JP6863822B2 - Thermal image display device, infrared imaging device and thermal image data display method - Google Patents
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Description
本発明は、熱画像表示装置、赤外線撮像装置及び熱画像データ表示方法に関する。 The present invention relates to a thermal image display device, an infrared image pickup device, and a thermal image data display method.
本出願人が開発し、製造販売している赤外線撮像装置は、離れた対象物の温度を測定することが可能であり、様々な現場や用途に利用されている。赤外線撮像装置が撮影する熱画像データは対象物の温度を示す温度データの集合体である。
例えば製鉄所では、レールにぶら下げられ、溶融した鉄が充填されている取鍋の表面温度を遠距離から非接触で計測することで、コンクリートの内鍋の削れ具合を監視する。
また建造物の外壁を赤外線撮像装置で撮影し、外壁の温度上昇のムラが生じている箇所から、建造物の外壁の剥離箇所を推測することも行われている。
The infrared imaging device developed, manufactured and sold by the applicant can measure the temperature of a distant object, and is used in various sites and applications. The thermal image data taken by the infrared image pickup device is a collection of temperature data indicating the temperature of the object.
For example, in a steel mill, the surface temperature of a ladle that is hung on a rail and filled with molten iron is measured from a long distance in a non-contact manner to monitor the degree of scraping of the concrete inner pot.
In addition, the outer wall of the building is photographed with an infrared image pickup device, and the peeled part of the outer wall of the building is estimated from the place where the temperature rise of the outer wall is uneven.
現在、出願人が製造販売している赤外線撮像装置は、撮影した熱画像データを表示部に表示する際、温度値を視覚的に認識しやすくするために、温度値をカラーパレットの色に対応付け、熱画像データを着色表示する機能を有する。カラーパレットには様々な種類のものが存在するが、出願人が製造販売する赤外線撮像装置には、低い温度値から高い温度値に対応して、青、緑、黄色、そして最終的に赤へと連続的に変色する、「レインボー」と呼ばれるカラーパレットが採用されている。
温度値に色を対応付ける着色処理は、先ず、温度データを、温度スケールを用いて、対応する指標値に変換する。次に、温度スケールを用いて算出された指標値に対応する色を、カラーパレットを用いて特定する。出願人が製造販売している赤外線撮像装置は、温度スケールを自動的に設定する機能を有する。
温度値をカラーパレットの色に対応付け、熱画像データを着色表示することで、赤外線撮像装置の使用者等に対し、熱画像データの何処の箇所の温度が高いのか、あるいは低いのか等、熱画像データを視覚的にわかり易く表示することが可能になる。
Currently, the infrared image pickup device manufactured and sold by the applicant corresponds to the temperature value corresponding to the color of the color palette in order to make it easier to visually recognize the temperature value when displaying the captured thermal image data on the display unit. It has a function to color and display thermal image data. There are various types of color palettes, but the infrared imagers manufactured and sold by the applicant are blue, green, yellow, and finally red in response to low to high temperature values. A color palette called "Rainbow" that changes color continuously is adopted.
The coloring process of associating a color with a temperature value first converts the temperature data into the corresponding index value using a temperature scale. Next, the color corresponding to the index value calculated using the temperature scale is specified using the color palette. The infrared image pickup device manufactured and sold by the applicant has a function of automatically setting the temperature scale.
By associating the temperature value with the color of the color palette and displaying the thermal image data in color, the heat of the thermal image data, such as where the temperature is high or low, is displayed to the user of the infrared image pickup device. Image data can be displayed in an easy-to-understand manner.
本発明に関係すると思われる先行技術文献として、特許文献１が挙げられる。この特許文献１には、発熱体の移動方向を確実に検出し、撮影のための信号を自動的に生成する熱画像撮影システム及び熱画像撮影装置に関する技術が開示されている。 Patent Document 1 is mentioned as a prior art document that seems to be related to the present invention. Patent Document 1 discloses a technique relating to a thermal imaging system and a thermal imaging apparatus that reliably detects the moving direction of a heating element and automatically generates a signal for photographing.
赤外線撮像装置における温度スケールの自動設定機能は、先ず、撮影した熱画像データに含まれる温度データが示す、最も高い温度と、最も低い温度とを取得する。そして、取得した最も高い温度を温度スケールの最高値に、最も低い温度を温度スケールの最低値に、それぞれ設定する。 The automatic temperature scale setting function in the infrared image pickup apparatus first acquires the highest temperature and the lowest temperature indicated by the temperature data included in the captured thermal image data. Then, the highest acquired temperature is set as the highest value on the temperature scale, and the lowest temperature is set as the lowest value on the temperature scale.
市街地の熱画像データを得るために市街地の風景等を赤外線撮像装置で撮影すると、熱画像データに空に対応する温度データも含まれることとなる。空の温度は地上の建造物の温度に比べて極端に低い傾向にある。そこで、温度スケールの自動設定機能は、最も低い温度を示す温度データとして、空に対応する温度データを採用する。すると、温度スケールが空の温度に引きずられて、本当に解析をしたい対象である、市街地の建造物の温度データについて、温度スケールの分解能が低下してしまう。つまり、本来なら市街地の建造物の温度データのみ、温度スケールで視認したいにもかかわらず、空の温度データが存在することで、市街地の建造物の温度データが狭い色範囲に圧縮されてしまう。 When a landscape of an urban area is photographed with an infrared image pickup device in order to obtain thermal image data of an urban area, the thermal image data also includes temperature data corresponding to the sky. The temperature of the sky tends to be extremely low compared to the temperature of buildings on the ground. Therefore, the automatic temperature scale setting function adopts the temperature data corresponding to the sky as the temperature data indicating the lowest temperature. Then, the temperature scale is dragged by the temperature of the sky, and the resolution of the temperature scale is lowered for the temperature data of the building in the urban area, which is the object to be analyzed. That is, although it is originally desired to visually recognize only the temperature data of the buildings in the urban area on the temperature scale, the temperature data of the buildings in the urban area is compressed into a narrow color range due to the existence of the empty temperature data.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、温度スケールを適切に自動設定できる、熱画像表示装置、赤外線撮像装置及び熱画像データ表示方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a thermal image display device, an infrared imaging device, and a thermal image data display method capable of appropriately and automatically setting a temperature scale. To do.
上記課題を解決するために、本発明の熱画像表示装置は、対象物の温度を示す温度データの集合体である熱画像データに着色処理を施す熱画像表示装置であって、熱画像データに含まれる温度データに基づいて温度比較処理を実行する温度比較処理部と、温度比較処理部の処理結果に基づいて、温度値を色に対応付ける温度スケールを作成し、温度スケールに基づいて熱画像データに着色処理を行う表示処理部と、表示処理部が出力する着色処理された熱画像データを表示する表示部とを具備する。 In order to solve the above problems, the thermal image display device of the present invention is a thermal image display device that performs coloring processing on thermal image data which is a collection of temperature data indicating the temperature of an object, and the thermal image data can be converted into thermal image data. A temperature comparison processing unit that executes temperature comparison processing based on the included temperature data, and a temperature scale that associates temperature values with colors based on the processing results of the temperature comparison processing unit are created, and thermal image data based on the temperature scale. It is provided with a display processing unit that performs coloring processing and a display unit that displays the coloring-processed thermal image data output by the display processing unit.
温度比較処理部は、熱画像データに含まれる温度データに対応する位置が、熱画像データに対して温度スケールを構成する対象とする領域の座標情報で指定される関心領域に含まれているか否かを判定し、さらに、温度データが示す温度値が、予め設定される上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にあるか否かを判定し、温度データに対応する位置が関心領域に含まれており、かつ、温度データが示す温度値が上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にある、温度データが示す温度値の最小値及び最大値を算出する。
表示処理部は、温度比較処理部の処理結果に基づいて温度スケールを作成し、温度スケールとカラーパレットに基づいて熱画像データに着色処理を行う。
In the temperature comparison processing unit, whether or not the position corresponding to the temperature data included in the thermal image data is included in the region of interest specified by the coordinate information of the target region constituting the temperature scale with respect to the thermal image data. Further, it is determined whether or not the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the preset upper limit temperature threshold and lower limit temperature threshold, and the position corresponding to the temperature data is the region of interest. The minimum and maximum values of the temperature values indicated by the temperature data are calculated, which are included in the above and the temperature values indicated by the temperature data are within the range specified by the upper limit temperature threshold and the lower limit temperature threshold.
The display processing unit creates a temperature scale based on the processing result of the temperature comparison processing unit, and performs coloring processing on the thermal image data based on the temperature scale and the color palette.
本発明によれば、温度スケールを適切に自動設定できる熱画像表示装置、赤外線撮像装置及び熱画像データ表示方法を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to provide a thermal image display device, an infrared imaging device, and a thermal image data display method capable of appropriately and automatically setting a temperature scale.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
［赤外線撮像装置１０１：ハードウェア構成］
図１は、本発明の実施形態の例である、赤外線撮像装置１０１のハードウェア構成を示すブロック図である。
レンズ１０２で集光される赤外線は、赤外線撮像素子１０３によってアナログ電圧信号に変換される。赤外線撮像素子１０３はキャリッジ１０４上に載置される。このキャリッジ１０４には赤外線撮像素子１０３の他に、赤外線撮像素子１０３のアナログ電圧信号を増幅するバッファアンプ１０５と、バッファアンプ１０５で増幅された赤外線撮像素子１０３のアナログ電圧信号をデジタル生データに変換するＡ／Ｄ変換器１０６も設けられている。
[Infrared image pickup device 101: hardware configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an
The infrared light collected by the
Ａ／Ｄ変換器１０６から出力されるデジタル生データは、マイコンよりなる制御部１０７に入力用ポート１１４を通じて供給される。
マイコンである制御部１０７は、ＣＰＵ１０８、ＲＯＭ１０９、ＲＡＭ１１０、後述する熱画像を表示するＬＣＤ等の表示部１１１、ユーザの操作を受け付ける操作部１１２がバス１１３に接続されている。
バス１１３にはこの他に、入力用ポート１１４、出力用ポート１１５、フラッシュメモリ等の不揮発性ストレージ１１６、そしてフレームバッファ１１７が接続されている。なお、ＲＡＭ１１０を大容量のものにして、フレームバッファ１１７を兼用してもよい。
The digital raw data output from the A /
The
In addition to this, the
不揮発性ストレージ１１６としては、例えばフラッシュメモリが用いられる。このフラッシュメモリは、ＲＯＭ１０９と兼用することも可能である。
ＲＯＭ１０９または不揮発性ストレージ１１６には、マイコンを制御部１０７として動作させるためのプログラムが格納されている。
フレームバッファ１１７にはデジタル生データが一旦格納される。デジタル生データは制御部１０７によって温度補正処理等の種々の演算処理を施されて、デジタル温度データに変換される。そして、出力用ポート１１５から外部へ出力される。
As the
The
Digital raw data is temporarily stored in the
［赤外線撮像装置１０１：ソフトウェア機能］
図２は、赤外線撮像装置１０１の制御部１０７のソフトウェア機能を示すブロック図である。
デジタル生データは、一旦入出力制御部２０１を通じて、フレームバッファ１１７に格納される。入出力制御部２０１には、フレームバッファ１１７に格納された生データに対して所定の処理を行う機能ブロックが存在する。
温度データ変換処理部２０２は、フレームバッファ１１７に格納された生データに対し、所定の補正演算処理を施して、対象物の温度を示すデータの集合体である熱画像データに変換する。
[Infrared image pickup device 101: software function]
FIG. 2 is a block diagram showing a software function of the
The digital raw data is temporarily stored in the
The temperature data
ＲＡＭ１１０内に保存されている関心領域座標情報２０４は、熱画像データに対して温度スケール２１０を構成する対象とする領域の座標情報である。例えば、フレーム内の矩形領域は、フレーム内の座標を用いて、左上と右下の頂点の座標で指定することができる。
上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６は、関心領域座標情報２０４で指定される関心領域内の温度データ群のうち、ＲＡＭ１１０に温度スケール２１０を作成するための最小値、最大値を算出する処理に用いる温度データを選別するために使用する。例えば、関心領域座標情報２０４で指定される領域に属する温度データが示す温度値が、上限温度閾値２０５以下、下限温度閾値２０６以上の範囲から外れている場合、当該温度データは、温度スケール２１０を作成するための最大値および最小値を算出する処理の対象から外される。
The region of
The upper
関心領域内温度最大値２０８は、関心領域座標情報２０４で指定された関心領域内の温度データが示す温度値のうち、上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６で指定される範囲に収まっており、かつ最も高い温度値である。関心領域内温度最小値２０７は、関心領域座標情報２０４で指定された関心領域内の温度データが示す温度値のうち、上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６で指定される範囲に収まっており、かつ最も低い温度値である。
関心領域内温度最大値２０８と関心領域内温度最小値２０７は、温度スケール２１０の基となる。
The
The maximum temperature within the region of
温度比較処理部２０３は、フレームバッファ１１７に格納された熱画像データを構成する温度データ群を順次調査する。
まず、フレームバッファ１１７内で調査対象の温度データが格納されているアドレスが関心領域座標情報２０４で指定された関心領域内に含まれているか否かを判定する。
次に、温度比較処理部２０３は、当該温度データのアドレスが関心領域座標情報２０４で指定される関心領域内にある場合、当該温度データが示す温度値が、上限温度閾値２０５及び下限温度閾値２０６で指定される範囲内にあるか否かを判定する。
次に、温度比較処理部２０３は、当該温度データのアドレスが関心領域座標情報２０４で指定された関心領域内に含まれており、かつ、当該温度データが示す温度値が上限温度閾値２０５及び下限温度閾値２０６で指定される範囲内にある場合、当該温度データが示す温度値がこの時点の温度値の最小値である関心領域内温度最小値２０７より小さいか否かを判定する。もし、当該温度データが示す温度値が関心領域内温度最小値２０７より小さい場合には関心領域内温度最小値２０７を当該温度データが示す温度値で更新する。
The temperature
First, it is determined whether or not the address in which the temperature data to be investigated is stored in the
Next, in the temperature
Next, in the temperature
次に、温度比較処理部２０３は、当該温度データのアドレスが関心領域座標情報２０４で指定された関心領域内に含まれており、かつ、当該温度データが示す温度値が上限温度閾値２０５及び下限温度閾値２０６で指定される範囲内にある場合、当該温度データが示す温度値がこの時点の温度値の最大値である関心領域内温度最大値２０８より大きいか否かを判定する。もし、当該温度データが示す温度値が関心領域内温度最大値２０８より大きい場合には関心領域内温度最大値２０８を当該温度データが示す温度値で更新する。
表示処理部２０９は、関心領域内温度最大値２０８及び関心領域内温度最小値２０７に基づいて温度スケール２１０を作成し、熱画像データから温度スケール２１０と不揮発性ストレージ１１６に格納されているカラーパレット２１１に基づいて着色した画像データを生成する。そして、その画像データを表示部１１１に表示する。
なお、カラーパレット２１１が格納される場所は不揮発性ストレージ１１６の他、ＲＯＭ１０９でもよい。
Next, in the temperature
The
The place where the
［赤外線撮像装置１０１：動作］
図３は、入出力制御部２０１による、熱画像データに対する着色処理の流れを示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、予め生データから温度データ変換処理部２０２によって変換された熱画像データがフレームバッファ１１７に格納されている状態にあるものとする。
処理を開始すると（Ｓ３０１）、入出力制御部２０１は、フレームバッファ１１７内に格納されている１フレーム分の熱画像データのうち、処理対象となる温度データのアドレス情報を初期化する（Ｓ３０２）。具体的には、画面の一番左上に該当する温度データが格納されているフレームバッファ１１７内のアドレス情報を、処理対象温度データのアドレス情報として設定する。Ｓ３０２では関心領域内温度最小値２０７、関心領域内温度最大値２０８をも初期化する。最大値の初期値は下限温度閾値、最小値の初期値は上限温度閾値とする。
[Infrared image pickup device 101: Operation]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the coloring process for the thermal image data by the input /
When the processing is started (S301), the input /
次に、入出力制御部２０１は現在処理対象としている温度データのアドレス情報が、関心領域の範囲内であるか否かを確認する（Ｓ３０３）。
現在処理対象としている温度データのアドレス情報が関心領域の範囲内でない場合（Ｓ３０３のＮＯ）は、当該温度データは処理の対象外であるので、入出力制御部２０１は、当該温度データについて何も確認することなく、当該温度データのアドレス情報が現在の温度データの最終位置、つまり画面の一番右下のアドレスであるか否かを確認するステップＳ３１０の処理へ移行する。
Next, the input /
If the address information of the temperature data currently being processed is not within the range of the region of interest (NO in S303), the temperature data is not subject to processing, so the input /
現在処理対象としている温度データのアドレス情報が関心領域の範囲内である場合（Ｓ３０３のＹＥＳ）、当該温度データは処理の対象である。そこで、入出力制御部２０１の温度比較処理部２０３は次に当該温度データが示す温度値が、上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６で指定される範囲内であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。
当該温度データが示す温度値が、上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６で指定される範囲内ではない、つまり上限温度閾値２０５より高い温度か、あるいは下限温度閾値２０６より低い温度である場合（Ｓ３０５のＮＯ）、当該温度データはこの後で判断する、関心領域内温度最大値２０８及び関心領域内温度最小値２０７との比較処理の対象外である。そこで、入出力制御部２０１は、当該温度データのアドレス情報が現在の温度データの最終位置、つまり画面の一番右下のアドレスであるか否かを確認するステップＳ３１０の処理へ移行する。
When the address information of the temperature data currently to be processed is within the range of the region of interest (YES in S303), the temperature data is the target of processing. Therefore, the temperature
When the temperature value indicated by the temperature data is not within the range specified by the upper
当該温度データが、上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６で指定される範囲内にある、つまり上限温度閾値２０５以下であり、かつ下限温度閾値２０６以上の温度である場合（Ｓ３０５のＹＥＳ）、当該温度データはこの後で判断する、関心領域内温度最大値２０８及び関心領域内温度最小値２０７との比較処理の対象である。そこで、温度比較処理部２０３は次に当該温度データが示す温度値が、この時点の関心領域内温度最小値２０７より低い値であるか否かを判定する（Ｓ３０６）。なお、図３では表示文字数の関係上、関心領域内温度最小値２０７を「最小値」と読み替えている。
当該温度データが示す温度値が関心領域内温度最小値２０７より低い値である場合（Ｓ３０６のＹＥＳ）、この時点において、当該温度データが示す温度値は関心領域範囲内で最低の温度である。そこで、温度比較処理部２０３は関心領域内温度最小値２０７を現在温度データが示す温度値で上書きする（Ｓ３０７）。
When the temperature data is within the range specified by the upper
When the temperature value indicated by the temperature data is lower than the
ステップＳ３０７及び当該温度データが示す温度値が関心領域内温度最小値２０７以上の値である場合（Ｓ３０６のＮＯ）の何れの場合においても、温度比較処理部２０３は次に当該温度データが示す温度値が、関心領域内温度最大値２０８より高い値であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。なお、図３では表示文字数の関係上、関心領域内温度最大値２０８を「最大値」と読み替えている。
当該温度データが示す温度値が関心領域内温度最大値２０８より高い値である場合（Ｓ３０８のＹＥＳ）、この時点において、当該温度データが示す温度値は関心領域範囲内で最高の温度である。そこで、温度比較処理部２０３は関心領域内温度最大値２０８を現在の温度データが示す温度値で上書きする（Ｓ３０９）。
In any case of step S307 and the case where the temperature value indicated by the temperature data is a value equal to or higher than the
When the temperature value indicated by the temperature data is higher than the maximum temperature within the region of interest 208 (YES in S308), the temperature value indicated by the temperature data is the highest temperature within the region of interest at this point in time. Therefore, the temperature
ステップＳ３０３のＮＯ、ステップＳ３０５のＮＯ、ステップＳ３０８のＮＯ、及びステップＳ３０９の何れの場合においても、入出力制御部２０１は、次に当該温度データのアドレス情報が現在の温度データの最終位置、つまり画面の一番右下のアドレスであるか否かを確認する（Ｓ３１０）。
現在の温度データのアドレス情報が１フレーム分の熱画像データの最終位置でない場合（Ｓ３１０のＮＯ）、入出力制御部２０１は処理対象温度データのアドレス情報をインクリメントして（Ｓ３０４）、再びステップＳ３０３から処理を繰り返す。
現在の温度データのアドレス情報が１フレーム分の熱画像データの最終位置である場合（Ｓ３１０のＹＥＳ）、入出力制御部２０１の表示処理部２０９は、現時点における関心領域内温度最大値２０８と関心領域内温度最小値２０７を確定する。これらに基づいて温度スケール２１０を作成する（Ｓ３１１）。そして、作成した温度スケール２１０と不揮発性ストレージ１１６に格納されているカラーパレット２１１に基づいて熱画像データの着色処理を行い、表示部１１１に表示して（Ｓ３１２）、一連の処理を終了する（Ｓ３１３）。
In any of the cases of NO in step S303, NO in step S305, NO in step S308, and step S309, the input /
If the address information of the current temperature data is not the final position of the thermal image data for one frame (NO in S310), the input /
When the address information of the current temperature data is the final position of the thermal image data for one frame (YES in S310), the
図４Ａは、従来技術で撮影された熱画像データの一例である。図４Ａでは、一例として市街地の建造物を撮影した熱画像データを示している。
図４Ａ中、ポイントＰ４０１には一軒家の屋根が存在する。図４Ａ中、このポイントＰ４０１が最も高い温度を示す箇所である。
ポイントＰ４０２は高層団地の上層階である。図４Ａ中、このポイントＰ４０２が「この熱画像データに写っている建造物の中で」最も低い温度を示す箇所である。
ポイントＰ４０３は空である。図４Ａ中、このポイントＰ４０３が「この熱画像データの中で」最も低い温度を示す箇所である。
図４Ａ中、点線で囲まれた区間が関心領域Ａ４０４である。
図４Ａの右端には、ポイントＰ４０１とＰ４０３に基づいて作成された温度スケールとカラーパレットに基づいて表示されたカラーバーＳ４０５が表示されている。
FIG. 4A is an example of thermal image data captured by the prior art. FIG. 4A shows thermal image data obtained by photographing a building in an urban area as an example.
In FIG. 4A, there is a roof of a house at point P401. In FIG. 4A, this point P401 shows the highest temperature.
Point P402 is the upper floor of the high-rise housing complex. In FIG. 4A, this point P402 is the point showing the lowest temperature "among the buildings shown in this thermal image data".
Point P403 is empty. In FIG. 4A, this point P403 is the point showing the lowest temperature "in this thermal image data".
In FIG. 4A, the section surrounded by the dotted line is the region of interest A404.
At the right end of FIG. 4A, a color bar S405 displayed based on the temperature scale and the color palette created based on the points P401 and P403 is displayed.
図４Ｂは、従来技術における温度スケールの設定手順の概念図である。
図４Ａの、関心領域Ａ４０４の中に存在するポイントＰ４０１の温度が、温度値Ｔ４０６に該当する。同様に、図４ＡのポイントＰ４０２の温度が、温度値Ｔ４０７に該当する。したがって、温度値Ｔ４０６と温度値Ｔ４０７の間の温度範囲が、図４Ａの熱画像データにおける、市街地の建造物の温度分布の範囲になる。
しかし、関心領域Ａ４０４には空が写り込んでおり、このために図４ＡのポイントＰ４０３の温度が、温度値Ｔ４０８に該当する。すると、温度スケールの温度範囲Ｒ４０９は、温度上限値が温度値Ｔ４０６に、温度下限値が温度値Ｔ４０８になる。このため、温度スケールの分解能が低下し、熱画像データに写る建造物の温度分布を詳細に検討することが困難になってしまう。
具体的には、カラーパレット「レインボー」を用いると温度スケールに基づいて、最も低い温度は青色で染色される。この青色は空の温度データである温度値Ｔ４０８に割り当てられる。そして、高層団地の上層階であるポイントＰ４０２の温度値Ｔ４０７が、カラーパレット「レインボー」を用いると温度スケールに基づいて、黄緑色に設定されてしまう。
FIG. 4B is a conceptual diagram of the temperature scale setting procedure in the prior art.
The temperature of the point P401 existing in the region of interest A404 in FIG. 4A corresponds to the temperature value T406. Similarly, the temperature at point P402 in FIG. 4A corresponds to the temperature value T407. Therefore, the temperature range between the temperature value T406 and the temperature value T407 is the range of the temperature distribution of the buildings in the urban area in the thermal image data of FIG. 4A.
However, the sky is reflected in the region of interest A404, and therefore the temperature at the point P403 in FIG. 4A corresponds to the temperature value T408. Then, in the temperature range R409 of the temperature scale, the upper limit of the temperature becomes the temperature value T406 and the lower limit of the temperature becomes the temperature value T408. For this reason, the resolution of the temperature scale is lowered, and it becomes difficult to examine the temperature distribution of the building reflected in the thermal image data in detail.
Specifically, using the color palette "Rainbow", the lowest temperature is dyed blue based on the temperature scale. This blue color is assigned to the temperature value T408, which is the temperature data of the sky. Then, the temperature value T407 at the point P402, which is the upper floor of the high-rise housing complex, is set to yellowish green based on the temperature scale when the color palette "Rainbow" is used.
図４Ｃは、本発明の実施形態に基づく、温度スケールの設定手順の概念図である。
図５は、本発明の実施形態に基づいて撮影された熱画像データの一例である。
温度上限値と温度下限値を決定する前に、予め上限温度閾値Ｔ４１０と下限温度閾値Ｔ４１１を決めておく。
そして、図４Ｃに示すように、上限温度閾値Ｔ４１０と下限温度閾値Ｔ４１１の範囲から外れる温度データについては、温度上限値及び温度下限値を決定する対象から外すようにする（図３のステップＳ３０５）。すると、空の温度である温度値Ｔ４０８は下限温度閾値Ｔ４１１を下回るので、温度下限値の決定候補から外れる。そして、温度下限値は本来の建造物の温度であるポイントＰ４０２の温度値Ｔ４０７になる。つまり、温度スケールの温度範囲Ｒ４１２は、温度上限値が温度値Ｔ４０６に、温度下限値が温度値Ｔ４０７になる。このため、温度スケールの分解能が確保され、熱画像データに写る建造物の温度分布を詳細に検討することが可能になる。
結果的に、カラーパレット「レインボー」を用いると温度スケールに基づいて、最も低い温度に対応する青色は高層団地の上層階であるポイントＰ４０２の温度値Ｔ４０７に割り当てられる。そして、空の箇所（ポイントＰ４０３、温度値Ｔ４０８）もカラーパレット「レインボー」の最も低い温度に対応する青色で表示される（最低温度に対応する色になる。）。
FIG. 4C is a conceptual diagram of a temperature scale setting procedure based on the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an example of thermal image data taken based on the embodiment of the present invention.
Before determining the temperature upper limit value and the temperature lower limit value, the upper limit temperature threshold value T410 and the lower limit temperature threshold value T411 are determined in advance.
Then, as shown in FIG. 4C, the temperature data outside the range of the upper limit temperature threshold value T410 and the lower limit temperature threshold value T411 is excluded from the target for determining the temperature upper limit value and the temperature lower limit value (step S305 in FIG. 3). .. Then, since the temperature value T408, which is the empty temperature, is lower than the lower limit temperature threshold value T411, the temperature value T408 is excluded from the determination candidates of the lower limit temperature value. Then, the lower limit of the temperature becomes the temperature value T407 at the point P402, which is the temperature of the original building. That is, in the temperature range R412 of the temperature scale, the upper limit of the temperature is the temperature value T406 and the lower limit of the temperature is the temperature value T407. Therefore, the resolution of the temperature scale is ensured, and the temperature distribution of the building reflected in the thermal image data can be examined in detail.
As a result, using the color palette "Rainbow", the blue corresponding to the lowest temperature is assigned to the temperature value T407 at point P402, which is the upper floor of the high-rise complex, based on the temperature scale. Then, the empty part (point P403, temperature value T408) is also displayed in blue corresponding to the lowest temperature of the color palette "Rainbow" (the color corresponds to the lowest temperature).
撮影対象によって、適切な上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６は変わる。そこで、上限温度閾値２０５と下限温度閾値２０６は、表示部１１１と操作部１１２を用いる所定のＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成して、数値入力等にて設定する。
また本発明は、既に撮影し作成した熱画像データを着色表示する場合においても実施可能である。したがって、必ずしも実施形態は赤外線撮像装置には限られず、パソコン等の上方処理装置であっても実施可能である。この場合、情報処理装置のハードウェア構成は図１の制御部１０７がパソコン等の情報処理装置として独立するものとなる。情報処理装置のソフトウェア機能は、図２のブロック図に示す制御部１０７としての機能のうち、温度データ変換処理部２０２を除く機能を有し、生データの代わりに熱画像データを読み込む。そして、情報処理装置は図３のフローチャートにしたがってデータ処理を実行する。
The appropriate upper limit
The present invention can also be carried out in the case where the thermal image data already photographed and created is colored and displayed. Therefore, the embodiment is not necessarily limited to the infrared imaging device, and can be implemented by an upper processing device such as a personal computer. In this case, the hardware configuration of the information processing device is such that the
本発明の実施形態において開示された赤外線撮像装置１０１は、赤外線撮像素子で撮影して作成した熱画像データを着色表示する際、温度閾値によって、対象温度範囲外の温度データを除外する。このため、対象温度範囲外の温度データによって温度スケール２１０の作成に影響が生じることを防ぎ、真に解析したい対象を高い分解能で着色表示することが可能になる。
The infrared
赤外線撮像装置１０１から撮像機能を除去すれば、対象物の温度を示す温度データの集合体である熱画像データに着色処理を施す熱画像表示装置に転用することができる。
すなわち、熱画像表示装置は、
熱画像データに含まれる温度データに基づいて温度比較処理を実行する温度比較処理部と、
温度比較処理部の処理結果に基づいて、温度値を色に対応付ける温度スケールを作成し、温度スケールに基づいて熱画像データに着色処理を行う表示処理部と、
表示処理部が出力する着色処理された熱画像データを表示する表示部と
を具備し、
温度比較処理部は、
熱画像データに含まれる温度データに対応する位置が、予め設定される関心領域に含まれているか否かを判定し、
さらに、温度データが示す温度値が、予め設定される上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にあるか否かを判定し、
温度データに対応する位置が関心領域に含まれており、かつ、温度データが示す温度値が上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にある、温度データが示す温度値の最小値及び最大値を算出し、
表示処理部は、温度比較処理部の処理結果に基づいて温度スケールを作成し、温度スケールとカラーパレットに基づいて熱画像データに着色処理を行う。
If the imaging function is removed from the
That is, the thermal image display device is
A temperature comparison processing unit that executes temperature comparison processing based on the temperature data included in the thermal image data,
A display processing unit that creates a temperature scale that associates temperature values with colors based on the processing results of the temperature comparison processing unit, and colors the thermal image data based on the temperature scale.
It is provided with a display unit for displaying colored thermal image data output by the display processing unit.
The temperature comparison processing unit
It is determined whether or not the position corresponding to the temperature data included in the thermal image data is included in the preset region of interest.
Further, it is determined whether or not the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the preset upper limit temperature threshold value and lower limit temperature threshold value.
The minimum value of the temperature value indicated by the temperature data and the minimum value of the temperature value indicated by the temperature data are included in the region of interest and the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the upper limit temperature threshold and the lower limit temperature threshold. Calculate the maximum value and
The display processing unit creates a temperature scale based on the processing result of the temperature comparison processing unit, and performs coloring processing on the thermal image data based on the temperature scale and the color palette.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
例えば、上述した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and other modifications and applications are provided as long as they do not deviate from the gist of the present invention described in the claims. including.
For example, the above-described embodiment describes in detail and concretely the configurations of the apparatus and the system in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and further, it is possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
１０１…赤外線撮像装置、１０２…レンズ、１０３…赤外線撮像素子、１０４…キャリッジ、１０５…バッファアンプ、１０６…Ａ／Ｄ変換器、１０７…制御部、１０８…ＣＰＵ、１０９…ＲＯＭ、１１０…ＲＡＭ、１１１…表示部、１１２…操作部、１１３…バス、１１４…入力用ポート、１１５…出力用ポート、１１６…不揮発性ストレージ、１１７…フレームバッファ、２０１…入出力制御部、２０２…温度データ変換処理部、２０３…温度比較処理部、２０４…関心領域座標情報、２０５…上限温度閾値、２０６…下限温度閾値、２０７…関心領域内温度最小値、２０８…関心領域内温度最大値、２０９…表示処理部
101 ... infrared image pickup device, 102 ... lens, 103 ... infrared image pickup element, 104 ... carriage, 105 ... buffer amplifier, 106 ... A / D converter, 107 ... control unit, 108 ... CPU, 109 ... ROM, 110 ... RAM, 111 ... Display unit, 112 ... Operation unit, 113 ... Bus, 114 ... Input port, 115 ... Output port, 116 ... Non-volatile storage, 117 ... Frame buffer, 201 ... Input / output control unit, 202 ... Temperature data conversion processing Unit, 203 ... Temperature comparison processing unit, 204 ... Area of interest coordinate information, 205 ... Upper limit temperature threshold, 206 ... Lower limit temperature threshold, 207 ... Minimum temperature in the area of interest, 208 ... Maximum temperature in the area of interest, 209 ... Display processing Department
Claims (3)
前記熱画像データに含まれる温度データに基づいて温度比較処理を実行する温度比較処理部と、
前記温度比較処理部の処理結果に基づいて、温度値を色に対応付ける温度スケールを作成し、前記温度スケールに基づいて前記熱画像データに着色処理を行う表示処理部と、
前記表示処理部が出力する着色処理された前記熱画像データを表示する表示部と
を具備し、
前記温度比較処理部は、
前記熱画像データに含まれる前記温度データに対応する位置が、前記熱画像データに対して前記温度スケールを構成する対象とする領域の座標情報で指定される関心領域に含まれているか否かを判定し、
さらに、前記温度データが示す温度値が、予め設定される上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にあるか否かを判定し、
前記温度データに対応する位置が前記関心領域に含まれており、かつ、前記温度データが示す温度値が前記上限温度閾値及び前記下限温度閾値で指定される範囲内にある、前記温度データが示す温度値の最小値及び最大値を算出し、
前記表示処理部は、前記温度比較処理部の処理結果に基づいて温度スケールを作成し、前記温度スケールとカラーパレットに基づいて前記熱画像データに着色処理を行う、熱画像表示装置。 A thermal image display device that colors thermal image data, which is a collection of temperature data indicating the temperature of an object.
A temperature comparison processing unit that executes a temperature comparison process based on the temperature data included in the thermal image data, and a temperature comparison processing unit.
A display processing unit that creates a temperature scale that associates temperature values with colors based on the processing results of the temperature comparison processing unit, and colors the thermal image data based on the temperature scale.
It is provided with a display unit for displaying the colored thermal image data output by the display processing unit.
The temperature comparison processing unit
Whether or not the position corresponding to the temperature data included in the thermal image data is included in the region of interest specified by the coordinate information of the target region constituting the temperature scale with respect to the thermal image data. Judge,
Further, it is determined whether or not the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the preset upper limit temperature threshold value and lower limit temperature threshold value.
The temperature data indicates that the position corresponding to the temperature data is included in the region of interest, and the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the upper limit temperature threshold and the lower limit temperature threshold. Calculate the minimum and maximum temperature values,
The display processing unit creates a temperature scale based on the processing result of the temperature comparison processing unit, and performs coloring processing on the thermal image data based on the temperature scale and the color palette.
前記赤外線撮像素子のアナログ温度信号をデジタル生データに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル生データを、対象物の温度を示すデータの集合体である熱画像データに変換する温度データ変換処理部と、
前記熱画像データに着色処理を施す熱画像表示装置と
を具備する赤外線撮像装置であって、
前記熱画像表示装置は、
前記熱画像データに含まれる温度データに基づいて温度比較処理を実行する温度比較処理部と、
前記温度比較処理部の処理結果に基づいて、温度値を色に対応付ける温度スケールを作成し、前記温度スケールに基づいて前記熱画像データに着色処理を行う表示処理部と、
前記表示処理部が出力する着色処理された前記熱画像データを表示する表示部と
を具備し、
前記温度比較処理部は、
前記熱画像データに含まれる前記温度データに対応する位置が、前記熱画像データに対して前記温度スケールを構成する対象とする領域の座標情報で指定される関心領域に含まれているか否かを判定し、
さらに、前記温度データが示す温度値が、予め設定される上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にあるか否かを判定し、
前記温度データに対応する位置が前記関心領域に含まれており、かつ、前記温度データが示す温度値が前記上限温度閾値及び前記下限温度閾値で指定される範囲内にある、前記温度データが示す温度値の最小値及び最大値を算出し、
前記表示処理部は、前記温度比較処理部の処理結果に基づいて温度スケールを作成し、前記温度スケールとカラーパレットに基づいて前記熱画像データに着色処理を行うものである、
赤外線撮像装置。 An infrared image sensor that captures the temperature of an object and outputs an analog temperature signal,
An A / D converter that converts the analog temperature signal of the infrared image sensor into digital raw data,
A temperature data conversion processing unit that converts the digital raw data into thermal image data, which is a collection of data indicating the temperature of the object.
An infrared imaging device including a thermal image display device that performs a coloring process on the thermal image data.
The thermal image display device is
A temperature comparison processing unit that executes a temperature comparison process based on the temperature data included in the thermal image data, and a temperature comparison processing unit.
A display processing unit that creates a temperature scale that associates temperature values with colors based on the processing results of the temperature comparison processing unit, and colors the thermal image data based on the temperature scale.
With a display unit that displays the colored thermal image data output by the display processing unit
Equipped with
The temperature comparison processing unit
Whether or not the position corresponding to the temperature data included in the thermal image data is included in the region of interest specified by the coordinate information of the target region constituting the temperature scale with respect to the thermal image data. Judge,
Further, it is determined whether or not the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the preset upper limit temperature threshold value and lower limit temperature threshold value.
The temperature data indicates that the position corresponding to the temperature data is included in the region of interest, and the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the upper limit temperature threshold and the lower limit temperature threshold. Calculate the minimum and maximum temperature values,
The display processing unit creates a temperature scale based on the processing result of the temperature comparison processing unit, and performs coloring processing on the thermal image data based on the temperature scale and the color palette.
Infrared imager.
前記温度データが示す温度値が、予め設定される上限温度閾値及び下限温度閾値で指定される範囲内にあるか否かを判定する温度閾値範囲内判定ステップと、
前記関心領域範囲内判定ステップにおいて前記温度データに対応する位置が前記関心領域に含まれており、かつ、前記温度閾値範囲内判定ステップにおいて前記温度データが示す温度値が前記上限温度閾値及び前記下限温度閾値で指定される範囲内にある場合、前記温度データが示す温度値が前記関心領域での温度値の最小値であるか否かを判定し、最小である場合には前記最小値を更新する最小値判定更新ステップと、
前記関心領域範囲内判定ステップにおいて前記温度データに対応する位置が前記関心領域に含まれており、かつ、前記温度閾値範囲内判定ステップにおいて前記温度データが示す温度値が前記上限温度閾値及び前記下限温度閾値で指定される範囲内にある場合、前記温度データが示す温度値が前記関心領域での温度値の最大値であるか否かを判定し、最大である場合には前記最大値を更新する最大値確認更新ステップと、
前記最小値及び前記最大値に基づいて温度スケールを作成する温度スケール作成ステップと、
前記温度スケールに基づいて前記熱画像データに着色処理を行う熱画像表示ステップと
を有する、熱画像データ表示方法。 The position corresponding to the temperature data included in the thermal image data, which is a collection of data indicating the temperature of the object, is the interest specified by the coordinate information of the target region constituting the temperature scale with respect to the thermal image data. The area of interest determination step to determine whether or not it is included in the area, and
A temperature threshold range determination step for determining whether or not the temperature value indicated by the temperature data is within the range specified by the preset upper limit temperature threshold value and lower limit temperature threshold value, and
The position corresponding to the temperature data in the determination step within the range of interest is included in the region of interest, and the temperature value indicated by the temperature data in the determination step within the temperature threshold range is the upper limit temperature threshold and the lower limit. If it is within the range specified by the temperature threshold, it is determined whether or not the temperature value indicated by the temperature data is the minimum value of the temperature value in the region of interest, and if it is the minimum value, the minimum value is updated. Minimum value judgment update step and
The position corresponding to the temperature data in the determination step within the range of interest is included in the region of interest, and the temperature value indicated by the temperature data in the determination step within the temperature threshold range is the upper limit temperature threshold and the lower limit. If it is within the range specified by the temperature threshold, it is determined whether or not the temperature value indicated by the temperature data is the maximum value of the temperature value in the region of interest, and if it is the maximum value, the maximum value is updated. Maximum value confirmation update step and
A temperature scale creation step for creating a temperature scale based on the minimum value and the maximum value,
A thermal image data display method comprising a thermal image display step of coloring the thermal image data based on the temperature scale.
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