JPH09292283A - 赤外線熱画像装置の温度テーブル自動作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】赤外線熱画像装置の温度テーブルを効率よく作
成でき、引いては赤外線熱画像装置の製作費の低減を可
能にする。 【解決手段】黒体炉３５〜３７を回転台４０に載置し、
該黒体炉の正面方向を回転台４０の回転軸を通る直線上
に一致させる。赤外線熱画像装置１〜８をその光軸を回
転台４０の回転軸方向に向け配置する。赤外線熱画像装
置１〜８には、仮に基準温度テーブルを共通に登録して
おく。パソコン４３は、黒体炉３５〜３７を異なる測定
ポイントの温度にそれぞれ設定し、温度の安定した黒体
炉を測定対象として選択し、回転台４０を間欠的に回転
させ、測定対象黒体炉を赤外線熱画像装置１〜８の正面
に順次に位置させる。各赤外線熱画像装置で黒体炉を測
定して得た測定温度とパソコン４３で設定した黒体炉の
温度との差を測定誤差とし、その測定誤差で基準温度テ
ーブル修正することにより、各赤外線熱画像装置の赤外
線センサーに固有の温度テーブルを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体から放射され
る赤外線を赤外線センサーで検知し、その物体の表面温
度分布像を生成する赤外線熱画像装置に関し、特に赤外
線センサーの感度がノンリニア（非直線性）であるの
で、その赤外線センサーの感度の非直線性を補正する温
度テーブルを自動的に作成する赤外線熱画像装置温度テ
ーブル自動作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】赤外線熱画像装置は、観察対象の物体の
表面から放射される赤外線を光学系で収束し、その光学
系で対象物の赤外線像が形成される位置に赤外線センサ
ーを配置しておき、その赤外線センサーの出力を温度テ
ーブルで校正して温度データを生成し、該温度データを
基に対象物の熱画像（サーモグラフィー）を形成する装
置である。赤外線熱画像装置は、１つ又は直線上に配置
された１０個程度の複数の赤外線センサーを備えてい
る。光学系に設けられているポリゴンミラー及びガルバ
ノメーターで対象物を水平方向および垂直方向に光学的
に走査することにより、赤外線熱画像装置は２次元画像
を得ている。

【０００３】赤外線センサーは、入射する赤外線のエネ
ルギー量に応じた電気信号を検知信号として出力する。
赤外線センサーの入力対出力特性はノンリニアである。
即ち、対象物の表面温度が上昇し、赤外線センサーに入
射する赤外線エネルギーが増大したとすると、赤外線セ
ンサーの検知信号は対象物の表面温度に単純に比例して
増大するのではない。一般に赤外線熱画像装置で多く使
用されている赤外線センサーにおいては、例えば−２０
℃〜９００℃という測定温度範囲で、低温域では感度が
低く、高温域では感度が高い。

【０００４】そこで、赤外線熱画像装置では、温度テー
ブルと称される校正表で赤外線センサーの出力を校正
し、赤外線センサーの入射光のエネルギーで示される対
象物の温度に比例した温度データを生成するようにして
いる。温度テーブルはメモリーに記憶される。温度テー
ブルを記憶するメモリーでは、赤外線センサーの出力を
アドレスとして受ける。各アドレスには、赤外線センサ
ーの出力に対応する温度が校正値として記憶してある。
温度テーブルメモリーは、赤外線センサーの出力が読み
出しアドレスとして与えられると、そのアドレスに記憶
している校正値を読み出す。 赤外線センサーの入出力
特性、即ち感度特性は個別の素子ごとに異なる。そこ
で、温度テーブルは赤外線センサーごとに異なるものと
なる。赤外線熱画像装置が１つの赤外線センサーを備え
ればその赤外線熱画像装置には１つの温度テーブルで足
りるが、赤外線熱画像装置が２又はそれ以上のｎ個の赤
外線センサーを備えれば１台の赤外線熱画像装置にｎ個
の温度テーブルを有することとなる。

【０００５】従来、温度テーブルは次の手順により作成
し、その温度テーブルを赤外線熱画像装置のメモリに記
憶していた。まずリニアーな感度特性の赤外線センサー
を仮想し、この仮想の赤外線センサーの温度テーブル
を、基準温度テーブルとして校正しようとする赤外線熱
画像装置の温度テーブルメモリに読み込む。この基準温
度テーブルは、標準的な赤外線センサーの入力赤外線エ
ネルギー対出力の特性線（図３のＣ）において、赤外線
熱画像装置の測定温度範囲の最低温度Ｔ_aと最高温度Ｔ_b
との間を結んだ直線Ｄに相当する。そして、赤外線熱画
像装置の測定温度範囲内の第１の温度に黒体炉を設定す
る。黒体炉の中心が設定温度に最も近い温度になる。赤
外線熱画像装置は、対象物の熱画像をディスプレイに表
示するとともに、そのディスプレイ上に示された十字形
の示票（クロスポイントと称される）で熱画像の任意の
位置を指定することにより、その示票で指定された対象
物上の点の温度を数字でディスプレイに表示する機能を
有している。そこで、その示票を熱画像における黒体炉
の中心に位置させ、黒体炉の中心の温度を赤外線熱画像
装置で測定する。

【０００６】例えば、黒体炉を１００℃に設定したとす
る。このとき、その黒体炉の中心の温度が１００℃に最
も近い。いま仮に、黒体炉の中心に示票を合せたとき
に、赤外線熱画像装置が７４℃と表示したとする。この
ことは、基準温度テーブルを用いる限り、赤外線熱画像
装置は１００℃の物体を７４℃と測定することを意味す
る。そこで、その赤外線熱画像装置に関し、赤外線セン
サーの出力が７４℃を示すとき、温度テーブルでは１０
０℃に校正しなければならない。かくして、作成しよう
とする温度テーブルの１つのデータが取得できた。すな
わち、基準温度テーブルで７４℃に変換される赤外線セ
ンサーの出力は、正しい温度テーブルでは校正値は１０
０℃となる。

【０００７】以下、同様に黒体炉の温度を１５０℃、２
００℃というように変えながら、各設定温度について赤
外線センサーの出力を基準温度テーブルで温度データに
変換し、作成しようとする温度テーブルの校正データを
取得する。このようにして、赤外線熱画像装置の測定温
度範囲全域について同様に温度テーブルの校正データを
取得する。

【０００８】一般に、赤外線センサーの感度特性を、横
軸に温度をとり、縦軸に赤外線センサーの出力をとり、
特性線で表すと、その感度特性線は低温域では傾斜が緩
やかで、高温域では傾斜が急になる。したがって、温度
テーブルの校正データは、低温域では狭い温度間隔で抽
出し、高温域では広い温度間隔で抽出する。例えば、赤
外線熱画像装置の測定温度範囲が−２０℃〜９００℃で
あるとすると、−２０℃〜３０℃では５℃間隔、３０℃
〜１００℃は１０℃間隔、１００℃〜９００℃では間５
０℃間隔といった具合に温度テーブルの校正データを取
得する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の方法で赤
外線熱画像装置の温度テーブルを生成すると、１台の赤
外線熱画像装置の温度テーブルの作成にエンジニアが長
時間にわたって掛りきりにならざるを得ず、温度テーブ
ル作成費が赤外線熱画像装置の製作費のうちで相当な割
合を占めていた。黒体炉の温度を変更すると、温度が安
定するまでに１時間程度かかる。そこで、温度テーブル
作成時間の短縮を図るために、図４に概念図で示すよう
に、２台又はそれ以上の複数の黒体炉を一定間隔で１列
に並べておき、それら黒体炉の前に赤外線熱画像装置を
置き、赤外線熱画像装置を各黒体炉の前方へ順次に移動
させながら校正を行うことも行なわれている。

【００１０】しかしながら、複数の黒体炉の温度を順次
に測定して校正しようとすると、赤外線熱画像装置を移
動させる都度に赤外線熱画像装置と黒体炉との距離をメ
ジャーで測定し、その距離を一定に揃える必要がある。
そこで複数の黒体炉を用いても必らずしも温度テーブル
の作成能率を十分に向上できなかった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、赤外線熱画像装
置の温度テーブルを効率よく作成でき、ひいては赤外線
熱画像装置の製造費の低減を可能にする装置の提供にあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願発明は次の手段を提供する。

【００１３】対象物から放射される赤外線を光学系で
赤外線センサーに入射させ、該赤外線センサーの出力信
号を温度に変換し、前記対象物に関する該温度の分布を
表す赤外線熱画像を生成する赤外線熱画像装置のメモリ
に、前記赤外線センサーの出力信号を温度に変換するた
めに登録される表形式の一群のデータであり、該各デー
タが該赤外線センサーの出力信号の離散値にそれぞれ対
応する温度である温度テーブルを作成する装置におい
て、温度制御信号で与えられる設定温度に正面の温度が
制御される黒体炉と、回転制御信号に応じて軸を中心に
回転し、基準方位に対する回転角度を角度信号として出
力するとともに、前記正面を前記軸に直交する方向に向
けて前記黒体炉が配置される黒体炉回転手段と、前記光
学系の光軸を前記軸に直交する方向に向けて赤外線熱画
像装置が設置される赤外線熱画像装置設置手段と、前記
温度制御信号及び前記回転制御信号を生成するととも
に、前記赤外線熱画像装置設置手段に設置される前記赤
外線熱画像装置の光軸の方位を記憶し、前記温度テーブ
ルを作成するための仮の温度テーブルを前記赤外線熱画
像装置へ登録し、該仮の温度テーブルを登録した該赤外
線熱画像装置により測定される前記黒体炉の温度を測定
温度として記憶し、前記温度制御信号で設定した前記黒
体炉の温度を真温度とするとき、該真温度と該測定温度
との差を測定誤差とし、該測定誤差を基に該仮の温度テ
ーブルを修正することにより前記赤外線センサーに固有
の温度テーブルを作成する制御計算手段とを備えてな
り、前記制御計算手段は、前記光学系の光軸の方位に前
記黒体炉の正面方向が向いたことを前記軸の回転角度が
示すまで前記回転制御信号により前記黒体炉回転手段を
回転させ、前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲内の複
数の温度を測定ポイントとして記憶しており、前記温度
制御信号により前記設定温度として前記黒体炉に該複数
の測定ポイントを互いに時間間隔をおいて順次に与え、
前記測定ポイントのそれぞれについて前記測定誤差を生
成することを特徴とする赤外線熱画像装置の温度テーブ
ル自動作成装置。

【００１４】対象物から放射される赤外線を光学系で
赤外線センサーに入射させ、該赤外線センサーの出力信
号を温度に変換し、前記対象物に関する該温度の分布を
表す赤外線熱画像を生成する赤外線熱画像装置のメモリ
に、前記赤外線センサーの出力信号を温度に変換するた
めに登録される表形式の一群のデータであり、該各デー
タが該赤外線センサーの出力信号の離散値にそれぞれ対
応する温度である温度テーブルを作成する装置におい
て、温度制御信号で与えられる設定温度に正面の温度が
制御され、該正面の温度が該設定温度に安定したときに
温度安定信号をそれぞれ出力するｍ個（ｍは２又はそれ
以上の正の整数）の黒体炉と、回転制御信号に応じて軸
を中心に回転し、基準方位に対する回転角度を角度信号
として出力するとともに、前記正面を前記軸に直交する
方向に向けて前記黒体炉が配置される黒体炉回転手段
と、前記光学系の光軸を前記軸に直交する方向にそれぞ
れ向けた第１から第ｎまでのｎ個（ｎは２又はそれ以上
の正の整数）の赤外線熱画像装置が設置される赤外線熱
画像装置設置手段と、前記温度制御信号及び前記回転制
御信号を生成するとともに、前記赤外線熱画像装置設置
手段に設置される前記各赤外線熱画像装置の光軸の方位
を記憶し、前記温度テーブルを作成するための仮の温度
テーブルを前記各赤外線熱画像装置へ共通に登録し、該
仮の温度テーブルを登録した該各赤外線熱画像装置によ
り測定される前記黒体炉の温度を該各赤外線熱画像装置
の測定温度として記憶し、前記温度制御信号で設定した
前記黒体炉の温度を真温度とするとき、該真温度と該測
定温度との差を該各赤外線熱画像装置の測定誤差とし、
該各赤外線熱画像装置の該測定誤差を基に該仮の温度テ
ーブルを該各赤外線熱画像装置ごとに修正することによ
り該各赤外線熱画像装置の前記赤外線センサーに固有の
温度テーブルを作成する制御計算手段とを備えてなり、
前記制御計算手段は、前記赤外線熱画像装置の測定温度
範囲内の複数の温度を測定ポイントとして記憶してお
り、互いに異なる温度の前記測定ポイントを前記設定温
度として前記温度制御信号により前記ｍ個の黒体炉にそ
れぞれ与え、前記ｍ個の黒体炉のうちで前記温度安定信
号を出力するものの１つを測定対象黒体炉として選択
し、前記各赤外線熱画像装置の前記光学系の光軸の方位
に前記測定対象黒体炉の正面方向がそれぞれ向いたこと
を前記軸の回転角度が所要の時間だけ示すように、前記
回転制御信号により前記黒体炉回転手段を間欠的に回転
させることにより、前記各赤外線熱画像装置の光軸方向
に前記測定対象黒体炉の正面を順次に向け、前記測定対
象黒体炉の正面が光軸方向に向いた時に該各赤外線熱画
像装置から前記測定温度を取得し、該測定温度の取得が
前記ｎ個の赤外線熱画像装置について終えたら前記温度
安定信号を出力する前記黒体炉の内の別の１つを次の測
定対象黒体炉として選択するとともに、前記ｎ個の赤外
線熱画像装置について該測定温度の取得を終えた黒体炉
には前記測定ポイントの内でいまだ設定温度として選ば
れていないものを新たな設定温度として選択して与え、
前記測定ポイントのそれぞれについて前記各赤外線熱画
像装置の前記測定誤差を生成することを特徴とする赤外
線熱画像装置の温度テーブル自動作成装置。

【００１５】前記赤外線熱画像装置は、赤外線熱画像
を表示する赤外線熱画像装置用ディスプレイと、該赤外
線熱画像装置用ディスプレイに前記赤外線熱画像に重ね
て十字形その他の形の示標を表示する手段とを有し、前
記制御計算手段は、前記測定対象黒体炉の正面に光軸方
向を向けている前記赤外線熱画像装置の前記赤外線熱画
像及び示標を表示する制御計算手段用ディスプレイと、
前記赤外線熱画像装置用及び制御計算手段用のディスプ
レイ上で該示標を移動させるために該示標の移動方向及
び移動量の入力をするキーボードその他の示標入力手段
とを備え、前記測定対象黒体炉の正面に光軸方向を向け
ている前記赤外線熱画像装置は、前記赤外線熱画像装置
用ディスプレイに表示されている前記赤外線熱画像上に
おいて前記示標で指定されている点の対象物の温度を数
字で前記赤外線熱画像装置用及び制御計算手段用のディ
スプレイ上に表示し、該示標で指定されている点の対象
物の温度を前記測定温度として出力することを特徴とす
る前記に記載の赤外線熱画像装置の温度テーブル自動
作成装置。

【００１６】前記制御計算手段は、前記各赤外線熱画
像装置の前記赤外線センサーに固有の温度テーブルを作
成した後に、対応する該各赤外線熱画像装置の温度テー
ブルメモリに該温度テーブルを登録することを特徴とす
る前記又はに記載の赤外線熱画像装置の温度テーブ
ル自動作成装置。

【００１７】前記制御計算手段は、前記温度テーブル
メモリに前記温度テーブルを登録した後に、互いに異な
る温度の前記測定ポイントを前記設定温度として前記温
度制御信号により前記ｍ個の黒体炉にそれぞれ与え、前
記ｍ個の黒体炉のうちで前記温度安定信号を出力するも
のの１つを検証対象黒体炉として選択し、前記各赤外線
熱画像装置の前記光学系の光軸の方位に前記検証対象黒
体炉の正面方向がそれぞれ向いたことを前記軸の回転角
度が所要の時間だけ示すように、前記回転制御信号によ
り前記黒体炉回転手段を間欠的に回転させることによ
り、前記各赤外線熱画像装置の光軸方向に前記検証対象
黒体炉の正面を順次に向け、前記検証対象黒体炉の正面
が光軸方向に向いた時に該各赤外線熱画像装置から前記
測定温度を取得し、該測定温度の取得が前記ｎ個の赤外
線熱画像装置について終えたら前記温度安定信号を出力
する前記黒体炉の内の別の１つを次の検証対象黒体炉と
して選択するとともに、前記ｎ個の赤外線熱画像装置に
ついて該測定温度の取得を終えた黒体炉には前記測定ポ
イントの内でいまだ設定温度として選ばれていないもの
を新たな設定温度として選択して与え、前記各赤外線熱
画像装置に関し、前記各測定ポイントのそれぞれについ
て前記測定温度と前記真温度との差を生成し、予め定め
た許容誤差と該差とを比較し、該差が該許容誤差を越え
た前記赤外線熱画像装置については、該差を前記測定誤
差として用い、現在登録している温度テーブルを修正す
ることにより、新たな温度テーブルを作成し、該現在の
温度テーブルに代えて該新たな温度テーブルを対応の該
赤外線熱画像装置に登録することを特徴とする前記，
又はに記載の赤外線熱画像装置の温度テーブル自動
作成装置。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の一
実施の形態を説明する。

【００１９】図１はその実施の形態である赤外線熱画像
装置温度テーブル自動作成装置を示す接続図、図２は図
１の実施の形態で赤外線熱画像装置の温度テーブルを作
成する手順を示す流れ図である。図１の赤外線熱画像装
置温度テーブル自動作成装置は、ＲＳ−２３２Ｃケーブ
ル１１〜１３，１７，２１〜２８と、ＧＰ−ＩＢケーブ
ル１４〜１６と、マルチプレクサ３１〜３３と、低温黒
体炉３５と、中温黒体炉３６，３７と、回転台４０（前
述の黒体炉回転手段に相当）と、装置台４１（前述の赤
外線熱画像装置設置手段に相当）と、パーソナルコンピ
ュータ（以下、通称に従ってパソコンと略記する）４３
（前述の制御計算手段に相当）とからなっている。

【００２０】赤外線熱画像装置１〜８は、それぞれ１素
子の赤外線センサーを備える。図１の赤外線熱画像装置
温度テーブル自動作成装置は、これら各赤外線熱画像装
置について個有の温度テーブルを作成する。

【００２１】低温黒体炉３５は、ケーブル１４，１５，
１６を介してパソコン４３から送られる設定温度に黒体
の中央部の温度を自動的に制御する。低温黒体炉３５が
その設定温度に黒体の中央部を安定させるには、新たな
設定温度がパソコン４３から与えられて１時間程度の時
間を要する。低温黒体炉３５が設定温度に安定したか否
かの状態情報は温度安定信号として、ケーブル１６，１
５，１４を介してパソコン４３へ送られる。低温黒体炉
３５の設定温度範囲は−２０℃〜９０℃である。中温黒
体炉３６，３７は、設定温度範囲が１００℃〜９００℃
であり、その他の機能は低温黒体炉３５と同様である。

【００２２】回転台４０は、円形のテーブルとこのテー
ブルを回転させるサーボモータとを備えてなり、ＲＳ−
２３２Ｃケーブル１７を介してパソコン４３からサーボ
モータに与えられる設定角度にテーブルの基準線を設定
する。そのテーブルは円形の上面を水平にして設置され
ており、テーブルの回転中心は円形上面の中心と一致し
ている。基準線は、その上面の中心から周縁まで引から
れた１本の直線である。サーボモータの回転軸はテーブ
ルの回転軸に直結している。サーボモータの基準方位
は、テーブルの基準線に一致させてある。このサーボモ
ータの基準方位のデータはケーブル１７を介してパソコ
ン４３へ与えられる。テーブル上には低温黒体炉３５及
び中温黒体炉３６，３７が載置される。これら黒体炉３
５，３６，３７は、テーブルの中心を通る水平線の方向
であって外方へ正面を向けて、テーブルの中心から等距
離に置かれている。

【００２３】マルチプレクサ３１は、ＲＳ−２３２Ｃケ
ーブル１１でパソコン４３に接続されており、そのケー
ブル１１の信号線のうちの１つを切換信号線として用
い、その切換信号線でパソコン４３から送られる赤外線
熱画像装置選択信号に応じて、ケーブル１１をケーブル
２１〜２３のうちのいずれか１つに接続する。マルチプ
レクサ３２，３３もマルチプレクサ３１と同様に作動す
る。

【００２４】装置台４１は、図１に示すように、半円形
の外縁及び内縁を有する平面形状のテーブルである。赤
外線熱画像装置１〜８は、それぞれの光学系の光軸を回
転台４０の回転軸方向に向け、その回転軸から等距離に
装置台４１の上に配置される。

【００２５】パソコン４３は、赤外線熱画像装置選択信
号をケーブル１１〜１３でマルチプレクサ３１〜３３へ
送り、赤外線熱画像装置１〜８のうちの１台を選択し、
選択した赤外線熱画像装置の熱画像をパソコン４３のメ
モリへ取り組み、パソコン４３の画面へその熱画像を表
示する。したがって、赤外線熱画像装置１〜８の画面へ
表示されている熱画像の１つは、パソコン４３のキーボ
ードの操作により選択され、パソコン４３の画面へ表示
される。

【００２６】次に、図２に示す流れ図に従って、赤外線
熱画像装置１〜８に個有の温度テーブルを図１の赤外線
熱画像装置温度作成装置により作成する手順を説明す
る。いま、パソコン４３からの指令により、回転台４０
を回転させて、低温黒体炉３５を赤外線熱画像装置１の
前面に位置させてあるとする。このとき、赤外線熱画像
装置１の光学系の光軸は低温黒体炉３５の中央を通る。

【００２７】手順Ｐ１では、パソコン４３のフロッピー
ディスクに予め記録しておいた基準温度テーブル（前述
の仮りの温度テーブルに対応する）を赤外線熱画像装置
１〜８の温度テーブルメモリへ読み込む。赤外線熱画像
装置へ温度テーブルを読み込む動作は、温度テーブルの
赤外線熱画像装置への登録と称される。基準温度テーブ
ルは、従来の技術の欄で述べたとおり、リニアな感度特
性の赤外線センサーを仮想して作成した温度テーブルで
ある。したがって、基準温度テーブルは、その仮想の赤
外線センサーの出力信号を温度データに変換する変換テ
ーブルである。この基準温度テーブルは、図３に示すよ
うな標準的な赤外線センサーの入力赤外線エネルギーＷ
対出力Ｔの特性線Ｃを描いたグラフにおいて、赤外線熱
画像装置の測定温度範囲の最低温度Ｔ_a のときの入力赤
外線エネルギーＷ_aと、その測定温度範囲の最高温度Ｔ_b
のときの入力赤外線エネルギーＷ_bとを結んだ直線Ｄに
対応している。 赤外線熱画像装置１〜８に備えられて
いる温度センサーの感度は、低温領域において高温領域
より小さい。そこで、リニアな感度特性の温度センサー
の出力を正しく温度データに変換するための基準温度テ
ーブルを登録した赤外線熱画像装置１〜８で黒体炉の温
度を測定すると、赤外線熱画像装置１〜８は黒体炉の実
際の温度より低い温度を測定値として出力する。

【００２８】手順Ｐ２では、赤外線熱画像装置１〜８の
それぞれの機種名のコードをパソコン４３へ登録する。
図１では赤外線熱画像装置として１〜８までの８台が配
置されている。しかし、この実施の形態では、８台の赤
外線熱画像装置が常に配置される必要はない。赤外線熱
画像装置の設置がなされない場所があるときは、その場
所に予定される番号の赤外線熱画像装置には“０”を機
種名コードとして登録する。

【００２９】手順Ｐ３で、赤外線熱画像装置１〜８のそ
れぞれがディジタル値で温度を測定しディスプレイへ表
示するべき黒体炉の特定の位置（点）をパソコン４３か
ら赤外線熱画像装置１〜８へ指令する。各赤外線熱画像
装置のディスプレイで十字形のクロスポイントと称され
る示票で指示された測定対象物上の点の温度がディスプ
レイに表示される。この示票の位置は、各赤外線熱画像
装置側の操作でも、或いはパソコン４３のキーボード操
作によってでも移動させられる。そこで、図１の装置で
は、パソコン４３から各赤外線熱画像装置へ示票移動指
令を与えることにより、各赤外線熱画像装置の示票位置
を制御する。いま、赤外線熱画像装置１で低温黒体炉３
５を観測しているから、パソコン４３は赤外線熱画像装
置１を選択し、赤外線熱画像装置１の熱画像をパソコン
４３の画面へ表示し、赤外線熱画像装置１の示票を低温
黒体炉３５の熱画像の中心に位置させるように、パソコ
ン４３のキーボードを操作し、示票を移動させるための
示票移動指令を赤外線熱画像装置１へ送る。パソコン４
３のキーボードによる示票の移動は、一般的なパソコン
においてカーソルとかインディケータとか称されて、デ
ィスプレイ上の位置をオペレータがＣＰＵに与えるのに
用いられる印の移動と同様に、パソコン４３のキーボー
ドにある矢印ボタンの押下により指令される。キーボー
ドに代えて、マウスを用いれば、更に操作が容易にな
る。

【００３０】いま、赤外線熱画像装置１について、パソ
コン４３のキーボードの操作により、低温黒体炉３５の
中心に示票を位置させたとする。このとき以後において
赤外線熱画像装置１の示票を低温黒体炉３５の中心に自
動的に位置させるために、パソコン４３から赤外線熱画
像装置１へ示票基準位置のデータが与えられる。この示
票基準位置データはパソコン４３のメモリへ記憶され
る。パソコン４３は、赤外線熱画像装置１を選択して、
赤外線熱画像装置１の示票で示された位置の温度データ
をパソコン４３へ読み取ろうとするのに先立って、赤外
線熱画像装置１の現在の示票位置と、予めメモリへ記憶
している前記示票基準位置とを比較し、両位置の差を計
算し、その差に基づき赤外線熱画像装置１の示票移動指
令を生成し、赤外線熱画像装置１の示票を低温黒体炉３
５の熱画像の中央に位置させる。かくして、パソコン４
３が赤外線熱画像装置１を選択する都度、低温黒体炉３
５の中央の温度が赤外線熱画像装置１で測定される。

【００３１】赤外線熱画像装置１の示票を低温黒体炉３
５の熱画像の中央へ位置させる上述の工程が終了する
と、パソコン４３は、回転台４０を回転させ、赤外線熱
画像装置２の正面へ低温黒体炉３５を位置させ、赤外線
熱画像装置２について赤外線熱画像装置１と同様に、低
温黒体炉３５の熱画像の中央に示票を位置させるのに必
要な示票基準位置のデータを取得し、パソコン４３のメ
モリへその示票基準位置を記憶する。このとき、低温黒
体炉３５の熱画像の中央へ赤外線熱画像装置２の示票を
位置させるのに、オペレータがパソコン４３のキーボー
ドを操作することは、赤外線熱画像装置１に関する前述
の説明の通りである。

【００３２】以後、赤外線熱画像装置３〜８について
も、赤外線熱画像装置１と同様に示票基準位置を取得
し、パソコン４３のメモリへ記憶する。以上の説明で
は、低温黒体炉３５の熱画像の中央へ各赤外線熱画像装
置の示票を位置させるための操作を示した。しかし、回
転台４０の回転中心から中温黒体炉３６，３７の中心ま
での距離は、回転台４０の回転中心から低温黒体炉３５
の中心までの距離に等しいから、低温黒体炉３５を各赤
外線熱画像装置の正面に位置させたとき、各赤外線熱画
像装置の示票は中温黒体炉３６，３７の熱画像の中心に
自ら位置する。したがって、赤外線熱画像装置１〜８で
観測する低温黒体炉３５であるか、又は中温黒体炉３６
若しくは３７であるかにかかわらず、共通の示票基準位
置が適用できる。

【００３３】手順Ｐ４では、低温黒体炉３５および中温
黒体炉３６，３７で設定するべき温度をパソコン４３の
メモリに設定する。この実施の形態では、低温黒体炉３
５で−２０℃〜９０℃の温度の黒体を赤外線熱画像装置
１〜８に被写体として提供し、中温黒体炉３６，３７で
１００℃〜９００℃の温度の黒体を赤外線熱画像装置１
〜８に被写体として提供する。設定温度（前述の測定ポ
イントに相当）は−２０℃〜３０℃の間は５℃間隔で１
１ポイント、４０℃〜９０℃の間は１０℃間隔で６ポイ
ント、１００℃〜９００℃の間は５０℃間隔で９ポイン
トとし、全体で２６ポイントとする。 ここでは、まず
低温黒体炉３５は−２０℃に、中温黒体炉３６は１００
℃に、中温黒体炉３７は１５０℃にそれぞれ設定する。

【００３４】手順Ｐ５では、各黒体炉から温度が安定し
たことを示す温度安定情報がパソコン４３へ入力された
か否かを判断する。いま、低温黒体炉３５、中温黒体炉
３６、中温黒体炉３７の順に、温度安定情報をパソコン
４３へ出力したとする。

【００３５】手順Ｐ６では、いま手順Ｐ３の終了時に低
温黒体炉３５の正面に赤外線熱画像装置８があるから、
赤外線熱画像装置８により低温黒体炉３５の中央部の温
度を測定し、その温度データをパソコン４３のメモリへ
記憶する。次に、回転台４０を回転させ、赤外線熱画像
装置７に低温黒体炉の中央部の温度を測定し、その温度
データをパソコン４３のメモリへ記憶する。以下同様
に、回転台４０を間欠的に回転させ、赤外線熱画像装置
６〜１に低温黒体炉３５の中央部の温度を測定させ、パ
ソコン４３のメモリへ測定温度を記憶する。

【００３６】手順Ｐ７では、所定の測定ポイント（黒体
炉の温度）のすべてついて、赤外線熱画像装置１〜８に
よる測定が終了したか否かの判断をし、全ての測定が終
了しておれば手順Ｐ９へ進み、全ての測定が未だ終了し
ていなければ手順Ｐ８へ進む。手順Ｐ４で設定した温度
が測定ポイントであり、測定ポイントは、−２０℃〜３
０℃の間は５０℃間隔で１１ポイント、４０℃〜９０℃
の間は１０℃間隔で６ポイント、１００℃〜９００℃の
間は５０℃間隔で９ポイントとする。測定ポイントは全
体で２６ポイントとなる。

【００３７】したがって、赤外線熱画像装置１〜８に関
する全ての測定ポイントは２０８ポイントである。パソ
コン４３は、所定の測定ポイントについて測定が終った
か否かを、予め定めたデータ表の所定の欄に測定値が記
憶されたか否かにより判定している。

【００３８】手順Ｐ８では低温黒体炉３５の温度を−１
５℃に設定し、再び手順Ｐ５に帰る。いま、中温黒体炉
３６が１００℃に安定し、温度安定情報を出力している
ので、パソコン４３は手順Ｐ６へ進み、回転台４０を回
転させ、赤外線熱画像装置１〜８の正面へ中温黒体炉３
６を順次位置させ、中温黒体炉３６の中央部の温度を赤
外線熱画像装置１〜８で順に測定させ、パソコン４３の
メモリ（前述のデータ表）へ測定した温度データを記憶
する。

【００３９】次に、手順Ｐ７を終て、手順Ｐ８で中温黒
体炉３６の温度を２００℃に設定し、手順Ｐ５へ戻る。

【００４０】手順Ｐ５では、パソコン４３は、中温黒体
炉３７の温度が安定していることを中温黒体炉３７から
出力される温度安定情報から知り、手順Ｐ６へ移り、１
５０℃に設定されている中温黒体炉３７の中央部の温度
を赤外線熱画像装置８〜１で測定し、測定した温度デー
タをパソコン４３のメモリへ記憶する。

【００４１】手順Ｐ７を経て手順Ｐ８で中温黒体炉３７
の温度を２５０℃に設定し、手順Ｐ５へ戻る。

【００４２】手順Ｐ５へ戻った時に、−１５℃に設定し
てある低温黒体炉３５から温度安定情報が出力されてい
るか否かを判定し、温度安定情報が出力されたら手順Ｐ
６へ進む。以下、同様に全ての測定ポイントの測定を終
えるまで手順Ｐ５〜Ｐ８を繰り返し行い、手順Ｐ７で全
ての測定点の測定を終えたと判定されたら手順Ｐ９へ進
む。 手順Ｐ９では、黒体炉３５，３６，３７の温度を
初期値、すなわち−２０℃、１００℃、１５０℃にそれ
ぞれ設定する。手順Ｐ１０では、手順Ｐ５〜Ｐ８の手順
を繰り返して行った前述の全ての測定点に関する測定工
程が第１回目であったか否かを判定する。第１回目の測
定工程であれば手順Ｐ１１へ進み、第２回目の測定工程
であって、測定誤差が許容範囲内であれば手順Ｐ１２へ
進み、温度テーブル作成手順の全てを終了する。

【００４３】手順Ｐ１１では、第１回目の測定工程にお
いて手順Ｐ５〜Ｐ８を繰り返して全ての測定ポイントに
関し取得した測定温度データを用いて赤外線熱画像装置
１〜８にそれぞれ個有の温度テーブルを作成する。図３
における直線Ｄが前述の基準温度テーブルに対応してお
り、第１回目の測定工程では直線Ｄに対応する測定温度
データが得られる。そこで、その測定温度データと黒体
炉に設定した温度との差は、基準温度テーブルの校正値
の温度誤差となる。図３において、測定対象の黒体炉の
温度がＴ₂であり、このときの赤外線センサーへの入力
赤外線エネルギーがＷ_xであるとすると、第１回目の測
定工程では温度テーブルが基準温度テーブルであるか
ら、赤外線熱画像装置で測定される温度はＴ₁である。
測定対象の黒体炉の温度Ｔ₂（既知温度）と赤外線熱画
像装置による測定温度Ｔ₁との差△Ｔ＝Ｔ₂−Ｔ₁が基準
温度テーブルを用いたことによる誤差である。そこで、
基準温度テーブルにおける温度値Ｔ₁に誤差△Ｔを加え
た温度Ｔ₂が、その入力赤外線エネルギーＷ_xに対応する
正しい温度値である。

【００４４】そこで、基準温度テーブルにおいては、赤
外線センサーの入力赤外線エネルギーがＷ_xであると
き、そのときの赤外線センサーの出力に対応する温度は
Ｔ₁であるが、同じ値の赤外線センサー出力に対応する
温度をＴ₁からＴ₂に置き換えることにより、曲線Ｃに相
当する温度テーブルが生成される。但し、赤外線エネル
ギーＷは、連続的な値をとるが、温度テーブルでは離散
的な値しかとり得ないので、実際には補間法により必要
な離散値を推定する。この曲線Ｃに相当する温度テーブ
ルが求めようとする正しい温度テーブルである。手順Ｐ
１１ではパソコン４３によりその曲線Ｃに相当する温度
テーブルを各赤外線熱画像装置ごとに作成し、対応の赤
外線熱画像装置の温度テーブルメモリへ記憶させる。か
くして、赤外線熱画像装置１〜８は、基準温度テーブル
に代えて、自らの赤外線センサーに個有の温度テーブル
を備えた。

【００４５】次に、手順Ｐ５〜Ｐ８を再び繰り返し、曲
線Ｃに相当する温度テーブルで既知温度の黒体炉を測定
する。そして、手順Ｐ９を経て手順Ｐ１０へ進む。手順
Ｐ１０で第２回目の測定工程を終了したと判定される
と、この工程における測定温度と既知の温度とを比較し
測定温度が所定の許容温度範囲内であれば手順Ｐ１２へ
進み、温度テーブル作成工程を終了する。もし、幾つか
の赤外線熱画像装置について、手順Ｐ１０で、第２回目
の測定工程で測定した温度が許容温度範囲外と判定され
れば、手順Ｐ１１へ進みその第２回目の測定工程で取得
した温度データを用いて前述の要領で第２回目の温度テ
ーブルを作成し、手順Ｐ１０で測定温度データが許容温
度範囲内であると全ての赤外線熱画像装置について判定
されるまで、前述の手順を更に繰り返す。

【００４６】図２の流れ図を参照して詳しく述べたよう
に、図１の実施の形態によれば、手順Ｐ５〜Ｐ１２の間
を全てパソコン４３による自動制御により行うことがで
き、しかも赤外線熱画像装置１〜８の８台について同時
に温度テーブルを作成できる。

【００４７】なお、本実施の形態では黒体炉の設定温度
や台数、赤外線熱画像装置の台数や、赤外線熱画像装置
における赤外線センサーの感度特性などを具体的に例示
して説明したが、本発明がこの実施の形態に限定されな
いことは勿論である。

【００４８】また、本実施の形態では、基準温度テーブ
ルは図３の直線Ｄに対応するとした。しかし、基準温度
テーブルは、例えば標準的な感度特性の赤外線センサー
の出力を温度に変換するためのものであっても差し支え
ない。要は、本発明では、第１回目の測定工程で何んら
かの温度データが得られる仮の温度テーブルを基準温度
テーブルとして各赤外線熱画像装置にまず登録し、その
基準温度テーブルで得た温度データを既知の温度データ
（黒体炉の設定温度）で修正することにより、正しい温
度テーブルを作成するのである。

【００４９】

【発明の効果】以上に実施の形態を挙げて詳しく説明し
たように、本発明によれば、赤外線熱画像装置の温度テ
ーブルを効率よく作成でき、ひいては赤外線熱画像装置
の製作費の低減を可能にする赤外線熱画像装置温度テー
ブル作成装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の構成をを示す概念図。

【図２】図１の実施の形態において行われる処理の手順
を示す流れ図。

【図３】赤外線センサーの感度特性線Ｃおよび基準温度
テーブルに対応する感度特性線Ｄを示す図。

【図４】従来の赤外線熱画像装置の温度テーブル作成方
法を示す概念図。

【符号の説明】

１〜８・・・・・赤外線熱画像装置（赤外線熱画像装
置） １１〜１３・・・・・パソコンとマルチプレクサ間を接
続する信号ケーブル １４〜１６・・・・・パソコンと黒体炉間を接続する信
号ケーブル １７・・・・・パソコンと回転台間を接続する信号ケー
ブル ２１〜２８・・・・・マルチプレクサと各赤外線熱画像
装置間を接続する信号ケーブル ３１〜３３・・・・・マルチプレクサ ３５・・・・・低温黒体炉 ３６，３７・・・・・中温黒体炉 ４０・・・・・回転台 ４１・・・・・装置台 ４３・・・・・パソコン W ・・・・・赤外線センサーへ入射する赤外線のエネル
ギー T ・・・・・赤外線センサーの出力 Ta・・・・・赤外線熱画像装置の測定温度範囲の下限温
度 Tb・・・・・赤外線熱画像装置の測定温度範囲の上限温
度

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物から放射される赤外線を光学系で赤
   外線センサーに入射させ、該赤外線センサーの出力信号
   を温度に変換し、前記対象物に関する該温度の分布を表
   す赤外線熱画像を生成する赤外線熱画像装置のメモリ
   に、前記赤外線センサーの出力信号を温度に変換するた
   めに登録される表形式の一群のデータであり、該各デー
   タが該赤外線センサーの出力信号の離散値にそれぞれ対
   応する温度である温度テーブルを作成する装置におい
   て、 温度制御信号で与えられる設定温度に正面の温度が制御
   される黒体炉と、 回転制御信号に応じて軸を中心に回転し、基準方位に対
   する回転角度を角度信号として出力するとともに、前記
   正面を前記軸に直交する方向に向けて前記黒体炉が配置
   される黒体炉回転手段と、 前記光学系の光軸を前記軸に直交する方向に向けて赤外
   線熱画像装置が設置される赤外線熱画像装置設置手段
   と、 前記温度制御信号及び前記回転制御信号を生成するとと
   もに、前記赤外線熱画像装置設置手段に設置される前記
   赤外線熱画像装置の光軸の方位を記憶し、前記温度テー
   ブルを作成するための仮の温度テーブルを前記赤外線熱
   画像装置へ登録し、該仮の温度テーブルを登録した該赤
   外線熱画像装置により測定される前記黒体炉の温度を測
   定温度として記憶し、前記温度制御信号で設定した前記
   黒体炉の温度を真温度とするとき、該真温度と該測定温
   度との差を測定誤差とし、該測定誤差を基に該仮の温度
   テーブルを修正することにより前記赤外線センサーに固
   有の温度テーブルを作成する制御計算手段とを備えてな
   り、 前記制御計算手段は、 前記光学系の光軸の方位に前記黒体炉の正面方向が向い
   たことを前記軸の回転角度が示すまで前記回転制御信号
   により前記黒体炉回転手段を回転させ、 前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲内の複数の温度を
   測定ポイントとして記憶しており、前記温度制御信号に
   より前記設定温度として前記黒体炉に該複数の測定ポイ
   ントを互いに時間間隔をおいて順次に与え、前記測定ポ
   イントのそれぞれについて前記測定誤差を生成すること
   を特徴とする赤外線熱画像装置の温度テーブル自動作成
   装置。
2. 【請求項２】対象物から放射される赤外線を光学系で赤
   外線センサーに入射させ、該赤外線センサーの出力信号
   を温度に変換し、前記対象物に関する該温度の分布を表
   す赤外線熱画像を生成する赤外線熱画像装置のメモリ
   に、前記赤外線センサーの出力信号を温度に変換するた
   めに登録される表形式の一群のデータであり、該各デー
   タが該赤外線センサーの出力信号の離散値にそれぞれ対
   応する温度である温度テーブルを作成する装置におい
   て、 温度制御信号で与えられる設定温度に正面の温度が制御
   され、該正面の温度が該設定温度に安定したときに温度
   安定信号をそれぞれ出力するｍ個（ｍは２又はそれ以上
   の正の整数）の黒体炉と、 回転制御信号に応じて軸を中心に回転し、基準方位に対
   する回転角度を角度信号として出力するとともに、前記
   正面を前記軸に直交する方向に向けて前記黒体炉が配置
   される黒体炉回転手段と、 前記光学系の光軸を前記軸に直交する方向にそれぞれ向
   けた第１から第ｎまでのｎ個（ｎは２又はそれ以上の正
   の整数）の赤外線熱画像装置が設置される赤外線熱画像
   装置設置手段と、 前記温度制御信号及び前記回転制御信号を生成するとと
   もに、前記赤外線熱画像装置設置手段に設置される前記
   各赤外線熱画像装置の光軸の方位を記憶し、前記温度テ
   ーブルを作成するための仮の温度テーブルを前記各赤外
   線熱画像装置へ共通に登録し、該仮の温度テーブルを登
   録した該各赤外線熱画像装置により測定される前記黒体
   炉の温度を該各赤外線熱画像装置の測定温度として記憶
   し、前記温度制御信号で設定した前記黒体炉の温度を真
   温度とするとき、該真温度と該測定温度との差を該各赤
   外線熱画像装置の測定誤差とし、該各赤外線熱画像装置
   の該測定誤差を基に該仮の温度テーブルを該各赤外線熱
   画像装置ごとに修正することにより該各赤外線熱画像装
   置の前記赤外線センサーに固有の温度テーブルを作成す
   る制御計算手段とを備えてなり、 前記制御計算手段は、 前記赤外線熱画像装置の測定温度範囲内の複数の温度を
   測定ポイントとして記憶しており、 互いに異なる温度の前記測定ポイントを前記設定温度と
   して前記温度制御信号により前記ｍ個の黒体炉にそれぞ
   れ与え、 前記ｍ個の黒体炉のうちで前記温度安定信号を出力する
   ものの１つを測定対象黒体炉として選択し、 前記各赤外線熱画像装置の前記光学系の光軸の方位に前
   記測定対象黒体炉の正面方向がそれぞれ向いたことを前
   記軸の回転角度が所要の時間だけ示すように、前記回転
   制御信号により前記黒体炉回転手段を間欠的に回転させ
   ることにより、前記各赤外線熱画像装置の光軸方向に前
   記測定対象黒体炉の正面を順次に向け、前記測定対象黒
   体炉の正面が光軸方向に向いた時に該各赤外線熱画像装
   置から前記測定温度を取得し、該測定温度の取得が前記
   ｎ個の赤外線熱画像装置について終えたら前記温度安定
   信号を出力する前記黒体炉の内の別の１つを次の測定対
   象黒体炉として選択するとともに、前記ｎ個の赤外線熱
   画像装置について該測定温度の取得を終えた黒体炉には
   前記測定ポイントの内でいまだ設定温度として選ばれて
   いないものを新たな設定温度として選択して与え、 前記測定ポイントのそれぞれについて前記各赤外線熱画
   像装置の前記測定誤差を生成することを特徴とする赤外
   線熱画像装置の温度テーブル自動作成装置。
3. 【請求項３】前記赤外線熱画像装置は、赤外線熱画像を
   表示する赤外線熱画像装置用ディスプレイと、該赤外線
   熱画像装置用ディスプレイに前記赤外線熱画像に重ねて
   十字形その他の形の示標を表示する手段とを有し、 前記制御計算手段は、前記測定対象黒体炉の正面に光軸
   方向を向けている前記赤外線熱画像装置の前記赤外線熱
   画像及び示標を表示する制御計算手段用ディスプレイ
   と、前記赤外線熱画像装置用及び制御計算手段用のディ
   スプレイ上で該示標を移動させるために該示標の移動方
   向及び移動量の入力をするキーボードその他の示標入力
   手段とを備え、 前記測定対象黒体炉の正面に光軸方向を向けている前記
   赤外線熱画像装置は、前記赤外線熱画像装置用ディスプ
   レイに表示されている前記赤外線熱画像上において前記
   示標で指定されている点の対象物の温度を数字で前記赤
   外線熱画像装置用及び制御計算手段用のディスプレイ上
   に表示し、該示標で指定されている点の対象物の温度を
   前記測定温度として出力することを特徴とする請求項２
   に記載の赤外線熱画像装置の温度テーブル自動作成装
   置。
4. 【請求項４】前記制御計算手段は、前記各赤外線熱画像
   装置の前記赤外線センサーに固有の温度テーブルを作成
   した後に、対応する該各赤外線熱画像装置の温度テーブ
   ルメモリに該温度テーブルを登録することを特徴とする
   請求項２又は３に記載の赤外線熱画像装置の温度テーブ
   ル自動作成装置。
5. 【請求項５】前記制御計算手段は、前記温度テーブルメ
   モリに前記温度テーブルを登録した後に、 互いに異なる温度の前記測定ポイントを前記設定温度と
   して前記温度制御信号により前記ｍ個の黒体炉にそれぞ
   れ与え、 前記ｍ個の黒体炉のうちで前記温度安定信号を出力する
   ものの１つを検証対象黒体炉として選択し、 前記各赤外線熱画像装置の前記光学系の光軸の方位に前
   記検証対象黒体炉の正面方向がそれぞれ向いたことを前
   記軸の回転角度が所要の時間だけ示すように、前記回転
   制御信号により前記黒体炉回転手段を間欠的に回転させ
   ることにより、前記各赤外線熱画像装置の光軸方向に前
   記検証対象黒体炉の正面を順次に向け、前記検証対象黒
   体炉の正面が光軸方向に向いた時に該各赤外線熱画像装
   置から前記測定温度を取得し、該測定温度の取得が前記
   ｎ個の赤外線熱画像装置について終えたら前記温度安定
   信号を出力する前記黒体炉の内の別の１つを次の検証対
   象黒体炉として選択するとともに、前記ｎ個の赤外線熱
   画像装置について該測定温度の取得を終えた黒体炉には
   前記測定ポイントの内でいまだ設定温度として選ばれて
   いないものを新たな設定温度として選択して与え、 前記各赤外線熱画像装置に関し、前記各測定ポイントの
   それぞれについて前記測定温度と前記真温度との差を生
   成し、予め定めた許容誤差と該差とを比較し、該差が該
   許容誤差を越えた前記赤外線熱画像装置については、該
   差を前記測定誤差として用い、現在登録している温度テ
   ーブルを修正することにより、新たな温度テーブルを作
   成し、該現在の温度テーブルに代えて該新たな温度テー
   ブルを対応の該赤外線熱画像装置に登録することを特徴
   とする請求項２，３又は４に記載の赤外線熱画像装置の
   温度テーブル自動作成装置。