部位の向き及び傾斜角の少なくとも一方が変化した撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した熱画像取得部１１からの熱画像を、熱画像合成部１４が破棄し、熱画像合成部１４により合成する合成熱画像に加えないものとしたので、精度の高い合成熱画像が得られる。
　なお、上記実施の形態１において、熱画像合成部１４は、基本的な機能（ｉ）、領域調整用駆動部１２への指令に対する機能（ii）、撮像画像取得部１３からの撮像画像ｐにおける位置推定用部位の認識に対する機能（iii）、熱画像取得部１１と測定対象部位との第１の距離の算出と、距離に応じた熱画像ｔｐの温度補正に対する機能（iv）、位置推定用部位間の位置ずれの算出と、位置ずれに基づいた熱画像ｔｐの位置補正に対する（ｖ）、　位置推定用部位の向き及び傾斜角の検出に対する機能（vi）を有するものとしたが、これに限定されるものではない。
　すなわち、基本的な機能（ｉ）を有するものであればよく、さらには、基本的な機能（ｉ）に機能（ii）から機能（vi）の少なくとも一つの機能を付加したものでよい。
　なお、実施の形態に示した構成要素の自由な組み合わせ、あるいは任意の構成要素の変形、もしくは任意の構成要素の省略が可能である。
　本開示に係る温度測定装置１は、車両用空気調和装置に適用するのが好適である。
　本開示に係る温度測定装置１は、搭乗者の温冷感を把握することにより搭乗者の状態を監視する車両用監視装置に適用できる。
　また、本開示に係る温度測定装置１を室内用空気調和装置に適用できる。
　１　温度測定装置、３　温度測定対象、１１　熱画像取得部、１２　領域調整用駆動部、１３　撮像画像取得部、１４　熱画像合成部、１５　温度取得部、１６　制御部。

Claims (16)

  1. 　熱画像取得領域の熱画像を取得する熱画像取得部と、
    　前記熱画像取得部が取得した重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域の熱画像を受け、当該受けた複数の熱画像を合成した合成熱画像を生成する熱画像合成部と、
    　撮像画像取得領域の撮像画像を取得する撮像画像取得部と、
    　前記撮像画像取得部が取得した撮像画像に基づき、前記熱画像合成部が生成した合成熱画像から温度測定対象における測定対象部位の温度を取得する温度取得部と、
    　を備える温度測定装置。
  2. 　前記熱画像取得部における熱画像の解像度は、前記撮像画像取得部における撮像画像の解像度より低い請求項１に記載の温度測定装置。
  3. 　前記熱画像取得領域を調整するための駆動信号を前記熱画像取得部に出力する領域調整用駆動部を備え、
    　前記熱画像合成部は、前記熱画像取得部からの複数の熱画像を得るために前記領域調整用駆動部からの駆動信号に対する指令情報を前記領域調整用駆動部に与える請求項１又は請求項２に記載の温度測定装置。
  4. 　前記温度取得部が取得する測定対象部位の温度は、前記撮像画像取得部が取得した撮像画像から得られた、前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位に基づいて推定された位置における前記熱画像合成部が生成した合成熱画像から得られた温度である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  5. 　前記熱画像合成部は、前記熱画像取得部が熱画像を取得するタイミングと同期したタイミングで取得する前記撮像画像取得部の撮像画像を受け、当該受けた撮像画像から、前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位が認識できない撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を破棄し、
    　前記熱画像合成部により生成される合成熱画像は、当該破棄した熱画像を除いた熱画像を合成した合成熱画像である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  6. 　前記熱画像合成部は、前記撮像画像取得部が取得した撮像画像から得られた前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位の位置に基づき前記撮像画像取得部と前記測定対象部位との第２の距離を算出し、当該第２の距離に基づき前記熱画像取得部と前記測定対象部位との第１の距離を算出し、前記熱画像取得部からの複数の熱画像の温度を前記第１の距離に応じて補正し、
    　前記熱画像合成部により生成される合成熱画像は、当該温度を補正した熱画像を合成した合成熱画像である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  7. 　前記熱画像合成部は、前記熱画像取得部が複数の熱画像それぞれを時系列順に取得するタイミングと同期したタイミングで時系列順に取得する前記撮像画像取得部の複数の撮像画像を受け、当該受けた複数の撮像画像からそれぞれ得られた前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位の間の位置ずれを算出し、当該位置推定用部位の間の位置ずれに基づき、前記熱画像取得部からの熱画像の位置を補正し、
    　前記熱画像合成部により生成される合成熱画像は、当該位置を補正した熱画像を合成した合成熱画像である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  8. 　熱画像合成部は、前記熱画像取得部が複数の熱画像それぞれを時系列順に取得するタイミングと同期したタイミングで時系列順に取得する前記撮像画像取得部の複数の撮像画像を受け、最初のタイミングで受けた撮像画像から得られた前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位の向き及び傾斜角の少なくとも一方が変化した撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を破棄し、
    　前記熱画像合成部により生成される合成熱画像は、当該破棄した熱画像を除いた熱画像を合成した合成熱画像である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  9. 　前記測定対象部位は、頬、額、首のいずれかである請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  10. 　前記測定対象部位は、頬、額、首のいずれかであり、
    　前記測定対象部位と関連する関連部位は、両目と鼻、両目と口、両目と鼻と口のいずれかである請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の温度測定装置。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の温度測定装置の温度取得部に取得された温度による温度情報を受け、当該受けた温度情報に基づいた温度を表示する端末装置。
  12. 　熱画像合成部が、重複領域を有する互いに異なる複数の熱画像取得領域に対して熱画像取得部が順次時系列的に取得した熱画像を合成し、合成熱画像を生成するステップと、
    　温度取得部が、撮像画像取得部が取得した撮像画像に基づき、前記熱画像合成部が生成した合成熱画像から温度測定対象における測定対象部位の温度を取得するステップと、
    　を備える温度測定方法。
  13. 　熱画像合成部が、前記熱画像取得部が熱画像を取得するタイミングと同期したタイミングで取得する前記撮像画像取得部の撮像画像から、前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位が認識できるか否かを判定する第１の判定ステップと、
    　熱画像合成部が、前記第１の判定ステップにより前記位置推定用部位が認識できた撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像とし、前記第１の判定ステップにより前記位置推定用部位が認識できない撮像画像を取得したタイミングと同じタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像から破棄するステップと、
    　を備える請求項１２記載の温度測定方法。
  14. 　熱画像合成部が、前記撮像画像取得部が取得した撮像画像から得られた前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位の位置に基づき前記撮像画像取得部と前記測定対象部位との第２の距離を算出し、当該第２の距離に基づき前記熱画像取得部と前記測定対象部位との第１の距離を算出し、前記熱画像取得部からの複数の熱画像の温度を前記第１の距離に応じて補正するステップを備え、
    　合成熱画像を生成するステップにおいて、当該温度を補正した熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像とする請求項１２又は請求項１３に記載の温度測定方法。
  15. 　熱画像合成部が、前記熱画像取得部が熱画像を取得する第１のタイミングと同期した第１のタイミングで取得する前記撮像画像取得部の撮像画像から得られた前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位の位置と前記第１のタイミングより後の前記熱画像取得部が熱画像を取得する第２のタイミングと同期した第２のタイミングで取得する前記撮像画像取得部の撮像画像から得られた位置推定用部位の位置とを比較する第１の比較ステップと、
    　熱画像合成部が、前記第１の比較ステップにより前記第２のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の位置が前記第１のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の位置と同じであると、前記第２のタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像とし、前記第１の比較ステップにより前記第２のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の位置が前記第１のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の位置と異なると、前記第２のタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を当該異なった位置推定用部位の位置ずれに基づき位置を補正した熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像とするステップと、
    　を備える請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の温度測定方法。
  16. 　熱画像合成部が、前記熱画像取得部が熱画像を取得する第１のタイミングと同期した第１のタイミングで取得する前記撮像画像取得部の撮像画像から得られた前記測定対象部位、前記測定対象部位に近接する近接部位、前記測定対象部位と関連する関連部位、あるいは前記関連部位に装着された物体における物体部位のいずれかである位置推定用部位の向き及び傾斜角と前記第１のタイミング以降の前記熱画像取得部が熱画像を取得する第２のタイミングと同期した第２のタイミングで取得する前記撮像画像取得部の撮像画像から得られた位置推定用部位の向き及び傾斜角とを比較する第２の比較ステップと、
    　熱画像合成部が、前記第２の比較ステップにより前記第２のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の向き及び傾斜角が前記第１のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の位置と同じであると、前記第２のタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像とし、前記第２の比較ステップにより前記第２のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の向き及び傾斜角の少なくとも一方が前記第１のタイミングでの撮像画像から得られた位置推定用部位の向き及び傾斜角と異なると、前記第２のタイミングで取得した前記熱画像取得部からの熱画像を、前記合成熱画像を生成する熱画像から破棄するステップと、
    　を備える請求項１２から請求項１５のいずれかに記載の温度測定方法。
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