JPH0126594B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0126594B2 JPH0126594B2 JP59096201A JP9620184A JPH0126594B2 JP H0126594 B2 JPH0126594 B2 JP H0126594B2 JP 59096201 A JP59096201 A JP 59096201A JP 9620184 A JP9620184 A JP 9620184A JP H0126594 B2 JPH0126594 B2 JP H0126594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field stop
- level
- stop means
- temperature
- field
- 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.)
- Expired
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は赤外線撮像装置に関し、特に機械的走
査方式の赤外線撮像装置における直流再生のため
のクランプレベル制御手段に関するものである。
査方式の赤外線撮像装置における直流再生のため
のクランプレベル制御手段に関するものである。
一般に可視撮像装置においては、直流再生は広
く用いられている技術であるが、赤外領域あるい
は長赤外領域においては、その重要性はさらに大
きくなる。特にFLIRの場合には、入射光パワー
の変動分のみを抽出して出力するので、忠実な赤
外画像を得るには直流再生が不可欠となる。その
ため従来から、光学系中の実焦点面付近においた
フイールドストツプの面を走査したときの検知器
出力レベルを基準としてクランプをかける方法が
とられていた。
く用いられている技術であるが、赤外領域あるい
は長赤外領域においては、その重要性はさらに大
きくなる。特にFLIRの場合には、入射光パワー
の変動分のみを抽出して出力するので、忠実な赤
外画像を得るには直流再生が不可欠となる。その
ため従来から、光学系中の実焦点面付近においた
フイールドストツプの面を走査したときの検知器
出力レベルを基準としてクランプをかける方法が
とられていた。
しかしこの場合、視野内の目標物の温度とフイ
ールドストツプの温度とが極端に異なる場合は、
検知器出力信号を増幅する増幅器のダイナミツク
レンジの殆んどをこの温度差が占めてしまい、重
要な交流成分に対しては飽和による信号歪みを生
じやすくなるため、ダイナミツクレンジが相対的
に小さくなるという問題点があつた。
ールドストツプの温度とが極端に異なる場合は、
検知器出力信号を増幅する増幅器のダイナミツク
レンジの殆んどをこの温度差が占めてしまい、重
要な交流成分に対しては飽和による信号歪みを生
じやすくなるため、ダイナミツクレンジが相対的
に小さくなるという問題点があつた。
本発明の目的は、機械的走査方式の赤外線撮像
装置において、フイールドストツプと視野内目標
物との温度差をフイールドストツプの温度を制御
することにより小さく保つて、システムの実効的
なダイナミツクレンジを大きくする手段を提供す
ることにある。
装置において、フイールドストツプと視野内目標
物との温度差をフイールドストツプの温度を制御
することにより小さく保つて、システムの実効的
なダイナミツクレンジを大きくする手段を提供す
ることにある。
本発明は、検知器出力の視野中でのレベルとフ
イールドストツプに対するレベルとを比較し、そ
の差を極小にするようにフイールドストツプの温
度を自動制御するものであり、その構成は、機械
的走査方式の赤外線撮像装置において、赤外線の
入射パワーを検出する検出器と、検出器の光学系
の実焦点面近傍に配置した温度制御可能なフイー
ルドストツプ手段と、該フイールドストツプ手段
を走査している期間を示す信号により同期制御さ
れ、検知器出力中のフイールドストツプ手段検知
時のレベルを出力する手段と、検知器出力の視野
内の選択された適当な領域に対するレベルを出力
する手段と、前記フイールドストツプ手段検知時
のレベルと前記適当な領域に対するレベルとの差
に基づいてフイールドストツプ手段の温度を制御
する手段と、前記期間を示す信号に基づいて検知
器出力信号をフイールドストツプ手段検知時のレ
ベルにクランプするクランプ回路とをそなえてい
ることを特徴としている。
イールドストツプに対するレベルとを比較し、そ
の差を極小にするようにフイールドストツプの温
度を自動制御するものであり、その構成は、機械
的走査方式の赤外線撮像装置において、赤外線の
入射パワーを検出する検出器と、検出器の光学系
の実焦点面近傍に配置した温度制御可能なフイー
ルドストツプ手段と、該フイールドストツプ手段
を走査している期間を示す信号により同期制御さ
れ、検知器出力中のフイールドストツプ手段検知
時のレベルを出力する手段と、検知器出力の視野
内の選択された適当な領域に対するレベルを出力
する手段と、前記フイールドストツプ手段検知時
のレベルと前記適当な領域に対するレベルとの差
に基づいてフイールドストツプ手段の温度を制御
する手段と、前記期間を示す信号に基づいて検知
器出力信号をフイールドストツプ手段検知時のレ
ベルにクランプするクランプ回路とをそなえてい
ることを特徴としている。
以下に、本発明の詳細を実施例にしたがつて説
明する。
明する。
第１図は、本発明の原理を説明するための赤外
線撮像装置の概要図である。図中、１は対象物、
２乃至４はレンズ、５および６はフイールドスト
ツプ、７は走査鏡、８は多素子検知器、９は増幅
器群を示す。多素子検知器８は後述されるように
ｎ個の検知素子で構成され、また増幅器群９もこ
れに対応してｎ個の増幅器を含み、それぞれの出
力はch.1乃至ch.nで表わされている。
線撮像装置の概要図である。図中、１は対象物、
２乃至４はレンズ、５および６はフイールドスト
ツプ、７は走査鏡、８は多素子検知器、９は増幅
器群を示す。多素子検知器８は後述されるように
ｎ個の検知素子で構成され、また増幅器群９もこ
れに対応してｎ個の増幅器を含み、それぞれの出
力はch.1乃至ch.nで表わされている。
第２図は、第１図に示された装置において多素
子検知器８から眺めた走査画面を示したものであ
る。多素子検知器８は、走査領域中央部に縦方向
に配列されたｎ個の検知素子□１、□２、……□ｎとし
て示されている。ｎは通常100個程度であり、イ
ンタレース走査方式をとることにより、全体で２
倍の200本の走査線を得ることができる。
子検知器８から眺めた走査画面を示したものであ
る。多素子検知器８は、走査領域中央部に縦方向
に配列されたｎ個の検知素子□１、□２、……□ｎとし
て示されている。ｎは通常100個程度であり、イ
ンタレース走査方式をとることにより、全体で２
倍の200本の走査線を得ることができる。
第１図において走査鏡７を矢印方向に揺動ある
いは回転させることにより、物体１は、図の上下
方向に走査される。これは、第２図において水平
方向の走査、すなわち、多素子検知器の素子の並
びに直角な方向の走査となつて現われる。フイー
ルドストツプ５，６はレンズ２の焦点面に配置さ
れ、第２図に示すように、走査の始めと終りの部
分で視野を遮断し、視野の代りに走査される。こ
れらのフイールドストツプ５，６の面は黒体面と
して形成されており、多素子検知器８に対して基
準レベルを与えるために使用される。
いは回転させることにより、物体１は、図の上下
方向に走査される。これは、第２図において水平
方向の走査、すなわち、多素子検知器の素子の並
びに直角な方向の走査となつて現われる。フイー
ルドストツプ５，６はレンズ２の焦点面に配置さ
れ、第２図に示すように、走査の始めと終りの部
分で視野を遮断し、視野の代りに走査される。こ
れらのフイールドストツプ５，６の面は黒体面と
して形成されており、多素子検知器８に対して基
準レベルを与えるために使用される。
このようにして、第２図に示すような走査画面
が得られる。
が得られる。
次に、第３図ａ乃至ｄにしたがつて、検知器出
力信号の直流再生について説明する。例えば第２
図の検知素子□１に入射する赤外線の入射パワーが
第３図ａのようであつたとすると、ch.1の増幅器
出力はDC成分がカツトされて第３図ｂのように
なる。ここでフイールドストツプを見ているタイ
ミングで、出力を零にクランプすると第３図ｃの
ような波形が得られる。ところがこのとき、視野
内の物体の背景が高温であると第３図ｄの点線波
形Ａのようになり、有効な信号の割合が小さくな
る。そこで、フイールドストツプの温度を視野内
の平均温度付近まであげてやると同図の実線波形
Ｂのようになり、増幅器のダイナミツクレンジを
有効に利用できるようになる。しかも、大きな温
度差を見た時に顕著になる検知素子の非直線性の
影響を減少させることができ、より直線性のよい
画面を得ることができる。
力信号の直流再生について説明する。例えば第２
図の検知素子□１に入射する赤外線の入射パワーが
第３図ａのようであつたとすると、ch.1の増幅器
出力はDC成分がカツトされて第３図ｂのように
なる。ここでフイールドストツプを見ているタイ
ミングで、出力を零にクランプすると第３図ｃの
ような波形が得られる。ところがこのとき、視野
内の物体の背景が高温であると第３図ｄの点線波
形Ａのようになり、有効な信号の割合が小さくな
る。そこで、フイールドストツプの温度を視野内
の平均温度付近まであげてやると同図の実線波形
Ｂのようになり、増幅器のダイナミツクレンジを
有効に利用できるようになる。しかも、大きな温
度差を見た時に顕著になる検知素子の非直線性の
影響を減少させることができ、より直線性のよい
画面を得ることができる。
第４図は、本発明の１実施例装置の構成図であ
り、第１図に示した赤外線撮像装置の概要図に対
応するものであつてかつ詳細な構成を示したもの
である。
り、第１図に示した赤外線撮像装置の概要図に対
応するものであつてかつ詳細な構成を示したもの
である。
第４図において、３および４はレンズ、５およ
び６はフイールドストツプ、７は走査鏡、８は多
素子検知器、９は増幅器群、１０は位置検出器、
１１はクランプ回路、１２は平均回路、１３はサ
ンプル・ホールド回路（Ｓ／Ｈ）、１４は積分回
路、１５は減算回路、１６は温度コントローラ、
１７および１８はペルチエ素子、１９はフイール
ドストツプ６の温度を検出する温度センサ、２０
は筐体温度を検出する温度センサを示す。
び６はフイールドストツプ、７は走査鏡、８は多
素子検知器、９は増幅器群、１０は位置検出器、
１１はクランプ回路、１２は平均回路、１３はサ
ンプル・ホールド回路（Ｓ／Ｈ）、１４は積分回
路、１５は減算回路、１６は温度コントローラ、
１７および１８はペルチエ素子、１９はフイール
ドストツプ６の温度を検出する温度センサ、２０
は筐体温度を検出する温度センサを示す。
３乃至９で示す各要素は、第１図および第２図
に示されているものと同じであるため説明を省略
する。
に示されているものと同じであるため説明を省略
する。
位置検出器１０は、走査鏡７の回転位置を光学
的に検出し、フイールドストツプ５あるいは６を
走査している期間を示す信号を出力する。
的に検出し、フイールドストツプ５あるいは６を
走査している期間を示す信号を出力する。
クランプ回路１１は、位置検出器１０の出力信
号により同期制御され、増幅器群９の各増幅器出
力チヤネルch.1乃至ch.nごとにそれぞれの信号を
フイールドストツプ検知信号のレベルにクランプ
する。
号により同期制御され、増幅器群９の各増幅器出
力チヤネルch.1乃至ch.nごとにそれぞれの信号を
フイールドストツプ検知信号のレベルにクランプ
する。
平均回路１２は周知のアナログ加算器で構成さ
れ、図示の例ではレベル比較のための観察対象と
して画面中央の複数のチヤネルch.m乃至ch.kす
なわち（Ｋ−ｍ＋１）本の走査線の信号を選択し
て、それらの各信号を加算し、平均化する機能を
もつ。第５図に走査画面中のチヤネルch.m乃至
ch.kの位置を示す。平均回路１２は、これらの
（ｍ−Ｋ＋１）本の走査線の全走査範囲に亘つて、
各水平位置ごとに対応する各増幅器の出力信号を
平均化し、サンプル・ホールド回路１３および積
分回路１４に印加する。
れ、図示の例ではレベル比較のための観察対象と
して画面中央の複数のチヤネルch.m乃至ch.kす
なわち（Ｋ−ｍ＋１）本の走査線の信号を選択し
て、それらの各信号を加算し、平均化する機能を
もつ。第５図に走査画面中のチヤネルch.m乃至
ch.kの位置を示す。平均回路１２は、これらの
（ｍ−Ｋ＋１）本の走査線の全走査範囲に亘つて、
各水平位置ごとに対応する各増幅器の出力信号を
平均化し、サンプル・ホールド回路１３および積
分回路１４に印加する。
サンプルホールド回路１３は、クランプ回路１
１と同様に位置検出器１０の出力信号により同期
制御され、フイールドストツプ５，６を走査して
いるときの平均回路１２の出力信号レベルをサン
プリングし、かつホールドする。他方積分回路１
４は、視野および２つのフイールドストツプから
なる水平方向の全走査範囲に亘つて平均回路１２
の出力信号を積分すなわち時間軸上で平均化す
る。
１と同様に位置検出器１０の出力信号により同期
制御され、フイールドストツプ５，６を走査して
いるときの平均回路１２の出力信号レベルをサン
プリングし、かつホールドする。他方積分回路１
４は、視野および２つのフイールドストツプから
なる水平方向の全走査範囲に亘つて平均回路１２
の出力信号を積分すなわち時間軸上で平均化す
る。
減算回路１５は、積分回路１４の出力信号から
サンプル・ホールド回路１３の出力信号を減算
し、そのレベル差を表わす信号をつくり、温度コ
ントローラ１６にフイードバツクする。
サンプル・ホールド回路１３の出力信号を減算
し、そのレベル差を表わす信号をつくり、温度コ
ントローラ１６にフイードバツクする。
温度コントローラ１６は、減算回路１５から印
加されたフイードバツク信号と、温度センサ１９
および２０によりそれぞれ検出したフイールドス
トツプ温度および筐体温度にもとづいて、ペルチ
エ素子１７および１８に対する駆動信号をつく
り、ペルチエ素子１７および１８を駆動する。
加されたフイードバツク信号と、温度センサ１９
および２０によりそれぞれ検出したフイールドス
トツプ温度および筐体温度にもとづいて、ペルチ
エ素子１７および１８に対する駆動信号をつく
り、ペルチエ素子１７および１８を駆動する。
ペルチエ素子１７および１８は、ペルチエ効果
を利用した素子であり、駆動電流を流す方向によ
り冷却および加熱を行なうことができる。フイー
ルドストツプ５および６を加熱あるいは冷却する
手段としてはその他の任意適当な手段が利用でき
る。
を利用した素子であり、駆動電流を流す方向によ
り冷却および加熱を行なうことができる。フイー
ルドストツプ５および６を加熱あるいは冷却する
手段としてはその他の任意適当な手段が利用でき
る。
以上のようにして、フイールドストツプから検
知された信号が、全走査範囲の検知信号を平均し
た信号と一致するように、フイールドストツプ温
度が制御され、第３図ｄの波形Ｂに示すような信
号を得ることができる。
知された信号が、全走査範囲の検知信号を平均し
た信号と一致するように、フイールドストツプ温
度が制御され、第３図ｄの波形Ｂに示すような信
号を得ることができる。
なお、上記した実施例では、フイールドストツ
プ温度を調整する基準として、画面中央の何チヤ
ネルかの全画面にわたる平均値をとつたが、この
基準の取り方には、下に示すようないくつかの変
形が可能である。
プ温度を調整する基準として、画面中央の何チヤ
ネルかの全画面にわたる平均値をとつたが、この
基準の取り方には、下に示すようないくつかの変
形が可能である。
(1) 最適の走査線（複数でも可）画面に応じて選
び出す。オペレータが調整しても良いし、画面
中で自己相関の低い（複雑な情報を持つた）走
査線を自動的に選び出しても良い。
び出す。オペレータが調整しても良いし、画面
中で自己相関の低い（複雑な情報を持つた）走
査線を自動的に選び出しても良い。
(2) 縦方向のみならず水平（走査）方向について
も平均すべき領域を制御する。これは、ライン
間の平均をとつて、積分する際にその時間的な
範囲をコントロールしてやれば容易に実現でき
る。
も平均すべき領域を制御する。これは、ライン
間の平均をとつて、積分する際にその時間的な
範囲をコントロールしてやれば容易に実現でき
る。
本発明によれば、画面中の重要な部分の平均出
力を零に近くすることができるのでシステム全体
としてのダイナミツクレンジを拡げることができ
る。また走査線間（素子間）のバラツキの影響を
相対的に小さくすることができ、一様な画面を得
ることができる。しかも、モニタの出力に対する
自動レベル調整の機能を持つことになり、比較的
狭いモニタのダイナミツクレンジを有効に使用す
ることができる。
力を零に近くすることができるのでシステム全体
としてのダイナミツクレンジを拡げることができ
る。また走査線間（素子間）のバラツキの影響を
相対的に小さくすることができ、一様な画面を得
ることができる。しかも、モニタの出力に対する
自動レベル調整の機能を持つことになり、比較的
狭いモニタのダイナミツクレンジを有効に使用す
ることができる。
第１図は本発明の原理を説明するための概要
図、第２図は走査画面の説明図、第３図ａ乃至ｄ
は本発明による直流再生の説明図、第４図は本発
明の１実施例装置の構成図、第５図はレベル比較
の観察対象とした選択したチヤネルの例を示す説
明図である。 図中、５，６はフイードルストツプ、７は走査
鏡、８は多素子検知器、１０は位置検出器、１１
はクランプ回路、１２は平均回路、１３はサンプ
ル・ホールド回路、１４は積分回路、１５は減算
回路、１６は温度コントローラ、１７，１８はペ
ルチエ素子を示す。
図、第２図は走査画面の説明図、第３図ａ乃至ｄ
は本発明による直流再生の説明図、第４図は本発
明の１実施例装置の構成図、第５図はレベル比較
の観察対象とした選択したチヤネルの例を示す説
明図である。 図中、５，６はフイードルストツプ、７は走査
鏡、８は多素子検知器、１０は位置検出器、１１
はクランプ回路、１２は平均回路、１３はサンプ
ル・ホールド回路、１４は積分回路、１５は減算
回路、１６は温度コントローラ、１７，１８はペ
ルチエ素子を示す。
Claims (1)
- １ 機械的走査方式の赤外線撮像装置において、
赤外線の入射パワーを検出する検出器と、検出器
の光学系の実焦点面近傍に配置した温度制御可能
なフイールドストツプ手段と、該フイールドスト
ツプ手段を走査している期間を示す信号により同
期制御され、検知器出力中のフイールドストツプ
手段検知時のレベルを出力する手段と、検知器出
力の視野内の選択された適当な領域に対するレベ
ルを出力する手段と、前記フイールドストツプ手
段検知時のレベルと前記適当な領域に対するレベ
ルとの差に基づいてフイールドストツプ手段の温
度を制御する手段と、前記期間を示す信号に基づ
いて検知器出力信号をフイールドストツプ手段検
知時のレベルにクランプするクランプ回路とをそ
なえていることを特徴とする赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096201A JPS60239180A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096201A JPS60239180A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 赤外線撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239180A JPS60239180A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0126594B2 true JPH0126594B2 (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=14158665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096201A Granted JPS60239180A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239180A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873442A (en) * | 1985-12-09 | 1989-10-10 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for scanning thermal images |
| JP3212874B2 (ja) * | 1996-04-19 | 2001-09-25 | 日本電気株式会社 | ボロメータ型赤外線撮像装置 |
| JP4785717B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2011-10-05 | 三菱電機株式会社 | 赤外線撮像装置 |
| CN105487436B (zh) * | 2015-11-23 | 2018-06-19 | 天津津航技术物理研究所 | 一种红外扫描成像及辐射校正源集成控制装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838082A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線撮像装置 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59096201A patent/JPS60239180A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60239180A (ja) | 1985-11-28 |
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