JPH07209436A - 熱源の位置検知装置及び距離検知装置及び大きさ検知装置 - Google Patents
熱源の位置検知装置及び距離検知装置及び大きさ検知装置Info
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- JPH07209436A JPH07209436A JP300494A JP300494A JPH07209436A JP H07209436 A JPH07209436 A JP H07209436A JP 300494 A JP300494 A JP 300494A JP 300494 A JP300494 A JP 300494A JP H07209436 A JPH07209436 A JP H07209436A
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
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- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱源の大きさにかかわらず、位置を検知す
る。熱源の大きさにかかわらず、距離を検知する。熱源
までの距離にかかわらず、大きさを検知する。 【構成】 所定間隔をあけて配置した一対のレンズ１
Ｌ，１Ｒ及びチョッパ２Ｌ，２Ｒ及びアレイセンサ３
Ｌ，３Ｒ及び熱画像取得部４Ｌ，４Ｒで監視領域の一対
の熱画像を取得する。熱源位置判定部５Ｌ，５Ｒは、各
熱画像の画素中で閾値を越えた画素値をもち且つ隣接す
る画素の画素値と座標から重心位置を算出し、それを熱
源位置とする。熱源距離判定部６は、一対の熱画像上で
の熱源位置の位置ズレから距離を算出する。熱源大きさ
判定部７は、前記閾値を越えた画素値をもち且つ隣接す
る画素の数と前記距離から熱源の真の大きさを算出す
る。 【効果】 熱源の位置，距離，大きさを検知することが
出来る。
る。熱源の大きさにかかわらず、距離を検知する。熱源
までの距離にかかわらず、大きさを検知する。 【構成】 所定間隔をあけて配置した一対のレンズ１
Ｌ，１Ｒ及びチョッパ２Ｌ，２Ｒ及びアレイセンサ３
Ｌ，３Ｒ及び熱画像取得部４Ｌ，４Ｒで監視領域の一対
の熱画像を取得する。熱源位置判定部５Ｌ，５Ｒは、各
熱画像の画素中で閾値を越えた画素値をもち且つ隣接す
る画素の画素値と座標から重心位置を算出し、それを熱
源位置とする。熱源距離判定部６は、一対の熱画像上で
の熱源位置の位置ズレから距離を算出する。熱源大きさ
判定部７は、前記閾値を越えた画素値をもち且つ隣接す
る画素の数と前記距離から熱源の真の大きさを算出す
る。 【効果】 熱源の位置，距離，大きさを検知することが
出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱源の位置検知装置
及び距離検知装置及び大きさ検知装置に関する。さらに
詳しくは、監視領域の熱画像中で複数の画素にまたがる
熱源の位置を特定できる熱源の位置検知装置に関する。
また、熱源の大きさに関係なく熱源までの距離を特定で
きる位置検知装置に関する。さらに、熱源までの距離に
関係なく熱源の大きさを特定できる大きさ検知装置に関
する。
及び距離検知装置及び大きさ検知装置に関する。さらに
詳しくは、監視領域の熱画像中で複数の画素にまたがる
熱源の位置を特定できる熱源の位置検知装置に関する。
また、熱源の大きさに関係なく熱源までの距離を特定で
きる位置検知装置に関する。さらに、熱源までの距離に
関係なく熱源の大きさを特定できる大きさ検知装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図１５に、従来の熱源検知装置の一例の
構成ブロック図を示す。この熱源検知装置５００は、監
視視野からの赤外線を集めるレンズ１と、そのレンズ１
を透過した赤外線を所定の周期でチョッピングするチョ
ッパ２と、赤外線を感知する複数の焦電型赤外線感知素
子が２次元配列されたアレイセンサ３と、そのアレイセ
ンサ３の各焦電型赤外線感知素子の出力値に基づいて熱
画像を取得する熱画像取得部４と、前記熱画像の各画素
値をチェックして所定の閾値を越えた画素値を持つ画素
の有無から熱源の存在を判定する熱源判定部５とを備え
て構成されている。
構成ブロック図を示す。この熱源検知装置５００は、監
視視野からの赤外線を集めるレンズ１と、そのレンズ１
を透過した赤外線を所定の周期でチョッピングするチョ
ッパ２と、赤外線を感知する複数の焦電型赤外線感知素
子が２次元配列されたアレイセンサ３と、そのアレイセ
ンサ３の各焦電型赤外線感知素子の出力値に基づいて熱
画像を取得する熱画像取得部４と、前記熱画像の各画素
値をチェックして所定の閾値を越えた画素値を持つ画素
の有無から熱源の存在を判定する熱源判定部５とを備え
て構成されている。
【０００３】図１６は、熱源検知装置５００の設置状態
の説明図である。熱源検知装置５００は、住宅，商業施
設，研究施設などの出入口Ｄの上方に取り付けられ、出
入口Ｄの前方近傍を監視領域としている。Ｈは、監視領
域に入った熱源（人）である。
の説明図である。熱源検知装置５００は、住宅，商業施
設，研究施設などの出入口Ｄの上方に取り付けられ、出
入口Ｄの前方近傍を監視領域としている。Ｈは、監視領
域に入った熱源（人）である。
【０００４】図１７は、熱画像の例示図である。この熱
画像Ｇは、８×８個の画素からなる画像である。各画素
値は、８×８個の焦電型赤外線感知素子の出力値になっ
ている。
画像Ｇは、８×８個の画素からなる画像である。各画素
値は、８×８個の焦電型赤外線感知素子の出力値になっ
ている。
【０００５】図１８は、閾値を“２．０”として２値化
した画像である。閾値“２．０”を越えた画素値を持つ
１２個の画素があり、これらは隣接している。従って、
１体の熱源が監視領域に存在すると判定できる。
した画像である。閾値“２．０”を越えた画素値を持つ
１２個の画素があり、これらは隣接している。従って、
１体の熱源が監視領域に存在すると判定できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の熱源検知装
置５００では、熱源が監視領域に存在するか否かを判定
することが出来る。しかし、次の問題点がある。 閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素が
あるとき、熱源の位置をどのように評価するかの基準が
ない。 熱源までの距離を評価できない。 熱源までの距離が判らないため、熱源の真の大きさが
判らない。 そこで、この発明の第１の目的は、熱源の位置を評価す
ることが出来る熱源の位置検知装置を提供することにあ
る。また、この発明の第２の目的は、熱源までの距離を
評価することが出来る熱源の距離検知装置を提供するこ
とにある。また、この発明の第３の目的は、熱源の真の
大きさを評価することが出来る熱源の大きさ検知装置を
提供することにある。
置５００では、熱源が監視領域に存在するか否かを判定
することが出来る。しかし、次の問題点がある。 閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素が
あるとき、熱源の位置をどのように評価するかの基準が
ない。 熱源までの距離を評価できない。 熱源までの距離が判らないため、熱源の真の大きさが
判らない。 そこで、この発明の第１の目的は、熱源の位置を評価す
ることが出来る熱源の位置検知装置を提供することにあ
る。また、この発明の第２の目的は、熱源までの距離を
評価することが出来る熱源の距離検知装置を提供するこ
とにある。また、この発明の第３の目的は、熱源の真の
大きさを評価することが出来る熱源の大きさ検知装置を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、焦電センサやボロメータのような赤外線感知素子
を２次元アレイ状に配列したアレイセンサと、そのアレ
イセンサにより監視領域の熱画像を取得する熱画像取得
手段と、前記熱画像の各画素の中で所定の閾値を越えた
画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標および画素
値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を熱源位
置と判定する熱源位置判定手段とを備えたことを特徴と
する熱源の位置検知装置を提供する。
明は、焦電センサやボロメータのような赤外線感知素子
を２次元アレイ状に配列したアレイセンサと、そのアレ
イセンサにより監視領域の熱画像を取得する熱画像取得
手段と、前記熱画像の各画素の中で所定の閾値を越えた
画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標および画素
値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を熱源位
置と判定する熱源位置判定手段とを備えたことを特徴と
する熱源の位置検知装置を提供する。
【０００８】第２の観点では、この発明は、２次元配列
した複数の赤外線感知素子を有する第１のアレイセンサ
と、その第１のアレイセンサと同じ構成で且つ所定間隔
をあけて並設された第２のアレイセンサと、前記第１の
アレイセンサにより監視領域の第１の熱画像を取得する
と共に前記第２のアレイセンサにより監視領域の第２の
熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記第１の熱画像
の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣
接する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心
位置を演算し当該重心位置を第１の熱源位置と判定する
と共に前記第２の熱画像の各画素の中で所定の閾値を越
えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標および
画素値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を第
２の熱源位置と判定する熱源位置判定手段と、前記第１
の熱源位置および第２の熱源位置の位置ズレに基づいて
熱源までの距離を判定する熱源距離判定手段とを備えた
ことを特徴とする熱源の距離検知装置を提供する。
した複数の赤外線感知素子を有する第１のアレイセンサ
と、その第１のアレイセンサと同じ構成で且つ所定間隔
をあけて並設された第２のアレイセンサと、前記第１の
アレイセンサにより監視領域の第１の熱画像を取得する
と共に前記第２のアレイセンサにより監視領域の第２の
熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記第１の熱画像
の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣
接する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心
位置を演算し当該重心位置を第１の熱源位置と判定する
と共に前記第２の熱画像の各画素の中で所定の閾値を越
えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標および
画素値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を第
２の熱源位置と判定する熱源位置判定手段と、前記第１
の熱源位置および第２の熱源位置の位置ズレに基づいて
熱源までの距離を判定する熱源距離判定手段とを備えた
ことを特徴とする熱源の距離検知装置を提供する。
【０００９】第３の観点では、この発明は、２次元配列
した複数の赤外線感知素子を有する第１のアレイセンサ
と、その第１のアレイセンサと同じ構成で且つ所定間隔
をあけて並設された第２のアレイセンサと、前記第１の
アレイセンサにより監視領域の第１の熱画像を取得する
と共に前記第２のアレイセンサにより監視領域の第２の
熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記第１の熱画像
の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣
接する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心
位置を演算し当該重心位置を第１の熱源位置と判定する
と共に前記第２の熱画像の各画素の中で所定の閾値を越
えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標および
画素値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を第
２の熱源位置と判定する熱源位置判定手段と、前記第１
の熱源位置および第２の熱源位置の位置ズレに基づいて
熱源までの距離を判定する熱源距離判定手段と、前記第
１または第２の熱画像の各画素の中で所定の閾値を越え
た画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の数および前記
熱源までの距離に基づいて熱源の大きさを判定する熱源
大きさ判定手段とを備えたことを特徴とする熱源の大き
さ検知装置を提供する。
した複数の赤外線感知素子を有する第１のアレイセンサ
と、その第１のアレイセンサと同じ構成で且つ所定間隔
をあけて並設された第２のアレイセンサと、前記第１の
アレイセンサにより監視領域の第１の熱画像を取得する
と共に前記第２のアレイセンサにより監視領域の第２の
熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記第１の熱画像
の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣
接する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心
位置を演算し当該重心位置を第１の熱源位置と判定する
と共に前記第２の熱画像の各画素の中で所定の閾値を越
えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標および
画素値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を第
２の熱源位置と判定する熱源位置判定手段と、前記第１
の熱源位置および第２の熱源位置の位置ズレに基づいて
熱源までの距離を判定する熱源距離判定手段と、前記第
１または第２の熱画像の各画素の中で所定の閾値を越え
た画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の数および前記
熱源までの距離に基づいて熱源の大きさを判定する熱源
大きさ判定手段とを備えたことを特徴とする熱源の大き
さ検知装置を提供する。
【００１０】
【作用】上記第１の観点による熱源の位置検知装置で
は、２次元配列した複数の赤外線感知素子を有するアレ
イセンサにより監視領域の熱画像を取得し、その熱画像
の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣
接する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心
位置を演算し、その重心位置を熱源位置と判定する。こ
れにより、熱源の大きさにかかわらず、熱源の位置を評
価することが出来る。
は、２次元配列した複数の赤外線感知素子を有するアレ
イセンサにより監視領域の熱画像を取得し、その熱画像
の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣
接する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心
位置を演算し、その重心位置を熱源位置と判定する。こ
れにより、熱源の大きさにかかわらず、熱源の位置を評
価することが出来る。
【００１１】上記第２の観点による熱源の距離検知装置
では、所定間隔をあけて並設された一対のアレイセンサ
により監視領域の一対の熱画像を取得し、それら一対の
熱画像での各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持
ち且つ隣接する複数の画素の座標および画素値から熱源
の重心位置をそれぞれ演算し、それら一対の重心位置の
位置ズレに基づいて熱源までの距離を判定する。これに
より、熱源の大きさにかかわらず、熱源までの距離を評
価することが出来る。
では、所定間隔をあけて並設された一対のアレイセンサ
により監視領域の一対の熱画像を取得し、それら一対の
熱画像での各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持
ち且つ隣接する複数の画素の座標および画素値から熱源
の重心位置をそれぞれ演算し、それら一対の重心位置の
位置ズレに基づいて熱源までの距離を判定する。これに
より、熱源の大きさにかかわらず、熱源までの距離を評
価することが出来る。
【００１２】上記第３の観点による熱源の大きさ検知装
置では、所定間隔をあけて並設された一対のアレイセン
サにより監視領域の一対の熱画像を取得し、それら一対
の熱画像での各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を
持ち且つ隣接する複数の画素の座標および画素値から画
素値の重心位置をそれぞれ演算し、それら一対の重心位
置の位置ズレに基づいて熱源までの距離を演算し、前記
一対の熱画像のいずれか一方の各画素の中で所定の閾値
を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の数（ま
たは、前記一対の熱画像の両方の各画素の中で所定の閾
値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の数の
平均値）および前記熱源までの距離に基づいて熱源の大
きさを判定する。これにより、距離にかかわらず、熱源
の真の大きさを評価することが出来る。
置では、所定間隔をあけて並設された一対のアレイセン
サにより監視領域の一対の熱画像を取得し、それら一対
の熱画像での各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を
持ち且つ隣接する複数の画素の座標および画素値から画
素値の重心位置をそれぞれ演算し、それら一対の重心位
置の位置ズレに基づいて熱源までの距離を演算し、前記
一対の熱画像のいずれか一方の各画素の中で所定の閾値
を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の数（ま
たは、前記一対の熱画像の両方の各画素の中で所定の閾
値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の数の
平均値）および前記熱源までの距離に基づいて熱源の大
きさを判定する。これにより、距離にかかわらず、熱源
の真の大きさを評価することが出来る。
【００１３】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１に、この発明の一実施例の熱源
の位置・距離・大きさ検知装置１００の構成ブロック図
を示す。この熱源の位置・距離・大きさ検知装置１００
は、監視視野からの赤外線を集める左側レンズ１Ｌと、
その左側レンズ１Ｌを透過した赤外線を所定の周期でチ
ョッピングする左側チョッパ２Ｌと、赤外線を感知する
複数の焦電型赤外線感知素子あるいはボロメータ素子が
２次元配列された左側アレイセンサ３Ｌと、その左側ア
レイセンサ３Ｌの各焦電型赤外線感知素子あるいはボロ
メータ素子の出力値に基づいて左側熱画像を取得する左
側熱画像取得部４Ｌと、前記左側熱画像の各画素の中で
所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画
素の座標および画素値から画素値の重心位置を演算し当
該重心位置を熱源位置と判定する左側熱源位置判定部５
Ｌとを具備している。また、監視視野からの赤外線を集
める右側レンズ１Ｒと、その右側レンズ１Ｒを透過した
赤外線を所定の周期でチョッピングする右側チョッパ２
Ｒと、赤外線を感知する複数の焦電型赤外線感知素子あ
るいはボロメータ素子が２次元配列された右側アレイセ
ンサ３Ｒと、その右側アレイセンサ３Ｒの各焦電型赤外
線感知素子の出力値に基づいて右側熱画像を取得する右
側熱画像取得部４Ｒと、前記右側熱画像の各画素の中で
所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画
素の座標および画素値から画素値の重心位置を演算し当
該重心位置を熱源位置と判定する右側熱源位置判定部５
Ｒとを具備している。さらに、前記左側熱源位置判定部
５Ｌで求めた熱源位置および前記右側熱源位置判定部５
Ｒで求めた熱源位置の位置ズレ（視差）に基づいて熱源
までの距離を判定する熱源距離判定部６と、前記左側熱
画像の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且
つ隣接する複数の画素の数および前記右側熱画像の各画
素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する
複数の画素の数および前記距離に基づいて熱源の大きさ
を判定する熱源大きさ判定部７とを具備している。
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１に、この発明の一実施例の熱源
の位置・距離・大きさ検知装置１００の構成ブロック図
を示す。この熱源の位置・距離・大きさ検知装置１００
は、監視視野からの赤外線を集める左側レンズ１Ｌと、
その左側レンズ１Ｌを透過した赤外線を所定の周期でチ
ョッピングする左側チョッパ２Ｌと、赤外線を感知する
複数の焦電型赤外線感知素子あるいはボロメータ素子が
２次元配列された左側アレイセンサ３Ｌと、その左側ア
レイセンサ３Ｌの各焦電型赤外線感知素子あるいはボロ
メータ素子の出力値に基づいて左側熱画像を取得する左
側熱画像取得部４Ｌと、前記左側熱画像の各画素の中で
所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画
素の座標および画素値から画素値の重心位置を演算し当
該重心位置を熱源位置と判定する左側熱源位置判定部５
Ｌとを具備している。また、監視視野からの赤外線を集
める右側レンズ１Ｒと、その右側レンズ１Ｒを透過した
赤外線を所定の周期でチョッピングする右側チョッパ２
Ｒと、赤外線を感知する複数の焦電型赤外線感知素子あ
るいはボロメータ素子が２次元配列された右側アレイセ
ンサ３Ｒと、その右側アレイセンサ３Ｒの各焦電型赤外
線感知素子の出力値に基づいて右側熱画像を取得する右
側熱画像取得部４Ｒと、前記右側熱画像の各画素の中で
所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画
素の座標および画素値から画素値の重心位置を演算し当
該重心位置を熱源位置と判定する右側熱源位置判定部５
Ｒとを具備している。さらに、前記左側熱源位置判定部
５Ｌで求めた熱源位置および前記右側熱源位置判定部５
Ｒで求めた熱源位置の位置ズレ（視差）に基づいて熱源
までの距離を判定する熱源距離判定部６と、前記左側熱
画像の各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且
つ隣接する複数の画素の数および前記右側熱画像の各画
素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する
複数の画素の数および前記距離に基づいて熱源の大きさ
を判定する熱源大きさ判定部７とを具備している。
【００１４】図２に示すように、前記左側レンズ１Ｌと
右側レンズ１Ｒとは、所定間隔ｈをあけて出入口Ｄの上
方に取り付けられ、出入口Ｄの前方の監視領域の赤外線
を集める。
右側レンズ１Ｒとは、所定間隔ｈをあけて出入口Ｄの上
方に取り付けられ、出入口Ｄの前方の監視領域の赤外線
を集める。
【００１５】図３は、左側熱画像取得部４Ｌが取得する
左側熱画像の例示図である。この左側熱画像ＧＬは、８
×８個の画素からなる画像である。各画素値は、８×８
個の焦電型赤外線感知素子の出力値になっている。図４
は、左側熱源位置判定部５Ｌにおいて、閾値を“２．
０”とし、その閾値より小さい画素値の左側熱画像ＧＬ
の画素をサプレスした画像である。閾値“２．０”を越
えた画素値を持つ１２個の画素があり、これらは隣接し
ている。左側熱源位置判定部５Ｌは、前記１２個の画素
の座標および画素値から重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）を次式
により演算する。 Ｘｌ＝Σ｛（各画素のｘ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） Ｙｌ＝Σ｛（各画素のｙ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） 図４の例では、重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）＝（４．０，
３．２）となる。図５に示すように、左側熱源位置判定
部５Ｌは、上記重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）を熱源位置ａと
判定する。このようにして、左側アレイセンサ３Ｌの焦
電型赤外線感知素子の数で決まる分解能よりも高い分解
能で熱源位置を検知できる。
左側熱画像の例示図である。この左側熱画像ＧＬは、８
×８個の画素からなる画像である。各画素値は、８×８
個の焦電型赤外線感知素子の出力値になっている。図４
は、左側熱源位置判定部５Ｌにおいて、閾値を“２．
０”とし、その閾値より小さい画素値の左側熱画像ＧＬ
の画素をサプレスした画像である。閾値“２．０”を越
えた画素値を持つ１２個の画素があり、これらは隣接し
ている。左側熱源位置判定部５Ｌは、前記１２個の画素
の座標および画素値から重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）を次式
により演算する。 Ｘｌ＝Σ｛（各画素のｘ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） Ｙｌ＝Σ｛（各画素のｙ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） 図４の例では、重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）＝（４．０，
３．２）となる。図５に示すように、左側熱源位置判定
部５Ｌは、上記重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）を熱源位置ａと
判定する。このようにして、左側アレイセンサ３Ｌの焦
電型赤外線感知素子の数で決まる分解能よりも高い分解
能で熱源位置を検知できる。
【００１６】図６は、右側熱画像取得部４Ｒが取得する
右側熱画像の例示図である。この右側熱画像ＧＲは、８
×８個の画素からなる画像である。各画素値は、８×８
個の焦電型赤外線感知素子の出力値になっている。図７
は、右側熱源位置判定部５Ｒにおいて、閾値を“２．
０”とし、その閾値より小さい画素値の右側熱画像ＧＲ
の画素をサプレスした画像である。閾値“２．０”を越
えた画素値を持つ１２個の画素があり、これらは隣接し
ている。右側熱源位置判定部５Ｒは、前記１２個の画素
の座標および画素値から重心位置（Ｘｒ，Ｙｒ）を次式
により演算する。 Ｘｒ＝Σ｛（各画素のｘ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） Ｙｒ＝Σ｛（各画素のｙ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） 図７の例では、重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）＝（２．０，
３．２）となる。図８に示すように、右側熱源位置判定
部５Ｒは、上記重心位置（Ｘｒ，Ｙｒ）を熱源位置ｂと
判定する。このようにして、右側アレイセンサ３Ｒの焦
電型赤外線感知素子の数で決まる分解能よりも高い分解
能で熱源位置を検知できる。
右側熱画像の例示図である。この右側熱画像ＧＲは、８
×８個の画素からなる画像である。各画素値は、８×８
個の焦電型赤外線感知素子の出力値になっている。図７
は、右側熱源位置判定部５Ｒにおいて、閾値を“２．
０”とし、その閾値より小さい画素値の右側熱画像ＧＲ
の画素をサプレスした画像である。閾値“２．０”を越
えた画素値を持つ１２個の画素があり、これらは隣接し
ている。右側熱源位置判定部５Ｒは、前記１２個の画素
の座標および画素値から重心位置（Ｘｒ，Ｙｒ）を次式
により演算する。 Ｘｒ＝Σ｛（各画素のｘ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） Ｙｒ＝Σ｛（各画素のｙ座標）×（画素値）｝／（画素
の数） 図７の例では、重心位置（Ｘｌ，Ｙｌ）＝（２．０，
３．２）となる。図８に示すように、右側熱源位置判定
部５Ｒは、上記重心位置（Ｘｒ，Ｙｒ）を熱源位置ｂと
判定する。このようにして、右側アレイセンサ３Ｒの焦
電型赤外線感知素子の数で決まる分解能よりも高い分解
能で熱源位置を検知できる。
【００１７】熱源距離判定部６は、上記熱源位置ａ（Ｘ
ｌ，Ｙｌ）および熱源位置ｂ（Ｘｒ，Ｙｒ）から次式に
より熱源までの距離Ｄを判定する。 Ｄ＝ｈ・√｛(Xl-3.5)2＋(Yl-3.5)2＋ｆ2）／(Xl-Xr)2＋(Yl-Yr)2｝ …(１) ただし、ｆは、レンズ１Ｌの焦点距離である。すなわ
ち、レンズ１Ｌの中心Ｏｌからアレイセンサ３Ｌに下ろ
した垂線の長さである。また、垂線の足の座標は、
（３．５，３．５）である。図９は、上記(１)式の原理
説明図である。熱源位置ｂ（Ｘｒ，Ｙｒ）に対応する点
ｂ’（Ｘｒ，Ｙｒ）をアレイセンサ３Ｌ上にとり、三角
形ＨＯｌＯｒと相似の三角形Ｏｌａｂ’を想定すると、
辺ＨＯｌ／辺ＯｌＯｒ＝辺Ｏｌａ／辺ａｂ’となり、辺
ＨＯｌ＝辺ＯｌＯｒ・辺Ｏｌａ／辺ａｂ’となる。ここ
で、 辺ＨＯｌ＝Ｄ 辺ＯｌＯｒ＝ｈ 辺Ｏｌａ＝√｛(Xl-3.5)2＋(Yl-3.5)2＋ｆ2）｝ 辺ａｂ’＝√｛(Xl-Xr)2＋(Yl-Yr)2｝ である。よって、上記(１)式が成立する。
ｌ，Ｙｌ）および熱源位置ｂ（Ｘｒ，Ｙｒ）から次式に
より熱源までの距離Ｄを判定する。 Ｄ＝ｈ・√｛(Xl-3.5)2＋(Yl-3.5)2＋ｆ2）／(Xl-Xr)2＋(Yl-Yr)2｝ …(１) ただし、ｆは、レンズ１Ｌの焦点距離である。すなわ
ち、レンズ１Ｌの中心Ｏｌからアレイセンサ３Ｌに下ろ
した垂線の長さである。また、垂線の足の座標は、
（３．５，３．５）である。図９は、上記(１)式の原理
説明図である。熱源位置ｂ（Ｘｒ，Ｙｒ）に対応する点
ｂ’（Ｘｒ，Ｙｒ）をアレイセンサ３Ｌ上にとり、三角
形ＨＯｌＯｒと相似の三角形Ｏｌａｂ’を想定すると、
辺ＨＯｌ／辺ＯｌＯｒ＝辺Ｏｌａ／辺ａｂ’となり、辺
ＨＯｌ＝辺ＯｌＯｒ・辺Ｏｌａ／辺ａｂ’となる。ここ
で、 辺ＨＯｌ＝Ｄ 辺ＯｌＯｒ＝ｈ 辺Ｏｌａ＝√｛(Xl-3.5)2＋(Yl-3.5)2＋ｆ2）｝ 辺ａｂ’＝√｛(Xl-Xr)2＋(Yl-Yr)2｝ である。よって、上記(１)式が成立する。
【００１８】熱源大きさ判定部７は、前記左側熱画像Ｇ
Ｌについて重心位置を求めた画像（図５）上で重心位置
を含む画素とそれに隣接している画素の数および前記左
側レンズ１Ｌから熱源までの距離Ｄを用いて、ファジィ
推論により、熱源の大きさを判定する。まず、図１０に
示すメンバーシップ関数により熱源の見掛け上の大きさ
を評価する。図１０の縦軸は、熱源の見掛け上の大きさ
の評価値である。横軸は、画素の数である。図１０よ
り、熱源の見掛け上の大きさの評価値は、 ラベル「大きい」＝０ ラベル「中くらい」＝０．９ ラベル「小さい」＝０．１ となる。次に、図１１に示すメンバーシップ関数により
熱源までの遠近を評価する。図１１の縦軸は、熱源まで
の遠近の評価値である。横軸は、距離Ｄである。図１１
より、熱源までの遠近の評価値は、 ラベル「遠い」＝０．７５ ラベル「中間」＝０．２５ ラベル「近い」＝０ となる。
Ｌについて重心位置を求めた画像（図５）上で重心位置
を含む画素とそれに隣接している画素の数および前記左
側レンズ１Ｌから熱源までの距離Ｄを用いて、ファジィ
推論により、熱源の大きさを判定する。まず、図１０に
示すメンバーシップ関数により熱源の見掛け上の大きさ
を評価する。図１０の縦軸は、熱源の見掛け上の大きさ
の評価値である。横軸は、画素の数である。図１０よ
り、熱源の見掛け上の大きさの評価値は、 ラベル「大きい」＝０ ラベル「中くらい」＝０．９ ラベル「小さい」＝０．１ となる。次に、図１１に示すメンバーシップ関数により
熱源までの遠近を評価する。図１１の縦軸は、熱源まで
の遠近の評価値である。横軸は、距離Ｄである。図１１
より、熱源までの遠近の評価値は、 ラベル「遠い」＝０．７５ ラベル「中間」＝０．２５ ラベル「近い」＝０ となる。
【００１９】次に、図１２に示すファジィルールに基づ
いて熱源の真の大きさを評価する。ここで、演算子＆
は、最小値をとる演算子である。図１２のファジィルー
ルに、上記熱源の見掛け上の大きさの評価値および上記
熱源までの遠近の評価値を入れると、図１３の結果が得
られる。同じラベルの２以上のルールがある場合は、最
大値をとる。すると、熱源の真の大きさの評価値は、 ラベル「極大」＝０ ラベル「大」＝０．７５ ラベル「中」＝０．２５ ラベル「小」＝０．１ ラベル「極小」＝０ となる。
いて熱源の真の大きさを評価する。ここで、演算子＆
は、最小値をとる演算子である。図１２のファジィルー
ルに、上記熱源の見掛け上の大きさの評価値および上記
熱源までの遠近の評価値を入れると、図１３の結果が得
られる。同じラベルの２以上のルールがある場合は、最
大値をとる。すると、熱源の真の大きさの評価値は、 ラベル「極大」＝０ ラベル「大」＝０．７５ ラベル「中」＝０．２５ ラベル「小」＝０．１ ラベル「極小」＝０ となる。
【００２０】次に、図１４に示す非ファジィ化メンバー
シップ関数を用いて、熱源の大きさを判定する。図１４
の縦軸は、熱源の真の大きさの評価値である。横軸は、
熱源の大きさである。すなわち、熱源の真の大きさの各
ラベルに対応する非ファジィ化メンバーシップ関数と評
価値で囲まれた領域（図１４中の塗り潰した部分）の重
心Ｔを求め、その重心Ｔの横軸の値を熱源の大きさと判
定する。この判定結果は、距離Ｄに依存しない熱源の真
の大きさである。また、図１４に示すように、横軸上に
“小動物”と“人”とを区別する基準を設けておけば、
距離Ｄにかかわらず、小動物と人とを見分けることが出
来る。
シップ関数を用いて、熱源の大きさを判定する。図１４
の縦軸は、熱源の真の大きさの評価値である。横軸は、
熱源の大きさである。すなわち、熱源の真の大きさの各
ラベルに対応する非ファジィ化メンバーシップ関数と評
価値で囲まれた領域（図１４中の塗り潰した部分）の重
心Ｔを求め、その重心Ｔの横軸の値を熱源の大きさと判
定する。この判定結果は、距離Ｄに依存しない熱源の真
の大きさである。また、図１４に示すように、横軸上に
“小動物”と“人”とを区別する基準を設けておけば、
距離Ｄにかかわらず、小動物と人とを見分けることが出
来る。
【００２１】
【発明の効果】この発明の熱源の位置検知装置によれ
ば、熱源の大きさにかかわらず、熱源の位置を評価する
ことが出来る。また、この発明の熱源の距離検知装置に
よれば、熱源の大きさにかかわらず、熱源までの距離を
評価することが出来る。また、この発明の熱源の大きさ
検知装置によれば、距離にかかわらず、熱源の真の大き
さを評価することが出来る。
ば、熱源の大きさにかかわらず、熱源の位置を評価する
ことが出来る。また、この発明の熱源の距離検知装置に
よれば、熱源の大きさにかかわらず、熱源までの距離を
評価することが出来る。また、この発明の熱源の大きさ
検知装置によれば、距離にかかわらず、熱源の真の大き
さを評価することが出来る。
【図１】この発明の一実施例の熱源の位置・距離・大き
さ検知装置の構成ブロック図である。
さ検知装置の構成ブロック図である。
【図２】図１の熱源の位置・距離・大きさ検知装置にお
ける一対のレンズの設置状態の説明図である。
ける一対のレンズの設置状態の説明図である。
【図３】左側熱画像の例示図である。
【図４】閾値より小さい画素値の左側熱画像の画素をサ
プレスした画像の例示図である。
プレスした画像の例示図である。
【図５】閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の
画素の座標および画素値から求めた重心位置の説明図で
ある。
画素の座標および画素値から求めた重心位置の説明図で
ある。
【図６】右側熱画像の例示図である。
【図７】閾値より小さい画素値の右側熱画像の画素をサ
プレスした画像の例示図である。
プレスした画像の例示図である。
【図８】閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の
画素の座標および画素値から求めた重心位置の説明図で
ある。
画素の座標および画素値から求めた重心位置の説明図で
ある。
【図９】一対の熱画像上での熱源の位置ズレから距離を
求める原理の説明図である。
求める原理の説明図である。
【図１０】熱源の見掛け上の大きさを評価するメンバー
シップ関数のグラフである。
シップ関数のグラフである。
【図１１】熱源までの遠近を評価するメンバーシップ関
数のグラフである。
数のグラフである。
【図１２】ファジィルールの説明図である。
【図１３】ファジィルールに数値を代入した結果の説明
図である。
図である。
【図１４】熱源の大きさを判定するデファジー化メンバ
ーシップ関数のグラフである。
ーシップ関数のグラフである。
【図１５】従来の熱源検知装置の一例の構成ブロック図
である。
である。
【図１６】図１５の熱源検知装置の設置状態の説明図で
ある。
ある。
【図１７】熱画像の例示図である。
【図１８】２値化した熱画像の例示図である。
１００ 熱源の位置・距離・大きさ検知装置 １Ｌ，１Ｒ レンズ ２Ｌ，２Ｒ チョッパ ３Ｌ，３Ｒ アレイセンサ ４Ｌ，４Ｒ 熱画像取得部 ５Ｌ，５Ｒ 熱源位置判定部 ６ 熱源距離判定部 ７ 熱源大きさ判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｊ 5/10 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 ２次元配列した複数の赤外線感知素子を
有するアレイセンサと、そのアレイセンサにより監視領
域の熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記熱画像の
各画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接
する複数の画素の座標および画素値から画素値の重心位
置を演算し当該重心位置を熱源位置と判定する熱源位置
判定手段とを備えたことを特徴とする熱源の位置検知装
置。 - 【請求項２】 ２次元配列した複数の赤外線感知素子を
有する第１のアレイセンサと、その第１のアレイセンサ
と同じ構成で且つ所定間隔をあけて並設された第２のア
レイセンサと、前記第１のアレイセンサにより監視領域
の第１の熱画像を取得すると共に前記第２のアレイセン
サにより監視領域の第２の熱画像を取得する熱画像取得
手段と、前記第１の熱画像の各画素の中で所定の閾値を
越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標およ
び画素値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を
第１の熱源位置と判定すると共に前記第２の熱画像の各
画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接す
る複数の画素の座標および画素値から画素値の重心位置
を演算し当該重心位置を第２の熱源位置と判定する熱源
位置判定手段と、前記第１の熱源位置および第２の熱源
位置の位置ズレに基づいて熱源までの距離を判定する熱
源距離判定手段とを備えたことを特徴とする熱源の距離
検知装置。 - 【請求項３】 ２次元配列した複数の赤外線感知素子を
有する第１のアレイセンサと、その第１のアレイセンサ
と同じ構成で且つ所定間隔をあけて並設された第２のア
レイセンサと、前記第１のアレイセンサにより監視領域
の第１の熱画像を取得すると共に前記第２のアレイセン
サにより監視領域の第２の熱画像を取得する熱画像取得
手段と、前記第１の熱画像の各画素の中で所定の閾値を
越えた画素値を持ち且つ隣接する複数の画素の座標およ
び画素値から画素値の重心位置を演算し当該重心位置を
第１の熱源位置と判定すると共に前記第２の熱画像の各
画素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接す
る複数の画素の座標および画素値から画素値の重心位置
を演算し当該重心位置を第２の熱源位置と判定する熱源
位置判定手段と、前記第１の熱源位置および第２の熱源
位置の位置ズレに基づいて熱源までの距離を判定する熱
源距離判定手段と、前記第１または第２の熱画像の各画
素の中で所定の閾値を越えた画素値を持ち且つ隣接する
複数の画素の数および前記熱源までの距離に基づいて熱
源の大きさを判定する熱源大きさ判定手段とを備えたこ
とを特徴とする熱源の大きさ検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP300494A JPH07209436A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 熱源の位置検知装置及び距離検知装置及び大きさ検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP300494A JPH07209436A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 熱源の位置検知装置及び距離検知装置及び大きさ検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209436A true JPH07209436A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11545217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP300494A Pending JPH07209436A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 熱源の位置検知装置及び距離検知装置及び大きさ検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07209436A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064427A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | 環境計測装置、設備制御システム、環境計測方法、及び環境計測プログラム |
| WO2011052693A1 (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | 富士機械製造株式会社 | 三次元計測装置及び三次元計測方法 |
| JP2013020048A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Fuji Xerox Co Ltd | 電力供給制御装置、画像処理装置、電力供給制御プログラム |
| JP2019061258A (ja) * | 2018-11-26 | 2019-04-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 処理装置、処理プログラム |
| JP2022079798A (ja) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | 株式会社日立製作所 | 物体認識装置および物体認識方法 |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP300494A patent/JPH07209436A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064427A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | 環境計測装置、設備制御システム、環境計測方法、及び環境計測プログラム |
| WO2011052693A1 (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | 富士機械製造株式会社 | 三次元計測装置及び三次元計測方法 |
| JP2011095093A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Myuu Skynet:Kk | 三次元計測装置及び三次元計測方法 |
| JP2013020048A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Fuji Xerox Co Ltd | 電力供給制御装置、画像処理装置、電力供給制御プログラム |
| JP2019061258A (ja) * | 2018-11-26 | 2019-04-18 | 富士ゼロックス株式会社 | 処理装置、処理プログラム |
| JP2022079798A (ja) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | 株式会社日立製作所 | 物体認識装置および物体認識方法 |
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