JPH0688750A - 移動する対象物の温度測定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動する対象物を静止画像として赤外線カメ
ラで撮像してその温度を測定すること。 【構成】 対象物の移動速度を検出し，この移動速度を
角速度に変換し，対象物をミラ−に映し出すとともに，
対象物がミラ−の視野内に入った始点を検出してこのミ
ラ−を回動し，視野の終点を検出して，ミラ−を元の位
置に復帰するようにして，ミラ−に映し出された対象物
を赤外線カメラで撮像して対象物の温度を測定するこ
と。 【効果】 移動する対象物を静止画像として赤外線カメ
ラで撮像することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，移動する対象物を赤
外線熱画像装置を用いて温度測定する方法およびその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，図５に示すように，対象物１から
放射される光は，シリコンウインド４を透過することに
より，可視光２が遮断され，赤外線３のみが通過して赤
外線カメラ内に入射される。この赤外線３は，折り返し
ミラ−５と垂直方向に振動している振動ミラ−６とから
なる垂直走査機構により垂直方向に走査された後，６〜
８面の平面鏡７ａ・・・により構成され，高速度で回転
している回転ミラ−７と集光レンズ９方向に走査光を反
射する折り返しミラ−８とにより構成される水平走査機
構により水平方向に走査される。このようにして，水平
方向および垂直方向に走査された走査光は，集光レンズ
９を介して赤外線検出器１０に入射し，光電変換されて
熱画像信号が出力される。この熱画像信号は，増幅器１
１で増幅された後，プロセッサ１２で各種の画像処理が
なされ，熱画像として表示装置１３により表示される。

【０００３】このような赤外線熱画像装置を用いて，あ
る一定以上の速度，例えば，１フレ−ム表示に要する時
間内に視野から外れる速度で移動する対象物１を撮影し
た場合には，上記のような通常のスキャン方式の赤外線
熱画像装置では，熱画像に流れ等を生じてしまう。

【０００４】そこで，振動ミラ−６を停止して回転ミラ
−７のみの走査（水平走査）にするとラスタ１本分の映
像が得られる。従って，走査方向に直交させて対象物を
移動させ，得られる１ライン分の熱画像を表示装置画面
上部から経時的に表示することにより，１画面分の熱画
像が得られる。このようにして，移動する対象物を連続
的に撮影して，切れ間なく画像情報をＴＶ映像信号に変
換するいわゆるラインスキャン機能を備えたものがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら，この
ようなラインスキャン機能を備えた赤外線熱画像装置
は，高速度のスキャンを行っているため，一般に感度が
低く，微妙な温度差の検出等ができないという問題があ
った。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】この発明は，対象物の
移動速度を検出し，この対象物の移動速度を角速度に換
算し，この対象物をミラ−に映し出すとともに，対象物
がミラ−の所定の視野内に入った始点を検出して，この
ミラ−を移動速度から換算した角速度で対象物の移動方
向と同一方向に回動し，ミラ−に映し出された対象物を
赤外線カメラで撮像して対象物の温度を測定し，この対
象物がミラ−の視野を出た終点を検出してこのミラ−を
元の位置に復帰するようにして，移動する対象物を静止
画像として赤外線カメラで撮像できるようにしたもので
ある。

【０００７】

【作用】対象物を映し出すミラ−が赤外線カメラの視野
内に設置されており，このミラ−に映し出された対象物
の画像が赤外線カメラで撮像される。一方，移動する対
象物の移動速度は検出され，この移動速度は角速度に換
算されるとともに，この換算された角速度でミラ−を対
象物の移動方向と同一方向に回転する。従って，対象物
の移動速度とミラ−の回動速度とが一致しているので，
ミラ−に映し出されている対象物は静止画像となる。赤
外線カメラでは，この静止画像が撮像される。

【０００８】

【発明の実施例１】この発明の第１の実施例を，図１〜
図２に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の第１
の実施例を示す構成図，図２はフロ−チャ−ト図を示す
ものである。なお，従来例と同一のものは同一符号を付
し，その説明を省略する。

【０００９】２０は赤外線カメラ，２１はミラ−で，平
面ミラ−が用いられ，移動する対象物１を映し出すとと
もに，この映し出された対象物１の画像を赤外線カメラ
２０で撮像可能な位置に配置されている。ミラ−２１は
対象物１を撮像可能な所定の視野θが決定されている。
２２はミラ−機構部で，この実施例では，ミラ−２１の
中心位置を支持するとともに，このミラ−２１を任意の
角速度で所定角度回動可能に支持している。

【００１０】２３は駆動部２４により駆動されているベ
ルトコンベアで，対象物１が載置されて，矢印Ａ方向に
一定速度で移動している。２５は始点終点記憶手段で，
対象物１がミラ−２１の視野θ内に入射した時の始点位
置と視野θから出る時の終点位置とが記憶されるととも
に，この始点と終点の位置情報は，トリガ信号発生器３
２に入力される。２６は対象物１の移動速度検出手段
で，この実施例では，駆動部２４の回転数から測定され
ている。なお，ベルトコンベア２３上にマ−ク２７を付
して，このマ−ク２７を基準として対象物１の移動速度
を測定しても良い。

【００１１】２８は比較演算手段で，矢印Ａで示す水平
方向に移動する対象物１の移動速度ｖとミラ−２１の角
速度ωとの間には，ｖ＝ｈω（但し，ｈはミラ−２１か
ら対象物１までの距離とする）なる関係があるから，移
動速度ｖは角速度ωに換算されるとともに，この換算さ
れた移動速度ｖに対応する角速度ωとミラ−２１の最初
の角速度ω₀ とが比較される。２９は角速度変更手段
で，比較演算手段２８で得られた換算された新たな角速
度ωとなるようにミラ−２１の角速度が変更され，この
角速度でミラ−２１が回転するようにミラ−駆動制御部
３０が制御される。従って，ベルトコンベア２３上の対
象物１の移動速度ｖが変動しても常にミラ−２１の角速
度も追従して変動するように構成されている。

【００１２】３１はミラ−位置検出部で，常にミラ−２
１がどのような角度に位置しているかを検出するととも
に，ミラ−２１が基準位置にセットされるようにミラ−
駆動制御部３０を制御している。トリガ信号発生器３２
では，対象物１が視野θ内の始点および終点に位置して
いる時に，始点終点記憶手段２５からそれぞれ出力され
た始点，終点の位置情報が入力すると，それに対応する
トリガ信号がそれぞれ出力され，このトリガ信号により
ミラ−駆動制御手段３０が駆動制御される。即ち，始点
を示すトリガ信号でミラ−２１は矢印Ｂ方向に回転し，
終点を示すトリガ信号で，矢印Ｂ’方向に反転するよう
に構成されている。従って，ミラ−駆動制御部３０に終
点位置を示すトリガ−信号が入力すると，ミラ−２１は
元の位置に復帰するので，この期間はブラインド期間と
なる。なお，ミラ−２１は一定の角速度で矢印Ａ方向と
同一方向に回転するようにしても良い。

【００１３】次に，作用動作について説明する。図１お
よび図２に示すミラ−２１として１面の平面ミラ−を用
いた場合の動作を示すフロ−チャ−ト図に基づいて説明
する。まず，ベルトコンベア２３は駆動部２４により駆
動される。対象物１はベルトコンベア２３上に任意の間
隔を介在させて載置されているとともに，矢印Ａで示す
ように，駆動部２４により駆動され，この駆動部２４に
より決定される一定の速度で水平方向に移動している。

【００１４】対象物１の移動速度ｖは，移動速度検出手
段２６により検出され，その結果は比較演算手段２８に
入力されて移動速度ｖに対応する角速度ωに換算され
る。一方，比較演算手段２８には，初期設定されたミラ
−２１の角速度ω₀ が入力されており，対象物１の移動
速度に対応する角速度ω（ｖ＝ｈωより得られる）と初
期設定された角速度ω₀ とが比較され，角速度変更手段
２９によりミラ−２１の角速度ωが変更され，ミラ−駆
動制御部３０により制御されて，ミラ−２１はこの角速
度ωで回動する。

【００１５】次に，ベルトコンベア２３上の対象物１
が，ミラ−２１の視野θ内に入ったか否かが判断され，
視野θ内に入った位置が始点として記憶されるととも
に，この始点の位置情報が，トリガ信号発生器３２に入
力すると，トリガ信号発生器３２が起動され，始点を示
すトリガ信号が出力され，ミラ−駆動制御部３０に入力
され，ミラ−２１は駆動される。

【００１６】ミラ−２１の視野θ内に位置しているベル
トコンベア２３上の対象物１は，矢印Ａ方向に移動す
る。一方，ミラ−２１は，対象物１の移動速度ｖに対応
する角速度ωで矢印Ｂ方向に回動するから，ミラ−２１
上に映し出されている対象物１の画像は，静止画像とな
り，この画像は赤外線カメラ２０により撮像され，プロ
セッサ１２で画像処理され，表示装置１３にリアルタイ
ムで対象物１の熱画像が表示される。

【００１７】対象物１がミラ−２１の視野θをはずれる
点を示す終点が検出され，記憶されるとともに，ミラ−
２１が所定角度回動したことが判定されると，この終点
を示すトリガ信号がミラ−駆動制御部３０に入力され，
ミラ−２１の回転が停止され，元の位置に復帰する。こ
の復帰の時間はブラインド期間となる。さらに，次の対
象物１が視野θ内にはいると，上記と同様にして対象物
１が静止画像として撮像され，表示装置１３にその熱画
像が表示される。ベルトコンベア２３上に測定する対象
物１がなくなると，測定は終了する。このように，移動
する対象物１は静止画像として赤外線カメラ２０で撮像
されるので，鮮明な熱画像が得られ，正確な温度測定結
果が得られる。

【００１８】

【発明の実施例２】この発明の第２の実施例を，図３に
基づいて説明する。上記第１の実施例では，対象物１の
移動速度ｖが遅い場合には問題ないが，移動速度ｖが速
い場合には，ミラ−２１のブラインド期間，即ち，ミラ
−２１が元の位置に復帰するまでの期間は，対象物１を
静止画像として撮像することができないため，連続的に
対象物１を測定することが出来ないという問題があっ
た。そこで，この実施例では，ミラ−２１としては，平
面ミラ−を２面用いることにより，ブラインド期間のな
い連続的な静止画像が得られるようにしたものである。

【００１９】対象物１の視野θ内における始点，終点を
示すトリガ信号は，ミラ−ＭＡのミラ−駆動制御部３０
Ａにはそのまま入力され，ミラ−ＭＢの駆動制御部３０
Ｂには，遅延回路３３を介してブラインド期間に相当す
る時間遅延させて入力されている。

【００２０】このように構成されているので，ミラ−Ｍ
Ａに映し出されている対象物１を赤外線カメラ２０で撮
像している期間は，ミラ−ＭＢは最初の位置に復帰する
時間，即ち，ブラインド期間である。従って，赤外線カ
メラ２０は，ミラ−ＭＡに映し出されている対象物１の
画像を撮像している。次に，ミラ−ＭＡがブラインド期
間になると，ミラ−ＭＢの画像が撮像されるから，対象
物１の熱画像は連続的に得られる。従って，赤外線カメ
ラ２０では，ミラ−ＭＡ，ＭＢのいずれかの画像を撮像
することが出来るので，ベルトコンベア２３上に載置さ
れている対象物１の大きさ，載置されている間隔，対象
物１の移動速度に関係なくすべての対象物１にたいして
静止画像としての熱画像が得られる。

【００２１】この発明の第３の実施例を，図４に基づい
て説明する。上記第２の実施例では，ミラ−２１として
は，平面ミラ−を２面用いることにより，ブラインド期
間のない連続的な静止画像が得られるようにしたもので
ある。この実施例では，ミラ−２１の代わりに，平面ミ
ラ−を多数円筒状に配設して形成されている多面体ミラ
−３４が用いられている。この多面体ミラ−３４は初期
設定された角速度ω₀ で矢印Ｃ方向に連続回転してい
る。そこで，移動速度検出手段２６により，対象物１の
移動速度ｖが検出され，この移動速度は角速度に換算さ
れる。多面体ミラ−３４の角速度ω₀ は，比較演算手段
２８により移動速度ｖに換算された角速度ωと比較さ
れ，角速度変更手段２９により多面体ミラ−３４の角速
度が変更され，その結果，ミラ−駆動制御部３０に入力
されて多面体ミラ−３４は角速度ωで移動速度ｖと同一
方向に連続回転されている。

【００２０】このように構成されているので，ベルトコ
ンベア２３上の対象物１は，多面体ミラ−３４を構成す
る平面ミラ−のいずれかの面で捉えられるので，連続的
な熱画像が得られる。

【００２１】

【発明の効果】この発明は，対象物の移動速度を検出
し，この対象物の移動速度を角速度に換算し，この対象
物をミラ−に映し出すとともに，対象物がミラ−の所定
の視野内に入った始点を検出して，このミラ−を移動速
度から換算した角速度で対象物の移動方向と同一方向に
回動し，ミラ−に映し出された対象物を赤外線カメラで
撮像して対象物の温度を測定し，この対象物がミラ−の
視野を出た終点を検出してこのミラ−を元の位置に復帰
するようにしたので，移動している対象物を静止画像と
して赤外線カメラで撮像することができるので，熱画像
のぶれが無く，鮮明で且つ正確な温度測定が可能であ
る。又，対象物の移動速度は，常に検出するとともに，
この移動速度を角速度に換算してミラ−をこの角速度で
回転するようにしたので，対象物の移動速度に関係無く
ミラ−上には常に，対象物を静止画像として映し出すこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す模式図である。

【図２】この発明の第１の実施例を示すフロ−チャ−ト
図である。

【図３】この発明の第２の実施例を示す模式図である．

【図４】この発明の第３の実施例を示す模式図である。

【図５】従来の赤外線熱画像装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 対象物 ２０ 赤外線カメラ ２１ ミラ− ２５ 始点終点記憶手段 ２６ 移動速度検出手段 ２８ 比較演算手段 ２９ 角速度変更手段 ３０ ミラ−駆動制御手段 ３２ トリガ信号発生器 ３３ 遅延回路 ３４ 多面体ミラ− θ 視野

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する対象物からの赤外線を検出し
   て，その対象物の温度を赤外線熱画像装置により測定す
   る温度測定方法において，前記対象物の移動速度を検出
   し，この移動速度を角速度に換算し，前記対象物をミラ
   −に映し出すとともに，前記対象物が前記ミラ−の所定
   の視野内に入った始点を検出して，このミラ−を前記移
   動速度から換算した角速度で前記対象物の移動方向と同
   一方向に回動し，前記ミラ−に映し出された前記対象物
   を赤外線カメラで撮像して前記対象物の温度を測定し，
   この対象物が前記ミラ−の視野を出た終点を検出してこ
   のミラ−を元の位置に復帰することを特徴とする移動す
   る対象物の温度測定方法。
2. 【請求項２】 移動する対象物からの赤外線を検出し
   て，その対象物の温度を赤外線熱画像装置を用いて温度
   測定する温度測定装置において，前記対象物の移動速度
   を検出する移動速度検出手段と，前記対象物を映し出す
   とともに，この対象物を所定角度回動させるミラ−機構
   部を備えたミラ−と，このミラ−に映し出された前記対
   象物を撮像する赤外線カメラと，前記対象物の移動速度
   とこの移動速度を角速度に換算するとともに，前記ミラ
   −の角速度と比較する比較演算手段と，前記対象物の移
   動速度に対応する角速度に前記ミラ−の角速度を変更す
   る角速度変更手段と，この角速度変更手段により決定さ
   れた角速度で前記ミラ−を駆動制御するミラ−駆動制御
   手段と，を有することを特徴とする移動する対象物の温
   度測定装置。
3. 【請求項３】 前記対象物が前記ミラ−の視野の始点お
   よび終点位置を記憶する始点終点記憶手段と，前記対象
   物の前記視野内における前記始点と前記終点とを検出し
   てトリガ信号を発生するトリガ信号発生器と，を備え，
   前記トリガ信号により前記ミラ−駆動制御部を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動する対象物の温
   度測定装置。
4. 【請求項４】 前記ミラ−は第１のミラ−と第２のミラ
   −とからなり，それぞれ前記第１および第２のミラ−を
   駆動制御する駆動制御部を備え，前記第１のミラ−の駆
   動制御部は前記トリガ信号により直接駆動制御し，この
   トリガ信号を前記第１のミラ−のブランキング時間遅延
   する遅延回路を介して前記第２のミラ−の駆動制御部に
   印加して，前記第１のミラ−のブラキング期間に前記第
   ２のミラ−を駆動するようにしたことを特徴とする請求
   項３に記載の移動する対象物の温度測定装置。
5. 【請求項５】 移動する対象物からの赤外線を検出し
   て，その対象物の温度を赤外線熱画像装置を用いて温度
   測定する温度測定装置において，前記対象物の移動速度
   検出手段と，前記対象物を映し出すとともに，平面ミラ
   −を略円筒状に配設して形成され，前記対象物の移動方
   向に回転する多面体ミラ−と，この多面体ミラ−に映し
   出された前記対象物を撮像する赤外線カメラと，前記対
   象物の移動速度とこの移動速度を角速度に換算する演算
   手段と，この演算手段により決定された前記移動速度に
   対応する角速度で前記多面体ミラ−を回転駆動する多面
   体ミラ−のミラ−駆動制御手段と，を有することを特徴
   とする移動する対象物の温度測定装置。