JPS637332B2 - - Google Patents
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- JPS637332B2 JPS637332B2 JP55024547A JP2454780A JPS637332B2 JP S637332 B2 JPS637332 B2 JP S637332B2 JP 55024547 A JP55024547 A JP 55024547A JP 2454780 A JP2454780 A JP 2454780A JP S637332 B2 JPS637332 B2 JP S637332B2
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- Japan
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- signal
- circuit
- reciprocal
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- infrared
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/026—Control of working procedures of a pyrometer, other than calibration; Bandwidth calculation; Gain control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/80—Calibration
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は赤外線検知素子の固定パターン雑音の
除去が可能な赤外線検知装置に関するものであ
る。
除去が可能な赤外線検知装置に関するものであ
る。
最近の赤外線映像装置は光電変換手段として、
多数の赤外線検知素子を主体とする赤外線検知器
を備えている。この検知器内においては赤外線検
知素子群は直線上に配列されているのが普通であ
る。このように一直線上に配列された光電変換素
子により光像を電気信号に変換する装置はライン
センサと呼ばれている。
多数の赤外線検知素子を主体とする赤外線検知器
を備えている。この検知器内においては赤外線検
知素子群は直線上に配列されているのが普通であ
る。このように一直線上に配列された光電変換素
子により光像を電気信号に変換する装置はライン
センサと呼ばれている。
さて赤外線域で動作するラインセンサにおい
て、問題点となるのは各個の赤外線検知素子（以
後単に検知素子と略記する）の光電変換効率の不
均一から生ずる固定パターン雑音である。これに
ついて以下に簡単に説明する。
て、問題点となるのは各個の赤外線検知素子（以
後単に検知素子と略記する）の光電変換効率の不
均一から生ずる固定パターン雑音である。これに
ついて以下に簡単に説明する。
赤外線検知素子は通常複数の元素からなる半導
体すなわち多元半導体の単結晶を構成材料として
製作される。このような多元半導体は単結晶化に
際して偏析を起こすため、均一組成の大面積ウエ
ハを得ることが難しく、主としてこのことに基因
して上記ラインセンサ中の個々の検知素子の特性
が不均一となるため、均一な輝きをもつ対象物を
撮像してもその再生画面における１本の走査線中
に明暗が生じ、結局再生画面にはきまつたパター
ンの暗線が常に現れることになる。これを固定パ
ターン雑音と呼び、きわめて不都合な現象である
ことはいうまでもない。したがつてこのような各
個の検知素子間の特性不均一を補正することによ
り固定パターン雑音を除去する必要がある。
体すなわち多元半導体の単結晶を構成材料として
製作される。このような多元半導体は単結晶化に
際して偏析を起こすため、均一組成の大面積ウエ
ハを得ることが難しく、主としてこのことに基因
して上記ラインセンサ中の個々の検知素子の特性
が不均一となるため、均一な輝きをもつ対象物を
撮像してもその再生画面における１本の走査線中
に明暗が生じ、結局再生画面にはきまつたパター
ンの暗線が常に現れることになる。これを固定パ
ターン雑音と呼び、きわめて不都合な現象である
ことはいうまでもない。したがつてこのような各
個の検知素子間の特性不均一を補正することによ
り固定パターン雑音を除去する必要がある。
上述の固定パターン雑音除去を行う簡単な方法
としては、すべての検知素子に同一の基準光源か
らの放射を入射させ、このときに各個の検知素子
から出力される電気信号によつて、観側対象物か
らの放射に基づく電気信号を正規化すればよい。
すなわち任意の１個の検知素子から得られる、基
準光源観測時の出力信号をPi、対象物観測時のそ
れをPiとしたときPi／Piなる除算の結果をその該
検知素子からの映像信号とすればよい。
としては、すべての検知素子に同一の基準光源か
らの放射を入射させ、このときに各個の検知素子
から出力される電気信号によつて、観側対象物か
らの放射に基づく電気信号を正規化すればよい。
すなわち任意の１個の検知素子から得られる、基
準光源観測時の出力信号をPi、対象物観測時のそ
れをPiとしたときPi／Piなる除算の結果をその該
検知素子からの映像信号とすればよい。
また、それぞれ放射パワーの異なる２系統の基
準光源を使用して両光源による検知素子出力信号
の差を取り、この差によつて正規化を行えば一そ
う完全な補正を行うことができる。すなわち上記
両基準光源による１個の検知素子の出力信号をそ
れぞれQ1およびQ2で表せば、（Pi−Q1）／（Q2
−Q1）なる演算を行い、その結果を映像信号と
するものである。
準光源を使用して両光源による検知素子出力信号
の差を取り、この差によつて正規化を行えば一そ
う完全な補正を行うことができる。すなわち上記
両基準光源による１個の検知素子の出力信号をそ
れぞれQ1およびQ2で表せば、（Pi−Q1）／（Q2
−Q1）なる演算を行い、その結果を映像信号と
するものである。
以上述べたいずれの方法によるにもせよ、必ず
演算中に除算が含まれる。しかるにこの除算をア
ナログ方式により行えば除算回路は構成が複雑大
規模となる不利がある。またデジタル方式によつ
た場合には、除算は本質的に演算所要時間の長い
演算操作であるためこれが装置全体の動作速度を
制約する不都合がある。
演算中に除算が含まれる。しかるにこの除算をア
ナログ方式により行えば除算回路は構成が複雑大
規模となる不利がある。またデジタル方式によつ
た場合には、除算は本質的に演算所要時間の長い
演算操作であるためこれが装置全体の動作速度を
制約する不都合がある。
本発明は前述の問題点を根本的に解決したもの
で、逆数発生回路を用いて除数の逆数を発生さ
せ、この逆数を被除数に乗ずることにより検知素
子の特性不均一に対する補正を行う新規な赤外線
検知装置を提供せんとするものである。
で、逆数発生回路を用いて除数の逆数を発生さ
せ、この逆数を被除数に乗ずることにより検知素
子の特性不均一に対する補正を行う新規な赤外線
検知装置を提供せんとするものである。
以下図面を用いて本発明の実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明を適用した赤外線撮像装置の一
例構成をブロツク図として示したもので、本図の
装置は光電変換を、並列−直列変換回路と一体化
された赤外線ラインセンサにより行い、陰極線管
（CRT）により映像すなわち赤外線像を表示する
ように構成されている。以下順次に説明する。
例構成をブロツク図として示したもので、本図の
装置は光電変換を、並列−直列変換回路と一体化
された赤外線ラインセンサにより行い、陰極線管
（CRT）により映像すなわち赤外線像を表示する
ように構成されている。以下順次に説明する。
光電変換部１には図示しない光学走査系を通過
した赤外線Ｒが入射する。光電変換部１内には赤
外線検知素子１Ｓおよび並列−直列変換のための
電荷結合素子（CCD）１Ｃが含まれており、赤
外線ラインセンサが入射赤外線により発生した電
気信号はCCD１Ｃにより並列−直列変換され、
出力端子１Ｐから時系列として取り出される。取
り出された信号は前置増幅器２で一旦適当なレベ
ルまで増幅された後Ａ−Ｄ変換回路３に入つてデ
ジタル信号の形に変換され、しかる後信号処理部
４に入つて所定の処理を受ける。この処理に関し
ては信号処理部４の内部構成とともに後に詳述す
る。処理後の信号はＤ−Ａ変換回路５によつて再
びアナログ形式となり、表示制御部６を介して表
示部１０の輝度変調信号入力端子１０Ｚに加えら
れる。表示制御部６の役割は、表示のためのブラ
ンキング、アンブランキング等を所定時点におい
て行うことにある。
した赤外線Ｒが入射する。光電変換部１内には赤
外線検知素子１Ｓおよび並列−直列変換のための
電荷結合素子（CCD）１Ｃが含まれており、赤
外線ラインセンサが入射赤外線により発生した電
気信号はCCD１Ｃにより並列−直列変換され、
出力端子１Ｐから時系列として取り出される。取
り出された信号は前置増幅器２で一旦適当なレベ
ルまで増幅された後Ａ−Ｄ変換回路３に入つてデ
ジタル信号の形に変換され、しかる後信号処理部
４に入つて所定の処理を受ける。この処理に関し
ては信号処理部４の内部構成とともに後に詳述す
る。処理後の信号はＤ−Ａ変換回路５によつて再
びアナログ形式となり、表示制御部６を介して表
示部１０の輝度変調信号入力端子１０Ｚに加えら
れる。表示制御部６の役割は、表示のためのブラ
ンキング、アンブランキング等を所定時点におい
て行うことにある。
時間基準信号発生部７は図示しない光学走査系
の運動を制御する信号を発生し、またこの信号と
同期したタイミングパルスを発生して光電変換部
１、Ａ−Ｄ変換回路３、信号処理部４、Ｄ−Ａ変
換回路５、表示制御部６へ指令として送る。また
表示部１０中にあるCRT１０Ｄに加えられるべ
き掃引信号を発生させるトリガ信号も上記時間基
準信号発生部７中で発生してそれぞれＸ方向掃引
信号発生回路８およびＹ方向掃引信号発生回路９
に加えられる。こうすることにより光学走査系の
運動とCRT１０Ｄの掃引との間に同期関係が保
たれる。上記２系統の掃引信号は表示部１０の入
力端子１０Ｘおよび１０Ｙにそれぞれ印加され
る。
の運動を制御する信号を発生し、またこの信号と
同期したタイミングパルスを発生して光電変換部
１、Ａ−Ｄ変換回路３、信号処理部４、Ｄ−Ａ変
換回路５、表示制御部６へ指令として送る。また
表示部１０中にあるCRT１０Ｄに加えられるべ
き掃引信号を発生させるトリガ信号も上記時間基
準信号発生部７中で発生してそれぞれＸ方向掃引
信号発生回路８およびＹ方向掃引信号発生回路９
に加えられる。こうすることにより光学走査系の
運動とCRT１０Ｄの掃引との間に同期関係が保
たれる。上記２系統の掃引信号は表示部１０の入
力端子１０Ｘおよび１０Ｙにそれぞれ印加され
る。
つぎに信号処理部４について詳細に説明する。
第２図は信号処理部４の内部の回路系統を示した
もので、本図の回路はそれぞれ２系統のメモリお
よび減算回路と、それぞれ単一系統の逆数発生回
路および乗算回路とから成つている。この部の動
作はつぎのとおりである。
第２図は信号処理部４の内部の回路系統を示した
もので、本図の回路はそれぞれ２系統のメモリお
よび減算回路と、それぞれ単一系統の逆数発生回
路および乗算回路とから成つている。この部の動
作はつぎのとおりである。
前図中のＡ−Ｄ変換回路３でデジタル形式とな
つた光電変換部１の出力信号（ただし増幅後）
は、第２図中の第１メモリ４１、第２メモリ４
２、第１減算回路４３にそれぞれ印加される。た
だし該３回路へ同時に印加されるのではなく、以
下に述べるように時分割の形となるのである。
つた光電変換部１の出力信号（ただし増幅後）
は、第２図中の第１メモリ４１、第２メモリ４
２、第１減算回路４３にそれぞれ印加される。た
だし該３回路へ同時に印加されるのではなく、以
下に述べるように時分割の形となるのである。
本実施例では基準光源２系統を使用する。そこ
でまず第１メモリ４１には第１基準光源に基づく
信号が印加されて記憶される。つぎに第２メモリ
４２には第２基準光源に基づく信号が同様に印加
され記憶されるが、このとき第１メモリ４１には
入力がない。また第１減算回路４３には対象物に
基づく信号が印加されて、この信号と第１メモリ
４１から読み出された第１基準光源に由来する信
号との間に減算が行われる。以上の各信号はそれ
ぞれ発生時点を異にしているので、各ブロツクへ
の信号印加時刻はそれぞれ異なつていなければな
らない。そこですべてのブロツクにはゲート回路
があり、そのブロツクに印加されるべき信号のみ
を通過させ、その他の信号は遮断するようになつ
ている。ただしこのゲート回路についてはすべて
図示を省略した。
でまず第１メモリ４１には第１基準光源に基づく
信号が印加されて記憶される。つぎに第２メモリ
４２には第２基準光源に基づく信号が同様に印加
され記憶されるが、このとき第１メモリ４１には
入力がない。また第１減算回路４３には対象物に
基づく信号が印加されて、この信号と第１メモリ
４１から読み出された第１基準光源に由来する信
号との間に減算が行われる。以上の各信号はそれ
ぞれ発生時点を異にしているので、各ブロツクへ
の信号印加時刻はそれぞれ異なつていなければな
らない。そこですべてのブロツクにはゲート回路
があり、そのブロツクに印加されるべき信号のみ
を通過させ、その他の信号は遮断するようになつ
ている。ただしこのゲート回路についてはすべて
図示を省略した。
さらに、第２減算回路４４においては、第１メ
モリ４１の内容と、第２メモリ４２の内容との間
に減算が行われる。理解の便宜のために第１メモ
リの内容をM1、第２メモリの内容をM2と表記
し、かつ対象物に由来する信号をＮと表記すれ
ば、第１減算回路４３の出力はＮ−M1に、第２
減算回路４４の出力はM2−M1に、それぞれ相当
することになる。そしてこの第２減算回路４４の
出力（M2−M1）が逆数発生回路４５に印加さ
れ、該逆数発生回路４５から第２減算回路４４の
出力の逆数１／M2−M1に相当する出力が取り出さ れ、これが乗算回路４６において第１減算回路４
３の出力（Ｎ−M1）に各検知素子対応でデジタ
ル的に乗ぜられる。
モリ４１の内容と、第２メモリ４２の内容との間
に減算が行われる。理解の便宜のために第１メモ
リの内容をM1、第２メモリの内容をM2と表記
し、かつ対象物に由来する信号をＮと表記すれ
ば、第１減算回路４３の出力はＮ−M1に、第２
減算回路４４の出力はM2−M1に、それぞれ相当
することになる。そしてこの第２減算回路４４の
出力（M2−M1）が逆数発生回路４５に印加さ
れ、該逆数発生回路４５から第２減算回路４４の
出力の逆数１／M2−M1に相当する出力が取り出さ れ、これが乗算回路４６において第１減算回路４
３の出力（Ｎ−M1）に各検知素子対応でデジタ
ル的に乗ぜられる。
ここで逆数発生回路４５の機能について説明す
る。本発明に係る赤外線検知装置に使用する逆数
発生回路は、入力として任意のデジタル数を入れ
たとき、該デジタル数の逆数に等しいかまたはこ
れに比例する数が出力として得られるものであれ
ばよい。実際には市販のリードオンリーメモリ
（ROM）を用いて簡単に上述の動作を行わせる
ことができる。すなわちROMの各メモリビツト
にアドレスコードの逆数を蓄えておき、第２の減
算回路４４からの信号が入力したとき、その入力
のデジタル値ｘに該当するアドレスの内容ｙを出
力させれば、ｙ＝１／ｘであるからこれで入力ｘの 逆数が得られたことになる。よつて上記のROM
を用いた逆数発生回路４５に第２図に示すように
第２減算回路４４の出力信号M2−M1を印加すれ
ば、読み出し出力として１／M2−M1が得られる。
る。本発明に係る赤外線検知装置に使用する逆数
発生回路は、入力として任意のデジタル数を入れ
たとき、該デジタル数の逆数に等しいかまたはこ
れに比例する数が出力として得られるものであれ
ばよい。実際には市販のリードオンリーメモリ
（ROM）を用いて簡単に上述の動作を行わせる
ことができる。すなわちROMの各メモリビツト
にアドレスコードの逆数を蓄えておき、第２の減
算回路４４からの信号が入力したとき、その入力
のデジタル値ｘに該当するアドレスの内容ｙを出
力させれば、ｙ＝１／ｘであるからこれで入力ｘの 逆数が得られたことになる。よつて上記のROM
を用いた逆数発生回路４５に第２図に示すように
第２減算回路４４の出力信号M2−M1を印加すれ
ば、読み出し出力として１／M2−M1が得られる。
この読み出し出力（逆数）を乗算回路４６に印加
して第１減算回路４３の出力Ｎ−M1に乗算すれ
ば（Ｎ−M1）／（M2−M1）が乗算結果として
得られるから、これをＤ−Ａ変換回路５でアナロ
グ信号とし、映像信号として表示制御部６を通じ
て表示部１０の輝度変調信号入力端子１０Ｚに印
加する。
して第１減算回路４３の出力Ｎ−M1に乗算すれ
ば（Ｎ−M1）／（M2−M1）が乗算結果として
得られるから、これをＤ−Ａ変換回路５でアナロ
グ信号とし、映像信号として表示制御部６を通じ
て表示部１０の輝度変調信号入力端子１０Ｚに印
加する。
なお基準光源に由来する２系統の信号中片方
を、メモリを介せず直接に減算回路に印加しても
差支えない。第３図はこのような場合における信
号処理部の回路構成を示したブロツク図であつ
て、第２メモリ４２ａを除き各ブロツクには第２
図中の対応するブロツクの符号と同一の符号を付
した。本図の接続からただちに理解されるよう
に、第２メモリ４２ａには１／M2−M1に相当する 逆数信号が印加されて記憶され、対象物を観測中
該逆数信号が素子対応に持続して読み出され乗算
回路４６において第１減算回路４３の出力Ｎ−
M1と乗算され、出力として同様にＮ−M1／M2−M1が得 られる。
を、メモリを介せず直接に減算回路に印加しても
差支えない。第３図はこのような場合における信
号処理部の回路構成を示したブロツク図であつ
て、第２メモリ４２ａを除き各ブロツクには第２
図中の対応するブロツクの符号と同一の符号を付
した。本図の接続からただちに理解されるよう
に、第２メモリ４２ａには１／M2−M1に相当する 逆数信号が印加されて記憶され、対象物を観測中
該逆数信号が素子対応に持続して読み出され乗算
回路４６において第１減算回路４３の出力Ｎ−
M1と乗算され、出力として同様にＮ−M1／M2−M1が得 られる。
なお以上は２系統の基準光源に由来する均一光
照射時の信号を用いて補正をなす例であるが、は
じめに述べたような単一の基準光源を用いる簡便
法においても本発明の逆数信号の乗算を適用し得
ることはいうまでもない。
照射時の信号を用いて補正をなす例であるが、は
じめに述べたような単一の基準光源を用いる簡便
法においても本発明の逆数信号の乗算を適用し得
ることはいうまでもない。
以上説明した本発明に係る赤外線検知装置は、
検知素子群中の各個の素子の特性不均一を補正す
るに際し除算を行うことなく、除数の逆数を発生
して被除数と乗算するようにしているので、簡単
な構造で演算が高速化されるすぐれた利点があ
る。ゆえに高速走査を行う赤外線映像装置に適用
してきわめて有利である。
検知素子群中の各個の素子の特性不均一を補正す
るに際し除算を行うことなく、除数の逆数を発生
して被除数と乗算するようにしているので、簡単
な構造で演算が高速化されるすぐれた利点があ
る。ゆえに高速走査を行う赤外線映像装置に適用
してきわめて有利である。
第１図は本発明を適用した赤外線検知装置の全
体の概略回路構成を示すブロツク図、第２図は前
図中の固定パターン雑音を除去するための信号処
理部一例回路系統を示すブロツク図、第３図は同
じく信号処理部の回路系統の異なつた構成例を示
すブロツク図である。 １：光電変換部、１Ｓ：赤外線検知素子、１
Ｃ：並列−直列変換用CCD、Ｒ：入射赤外線、
１０：表示部、１０Ｄ：CRT、１０Ｘ：Ｘ方向
掃引信号入力端子、１０Ｙ：Ｙ方向掃引信号入力
端子、１０Ｚ：輝度変調信号入力端子、４５：逆
数発生回路、４６：乗算回路。
体の概略回路構成を示すブロツク図、第２図は前
図中の固定パターン雑音を除去するための信号処
理部一例回路系統を示すブロツク図、第３図は同
じく信号処理部の回路系統の異なつた構成例を示
すブロツク図である。 １：光電変換部、１Ｓ：赤外線検知素子、１
Ｃ：並列−直列変換用CCD、Ｒ：入射赤外線、
１０：表示部、１０Ｄ：CRT、１０Ｘ：Ｘ方向
掃引信号入力端子、１０Ｙ：Ｙ方向掃引信号入力
端子、１０Ｚ：輝度変調信号入力端子、４５：逆
数発生回路、４６：乗算回路。
Claims (1)
- １ 複数の赤外線検知素子１Ｓを有する光電変換
部１と、該光電変換部の出力信号を処理すること
により上記赤外線検知素子の個々の特性偏差を補
正する信号処理回路４とを備えた構成において、
該信号処理回路は前記光電変換部の各検知素子に
基準となる均一光を入射したときの検知素子個々
の出力信号に対応したデジタル信号の逆数に比例
する逆数信号を発生する逆数発生回路４５と該逆
数信号の発生を持続する回路（４１，４２または
４２ａ）および観測対象物からの赤外線が入射し
たときの各検知素子の出力信号のデジタル値に前
記逆数発生回路からの逆数信号を検知素子対応で
デジタル的に乗算する乗算回路４６を有し、該乗
算回路の出力を補正後の信号として用いることを
特徴とする赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2454780A JPS56119824A (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Infrared-ray detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2454780A JPS56119824A (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Infrared-ray detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56119824A JPS56119824A (en) | 1981-09-19 |
| JPS637332B2 true JPS637332B2 (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=12141175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2454780A Granted JPS56119824A (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Infrared-ray detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56119824A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4004408A1 (de) * | 1990-02-13 | 1991-08-14 | Ultrakust Electronic Gmbh | Infrarot-temperatursensor |
| DE19757447A1 (de) * | 1997-12-23 | 1999-07-01 | Braun Gmbh | Temperaturberechnungsverfahren für Strahlungsthermometer |
-
1980
- 1980-02-27 JP JP2454780A patent/JPS56119824A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56119824A (en) | 1981-09-19 |
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