JP2005283214A - Display signal processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体から放射される熱、例えば遠赤外線などにより、熱線画像検出を行い、火災や人の存在などや物体の温度を検知する表示信号処理装置に関する。 The present invention relates to a display signal processing device that detects a heat ray image using heat radiated from an object, for example, far infrared rays, and detects the presence of a fire, a person, and the like, and the temperature of the object.
熱電対は、微小な人体が発する遠赤外線であっても、入射する遠赤外線を熱に変換し、熱を直接電気に変換するゼーベック効果を用いて、直流電圧を発生する装置である。 A thermocouple is a device that generates a direct-current voltage by using the Seebeck effect that converts incident far infrared rays into heat and directly converts heat into electricity even in the case of far infrared rays emitted from a minute human body.
上記のゼーベック効果とは、異種金属線の両端を接続し、その接点間の温度差を与えると熱起電力を生じる特性を言う。多数の熱電対を接続して出力電圧を高くしたものを熱電堆（サーモパイル）と言う。 The Seebeck effect is a characteristic that generates thermoelectromotive force when both ends of dissimilar metal wires are connected and a temperature difference between the contact points is given. A thermopile is one in which a large number of thermocouples are connected to increase the output voltage.
上記のサーモパイルを縦横に組み合わせて、一定領域エリアの熱の変化量を測定できる様にしたものを２次元サーモパイルアレイと言う。 A two-dimensional thermopile array is a combination of the above-described thermopile that can measure the amount of change in heat in a certain area by vertically and horizontally.
また、従来、２次元サーモパイルアレイは、電子レンジなどの天井面に装備され、温めたい被測定物の温度を、直接触れずに測定する装置として用いられている。 Conventionally, a two-dimensional thermopile array is installed on a ceiling surface of a microwave oven or the like, and is used as a device that measures the temperature of an object to be measured without touching it directly.
具体的には、電子レンジは、ターンテーブルを２次元サーモパイルアレイの測定エリアとし、ターンテーブルに乗せられた被測定物の温度分布を測定することが出来る。上記の技術は、参考文献１に記載されている。
Specifically, the microwave oven can measure the temperature distribution of an object to be measured placed on the turntable using the turntable as a measurement area of a two-dimensional thermopile array. The above technique is described in
また、上記の２次元サーモパイルアレイの技術は、人体検知の手法として取り入れられ、２次元サーモパイルアレイを内蔵した照明灯が提案されている。 Further, the above-described two-dimensional thermopile array technology has been adopted as a human body detection technique, and an illumination lamp incorporating a two-dimensional thermopile array has been proposed.
サーモパイルは熱の変化量で火災や人の存在を検出することが出来、表示信号処理装置として有用である。近年、サーモパイルは火災報知器や人体検出のセキュリティ装置としても、大変期待されている。人体検出の技術は、参考文献２に記載されている。
サーモパイルは、シリコン基板上にＰ型とＮ型を対にしたポリシリコンからなる。そして、サーモパイルは、基板中央部真下に空洞部を形成することにより、温接点部の熱容量を非常に小さくした構造となっている。 The thermopile is made of polysilicon in which a P type and an N type are paired on a silicon substrate. The thermopile has a structure in which the heat capacity of the hot junction portion is extremely reduced by forming a hollow portion directly below the center of the substrate.
サーモパイルの動作原理は、赤外線を受光することにより発生した温接部の温度変化を、熱電対の起電力としている。上記の発生した起電力は非常に小さな電力であり、後段のアンプ（増幅器）により、数千倍程度に増幅する必要がある。 The thermopile operating principle uses the thermocouple electromotive force as the temperature change of the welded portion generated by receiving infrared rays. The generated electromotive force is very small and needs to be amplified several thousand times by a later-stage amplifier (amplifier).
サーモパイルで発生する起電力には、サーモパイルを読み出す為のシステムクロックから、ノイズが混入することがある。増幅率が大きい為、微小な熱電対の起電力にノイズが含まれた場合には、画面上に不必要なノイズとなって現れることがある。その結果、微小な熱電対の起電力の測定結果を基に動作する測定器は、表示された物体の認識が難しくなり、誤作動すると言った問題点があった。 The electromotive force generated in the thermopile may be mixed with noise from the system clock for reading the thermopile. Since the amplification factor is large, if noise is included in the electromotive force of a small thermocouple, it may appear as unnecessary noise on the screen. As a result, the measuring device that operates based on the measurement result of the electromotive force of the minute thermocouple has a problem that it becomes difficult to recognize the displayed object and malfunctions.
本発明に係る主たる発明は、行方向と列方向に配置された複数の受光ユニットを備える受光部を有し、前記複数の受光ユニット中の第１ユニットから検出される第１の検出信号と、前記第１ユニットに隣接する複数の受光ユニットから検出される複数の検出信号とから平均値を求め、該平均値を前記第１ユニットの検出信号に置き換えることを特徴とする。 A main invention according to the present invention includes a light receiving unit including a plurality of light receiving units arranged in a row direction and a column direction, and a first detection signal detected from a first unit in the plurality of light receiving units; An average value is obtained from a plurality of detection signals detected from a plurality of light receiving units adjacent to the first unit, and the average value is replaced with a detection signal of the first unit.
また、本発明の他の特徴は、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。 Further, other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of the present specification.
本発明によれば、行方向と列方向に配置された複数の受光ユニットを備える受光部を有し、自身の受光ユニットから検出される検出信号と、周囲の受光ユニットから検出される検出信号とから平均値を求める。 According to the present invention, the light receiving unit having a plurality of light receiving units arranged in the row direction and the column direction, the detection signal detected from its own light receiving unit, and the detection signal detected from the surrounding light receiving units, The average value is obtained from
前記平均値を前記自身の検出された検出信号に置き換えることにより、周囲の値と大きく異なる前記ユニット毎に発生したノイズを軽減することができるといった利点があげられる。 By replacing the average value with the detection signal detected by itself, there is an advantage that noise generated for each unit greatly different from the surrounding values can be reduced.
また、自身の受光ユニットから検出される検出信号を重み付けすることで、平滑化の悪影響を防ぎ、ノイズを軽減できるといった利点があげられる。 Further, by weighting the detection signal detected from its own light receiving unit, there is an advantage that the adverse effect of smoothing can be prevented and noise can be reduced.
また、熱線探知器に用いることにより、精度の良い火災報知器や人体検出のセキュリティ装置を作成できるといった利点があげられる。 Moreover, by using it for a heat ray detector, there is an advantage that a highly accurate fire alarm or a human body detection security device can be created.
本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。図１は本発明の表示信号処理装置を示すブロック図である。同図に示す表示信号処理装置において、サーモパイル型遠赤外線エリアセンサ１は、内部に２次元サーモパイルアレイ２、スキャン回路３、温度センサデバイス４を有している。
Details of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a display signal processing apparatus of the present invention. In the display signal processing apparatus shown in FIG. 1, a thermopile far
被探知領域５は、温度測定を行いターゲットとなる領域を示している。
被探知領域５はレンズ６を通じて、サーモパイル型遠赤外線エリアセンサ１の内部に縮小して取り込まれる。２次元サーモパイルアレイ２は、レンズ６によって縮小された被探知領域５を３２（縦）×３２（横）に分割されたエリア毎に、遠赤外線の量を比例した微弱の起電力を得る。
The detected
The detected
上記微弱の起電力を基に、２次元サーモパイルアレイ２は、被探知領域５のエリア毎の温度情報を取得することが出来る。
Based on the weak electromotive force, the two-
実際に２次元サーモパイルアレイ２が得た被探知領域５のエリア毎の温度情報は、被探知領域５との２次元サーモパイルアレイ２自身との温度差である。２次元サーモパイルアレイ２は、各分割された被探知領域５のエリア毎に、自身との温度差のみを知ることが出来る。
The temperature information for each area of the
２次元サーモパイルアレイ２自身の温度は、温度センサデバイス４によって、測定することが出来る。
The temperature of the two-
従って、マイコン９は、温度センサデバイス４からの温度情報に２次元サーモパイルアレイ２で得た被探知領域５のエリア毎の温度情報を演算することで、被探知領域５の３２（縦）×３２（横）に分割されたエリア毎の絶対温度情報を得ることが出来る。
Accordingly, the
サーモパイル型遠赤外線エリアセンサ１に内蔵されたスキャン回路３は、外部からクロック信号とリセット信号が入力されている。スキャン回路３は、リセット信号が来る毎に、スキャン回路３の内部に搭載されたカウンタの値を初期化し、ゼロに戻す。
The
上記スキャン回路３の内部に搭載されたカウンタは、入力されるクロック信号の立ち上がりに同期して、カウンタの値は一つづつ増加して行く。
The counter mounted in the
２次元サーモパイルアレイ２の３２（縦）×３２（横）で分割されたエリアは、上部左隅から順番にアドレスを所有している。スキャン回路３は、上記の一つづつ増加して行くカウントの値を利用して、２次元サーモパイルアレイ２に振られたアドレス値を２次元サーモパイルアレイ２に順番に出力して行く。
The area divided by 32 (vertical) × 32 (horizontal) of the two-
上記のアドレスを受けた２次元サーモパイルアレイ２は、順次対応するエリア毎に取得された温度差の情報を電位差（電圧）として出力する。
The two-
上記の電位差は、サーモパイル型遠赤外線エリアセンサ１の出力端子であるＰ端子、Ｎ端子から出力される。Ｐ端子はＰチャネル端子で極性はプラスを意味し、Ｎ端子はＮチャンネル端子で極性はマイナスを意味している。
The above-described potential difference is output from the P terminal and the N terminal that are output terminals of the thermopile far-
サーモパイル型遠赤外線エリアセンサ１から出力されたＰ端子、Ｎ端子は、アンプ７に入力される。アンプ７は差分増幅回路となっており、Ｐ端子とＮ端子の電位差に応じて、
電位差を増幅してアンプ７から出力信号として出力する。
The P terminal and N terminal output from the thermopile far
The potential difference is amplified and output from the
２次元サーモパイルアレイ２で発生する起電力は微弱のため、アンプ７では高倍率で増幅する必要がある。
Since the electromotive force generated in the two-
本実施例のアンプ７は、Ｐ端子のＮ端子の電位差を約数千倍に増幅し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８へ出力される。
The
ＬＰＦ８は、抵抗とコンデンサから構成されるローパスフィルタである。ＬＰＦ８は、アンプ７で増幅された電位差に含まれる信号のうち、急激に高くなるノイズ成分を平滑化し、マイコン９内部の１２ビットＡ／Ｄコンバータ１０に出力する。
The
１２ビットＡ／Ｄコンバータ１０は、ＬＰＦ８から入力されたアナログ信号を、１２ビットのデジタルデータに変換する。
The 12-bit A /
また、温度センサデバイス４は、２次元サーモパイルアレイ２自身の温度情報を電位差として出力する。
Further, the
２次元サーモパイルアレイ２自身の温度情報は、１２ビットＡ／Ｄコンバータ１１に入力され、１２ビットＡ／Ｄコンバータ１１により、１２ビットのデジタルデータに変換される。
The temperature information of the two-
ＣＰＵ１２は、１２ビットＡ／Ｄコンバータ１１からの２次元サーモパイルアレイ２自身の温度情報と、１２ビットＡ／Ｄコンバータ１０からの各分割されたエリア毎の２次元サーモパイルアレイ２との温度差を示す電圧出力を演算して、３２（縦）×３２（横）に分割されたエリア毎の温度情報の絶対値を得る。
The
更に、ＣＰＵ１２はエリア毎の温度情報の絶対値を、ＣＰＵバスを介して、ＳＲＡＭ１（１４）に記憶させる。
Further, the
被検知領域５の温度測定は１秒間に３回程測定され、ＳＲＡＭ１（１４）には、過去３回の測定結果が記憶されている。ＳＲＡＭ１（１４）は、随時、新しく温度測定される毎に、一番古い測定結果が消去され、更新され続けている。
The temperature of the
また、１回に測定される３２×３２のエリア毎の温度情報は、１フレームと呼ばれており、１つの情報単位として、まとめて処理される。 Further, the temperature information for each 32 × 32 area measured at one time is called one frame and is collectively processed as one information unit.
ＳＲＡＭ１（１４）に記憶されたエリア毎の温度情報の絶対値は、ＬＰＦ８により非常に大きなノイズ成分は除去されているが、まだ多くのノイズ成分を含んでいることがある。
The absolute value of the temperature information for each area stored in the SRAM 1 (14) has a very large noise component removed by the
更にＣＰＵ１２は、ＳＲＡＭ１（１４）に含まれたノイズ成分を軽減するため、ＰＲＯＭ１３に記憶されたプログラムに基づき、ノイズ成分を軽減する。
Further, the
プログラムに基づきノイズ成分を軽減する手法は、一般的にデジタルフィルタと呼ばれており、ＰＲＯＭ１３に記憶された内容を変更するだけで、フィルタ特性を調整できると言った利便性を有している。ＰＲＯＭ１３に記憶されたプログラムは、図２のフローチャートに示される。
The technique for reducing the noise component based on the program is generally called a digital filter, and has the convenience that the filter characteristics can be adjusted simply by changing the contents stored in the
ＰＲＯＭ１３に記憶されたフローチャートの詳細を図２に従って説明する。
Details of the flowchart stored in the
ＣＰＵ１２は、ＳＲＡＭ１（１４）から、ＣＰＵバスを介して１フレームのエリア情報を取り込む。（Ｓ１００）
１フレーム単位で処理する理由は、仮に分割されたエリア毎にエリア情報を処理した場合には、ＣＰＵ１２は頻繁にＳＲＡＭ１（１４）にアクセスする必要に迫られ、ＣＰＵバスに過度の負担がかかるためである。
The
The reason for processing in units of one frame is that when area information is processed for each divided area, the
１フレームの先頭の３×３の９画素を選択し、９画素の平均値を算出する。（Ｓ２００）
３×３の９画素の真中のエリア情報をＳ２００で求めた平均値に変換し、ＳＲＡＭ２（１５）へ書き込む。（Ｓ３００）
全画素が終了したか、判別する。（Ｓ４００）
全画素が終了していない場合（Ｓ４００：ＮＯ）、次の３×３の９画素を選択する。（Ｓ５００）
全画素が終了した場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、処理は終了する。
The top 3 × 3 9 pixels of one frame are selected, and the average value of 9 pixels is calculated. (S200)
The area information in the middle of the 3 × 3 9 pixels is converted into the average value obtained in S200 and written to the SRAM 2 (15). (S300)
It is determined whether all pixels have been completed. (S400)
If all the pixels have not been completed (S400: NO), the next 3 × 3 9 pixels are selected. (S500)
When all the pixels are finished (S400: YES), the process is finished.
Ｓ２００とＳ３００の動作については、具体的に図３を用いて説明する。
３２×３２のエリア情報（１フレーム）から、先頭の３×３の９画素を選択する。
The operations of S200 and S300 will be specifically described with reference to FIG.
The top 3 × 3 9 pixels are selected from the 32 × 32 area information (one frame).
３×３の９画素のうち、１段目左隅から１エリア、２エリア、３エリアとなり、２段目左隅から、４エリア、５エリア、６エリアとなり、３段目左隅から、７エリア、８エリア、９エリアとなる。 Out of 9 pixels of 3 × 3, the left corner of the first row is 1 area, 2 areas, and 3 areas, the left corner of the second row is 4 areas, 5 areas, and 6 areas. There are 9 areas.
従って、真中は５エリアとなる。５エリアのエリア情報は、１エリアから４エリア及び、６エリアから９エリアのエリア情報を基に補正されることになる。図３の例では、エリア情報は、エリア毎の温度を示す電圧データであり、５エリアのエリア情報は、１０と他のエリアのエリア情報と比較して、ずば抜けて高いことが分かる。 Therefore, there are 5 areas in the middle. The area information of 5 areas is corrected based on the area information of 1 area to 4 areas and 6 area to 9 areas. In the example of FIG. 3, the area information is voltage data indicating the temperature for each area, and it can be seen that the area information of 5 areas is far higher than the area information of 10 and other areas.
温度の変化を測定する今回の熱線探知器の場合は、隣り合う周囲のエリアと、極端に異なる値を取ることは考え難い。従って、隣り合うエリア毎の温度を示す電圧データが極端に異なる場合は、ノイズが混入としたと考えるのが一般的である。 In the case of the present heat ray detector that measures the change in temperature, it is difficult to think of taking an extremely different value from the adjacent surrounding area. Therefore, when voltage data indicating the temperature of each adjacent area is extremely different, it is generally considered that noise is mixed.
図３の処理では、１エリアから９エリアまでのエリア情報から平均値を求める。 図３で示された１段目左隅から１エリア、２エリア、３エリアとなり、２段目左隅から、４エリア、５エリア、６エリアとなり、３段目左隅から、７エリア、８エリア、９エリアとなる。 In the process of FIG. 3, an average value is obtained from area information from 1 area to 9 areas. From the left corner of the first stage shown in FIG. 3, it becomes 1 area, 2 areas, and 3 areas. From the left corner of the second stage, it becomes 4 areas, 5 areas, and 6 areas. From the left corner of the 3rd stage, 7 areas, 8 areas, and 9 areas. It becomes an area.
３２×３２のエリア情報（１フレーム）から、先頭の３×３の９画素を選択する。３×３の９画素のうち、従って、中央は５エリアとなる。５エリアのエリア情報は、１エリアから９エリアのエリア情報を足し、９で割って平均値を求める。
図３の１エリアの１、２エリアの１、３エリアの１、４エリア１、５エリア１０、６エリア２、７エリアの１、８エリアの２、９エリアの２を順次すべて足して、９で割って、平均値を求める。図３で示した数式から、９画素のすべてを足して、９で割ると、２．４になる。２．４は、少数第１位を四捨五入して、２となる。従って、図３で示されたエリア１〜エリア９に示された３×３の９画素の平均値は、２となる。図３で示された５エリアの１０は、求められた平均値２に、置き換えられる。
The top 3 × 3 9 pixels are selected from the 32 × 32 area information (one frame). Of the 9 pixels of 3 × 3, therefore, the center is 5 areas. The area information of 5 areas is obtained by adding the area information of 1 area to 9 areas and dividing by 9 to obtain an average value.
In FIG. 3, 1
５エリアの情報を平均値である２に変更することで、５エリアに混入した１０というノイズを軽減することが出来る。 By changing the information of 5 areas to 2 which is an average value, the noise of 10 mixed in 5 areas can be reduced.
変更されたエリア情報を書き込むのはＳＲＡＭ２（１５）であり、実際に測定したエリア情報が記憶されたＳＲＡＭ１（１４）はそのままとする。 The changed area information is written in the SRAM 2 (15), and the SRAM 1 (14) in which the actually measured area information is stored is left as it is.
これら上記の一連処理は、画面左上部の隅の３×３の９画素から、並行に１つづつ右に異動して行く。左上部の隅から右上部の隅まで終えたら、先ほどの画面左上部の１行下に移り、同様に並行に１つづつ右に異動して行く。順次、１行づつ下に移動して行き、画面の最終段に到達し終了する。 These series of processes are shifted from the 3 × 3 9 pixels at the upper left corner of the screen to the right one by one in parallel. When you finish from the upper left corner to the upper right corner, move down one line in the upper left corner of the screen and move to the right one by one in parallel. Sequentially, it moves down by one line, reaches the last stage of the screen and ends.
また、一連の３×３の９画素から、９画素の中央の値を９画素の平均値に修正する手法は、画面の外側のエリア情報を修正することは出来ない。画面の外側では、９画素の取得することが出来ないためである。従って、画面の外側については、ノイズを含むエリア情報となる。ノイズを含むエリア情報が好ましく無い場合には、画面全体３２×３２のエリア情報のうち、一番外側のエリア情報を棄てることになる。その場合には、画面３０×３０となり、画面自体が狭くなるというデメリットがある。 Further, the method of correcting the center value of 9 pixels from the series of 3 × 3 9 pixels to the average value of 9 pixels cannot correct the area information outside the screen. This is because 9 pixels cannot be acquired outside the screen. Therefore, the area outside the screen is area information including noise. When the area information including noise is not preferable, the outermost area information among the 32 × 32 area information of the entire screen is discarded. In that case, there is a demerit that the screen becomes 30 × 30 and the screen itself becomes narrow.
そこで、図４に示す手法において、画面外側についても、エリア情報を修正する。画面外側のエリア情報を修正する手法は２種類ある。 Therefore, in the method shown in FIG. 4, the area information is also corrected on the outside of the screen. There are two methods for correcting the area information outside the screen.
２種類ある制御のうち１は、４隅の制御であり、図４で示す様に２×２の４画素を選択する。２×２の４画素のうち、１段目左隅から１エリア、２エリアとなり、２段目左隅から、３エリア、４エリアとなる。エリア情報を修正するターゲットは、１エリアであり、１エリアのエリア情報を、２エリア、３エリア、４エリアのエリア情報を基に、補正を行う。 Of the two types of control, 1 is a four-corner control, and 2 × 2 four pixels are selected as shown in FIG. Among the 2 × 2 four pixels, the first stage left corner is one area and two areas, and the second stage left corner is three areas and four areas. The target for correcting the area information is one area, and the area information for one area is corrected based on the area information for two areas, three areas, and four areas.
１エリアの１０、２エリアの１、３エリアの１、４エリアの１を順次すべて足して、４で割って、平均値を求める。図４で示した数式から、１エリアから４エリアまでのエリア毎の温度を示す電圧をすべて足し、４で割ると、３．３になる。３．３は、少数第１位を四捨五入して、３となる。従って、図４で示された４隅の制御の式より、エリア１〜エリア４に示された２×２の４画素の平均値は、３となる。１エリアの１０は、求められた平均値３に、置き換えられる。画面４隅の１エリアに混入した１０をノイズとすると、画面４隅の１エリアに混入したノイズ１０は、３に軽減されている。
The average value is obtained by adding 10 in 1 area, 1 in 2 area, 1 in 3 area, 1 in 4 area, and 1 in 4 area, and dividing by 4. From the mathematical formula shown in FIG. 4, all the voltages indicating the temperatures for each area from 1 area to 4 areas are added and divided by 4, the result is 3.3. 3.3 is rounded to the first decimal place. Therefore, the average value of 4 pixels of 2 × 2 shown in
２種類ある制御の残り１は、画面外側の縁の制御であり、図４で示す様に２×３の６画素を選択する。２×３の６画素のうち、１段目左隅から１エリア、２エリア、３エリアとなり、２段目左隅から、４エリア、５エリア、６エリアとなる。エリア情報を修正するターゲットは、２エリアであり、２エリアのエリア情報を、１エリア、３エリア、４エリア、５エリア、６エリアのエリア情報を基に、補正を行う。 The remaining one of the two types of control is the control of the outer edge of the screen, and 2 × 3 6 pixels are selected as shown in FIG. Among the 2 × 3 6 pixels, the first-stage left corner is 1 area, 2 areas, and 3 areas, and the 2nd stage left corner is 4 areas, 5 areas, and 6 areas. The target for correcting the area information is two areas, and the area information of the two areas is corrected based on the area information of the first area, the third area, the fourth area, the fifth area, and the sixth area.
１エリアの１、２エリアの１０、３エリアの１、４エリア１、５エリア１、６エリア１を順次すべて足して、６で割って、平均値を求める。図４で示した数式から、１エリアから６エリアまでのエリア毎の温度を示す電圧をすべて足し、６で割ると、２．５になる。２．５は、少数第１位を四捨五入して、３となる。従って、図４で示された外側の隅の制御の式より、エリア１〜エリア６に示された２×３の６画素の平均値は、３となる。２エリアの１０は、求められた平均値３に、置き換えられる。画面外側の隅の２エリアに混入した１０をノイズとすると、画面外側の隅の２エリアに混入したノイズ１０は、３に軽減されている。
1 area, 1 area, 2 area, 10 area, 3 area area, 1 area area, 4 area area, 5 area area area, 1 area area, 6 area area area are all added together and divided by 6 to obtain the average value. From the mathematical formula shown in FIG. 4, adding all the voltages indicating the temperature for each area from 1 area to 6 areas and dividing by 6 gives 2.5. 2.5 is rounded to the first decimal place and becomes 3. Therefore, the average value of 2 × 3 6 pixels shown in
外側の縁の制御は、上端、下端では、図４に図示された様に２（縦）×３（横）の６画素になる。左端、右端では３（縦）×２（横）の６画素になる。左端、右端の３×２の６画素の制御は、上端、下端の場合と等しく、選択される６画素の縦と横のサイズが異なるだけである。 As shown in FIG. 4, the outer edge is controlled by 6 pixels of 2 (vertical) × 3 (horizontal) at the upper and lower ends. At the left end and the right end, there are 6 pixels of 3 (vertical) × 2 (horizontal). The control of 6 pixels of 3 × 2 at the left end and the right end is the same as the case of the upper end and the lower end, and only the vertical and horizontal sizes of the selected 6 pixels are different.
図３及び図４で示された具体的な手法を用いれば、画面の外側を含め、３２×３２のエリア情報（１フレーム）のすべてを補正したエリア情報が、ＳＲＡＭ２（１５）に用意されることになる。 If the specific method shown in FIGS. 3 and 4 is used, area information obtained by correcting all 32 × 32 area information (one frame) including the outside of the screen is prepared in the SRAM 2 (15). It will be.
ＳＲＡＭ１（１４）に記憶されたエリア情報をそのまま残す理由は、補正されたエリア情報を基に、補正を行うとエリア情報自体が崩れるためである。 The reason why the area information stored in the SRAM 1 (14) is left as it is is that the area information itself is destroyed when correction is performed based on the corrected area information.
例えば、被検知領域５に人がいる場合、境界線がはっきりせず、ぼやけることで、人の輪郭が特定できない不具合が発生する。
For example, when there is a person in the detected
境界線をはっきりと見るためには、補正したエリア情報を用いて補正することは好ましく無い。つまり、補正を繰り返すと、情報自体が崩れることを意味する。 In order to clearly see the boundary line, it is not preferable to perform correction using the corrected area information. That is, when correction is repeated, the information itself is destroyed.
上記のことから、安易に補正したエリア情報を基に補正することは望ましくない。そこで、ＳＲＡＭ１（１４）の同等のサイズが必要なＳＲＡＭ２（１５）を設け、ＳＲＡＭ１（１４）には測定されたエリア情報を残し、ＳＲＡＭ２（１５）には、補正されたエリア情報を記憶し、ＳＲＡＭ１（１４）とＳＲＡＭ２（１５）を区別している。 From the above, it is not desirable to make correction based on easily corrected area information. Therefore, an SRAM 2 (15) that requires an equivalent size of the SRAM 1 (14) is provided, the area information measured is left in the SRAM 1 (14), and the corrected area information is stored in the SRAM 2 (15). A distinction is made between SRAM1 (14) and SRAM2 (15).
図５は、重み付けすることにより、エリア情報を補正した場合の具体的な事例を示す。ノイズが混入されていない場合には、周囲のエリア情報を利用して平均値を求めると、情報の平滑化が行われる。例えば、３２×３２の画面上に、熱を発生する人が映し出された場合、周囲のエリア情報を利用して、平滑化することで、人と背景の境界線がハッキリしないなどの不具合が発生する。 FIG. 5 shows a specific example when area information is corrected by weighting. When noise is not mixed, smoothing of information is performed by obtaining an average value using surrounding area information. For example, when a person who generates heat is displayed on a 32 x 32 screen, smoothing using the surrounding area information causes problems such as the boundary line between the person and the background not clearing. To do.
図５において、２次元サーモパイルアレイ２で測定されたエリア情報は、ＳＲＡＭ１に記憶される。ＳＲＡＭ１に測定されたデータは、左側の１例のエリア情報が１であり、真中、右側の２列のエリア情報は１０である。
この場合、真中のエリア情報に記憶された１０は、ノイズでない正常な数値であると考えられる。
In FIG. 5, area information measured by the two-
In this case, 10 stored in the middle area information is considered to be a normal numerical value that is not noise.
例えば、左側と真中の列の間に、人と背景の境界線があると考えることが出来る。
図５（Ａ）重み付けなしの場合には、真中のエリア情報と周囲の８個のエリア情報をすべて足し９で割って、平均値７を求める。
測定されたエリア情報である１０を、平均値７に置き換えることになる。エリア情報が１０から７変更なると、本来はっきりしていた境界線が分かりづらくなる不具合が発生する。
For example, you can think of a person-background border between the left and middle columns.
In the case of no weighting in FIG. 5A, the middle area information and the surrounding eight area information are all added and divided by 9, and an
The measured
図５（Ｂ）自分自身だけ重み付けありの場合には、真中のエリア情報と周囲の８個のエリア情報で平均値を求める際に、自分自身のエリア情報を重み付けして、自分自身と周囲のエリア情報との平均を取ることで、図５（Ａ）平滑化の悪影響
を防ぐことが出来る。図５（Ｂ）では、自分自身を重み付けするために、自分自身を３回足す動作をおこなっている。自分自身を重み付けしたことで、平均値は８となる。図５（Ａ）では、７だったので、１改善していることが分かる。
FIG. 5 (B) When only oneself is weighted, when calculating the average value with the middle area information and the surrounding eight area information, weighting the area information of oneself, By taking the average with the area information, the adverse effect of the smoothing in FIG. 5A can be prevented. In FIG. 5B, an operation of adding itself three times is performed in order to weight itself. By weighting myself, the average value is 8. In FIG. 5A, since it was 7, it can be seen that it has improved by one.
図５（Ｃ−１）自分自身と上下左右に重み付けありの場合には、自分自身のエリア情報の他に、右上、右下、左上、左下に比べて、上下、左右のエリア情報を重み付けしている。境界線をはっきりさせるためには、斜めに接するエリア情報より、上下、左右に接するエリア情報を重み付けした方が良い場合がある。図５（Ｃ−１）では、自分自身のエリア情報を３回足し、上下左右のエリア情報も３回づつ足し、斜めに接するエリア情報に比べて、重み付けをしている。図５（Ｃ−１）の平均値は８であり、図５（Ａ）の７に対して、改善していることが分かる。 FIG. 5 (C-1) When there is weighting on itself and up / down / left / right, in addition to the area information on itself, the area information on the top / bottom / left / right is weighted compared to the upper right, lower right, upper left and lower left. ing. In order to clarify the boundary line, it may be better to weight the area information in contact with the top and bottom and the left and right rather than the area information in contact with the diagonal. In FIG. 5 (C-1), the area information of itself is added three times, the area information of the top, bottom, left, and right is also added three times, and is weighted compared to the area information that touches diagonally. The average value in FIG. 5C-1 is 8, and it can be seen that the average value is improved with respect to 7 in FIG.
また、図５の（Ｃ−２）自分自身と上下左右に重み付けありの場合には、自分自身のエリア情報を１番の優先順位として、上下左右のエリア情報を２番目の優先順位として、斜めに接するエリア情報を３番目の優先順位としている。 Also, in FIG. 5C-2, when there is weighting on itself and up / down / left / right, the area information of its own is set as the first priority, and the area information of up / down / left / right is set as the second priority. Area information in contact with is set as the third priority.
具体的には、自分自身のエリア情報を３回足し、上下左右のエリア情報を２回づつ足し、斜めに接するエリア情報はそのままとしている。図５（Ｃ−２）の平均値は８であり、図５（Ａ）の７に対して、改善していることが分かる。 Specifically, the area information of one's own area is added three times, the area information of the top, bottom, left, and right is added twice, and the area information that touches diagonally is left as it is. The average value of FIG. 5 (C-2) is 8, and it can be seen that the average value of 7 in FIG. 5 (A) is improved.
図５（Ｂ）、図５（Ｃ−１）、図５（Ｃ−２）で示した様に、自分自身及び、上下左右を重み付けすることで、ノイズの影響を軽減しつつ、平滑化の影響を防ぐことが出来る。 As shown in FIG. 5 (B), FIG. 5 (C-1), and FIG. 5 (C-2), weighting itself and up / down / left / right reduces the influence of noise while smoothing. The effect can be prevented.
また、図５（Ｂ）、図５（Ｃ−１）、図５（Ｃ−２）で示した重み付けは、２回〜３回であったが、それ以上、重み付けを増すと今度は、逆に、ノイズが混入した場合に、フィルタとしての機能が弱くなり、本来の目的を奏しない恐れがあり、重み付けの数値としては、２回〜３回が望ましい。 Further, the weights shown in FIGS. 5B, 5C-1 and 5C-2 were 2 to 3 times, but if the weight is further increased, the weight is reversed. In addition, when noise is mixed, the function as a filter may be weakened and the original purpose may not be achieved, and the weighting value is preferably 2 to 3 times.
また、図１のＳＲＡＭ１（１４）とＳＲＡＭ２（１５）は、個別に図示されている。ＣＰＵに用いられるメモリでは、一般的に全メモリをいくつかに区分して管理している。ＣＰＵからメモリへのアクセスが要求されると、メモリのアドレス情報などを基に、区分されたメモリの集合の中から対象の区分を1つ選び、読み出しあるいは書き込みを実行する。このときのメモリの区分をバンクと呼んでいる。 Also, the SRAM 1 (14) and the SRAM 2 (15) in FIG. 1 are illustrated separately. In the memory used for the CPU, the entire memory is generally divided into several parts and managed. When access from the CPU to the memory is requested, one target section is selected from the set of partitioned memories based on the memory address information and the like, and reading or writing is executed. The memory division at this time is called a bank.
上記のバンクを用いて、メモリを２つのバンクに分け、各々をＳＲＡＭ１（１４）、ＳＲＡＭ２（１５）とし、１つのＳＲＡＭを２つ分けて使用しても良い。 The above bank may be used to divide the memory into two banks, each of which may be SRAM1 (14) and SRAM2 (15), and two SRAMs may be used.
このバンクを利用した場合には、ＳＲＡＭ１（１４）及びＳＲＡＭ２（１５）を個別に設けた場合と比較して、内蔵されているメモリアドレスデコーダの一部を共有することが出来るため、マイコン９のチップ面積を小さくすることが出来る。 When this bank is used, a part of the built-in memory address decoder can be shared as compared with the case where the SRAM 1 (14) and the SRAM 2 (15) are individually provided. The chip area can be reduced.
また、ＳＲＡＭ２（１５）に記憶されたデータは、ＵＳＢ１６、ＵＡＲＴ１７を用いて、マイコン９から出力することが出来る。ＵＳＢやＵＡＲＴは、一般的なインターフェイスであり、パソコン１８において、ＳＲＡＭ２（１５）に記憶されたデータを入手することが出来、得られたデータをパソコン画面に表示することにより、火災や人を検知することが出来る。
The data stored in the SRAM 2 (15) can be output from the
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely based on the embodiment, it is not limited to this and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
１ サーモパイルアレイ、２ ２次元サーモパイルアレイ、３ スキャン回路、４ 温度センサデバイス。 1 Thermopile array, 2 Two-dimensional thermopile array, 3 Scan circuit, 4 Temperature sensor device.
Claims (11)
前記複数の受光ユニット中の第１ユニットから検出される第１の検出信号と、前記第１ユニットに隣接する複数の受光ユニットから検出される複数の検出信号とから平均値を求め、該平均値を前記第１ユニットの検出信号に置き換えることを特徴とする表示信号処理装置。 It has a light receiving unit including a plurality of light receiving units arranged in the row direction and the column direction,
An average value is obtained from a first detection signal detected from a first unit of the plurality of light receiving units and a plurality of detection signals detected from a plurality of light receiving units adjacent to the first unit, and the average value is obtained. Is replaced with a detection signal of the first unit.
前記平均値検出回路は、前記第１の検出信号を重み付けして、前記平均値を求めることを特徴とする表示信号処理装置。 A first detection signal detected from a first unit of the plurality of light receiving units; a plurality of detection signals detected from a plurality of light receiving units adjacent to the first unit; the first detection signal; An average value detection circuit for obtaining an average value from a plurality of detection signals, and a replacement control circuit for performing control to replace the average value with the detection signal of the first unit,
The display signal processing device, wherein the average value detection circuit obtains the average value by weighting the first detection signal.
前記平均値検出回路は、前記８個の検出信号に対して前記第１の検出信号に重み付けすると共に、前記８個の検出信号において、前記第１ユニットに境界線が短い方に対して、境界線が長い方を重み付けして、前記平均値を求めることを特徴とする表示信号処理装置。 Adjacent to the first detection signal detected from the first unit of the plurality of light receiving units and the upper right, right lateral, lower right, directly above, directly below, upper left, upper left, left lateral, and lower left with the first unit as a center. Eight detection signals detected from the eight units, an average value detection circuit for obtaining an average value from the first detection signal and the eight detection signals, and the average value as the detection signal of the first unit A replacement control circuit for performing replacement control,
The average value detection circuit weights the first detection signal with respect to the eight detection signals, and in the eight detection signals, a boundary with respect to a shorter boundary line in the first unit. A display signal processing apparatus characterized in that the average value is obtained by weighting the longer line.
前記平均値検出回路は、前記８個の検出信号に対して前記第１の検出信号に重み付けすると共に、前記８個の検出信号において、右上、右下、左上、左下に対して右横、真上、真下、左横を重み付けして、前記平均値を求めることを特徴とする表示信号処理装置。 Adjacent to the first detection signal detected from the first unit of the plurality of light receiving units and the upper right, right lateral, lower right, directly above, directly below, upper left, upper left, left lateral, and lower left with the first unit as a center. Eight detection signals detected from the eight units, an average value detection circuit for obtaining an average value from the first detection signal and the eight detection signals, and the average value as the detection signal of the first unit A replacement control circuit for performing replacement control,
The average value detection circuit weights the first detection signal with respect to the eight detection signals, and in the eight detection signals, the right side, true right with respect to the upper right, lower right, upper left, and lower left. A display signal processing apparatus characterized in that the average value is obtained by weighting the top, the bottom, and the left side.
前記複数の受光ユニット中の第１ユニットから検出される第１の検出信号と前記第１ユニットを中心に、右上、右横、右下、真上、真下、左上、左横、左下に隣接する８ユニットから検出される８個の検出信号とを記憶する第１メモリと、
該第１メモリから得られる前記第１検出信号と前記８個の検出信号から平均値を求める平均値検出回路と、該平均値検出回路の出力平均値を記憶する第２メモリとを備え、
前記平均値検出回路は、前記８個の検出信号に対して前記第１の検出信号に重み付けすると共に、前記８個の検出信号において、右上、右下、左上、左下に対して右横、真上、真下、左横を重み付けして、前記平均値を求めることを特徴とする表示信号処理装置。 A light receiving unit including a plurality of light receiving units arranged in a row direction and a column direction;
The first detection signal detected from the first unit of the plurality of light receiving units and the first unit are adjacent to the upper right, the right side, the lower right, the upper right, the lower right, the upper left, the left side, and the lower left. A first memory for storing eight detection signals detected from eight units;
An average value detection circuit for obtaining an average value from the first detection signal and the eight detection signals obtained from the first memory; and a second memory for storing an average output value of the average value detection circuit;
The average value detection circuit weights the first detection signal with respect to the eight detection signals, and in the eight detection signals, the right side, true right with respect to the upper right, lower right, upper left, and lower left. A display signal processing apparatus characterized in that the average value is obtained by weighting the top, the bottom, and the left side.
前記置き換え制御回路は、前記４隅のユニットに検出される検出信号を前記平均値検出回路からの前記平均値に置き換えることを特徴とする請求項３記載の表示信号処理装置。 The average value detection circuit is detected from any of the detection signals detected from the four corner units and three units of the upper, lower, left, right, diagonally upper, and diagonally lower sides around the four corner units. From the detected signals, find the average value,
4. The display signal processing apparatus according to claim 3, wherein the replacement control circuit replaces detection signals detected by the four corner units with the average value from the average value detection circuit.
前記置き換え制御回路は、前記４隅以外の最も外側の縁に存在するユニットに測定された値を前記平均値検出回路からの前記平均値に置き換えることを特徴とする請求項３記載の表示信号処理装置。 The average value detection circuit includes a detection signal detected from a unit existing at the outermost edge other than the four corners, and a vertical position adjacent to the unit existing at the outermost edge other than the four corners, or left and right, Alternatively, an average value is obtained from six detection signals detected from any of the upper and lower diagonal units,
4. The display signal processing according to claim 3, wherein the replacement control circuit replaces a value measured in a unit existing at an outermost edge other than the four corners with the average value from the average value detection circuit. apparatus.
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2519769A (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-06 | Cp Electronics Ltd | Apparatus for controlling an electrical load |
| GB2544072A (en) * | 2013-10-29 | 2017-05-10 | Cp Electronics Ltd | Apparatus for controlling an electrical load |
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2004
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| GB2519769A (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-06 | Cp Electronics Ltd | Apparatus for controlling an electrical load |
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