JP2003254832A - Two-dimensional radiation thermometer - Google Patents
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の配列パター
ンで配列された複数の非接触型温度検出センサを用いて
計測エリア内の２次元温度分布を計測すると共にこの２
次元温度分布表示を表示部に表示させる２次元放射温度
計に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention measures a two-dimensional temperature distribution in a measurement area by using a plurality of non-contact type temperature detection sensors arranged in a predetermined arrangement pattern.
The present invention relates to a two-dimensional radiation thermometer that displays a three-dimensional temperature distribution display on a display unit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の２次元放射温度計として、図６
に示す２次元放射温度計５１が従来から知られている。
この２次元放射温度計５１は、計測エリア（具体的に
は、計測エリアに含まれる計測対象体）Ａの２次元温度
分布を非接触で検出するために所定の配列パターンで複
数の赤外線センサを配列して構成されたセンサアレイを
有する温度検出部２と、計測対象体を撮像するカメラ等
の撮像部３と、撮像部３によって撮像された画像に温度
検出部２によって検出された温度に関する温度分布表示
を重ね合わせた計測結果画像Ｇ（図７参照）を表示部５
に表示させる表示制御部（図示せず）とを備えている。
この場合、温度検出部２のセンサアレイは各赤外線セン
サを８行８列のマトリックス状に配列して構成され、各
赤外線センサが計測エリアＡを複数（赤外線センサと同
数）に分割して形成される各対応エリアに含まれる赤外
線をそれぞれ受光して各対応エリアの温度をそれぞれ個
別的に検出する。表示制御部は、図７に示すように、各
赤外線センサによって計測された各対応エリアの温度に
応じて表示色を異ならせた方形枠状の温度表示マーク
Ｍ，Ｍ・・を各対応エリアに対応させて２次元配列した
画像を表示部５に表示させる。なお、同図では、温度表
示マークＭの表示色の違いを線の太さによって概念的に
図示している。2. Description of the Related Art A two-dimensional radiation thermometer of this type is shown in FIG.
A two-dimensional radiation thermometer 51 shown in (1) is conventionally known.
The two-dimensional radiation thermometer 51 includes a plurality of infrared sensors in a predetermined array pattern in order to detect the two-dimensional temperature distribution of a measurement area (specifically, a measurement object included in the measurement area) A in a non-contact manner. A temperature detection unit 2 having a sensor array configured by arranging, an image pickup unit 3 such as a camera for picking up an image of an object to be measured, and a temperature related to the temperature detected by the temperature detection unit 2 in the image picked up by the image pickup unit The measurement result image G (see FIG. 7) on which the distribution display is superimposed is displayed on the display unit 5.
And a display control unit (not shown) for displaying
In this case, the sensor array of the temperature detection unit 2 is configured by arranging the infrared sensors in a matrix of 8 rows and 8 columns, and each infrared sensor is formed by dividing the measurement area A into a plurality (the same number as the infrared sensors). Infrared rays contained in each corresponding area are received, and the temperature of each corresponding area is individually detected. The display control unit, as shown in FIG. 7, displays rectangular frame-shaped temperature display marks M, M ... Each display area having different display colors according to the temperature of each corresponding area measured by each infrared sensor. Images corresponding to the two-dimensional array are displayed on the display unit 5. In the figure, the difference in display color of the temperature display mark M is conceptually illustrated by the thickness of the line.
【０００３】この２次元放射温度計５１を用いて、例え
ば、外気温度と同じ温度の壁２１、および壁２１よりも
高めの温度の球状体２２を計測対象体とする温度計測を
実行する際には、まず、撮像部３によって壁２１および
球状体２２が撮像される。同時に、温度検出部２によっ
て壁２１および球状体２２を含む計測エリアＡ内の各対
応エリアの温度がそれぞれ検出される。この際に、表示
制御部は、図７に示すように、温度検出部２によって検
出された各対応エリアの温度に対応する温度表示マーク
Ｍ，Ｍ・・を赤外線センサの配列パターン（この場合、
８行８列のマトリックス状）に従って配列することで温
度分布表示１２を生成して、撮像部３によって撮像され
た画像１１（壁２１の壁面１１ａおよび球状体２２の平
面形状１１ｂ）に重ね合わせる。これにより、計測結果
画像Ｇが表示部５に表示され、この計測結果画像Ｇによ
って壁２１および球状体２２の各部位の温度分布を認識
させることができる。When the two-dimensional radiation thermometer 51 is used to perform temperature measurement using, for example, the wall 21 having the same temperature as the outside air temperature and the spherical body 22 having a temperature higher than the wall 21, the measurement object. First, the wall 21 and the spherical body 22 are imaged by the imaging unit 3. At the same time, the temperature detector 2 detects the temperature of each corresponding area in the measurement area A including the wall 21 and the spherical body 22. At this time, the display control unit, as shown in FIG. 7, displays the temperature display marks M, M, ... Corresponding to the temperatures of the corresponding areas detected by the temperature detection unit 2 in the array pattern of the infrared sensors (in this case,
The temperature distribution display 12 is generated by arranging in accordance with a matrix of 8 rows and 8 columns, and is superposed on the image 11 (the wall surface 11a of the wall 21 and the planar shape 11b of the spherical body 22) imaged by the imaging unit 3. As a result, the measurement result image G is displayed on the display unit 5, and the temperature distribution of each part of the wall 21 and the spherical body 22 can be recognized by the measurement result image G.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の２次
元放射温度計５１には、以下の解決すべき課題がある。
すなわち、従来の２次元放射温度計５１では、８行８列
のマトリックス状に温度表示マークＭを配列して温度分
布表示１２を表示部５に表示させている。しかし、昨今
では、表示部５に表示させる温度表示マークＭ，Ｍ・・
の数を増加させて温度分布表示１２を一層滑らかに表示
させたいという要求が高まってきている。一方、この要
求を実現するためには、従来の２次元放射温度計５１で
は、赤外線センサの数を増加させる必要がある。しかし
ながら、一般的には、半導体製造プロセスで複数の赤外
線センサを集積化してセンサアレイを製造するため、そ
の低い歩留まりに起因して温度検出部２のコストアップ
を招いたり、外形の大型化や故障率の増大を招いたりす
るという問題が発生する。However, the conventional two-dimensional radiation thermometer 51 has the following problems to be solved.
That is, in the conventional two-dimensional radiation thermometer 51, the temperature display marks M are arranged in a matrix of 8 rows and 8 columns to display the temperature distribution display 12 on the display unit 5. However, recently, the temperature display marks M, M ...
There is an increasing demand for increasing the number of the temperature distributions and displaying the temperature distribution display 12 more smoothly. On the other hand, in order to realize this requirement, it is necessary to increase the number of infrared sensors in the conventional two-dimensional radiation thermometer 51. However, in general, since a plurality of infrared sensors are integrated in a semiconductor manufacturing process to manufacture a sensor array, the cost of the temperature detection unit 2 is increased due to its low yield, and the outer shape is enlarged or a failure occurs. There is a problem that the rate is increased.
【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、非接触型温度検出センサの数を増加させる
ことなく、より一層滑らかに温度分布表示を表示部に表
示し得る２次元放射温度計を提供することを主目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and the two-dimensional radiation capable of displaying the temperature distribution display on the display unit more smoothly without increasing the number of non-contact type temperature detection sensors. Its main purpose is to provide a thermometer.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の２次元放射温度計は、所定の配列パターン
で配列されると共に計測エリア内において予め対応させ
られた対応エリアの各対応エリア温度を個別的にそれぞ
れ検出する複数の非接触型温度検出センサを有する温度
検出部と、前記検出された各対応エリア温度に基づいて
前記計測エリアの温度分布表示を表示部に表示させる表
示制御部とを備えた２次元放射温度計であって、前記表
示制御部は、前記各対応エリアを複数にそれぞれ分割し
た各分割エリアの各温度を前記各対応エリア温度を用い
た補間処理によって演算すると共に当該演算した各分割
エリアの各温度に基づいて前記温度分布表示を前記表示
部に表示させる。In order to achieve the above object, the two-dimensional radiation thermometer according to claim 1 is arranged in a predetermined arrangement pattern and corresponds to each corresponding area in the measurement area in advance. A temperature detection unit having a plurality of non-contact type temperature detection sensors for individually detecting the area temperature, and a display control for displaying a temperature distribution display of the measurement area on the display unit based on the detected corresponding area temperatures. A two-dimensional radiation thermometer, the display control unit calculates each temperature of each divided area obtained by dividing each corresponding area into a plurality by an interpolation process using the corresponding area temperature. At the same time, the temperature distribution display is displayed on the display unit based on the calculated temperatures of the divided areas.
【０００７】また、請求項２記載の２次元放射温度計
は、請求項１記載の２次元放射温度計において、前記複
数の非接触型温度検出センサは、前記所定の配列パター
ンとしてマトリックス状に配列され、前記表示制御部
は、前記各対応エリアとしての四角形状エリアを四分割
した前記各分割エリアに前記各温度を対応させて前記温
度分布表示を表示させ、前記補間処理の際に、等価的
に、前記四角形状エリアの各角部における各温度を、当
該角部において互いに接するすべての前記各四角形状エ
リアにおける前記各対応エリア温度の加算値を当該すべ
ての四角形状エリアの数で除算して求めた後に、当該各
角部を含む分割エリアの前記温度を当該角部の温度と当
該分割エリアに対応する前記対応エリア温度とを平均化
して求める。The two-dimensional radiation thermometer according to a second aspect is the two-dimensional radiation thermometer according to the first aspect, wherein the plurality of non-contact temperature detection sensors are arranged in a matrix as the predetermined arrangement pattern. The display control unit displays the temperature distribution display by associating each of the temperatures with each of the divided areas obtained by dividing the rectangular area as each of the corresponding areas into four. In addition, each temperature at each corner of the quadrilateral area is divided by the total value of the corresponding area temperatures in each of the quadrangular areas in contact with each other at the corner divided by the number of all the quadrilateral areas. After the calculation, the temperature of the divided area including the corners is calculated by averaging the temperature of the corner and the corresponding area temperature corresponding to the divided area.
【０００８】さらに、請求項３記載の２次元放射温度計
は、請求項１または２記載の２次元放射温度計におい
て、前記計測エリア内を撮像する撮像部を備え、前記表
示制御部は、前記撮像部によって撮像された画像と前記
温度分布表示とを重ね合わせて前記表示部に表示させ
る。Further, the two-dimensional radiation thermometer according to claim 3 is the two-dimensional radiation thermometer according to claim 1 or 2, further comprising an image pickup section for picking up an image of the inside of the measurement area, and the display control section is the above-mentioned. The image captured by the image capturing unit and the temperature distribution display are superimposed and displayed on the display unit.
【０００９】また、請求項４記載の２次元放射温度計
は、請求項１から３のいずれかに記載の２次元放射温度
計において、前記表示制御部は、表示色、階調、表示サ
イズおよび表示形状の少なくともいずれかを前記各分割
エリアの各温度に応じて異ならせた温度表示マークを当
該各分割エリアに対応させて前記温度分布表示として前
記表示部に表示させる。A two-dimensional radiation thermometer according to a fourth aspect is the two-dimensional radiation thermometer according to any one of the first to third aspects, wherein the display control unit includes a display color, a gradation, a display size and At least one of the display shapes is changed according to the temperature of each of the divided areas, and a temperature display mark is displayed on the display unit as the temperature distribution display corresponding to each of the divided areas.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る２次元放射温度計について、図面を参照して説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A two-dimensional radiation thermometer according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１１】２次元放射温度計１は、計測エリアＡ内の
計測対象体について計測した温度に関する温度分布表示
をその計測対象体について撮像した画像の上に重ね合わ
せて表示可能に構成された非接触型の温度計測装置であ
って、図１に示すように、温度検出部２、撮像部３、表
示制御部４および表示部５を備えている。The two-dimensional radiation thermometer 1 is a non-contact type constructed so that a temperature distribution display relating to the temperature measured for the measurement object in the measurement area A can be superimposed and displayed on the image taken of the measurement object. As shown in FIG. 1, the mold type temperature measuring device includes a temperature detecting unit 2, an imaging unit 3, a display control unit 4, and a display unit 5.
【００１２】温度検出部２は、計測エリア（具体的に
は、計測エリアＡに含まれる計測対象体）Ａの２次元温
度分布を検出するセンサアレイ２ａ、計測エリアＡ内の
計測対象体から発せられる赤外線をセンサアレイ２ａに
集光させる光学系２ｂ、およびセンサアレイ２ａによっ
て出力されるセンサ信号ＳＳijを信号処理する信号処理
回路２ｃを備えて構成されている。この場合、センサア
レイ２ａは、図２に示すように、一例として８行８列の
マトリックス状（本発明における所定の配列パターンの
一例）に２次元配列された複数（この例では６４個）の
赤外線センサ（具体的には、非接触型温度検出センサで
あるサーモパイル）ＳＥij（ｉ，ｊはそれぞれ１以上８
以下の整数。以下、同様）で構成されている。各赤外線
センサＳＥijは、同図に示すように、方形の計測エリア
Ａ内の各対応エリア（一例として方形）ＲＥijに含まれ
る計測対象体の対応エリア温度（以下、単に「温度」と
もいう）Ｔijをそれぞれ検出し、各温度Ｔijに応じたセ
ンサ信号ＳＳijをそれぞれ出力する（図１参照）。信号
処理回路２ｃは、各赤外線センサＳＥijによって出力さ
れるセンサ信号ＳＳijをそれぞれ信号処理（Ａ／Ｄ変換
処理）することにより、各対応エリアＲＥij内の計測対
象体の温度Ｔijを示す計測温度データＤｔを表示制御部
４に出力する。The temperature detector 2 emits from a sensor array 2a for detecting a two-dimensional temperature distribution of a measurement area (specifically, a measurement object included in the measurement area A) and a measurement object in the measurement area A. An optical system 2b for condensing the generated infrared rays on the sensor array 2a, and a signal processing circuit 2c for processing the sensor signal SSij output by the sensor array 2a are configured. In this case, as shown in FIG. 2, the sensor array 2a includes a plurality of (64 in this example) two-dimensionally arranged in a matrix of 8 rows and 8 columns (an example of a predetermined arrangement pattern in the present invention). Infrared sensor (specifically, a thermopile which is a non-contact temperature detection sensor) SEij (i and j are 1 or more and 8 respectively)
The following integer. The same shall apply hereinafter). As shown in the figure, each infrared sensor SEij has a corresponding area temperature (hereinafter, also simply referred to as “temperature”) Tij of the measurement object included in each corresponding area (square as an example) REij in the square measurement area A. Respectively, and sensor signals SSij corresponding to the respective temperatures Tij are output (see FIG. 1). The signal processing circuit 2c performs signal processing (A / D conversion processing) on the sensor signals SSij output by the infrared sensors SEij, respectively, to obtain the measured temperature data Dt indicating the temperature Tij of the measurement target object in each corresponding area REij. Is output to the display control unit 4.
【００１３】撮像部３は、図１に示すように、計測エリ
アＡを含む撮像エリア内の計測対象体を撮像することで
画像データＤｇを生成して出力する。この場合、この２
次元放射温度計１では、一例として、複数の光電変換素
子（Ｃ−ＭＯＳ素子やＣＣＤ）を備えると共にオートフ
ォーカス機構（本発明における自動焦点機構）を備えた
カメラが採用されている。As shown in FIG. 1, the image pickup section 3 picks up an image of a measurement object in an image pickup area including the measurement area A to generate and output image data Dg. In this case, this 2
In the two-dimensional radiation thermometer 1, as an example, a camera including a plurality of photoelectric conversion elements (C-MOS elements or CCD) and an autofocus mechanism (autofocus mechanism in the present invention) is adopted.
【００１４】表示制御部４は、図２に示すように、各対
応エリアＲＥijを複数に均等分割（例えば、同図では四
分割したマトリックス状）して形成される方形の分割エ
リアＲＤija ，ＲＤijb ，ＲＤijc ，ＲＤijd （以下、
特に区別しないときには「分割エリアＲＤij」ともい
う）各々の演算温度ＣＴija ，ＣＴijb ，ＣＴijc ，Ｃ
Ｔijd （以下、特に区別しないときには「演算温度ＣＴ
ij」ともいう）を、温度検出部２から出力された計測温
度データＤｔを用いた補間処理（マトリクス演算処理）
によって演算する。この場合、任意の一つの対応エリア
ＲＥijに含まれている４個の分割エリアＲＤija 〜ＲＤ
ijd は、いずれも各々の一つの角部がこの対応エリアＲ
Ｅijの中心点Ｘijにおいて接している。また、表示制御
部４は、演算した各分割エリアＲＤijの各温度ＣＴijに
基づいて温度分布表示１２を生成し、生成した温度分布
表示１２を画像データＤｇに基づく画像１１に重ね合わ
せて計測結果画像Ｇを生成する。また、表示制御部４
は、生成した計測結果画像Ｇを表示部５に表示させるた
めの表示信号Ｓｈを生成する。表示部５は、表示制御部
４によって生成された表示信号Ｓｈに基づき、計測エリ
アＡ内の温度分布表示１２と撮像部３によって撮像され
た画像１１とが重ね合わされた計測結果画像Ｇを表示す
る。As shown in FIG. 2, the display control unit 4 has rectangular divided areas RDija, RDijb, which are formed by equally dividing each corresponding area REij into a plurality of areas (for example, in the form of a matrix divided into four in the figure). RDijc, RDijd (hereinafter,
Unless otherwise particularly distinguished, it is also referred to as "divided area RDij".) Calculated temperatures CTija, CTijb, CTijc, C
Tijd (Hereinafter, unless otherwise distinguished, "calculated temperature CT
(also referred to as “ij”) is an interpolation process (matrix calculation process) using the measured temperature data Dt output from the temperature detection unit 2.
Calculate by In this case, four divided areas RDija to RD included in any one corresponding area REij
In ijd, each one corner has this corresponding area R
It touches at the center point Xij of Eij. In addition, the display control unit 4 generates the temperature distribution display 12 based on the calculated temperatures CTij of the respective divided areas RDij, and superimposes the generated temperature distribution display 12 on the image 11 based on the image data Dg to obtain a measurement result image. Generate G. In addition, the display control unit 4
Generates a display signal Sh for displaying the generated measurement result image G on the display unit 5. The display unit 5 displays a measurement result image G in which the temperature distribution display 12 in the measurement area A and the image 11 captured by the image capturing unit 3 are superimposed on the basis of the display signal Sh generated by the display control unit 4. .
【００１５】次に、表示制御部４による補間処理および
温度分布表示生成処理について、図３を参照して具体的
に説明する。なお、発明の理解を容易にするために、セ
ンサアレイ２ａが２行２列のマトリックス状に２次元配
列された４個の赤外線センサＳＥ11，ＳＥ12，ＳＥ21，
ＳＥ22で構成され、各赤外線センサＳＥ11〜ＳＥ22が方
形の計測エリアＡを４個に分割して形成された方形（四
角形状）の各対応エリアＲＥ11，ＲＥ12，ＲＥ21，ＲＥ
22における各温度Ｔ11，Ｔ12，Ｔ21，Ｔ22をそれぞれ検
出する構成を例に挙げて説明する。Next, the interpolation processing and the temperature distribution display generation processing by the display control unit 4 will be specifically described with reference to FIG. In order to facilitate understanding of the invention, four infrared sensors SE11, SE12, SE21, in which the sensor array 2a is two-dimensionally arranged in a matrix of 2 rows and 2 columns,
Each corresponding infrared sensor SE11 to SE22 is a rectangular (rectangular) corresponding area RE11, RE12, RE21, RE formed by dividing the square measurement area A into four.
A configuration for detecting the temperatures T11, T12, T21, and T22 at 22 will be described as an example.
【００１６】まず、表示制御部４が、赤外線センサＳＥ
11〜ＳＥ22によってそれぞれ検出された各温度Ｔ11，Ｔ
12，Ｔ21，Ｔ22を対応する各対応エリアＲＥ11〜ＲＥ22
における中心点Ｘ11〜Ｘ22の温度として設定する（温度
設定ステップ）。次に、検出した各温度Ｔ11〜Ｔ22に基
づき、各対応エリアＲＥ11〜ＲＥ22における角部ＣＮ１
〜ＣＮ９（区別しないときには「ＣＮ」ともいう）の温
度ＴＣＮ１〜ＴＣＮ９（区別しないときには「ＴＣＮ」
ともいう）を演算する（角部温度演算ステップ）。具体
的には、表示制御部４は、補間処理の際に、等価的に、
分割エリアＲＤija 〜ＲＤijd の各角部ＣＮにおける各
温度ＴＣＮを、その角部ＣＮにおいて互いに接するすべ
ての対応エリア（ＲＥ11〜ＲＥ22のいずれか１つ以上）
における各温度（Ｔ11〜Ｔ22のいずれか１つ以上）の加
算値をそのすべての対応エリア（ＲＥ11〜ＲＥ22のいず
れか１つ以上）の数で除算して求めた後に、その各角部
ＣＮを含む分割エリア（ＲＤija 〜ＲＤijd のいずれ
か）の温度をその角部ＣＮの温度ＴＣＮとその分割エリ
ア（ＲＤija 〜ＲＤijd のいずれか）に対応する対応エ
リア温度（ＲＥ11〜ＲＥ22のいずれか）とを平均化して
求める。First, the display control unit 4 causes the infrared sensor SE to
11 to SE22, the temperatures T11 and T detected by SE22, respectively.
Corresponding areas RE11 to RE22 corresponding to 12, T21 and T22
Is set as the temperature of the center points X11 to X22 (temperature setting step). Next, based on the detected temperatures T11 to T22, the corner portion CN1 in each corresponding area RE11 to RE22
To CN9 (also referred to as “CN” when not distinguished) TCN1 to TCN9 (“TCN” when not distinguished)
(Also called) (corner temperature calculation step). Specifically, the display control unit 4 equivalently, at the time of the interpolation processing,
All corresponding areas (one or more of RE11 to RE22) in which each temperature TCN at each corner CN of the divided areas RDija to RDijd is in contact with each other at that corner CN.
After the addition value of each temperature (any one or more of T11 to T22) in is divided by the number of all corresponding areas (any one or more of RE11 to RE22), each corner portion CN is calculated. The temperature of the divided area (any one of RDija to RDijd) is averaged with the temperature TCN of the corner portion CN and the corresponding area temperature (one of RE11 to RE22) corresponding to the divided area (any one of RDija to RDijd). Convert and ask.
【００１７】したがって、最初に、互いに接する対応エ
リアＲＥijの各温度（Ｔ11〜Ｔ22のいずれか１つ以上）
を平均化することにより、その対応エリアＲＥijに接す
る角部ＣＮの温度ＴＣＮを算出する。例えば、２個の対
応エリアＲＥijに接する角部（ＣＮ２，ＣＮ４，ＣＮ
６，ＣＮ８）の温度ＴＣＮ（例として角部ＣＮ２の温度
ＴＣＮ２）については、下記（１）式によって算出す
る。
ＴＣＮ２＝（Ｔ11＋Ｔ12）／２ ・・・・・・・・・・・・・（１）
また、４個の対応エリアＲＥijに接する角部ＣＮ（ＣＮ
５）の温度ＴＣＮ５については、下記（２）式によって
算出する。
ＴＣＮ５＝（Ｔ11＋Ｔ12＋Ｔ21＋Ｔ22）／４ ・・・・・（２）
一方、１個の対応エリアＲＥijにのみ接する角部ＣＮの
温度ＴＣＮについては、対応エリアＲＥijの温度Ｔijと
する。例えば、角部ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ３，ＣＮ７，Ｃ
Ｎ９）の温度ＴＣＮ（例として角部ＣＮ１の温度ＴＣＮ
１）は、下記（３）式によって算出する。
ＴＣＮ１＝Ｔ11 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）Therefore, first, the temperatures of the corresponding areas REij which are in contact with each other (any one or more of T11 to T22)
Are averaged to calculate the temperature TCN of the corner portion CN in contact with the corresponding area REij. For example, corners (CN2, CN4, CN) contacting two corresponding areas REij
6, the temperature TCN of CN8) (for example, the temperature TCN2 of the corner portion CN2) is calculated by the following equation (1). TCN2 = (T11 + T12) / 2 (1) In addition, the corner portion CN (CN (CN) contacting the four corresponding areas REij
The temperature TCN5 of 5) is calculated by the following equation (2). TCN5 = (T11 + T12 + T21 + T22) / 4 (2) On the other hand, the temperature TCN of the corner portion CN contacting only one corresponding area REij is the temperature Tij of the corresponding area REij. For example, the corner portion CN (CN1, CN3, CN7, C
N9) temperature TCN (for example, the temperature TCN of the corner portion CN1)
1) is calculated by the following equation (3). TCN1 = T11 (3)
【００１８】次いで、表示制御部４は、各対応エリアＲ
Ｅをそれぞれ４個に均等分割して形成される１６個の分
割エリアＲＤ11a ，ＲＤ11b ，ＲＤ11c ，ＲＤ11d ，Ｒ
Ｄ12a ，・・・，ＲＤ21d ，ＲＤ22a ，ＲＤ22b ，ＲＤ
22c ，ＲＤ22d についての各演算温度ＣＴ11a ，ＣＴ11
b ，ＣＴ11c ，ＣＴ11d ，ＣＴ12a ，・・・，ＣＴ21d
，ＣＴ22a ，ＣＴ22b ，ＣＴ22c ，ＣＴ22d をそれぞ
れ演算する（演算温度算出ステップ）。具体的には、上
記各温度設定ステップによる処理、および角部温度設定
ステップによる処理によって、各分割エリアＲＤijにお
ける中心点（Ｘ11〜Ｘ22のいずれか）に対して斜めに対
向する各角部ＣＮの各温度ＴＣＮを既に算出しているた
め、この角部ＣＮの温度ＴＣＮと中心点の（Ｘ11〜Ｘ22
のいずれか）温度（Ｔ11〜Ｔ22のいずれか）とで平均化
して演算温度ＣＴijを算出する。例えば、分割エリアＲ
Ｄ11a では、角部ＣＮ１および中心点Ｘ11の各温度ＴＣ
Ｎ１，Ｔ11が算出されているため、分割エリアＲＤ11a
の演算温度ＣＴ11a は、下記の式に従い、分割エリアＲ
Ｄ11a における角部ＣＮ１および中心点Ｘ11の各温度Ｔ
ＣＮ１，Ｔ11を平均化して算出する。
ＣＴ11a ＝（ＴＣＮ１＋Ｔ11）／２
ここで、（３）式を代入することにより、演算温度ＣＴ
11a は下記の式で表される。
また、例えば、分割エリアＲＤ11d の演算温度ＣＴ11d
は、下記の式に従い、分割エリアＲＤ11d における角部
ＣＮ５および中心点Ｘ11の各温度ＴＣＮ５，Ｔ11を平均
化して算出する。
ＣＴ11d ＝（ＴＣＮ５＋Ｔ11）／２
ここで、（２）式を代入することにより、演算温度ＣＴ
11d は下記の式で表される。
ＣＴ11d ＝（（Ｔ11＋Ｔ12＋Ｔ21＋Ｔ22）／４＋Ｔ11）
／２Next, the display control unit 4 causes each corresponding area R
16 divided areas RD11a, RD11b, RD11c, RD11d, R formed by equally dividing E into four
D12a, ..., RD21d, RD22a, RD22b, RD
Calculation temperatures CT11a and CT11 for 22c and RD22d
b, CT11c, CT11d, CT12a, ..., CT21d
, CT22a, CT22b, CT22c, CT22d are respectively calculated (calculation temperature calculation step). Specifically, by the processing in each temperature setting step and the processing in the corner temperature setting step, each corner portion CN diagonally opposed to the center point (one of X11 to X22) in each divided area RDij is Since each temperature TCN has already been calculated, the temperature TCN of this corner portion CN and (X11 to X22
(Any of the above) and the temperature (any of T11 to T22) are averaged to calculate the calculated temperature CTij. For example, divided area R
At D11a, each temperature TC of the corner portion CN1 and the center point X11
Since N1 and T11 have been calculated, the divided area RD11a
The calculated temperature CT11a of the divided area R is calculated according to the following formula.
Each temperature T of the corner portion CN1 and the center point X11 at D11a
It is calculated by averaging CN1 and T11. CT11a = (TCN1 + T11) / 2 Here, by substituting the equation (3), the calculated temperature CT
11a is represented by the following formula. Further, for example, the calculated temperature CT11d of the divided area RD11d
Is calculated by averaging the temperatures TCN5 and T11 of the corner portion CN5 and the center point X11 in the divided area RD11d according to the following formula. CT11d = (TCN5 + T11) / 2 Here, by substituting the equation (2), the calculated temperature CT
11d is represented by the following formula. CT11d = ((T11 + T12 + T21 + T22) / 4 + T11)
/ 2
【００１９】次に、表示制御部４は、色、階調、大きさ
および形状の少なくともいずれかを各演算温度ＣＴijに
対応させて異ならせた温度表示マークＭを各分割エリア
ＲＤij毎に生成すると共に、生成した温度表示マークＭ
を各分割エリアＲＤijに対応させて２次元配列すること
によって温度分布表示１２を生成する（温度分布表示生
成処理）。具体的には、例えば、表示制御部４は、図４
に示すように、各分割エリアＲＤij毎に、方形の分割エ
リアＲＤijよりも若干小さな方形枠画像であって、その
表示色を各演算温度ＣＴijに対応させた温度表示マーク
Ｍを生成すると共に、生成した各温度表示マークＭを各
分割エリアＲＤijの配置に対応させて２次元配列するこ
とによって温度分布表示１２を生成する。なお、同図で
は、温度表示マークＭの表示色の違いを線の太さによっ
て概念的に図示している。Next, the display control unit 4 generates, for each divided area RDij, a temperature display mark M in which at least one of color, gradation, size and shape is made to correspond to each calculated temperature CTij. Together with the generated temperature display mark M
Are arranged in a two-dimensional manner corresponding to each divided area RDij to generate the temperature distribution display 12 (temperature distribution display generation processing). Specifically, for example, the display control unit 4 is configured as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a temperature display mark M, which is a rectangular frame image slightly smaller than the rectangular divided area RDij and whose display color corresponds to each calculated temperature CTij, is generated and generated. The temperature distribution display 12 is generated by two-dimensionally arranging the respective temperature display marks M corresponding to the arrangement of the divided areas RDij. In the figure, the difference in display color of the temperature display mark M is conceptually illustrated by the thickness of the line.
【００２０】次に、この２次元放射温度計１による温度
計測動作について、図面を参照して説明する。Next, the temperature measuring operation by the two-dimensional radiation thermometer 1 will be described with reference to the drawings.
【００２１】例えば、図６に示すように、壁２１および
球状体２２を計測対象体とする温度計測を実行する際に
は、まず、撮像部３が壁２１に向くように２次元放射温
度計１を移動させる。この際に、撮像部３が、撮像した
計測エリアＡ内の計測対象体に関する画像データＤｇを
生成して出力する。一方、温度検出部２は、計測エリア
Ａ内の各対応エリアＲＥijに含まれる計測対象体の温度
Ｔijをそれぞれ検出して、各温度Ｔijを示す計測温度デ
ータＤｔを表示制御部４に出力する。次いで、表示制御
部４は、計測温度データＤｔを用いた上記の補間処理を
事項して各対応エリアＲＥij内の各分割エリアＲＤijに
ついての演算温度ＣＴijを演算する。また、表示制御部
４は、各演算温度ＣＴijに基づいて各分割エリアＲＤij
毎に温度表示マークＭを生成して温度分布表示１２を生
成すると共に、生成した温度分布表示１２を撮像部３に
よって出力された画像データＤｇに基づく画像１１に重
ね合わせて計測結果画像Ｇを生成し、図５に示すように
表示部５に表示させる。なお、同図では、温度表示マー
クＭの表示色の違いを線の太さによって概念的に図示し
ている。For example, as shown in FIG. 6, when performing temperature measurement using the wall 21 and the spherical body 22 as the measurement object, first, the two-dimensional radiation thermometer so that the image pickup unit 3 faces the wall 21. Move 1 At this time, the imaging unit 3 generates and outputs image data Dg regarding the imaged measurement target object in the measurement area A. On the other hand, the temperature detection unit 2 detects the temperature Tij of the measurement object included in each corresponding area REij in the measurement area A, and outputs the measured temperature data Dt indicating each temperature Tij to the display control unit 4. Next, the display control unit 4 calculates the calculated temperature CTij for each divided area RDij in each corresponding area REij, subjecting the above-mentioned interpolation processing using the measured temperature data Dt. In addition, the display control unit 4 determines each divided area RDij based on each calculated temperature CTij.
The temperature display mark M is generated for each time to generate the temperature distribution display 12, and the generated temperature distribution display 12 is superimposed on the image 11 based on the image data Dg output by the imaging unit 3 to generate the measurement result image G. Then, it is displayed on the display unit 5 as shown in FIG. In the figure, the difference in display color of the temperature display mark M is conceptually illustrated by the thickness of the line.
【００２２】このように、この２次元放射温度計１によ
れば、表示制御部４が、温度検出部２によって出力され
た各対応エリアＲＥij毎の温度Ｔijを用いて各対応エリ
アＲＥij内の各分割エリアＲＤijに対する演算温度ＣＴ
ijを演算すると共に、この演算温度ＣＴijに基づいて温
度分布表示１２を生成することにより、温度検出部２内
の赤外線センサＳＥijの数に対して少なくとも２倍以上
の数の温度表示マークＭを計測結果画像Ｇ中に表示させ
ることができる。このため、赤外線センサＳＥijの増加
に起因するコストアップを招くことなく、計測エリアＡ
内の２次元温度分布を一層滑らかに表示させることがで
きる。As described above, according to the two-dimensional radiation thermometer 1, the display control unit 4 uses the temperatures Tij for each corresponding area REij output by the temperature detecting unit 2 in each corresponding area REij. Computed temperature CT for divided area RDij
ij is calculated and the temperature distribution display 12 is generated based on the calculated temperature CTij, thereby measuring at least twice as many temperature display marks M as the number of infrared sensors SEij in the temperature detection unit 2. It can be displayed in the result image G. Therefore, the measurement area A can be increased without increasing the cost due to the increase of the infrared sensors SEij.
The two-dimensional temperature distribution in the inside can be displayed more smoothly.
【００２３】なお、本発明は、上述した本発明の実施の
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、各対応エリアＲＥijの分割数を値４とし
たが、２以上の分割数である限り、任意の数に規定する
ことができる。また、計測した温度Ｔijに基づいて各分
割エリアＲＤijの演算温度ＣＴijを演算する際に、平均
化による補間処理を採用した例について説明したが、例
えば検出した温度Ｔijに重みを付けた補間処理を採用し
てもよい。また、各分割エリアＲＤij毎に表示させる温
度表示マークＭとして、各演算温度ＣＴijに対応させて
その表示色を変えた方形枠画像を用いたが、方形枠画像
に変えて円形枠画像や多角形枠画像を採用することがで
きるし、枠画像の内部を塗りつぶした画像を採用するこ
ともできる。また、温度表示マークＭは、各演算温度Ｃ
Ｔijに対応してその表示色を変える構成に代えて、その
表示階調、大きさ、および形状の少なくともいずれか１
つ以上を変える構成を採用することもできる。この構成
は、表示部５がモノクロ液晶である場合に特に有効であ
り、計測エリアＡ内の２次元温度分布を正確に認識させ
ることができる。また、各対応エリアＲＥijは、計測エ
リアＡ内をマトリックス状に分割した構成に代えて、千
鳥状等に分割して構成することもできる。同様にして、
各分割エリアＲＤijも、各対応エリアＲＥij内をマトリ
ックス状に分割した構成に代えて、千鳥状等に分割して
構成することもできる。The present invention is not limited to the configuration shown in the above-mentioned embodiment of the present invention. For example, although the number of divisions of each corresponding area REij is set to 4 in the embodiment of the present invention, any number can be defined as long as the number of divisions is 2 or more. Further, although an example in which interpolation processing by averaging is adopted when calculating the calculation temperature CTij of each divided area RDij based on the measured temperature Tij has been described, for example, interpolation processing by weighting the detected temperature Tij is performed. May be adopted. Further, as the temperature display mark M displayed for each divided area RDij, a rectangular frame image whose display color is changed corresponding to each calculated temperature CTij is used, but a circular frame image or a polygonal image is used instead of the rectangular frame image. A frame image can be adopted, or an image in which the inside of the frame image is filled can be adopted. Further, the temperature display mark M indicates that each calculated temperature C
Instead of changing the display color corresponding to Tij, at least one of the display gradation, size, and shape is used.
It is also possible to adopt a configuration that changes one or more. This configuration is particularly effective when the display unit 5 is a monochrome liquid crystal, and the two-dimensional temperature distribution in the measurement area A can be accurately recognized. Further, each corresponding area REij can be configured by dividing the measurement area A into a staggered pattern instead of the matrix configuration. Similarly,
Each of the divided areas RDij can also be configured by dividing the corresponding area REij into a staggered pattern instead of the matrix.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の２次元放
射温度計によれば、表示制御部が、各対応エリアを複数
にそれぞれ分割した各分割エリアの各温度を各対応エリ
ア温度を用いた補間処理によって演算すると共に演算し
た各分割エリアの各温度に基づいて温度分布表示を表示
部に表示させることにより、従来の２次元放射温度計と
同じ非接触型温度検出センサの数で温度検出部を構成し
たとしても、より多くの温度表示マークを表示部に表示
させることができる結果、非接触型温度検出センサの増
加に起因するコストアップを招くことなく、計測エリア
内の２次元温度分布を一層滑らかに表示することができ
る。As described above, according to the two-dimensional radiation thermometer according to the first aspect, the display control unit determines each temperature of each divided area obtained by dividing each corresponding area into a plurality of corresponding area temperatures. The temperature distribution is displayed on the display unit based on each temperature of each divided area calculated by the interpolation processing used, so that the temperature can be controlled by the same number of non-contact temperature detection sensors as the conventional two-dimensional radiation thermometer. Even if the detection unit is configured, more temperature display marks can be displayed on the display unit. As a result, the two-dimensional temperature in the measurement area can be increased without increasing the cost due to the increase in the non-contact temperature detection sensor. The distribution can be displayed more smoothly.
【００２５】また、請求項２記載の２次元放射温度計に
よれば、簡易な手法でありながら、計測エリア内の２次
元温度分布を確実に滑らかに表示することができる。According to the two-dimensional radiation thermometer of the second aspect, it is possible to reliably and smoothly display the two-dimensional temperature distribution in the measurement area while using a simple method.
【００２６】また、請求項３記載の２次元放射温度計に
よれば、計測エリア内を撮像する撮像部を備え、表示制
御部が撮像部によって撮像された画像と温度分布表示と
を重ね合わせて表示部に表示させることにより、計測エ
リア内における計測対象体の各部位の温度をオペレータ
に正しく認識させることができる。According to the two-dimensional radiation thermometer of the third aspect, an image pickup unit for picking up an image of the inside of the measurement area is provided, and the display control unit superimposes the image picked up by the image pickup unit and the temperature distribution display. By displaying the temperature on the display unit, the operator can correctly recognize the temperature of each part of the measurement object in the measurement area.
【００２７】さらに、請求項４記載の２次元放射温度計
によれば、表示制御部が、表示色、階調、表示サイズお
よび表示形状の少なくともいずれかを各分割エリアの各
温度に応じて異ならせた温度表示マークを各分割エリア
に対応させて温度分布表示として表示部に表示させるこ
とにより、例えば数値による温度表示と比較して、計測
対象体の各部位の温度分布を直感的に認識させることが
できる。Further, in the two-dimensional radiation thermometer according to the fourth aspect, the display control unit determines that at least one of the display color, the gradation, the display size, and the display shape differs depending on each temperature of each divided area. By displaying the displayed temperature display mark on the display unit as a temperature distribution display corresponding to each divided area, for example, the temperature distribution of each part of the measurement object can be intuitively recognized as compared with the numerical temperature display. be able to.
【図１】本発明の実施の形態に係る２次元放射温度計１
の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a two-dimensional radiation thermometer 1 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of FIG.
【図２】センサアレイ２ａにおける８行８列で２次元配
列した赤外線センサＳＥij、計測エリアＡ内の各対応エ
リアＲＥij、および各対応エリアＲＥij内の各分割エリ
アＲＤijの対応関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between infrared sensors SEij two-dimensionally arranged in eight rows and eight columns in the sensor array 2a, corresponding areas REij in the measurement area A, and divided areas RDij in the corresponding areas REij. is there.
【図３】センサアレイ２ａにおける２行２列で２次元配
列した赤外線センサＳＥij、計測エリアＡ内の各対応エ
リアＲＥij、および各対応エリアＲＥij内の各分割エリ
アＲＤijの関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between infrared sensors SEij two-dimensionally arranged in two rows and two columns in the sensor array 2a, corresponding areas REij in the measurement area A, and divided areas RDij in the corresponding areas REij. .
【図４】図３に示す計測エリアＡを計測対象として、温
度検出部２によって検出された温度Ｔijを用いて演算し
た演算温度ＣＴijに基づいて生成した温度分布表示１２
を示す説明図である。FIG. 4 is a temperature distribution display 12 generated based on a calculated temperature CTij calculated by using a temperature Tij detected by a temperature detection unit 2 in a measurement area A shown in FIG.
FIG.
【図５】表示部５に表示される計測結果画像Ｇの一例を
示す表示画面図である。5 is a display screen diagram showing an example of a measurement result image G displayed on the display unit 5. FIG.
【図６】本発明の実施の形態に係る２次元放射温度計１
および従来の２次元放射温度計５１の使用状態を示す斜
視図である。FIG. 6 is a two-dimensional radiation thermometer 1 according to the embodiment of the present invention.
It is a perspective view which shows the use condition of the conventional two-dimensional radiation thermometer 51.
【図７】従来の２次元放射温度計５１によって表示され
る計測結果画像Ｇの一例を示す表示画面図である。FIG. 7 is a display screen diagram showing an example of a measurement result image G displayed by a conventional two-dimensional radiation thermometer 51.
１ ２次元放射温度計 ２ 温度検出部 ２ａ センサアレイ ２ｂ 光学系 ２ｃ 信号処理回路 ３ 撮像部 ４ 表示制御部 ５ 表示部 １１ 画像 １２ 温度分布画像 ２１ 壁 ２２ 球状体 Ａ 計測エリア Ｍ 温度表示マーク ＳＥij 赤外線センサ ＲＥij 対応エリア ＲＤij 分割エリア One-dimensional radiation thermometer 2 Temperature detector 2a sensor array 2b Optical system 2c signal processing circuit 3 Imaging unit 4 Display control unit 5 Display 11 images 12 Temperature distribution image 21 wall 22 Spherical body A measurement area M temperature display mark SEij infrared sensor REij compatible area RDij division area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G065 AA11 AB02 AB04 BA04 BA06 BA11 BA34 BC11 BC13 BC28 BD03 BE08 DA18 2G066 BA08 BA60 BC07 BC22 BC23 BC30 CA02 CA16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2G065 AA11 AB02 AB04 BA04 BA06 BA11 BA34 BC11 BC13 BC28 BD03 BE08 DA18 2G066 BA08 BA60 BC07 BC22 BC23 BC30 CA02 CA16
Claims (4)
計測エリア内において予め対応させられた対応エリアの
各対応エリア温度を個別的にそれぞれ検出する複数の非
接触型温度検出センサを有する温度検出部と、前記検出
された各対応エリア温度に基づいて前記計測エリアの温
度分布表示を表示部に表示させる表示制御部とを備えた
２次元放射温度計であって、 前記表示制御部は、前記各対応エリアを複数にそれぞれ
分割した各分割エリアの各温度を前記各対応エリア温度
を用いた補間処理によって演算すると共に当該演算した
各分割エリアの各温度に基づいて前記温度分布表示を前
記表示部に表示させる２次元放射温度計。1. A temperature detecting unit having a plurality of non-contact type temperature detecting sensors, which are arranged in a predetermined arrangement pattern and individually detect respective corresponding area temperatures of corresponding areas which are previously associated with each other in a measurement area. A two-dimensional radiation thermometer, comprising: a display control unit that displays a temperature distribution display of the measurement area on a display unit based on each detected corresponding area temperature; The temperature of each divided area obtained by dividing the corresponding area into a plurality is calculated by an interpolation process using the corresponding area temperature, and the temperature distribution display is displayed on the display unit based on the calculated temperature of each divided area. Two-dimensional radiation thermometer to display.
前記所定の配列パターンとしてマトリックス状に配列さ
れ、前記表示制御部は、前記各対応エリアとしての四角
形状エリアを四分割した前記各分割エリアに前記各温度
を対応させて前記温度分布表示を表示させ、前記補間処
理の際に、等価的に、前記四角形状エリアの各角部にお
ける各温度を、当該角部において互いに接するすべての
前記各四角形状エリアにおける前記各対応エリア温度の
加算値を当該すべての四角形状エリアの数で除算して求
めた後に、当該各角部を含む分割エリアの前記温度を当
該角部の温度と当該分割エリアに対応する前記対応エリ
ア温度とを平均化して求める請求項１記載の２次元放射
温度計。2. The plurality of non-contact temperature detection sensors,
Arranged in a matrix as the predetermined arrangement pattern, the display control unit displays the temperature distribution display by associating the respective temperatures with the respective divided areas obtained by dividing the square area as the corresponding areas into four. , At the time of the interpolation processing, equivalently, the respective temperatures at the respective corners of the rectangular area are calculated by adding the corresponding values of the respective corresponding area temperatures of all the rectangular areas contacting each other at the corners. The temperature of the divided area including each of the corners is obtained by dividing the temperature by the number of the rectangular areas and the temperature of the corresponding corner and the corresponding area temperature corresponding to the divided area are averaged. The two-dimensional radiation thermometer according to 1.
え、 前記表示制御部は、前記撮像部によって撮像された画像
と前記温度分布表示とを重ね合わせて前記表示部に表示
させる請求項１または２記載の２次元放射温度計。3. An image pickup unit for picking up an image of the inside of the measurement area, wherein the display control unit displays the image picked up by the image pickup unit and the temperature distribution display on the display unit in an overlapping manner. Alternatively, the two-dimensional radiation thermometer described in 2.
サイズおよび表示形状の少なくともいずれかを前記各分
割エリアの各温度に応じて異ならせた温度表示マークを
当該各分割エリアに対応させて前記温度分布表示として
前記表示部に表示させる請求項１から３のいずれかに記
載の２次元放射温度計。4. The display control unit corresponds to each divided area with a temperature display mark in which at least one of display color, gradation, display size and display shape is changed according to each temperature of each divided area. The two-dimensional radiation thermometer according to claim 1, wherein the two-dimensional radiation thermometer is displayed on the display unit as the temperature distribution display.
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