JPS6040229B2 - 赤外線撮像装置 - Google Patents

赤外線撮像装置

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JPS6040229B2
JPS6040229B2 JP55024273A JP2427380A JPS6040229B2 JP S6040229 B2 JPS6040229 B2 JP S6040229B2 JP 55024273 A JP55024273 A JP 55024273A JP 2427380 A JP2427380 A JP 2427380A JP S6040229 B2 JPS6040229 B2 JP S6040229B2
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JP
Japan
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infrared
slit
detector
imaging device
signal
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Application number
JP55024273A
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JPS56120275A (en
Inventor
純一郎 山下
利一 佐伯
敏夫 竹居
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/20Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming only infrared radiation into image signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、走査の方向と直交する方向に並んだ赤外線
検出器列を用いた並列走査方式赤外線撮像装置に関する
ものである。
第1図は従来の一次元スキャナを用いた並列走査方式赤
外線撮像装置の構成を示す図である。
図において、入射赤外光1は受光光学系2により集光さ
れた後に赤外線検出器列2の方向とは直交する方向に走
査する水平スキャナ3で走査され赤外線検出器列5に入
射する。赤外線検出器列5の出力として得られる電気信
号は、信号処理回路6で処理され、映像信号7として画
像表示器8に供給される。撮像された情景を画像表示器
8で表示するには、入射赤外光1の受光光学系2に対す
る入射角すなわち、スキャナの向いている角度に対応し
た位置に映像信号7の大きさに応じた輝度のスポットを
発生させる方法が用いられる。スキャナの向きは同期信
号9としてスキヤナから信号処理回路6へ電気信号の形
で伝えられ、映像信号7にはこの情報も含まれている。
第2図は並列走査方式を表わす図である。
赤外線検出器列5の各検出器は走査の方向10とは直交
する方向に並んでおり、水平スキャナの走査により検出
器の個数に等しい走査線数で視野11内を走査する。各
検出器の出力は各検出器毎に設けられた増幅器12によ
り増幅された後にマルチプレクサ13により直列形式の
映像信号7に変換されて画像表示器8に供給される。
なお、増幅器12およびマルチプレクサ13は第1図に
示した装置では信号処理回路6内に含まれる。ところで
、赤外線検出器列のうち2個の検出器に着目し、第1の
検出器の感度、受光電力をそれぞれR1,P1、第2の
検出器の感度、受光電力をそれぞれR2,P2とすると
第1の検出器、第2の検出器の出力SI,S2はそれぞ
れ次式で表わせる。SI=RIPI
…mS2FR2P2
…{21画像表示器に表示される画像の
輝度差△Bは、各検出器に対して設けられた増幅器の利
得Gおよび画像表示器で決まる定数Kを用い、次のよう
に表わされる。
△B=KGSI−KGS2 =KG{P1(RI−R2)十(PI−P2)R2}.
・・【3’画像表示器に表示される画像の輝度差△Bは
、受光電力の差によってのみ決まることが望ましく、第
t3}式中第2項がこの効果を表わしている。
これに対し、第1項は各検出器間の感度の差によって生
ずる輝度差を表わしている。第1項が第2項に比べて無
視できるのは、IR支弁2ゼm;F2! …凶 の条件が成り立つときであるが、常温の物体に対しては
IPI−P2l《PIであるので、各検出器間の感度の
差は極めて小さな値に制限されなければならない。
ところが、現在の赤外線検出器の製造技術では数多くの
検出器について第【4’式の条件を満たすことは困難で
ある。従って、従来の装置の表示画像には検出器の感度
ムラによる横縞状の輝度ムラが生ずる。この発明は、こ
のような欠点を除去するために、赤外線検出器列に基準
赤外線光源から赤外光を入射させ、その際の赤外線検出
器出力を用いて各検出器に対して設けられた増幅器の利
得を補正する回路を設けたもので、以下図面について詳
細に説明する。
第3図はこの発明の実施例を表わす図である。
図において、赤外線検出器列5に入射する赤外光は、外
部より入射する入射赤外光1もし〈は受光光学系2内の
結像面に設けられたレティクル14より生ずる赤外光で
、これらのうちどちらが入射するかは赤外線検出器列5
の方向とは直交する方向に走査する水平スキャナ3の向
きによって決まる。水平スキャナ3の回転によって赤外
線検出器列5に入射赤外光1が入射し始める直前に赤外
線検出器列5が見るレティクル14面上には、水平′〈
キャナ3が走査する方向とは直交方向に最辺を持つ、2
本の互いに平行な、赤外線放射量の異なるスレット状の
パターンが設けられている。この2本のスリット状のパ
ターンは互いに異なった温度に設定するか、もしくは、
異なる赤外放射率を持つ加工を施すことによって実現で
きる。利得補正信号処理回路15は、レテイクル14面
上のこの2本のスリット状のパターンに対応した利得制
御増幅器16の出力をもとに赤外線検出器列5の各検出
器間の感度の差を検出する。赤外線検出器列5がスリッ
ト状のパターンを見るタイミングは同期信号9によって
利得補正信号処理回路15に伝えられる。利得制御増幅
器16は、外部よりの信号によって利得が可変な増幅器
であり、利得補正信号処理回路15は先に検出した各検
出器間の感度差をもとに各利得制御増幅器16に利得制
御信号17を与え、各検出器の感度とその検出器に接続
されている利得制御増幅器16の利得の積が赤外線検出
器列5の全ての検出器について一定となるようにする。
また、利得補正信号処理回路15は内部にマルチプレク
サを含んでおり、利得制御増幅器16を通じて各検出器
から並列に送られて来る信号を直列形式に変換し、多重
映像信号26として画像表示器8に供給する。第4図は
、この発明に係る赤外線撮像装置におけるレティクル上
のパターンの像と撮像装置が必要とする視野の関係を表
わす図である。
赤外線検出器列5の各検出器はスキャナによって走査の
方向1川こ走査するが、視野11を走査する直前にレテ
ィクル上の2本のスリット状のパターンすなわち第1ス
リット19と第2スリット20を走査する。第5図は、
利得補正信号処理回路の構成例を表わす図である。
ディジタルメモリ21は利得制御増幅器に供給する利得
制御信号17の内容をディジタル化して記憶しておくた
めのものである。多重回路22は、検出器を順々に指定
する検出器指定回路23から与えられる検出器指定信号
24をもとに、多くの検出器のうち1つを選択し、その
検出器に対応した利得制御増幅器出力25を多重映像信
号26として出力する。電圧修正回路27は多重映像信
号26と同期信号9をもとに検出器指定回路23によっ
て指定されている検出器の感度とその検出器に対応した
利得制御増幅器の利得の積が予め設定されている値と異
なる場合にその差を検出し、ディジタルメモリ21のメ
モIJ内容28に修正を加えて書込信号29とともに書
込内容30としてディジタルメモリ21に送り返す。な
お、書込信号はディジタルメモリ21を書込状態にする
ための信号で、この信号が与えられない期間にはディジ
タルメモリ21の記憶内容は変わらない。サンプル・ホ
ールド信号31は、検出器指定回路23によって指定さ
れた検出器に対応したサンプル・ホールド回路32がデ
ィジタル・アナログ変換器33によってアナログ量に変
換されたディジタルメモリ21の内容をサンプル・ホー
ルドするために検出器指定回路23より発生される。ま
た、サンプル・ホールド回路32の出力を安定化させる
ために設けられた低域通過フィル夕34を通過した後、
サンプル・ホールド回路32の出力は利得制御信号17
となる。第6図は電圧修正回路の構成例を表わす図であ
る。
多重映像信号26は雑音を低減するために設けられた低
域通過フィル夕35を通過した後に2つのサンプル・ホ
ールド回路36a,36bに供給される。同期信号分離
回路37は同期信号9をもとに、スキャナの向きによっ
て赤外線検出器列が第1スリットを見ているときに第1
スリット同期信号38を、.第2スリットを見ていると
きに第2スリット同期信号39を発生する。2つのサン
プル・ホールド回路36a,36bはそれぞれ第1スリ
ット同期信号38、第2スリット同期信号39をもとに
多重映像信号26をサンプル・ホ−ルドし、その出力は
第1スリットレベル40、第2スリットレベル41とな
る。
赤外線検出器列の検出器の感度と、その検出器に対応す
る各利得制御増幅器の利得の積によって第1スリットレ
ベル40と第2スリットレベル41の差が決まり、全て
の検出器に対して上記の積が同じであれば、この差も一
定となる。減算器42aは第1スリットレベル40と第
2スリットレベル41の差を求め、この差と予め定めら
れた基準値43との差が再び減算器42bによって求め
られ、誤差信号44となる。この誤差信号44は予め定
められた減衰係数を持つ係数器45を通過した後、アナ
ログ・ディジタル変換器46に与えられ、ディジタル化
誤差信号47となる。ディジタル加算器48はメモリ内
容28とディジタル化誤差信号47を加算して書込内容
30を発生する。また、判別器49は、ディジタル化誤
差信号47の絶対値がある値以上になったときに、ディ
ジタルメモリの内容を修正するための書込信号29を発
生する。第7図は、電圧修正回路における主要な信号の
位相関係を表わす図で、多重映像信号26、第1スリッ
ト同期信号38、第2スリット同期信号39、第1スリ
ットレベル40、第2スリットレベル41の関係を示す
。なお、以上はスキヤナとして一次元スキャナを用いる
場合について説明したが、この代りに互いに直交する方
向に走査するスキャナを組合わせた二次元スキャナを用
いた場合も、以上と同様の方法で同様の効果が得られる
さらに以上の説明では第1スリットレベルと第2スリッ
トレベルの差と比較する基準値として、予め設定された
値を用いたが、この代りに全ての検出器における第1ス
リットレベルと第2スリットレベルの差を求め、この平
均値を基準値として用いれば、誤差信号のダイナミック
レンジを小さくすることができる。以上のように、この
発明に係る赤外線撮像装置では、複数の赤外線検出器間
の感度差を自動的に補正する回路を有することにより、
均一性の高い赤外像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の一次元スキャナを用いた並列走査方式
赤外線撮像装置の構成を示す図、第2図は並列走査方式
を表わす図、第3図はこの発明の実施例を表わす図、第
4図はこの発明に係る赤外線撮像装置におけるレティク
ル上のパターンの像と糠像装置が必要とする視野の関係
を表わす図、第5図は利得補正信号処理回路の構成例を
表わす図、第6図は電圧修正回路の構成例を表わす図、
第7図は電圧修正回路における主要な信号の位相関係を
表わす図であり、図中、2は受光光学系、5は赤外線検
出器列、13はマルチプレクサ、16は利得制御増幅器
、19は第1スリット、20は第2スリット、23は検
出器指定回路、27は電圧修正回路である。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 走査の方向と直交する方向に線状に配置された赤外
    線検出器列および受光光学系と、上記赤外線検出器列が
    見る視野を二次元もしくは一次元的に走査するスキヤナ
    とを有する赤外線撮像装置において、受光光学系内の結
    像面上であって、スキヤナが走査する範囲内であり、か
    つ赤外線撮像装置が必要とする情景に対する視野を遮ら
    ない位置に、赤外線検出器列の方向と同じ方向に長辺を
    持つ2本の互いに平行な、互いに赤外線放射量の異なる
    スリツト状のパターンを持つレテイクルを設け、レテイ
    クルのそれぞれのスリツトの像に対応して赤外線検出器
    列の各検出器に対して設けられた増幅器より生ずる信号
    の差が全ての検出器について同一の値となるように各増
    幅器の利得を自動的に制御するように構成したことを特
    徴とする赤外線撮像装置。
JP55024273A 1980-02-28 1980-02-28 赤外線撮像装置 Expired JPS6040229B2 (ja)

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JPS56120275A JPS56120275A (en) 1981-09-21
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0746843B2 (ja) * 1986-02-20 1995-05-17 富士通株式会社 固体撮像装置
JPH0481178A (ja) * 1990-07-24 1992-03-13 Fujitsu Ltd Irccd検知器の直流オフセット補正方法

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