JPH053534B2 - - Google Patents

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）。

このときの一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℃×16＝16℃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
幅よりもずつと広い。したがつて、通常の赤外線
映像装置は、観測者が対象物によつて最適な温度
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ユ
アル操作によつ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つたと
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
動する対象物であつても、温度分解能を変化させ
ずに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つたときに
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を詳細に説明する。

〔実施例〕

第１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１１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１２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ツト数でデジタル
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ツサ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
る熱画像の色付け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１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分割表示となつてお
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Ｔ１
６に色分けされている。この領域Ｔ４、領域Ｔ１
１、領域Ｔ１６は温度スケール１が数字表示して
いる温度Ｔ４，Ｔ１１，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つていけるように移動できる
ようになつている。

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ツサ１８から与えられる基準
電圧値の最大値と比較し、該温度データ中の画面
内最高値またはクロスポイントが観測温度範囲外
になつたときにその旨の指令信号およびその温度
値を発生する。なお、画面内最高値について指令
信号を出すかクロスポイント値について指令信号
を出すかは操作盤２１からの指示に従い、前者の
場合はスイツチ１７ａ後者の場合はスイツチ１７
ｂを閉じることになる。

マイクロプロセツサ１８は温度検出回路１７か
らの指令信号および温度値に従つてROM１９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が対象物（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幅器の特性によつて決定され
る。ROM２０にはこの最大電圧Vzを予め決めら
れたビツト数で分割した電圧値Va，Vb，Vc，
…，Vzをデジタル変換した値および電圧値Va，
Vb，Vc，…，Vzに対応した温度Ta，Tb，Tc，
…，Tz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T0、温度分解能をＳ１と指定すると、この
指令がマイクロプロセツサ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Ｖ０〜Ｖ
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Ｖ０〜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Ｔ０〜Ｔ１６の16段階（４ビツト）でデジタ
ル変換している。この時、熱像信号はカメラ部１
１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ツチ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Ｔ０〜Ｔ１６）
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、スイツ
チ１７ａを介してマイクロプロセツサ１８に指令
を送る。

マイクロプロセツサ１８では、この指令に基づ
いてROM１９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Ｖ０）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ベルに落ち着
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Ｔ
０〜Ｔ１６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Ｔ０〜Ｔ１６となれ
ば実際の温度と一致した値（Ｔ１０）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つていける点（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ツチ１７ｂが
閉じるとともに、温度検出回路１７ではクロスポ
イントのアドレスの画素に着目してこの画素の温
度が観測温度範囲内にあるか否かをチエツクし、
観測温度範囲外であることを検出するとスイツチ
１７ｂを介してマイクロプロセツサ１８に指令を
送る。

その後の動作は前述の画面内最高温度追尾の場
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分割表示となつているが、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つたことを検出
すると、温度分解能を変化させずにこれらの温度
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
対象物であつても、同一温度分解能で自動的に観
測温度範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、常に見誤りのない最適な観測
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ツク図、
第２図は表示器の画面の一例を示す平面図、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
ツサ、１９，２０…ROM。

Claims (1)

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、 所望の観測温度範囲を定めるうえで基準となる
   温度および温度分解能を設定する設定手段と、 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前記設
   定手段で設定された現在の観測温度範囲外となつ
   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前記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前記設定手段で設定された温
   度分解能単位で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。