JPH04286477A - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
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- JPH04286477A JPH04286477A JP3051698A JP5169891A JPH04286477A JP H04286477 A JPH04286477 A JP H04286477A JP 3051698 A JP3051698 A JP 3051698A JP 5169891 A JP5169891 A JP 5169891A JP H04286477 A JPH04286477 A JP H04286477A
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- Japan
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線撮像装置に関し
、特に、赤外線検知器の冷却温度変動による出力信号揺
らぎを補正し、高感度信号を得る赤外線撮像装置に関す
る。
、特に、赤外線検知器の冷却温度変動による出力信号揺
らぎを補正し、高感度信号を得る赤外線撮像装置に関す
る。
【0002】近年、赤外線検知器は高性能化の要求に従
ってSN比が向上しており、その結果、検知器から出力
される雑音として、冷却温度変動による出力信号の揺ら
ぎが大きな割合を占めるようになっている。このため、
冷却温度の安定化と同時に冷却温度変動による出力信号
揺らぎを補正する手段が重要となっている。
ってSN比が向上しており、その結果、検知器から出力
される雑音として、冷却温度変動による出力信号の揺ら
ぎが大きな割合を占めるようになっている。このため、
冷却温度の安定化と同時に冷却温度変動による出力信号
揺らぎを補正する手段が重要となっている。
【0003】
【従来の技術】冷却温度変動による出力信号揺らぎを補
正する方法の従来の一例を図5に示す。また、赤外線検
知器出力信号の例を図6に示す。この例では4個の受光
素子■〜■を持つ赤外線検知器を用いている。
正する方法の従来の一例を図5に示す。また、赤外線検
知器出力信号の例を図6に示す。この例では4個の受光
素子■〜■を持つ赤外線検知器を用いている。
【0004】図5において、入射光は検知器容器1内に
設けられた赤外線検知器2の受光素子■〜■に入力され
てここで光電変換され、赤外線検知器出力信号としてプ
リアンプ3を介して減(加)算用アンプ4に供給される
。一方、冷却器5に設けられた冷却温度センサ6では冷
却温度が検出されて冷却温度に対応した信号(後述の如
く、入射光によらない受光素子固有の暗電流成分)が出
力され、プリアンプ7を介して減(加)算用アンプ4に
供給される。減(加)算用アンプ4において、検知器出
力信号から冷却温度センサ出力信号が減算されることに
よって検知器出力信号が補正され、AD変換器8にてA
D変換されて出力される。
設けられた赤外線検知器2の受光素子■〜■に入力され
てここで光電変換され、赤外線検知器出力信号としてプ
リアンプ3を介して減(加)算用アンプ4に供給される
。一方、冷却器5に設けられた冷却温度センサ6では冷
却温度が検出されて冷却温度に対応した信号(後述の如
く、入射光によらない受光素子固有の暗電流成分)が出
力され、プリアンプ7を介して減(加)算用アンプ4に
供給される。減(加)算用アンプ4において、検知器出
力信号から冷却温度センサ出力信号が減算されることに
よって検知器出力信号が補正され、AD変換器8にてA
D変換されて出力される。
【0005】ここで、受光素子■〜■の各出力信号電圧
は図6に示す如くであり、入射光によらない暗電流成分
(検知器2の冷却温度Tに依存した量)、暗電流変動成
分(冷却温度変動△Tによる量)、背景入射光成分、信
号入射光成分を含む。図5に示す従来例では、冷却温度
センサ6にて暗電流成分を検出し、減算用アンプ4で検
知器出力信号からこの暗電流成分を減じ、補正後出力信
号を得ている。
は図6に示す如くであり、入射光によらない暗電流成分
(検知器2の冷却温度Tに依存した量)、暗電流変動成
分(冷却温度変動△Tによる量)、背景入射光成分、信
号入射光成分を含む。図5に示す従来例では、冷却温度
センサ6にて暗電流成分を検出し、減算用アンプ4で検
知器出力信号からこの暗電流成分を減じ、補正後出力信
号を得ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図6において、暗電流
成分及び暗電流変動成分が各受光素子■〜■全て同じ量
であれば特に問題はない。然るに、実際には図6に示す
如く、暗電流成分及び暗電流変動成分は各受光素子■〜
■毎にばらついており、従来例では暗電流成分を各受光
素子共通のものとして扱っていたため、ばらつきの分だ
け補正できない。即ち、図7に示す如く、受光素子■の
暗電流成分及び暗電流変動成分が零となるようにプリア
ンプ7のゲイン及びオフセット電圧を調整すると、その
他の受光素子■,■,■は十分補正しきれずに暗電流成
分及び暗電流変動成分が残り(冷却温度変動による信号
揺らぎを含むことになり)、検知器2の性能が低下する
問題点があった。
成分及び暗電流変動成分が各受光素子■〜■全て同じ量
であれば特に問題はない。然るに、実際には図6に示す
如く、暗電流成分及び暗電流変動成分は各受光素子■〜
■毎にばらついており、従来例では暗電流成分を各受光
素子共通のものとして扱っていたため、ばらつきの分だ
け補正できない。即ち、図7に示す如く、受光素子■の
暗電流成分及び暗電流変動成分が零となるようにプリア
ンプ7のゲイン及びオフセット電圧を調整すると、その
他の受光素子■,■,■は十分補正しきれずに暗電流成
分及び暗電流変動成分が残り(冷却温度変動による信号
揺らぎを含むことになり)、検知器2の性能が低下する
問題点があった。
【0007】本発明は、検知器出力信号の冷却温度変動
による信号揺らぎをより正確に補正し、高性能化を図る
ことができる赤外線撮像装置を提供することを目的とす
る。
による信号揺らぎをより正確に補正し、高性能化を図る
ことができる赤外線撮像装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図を示す。同図中、11は記憶手段で、赤外線検知器の
各受光素子毎の、冷却温度と受光素子の暗電流成分との
関係を予め記憶されている。15は演算制御手段で、温
度センサにて検出された冷却温度に基づいて記憶手段1
1から各受光素子毎の暗電流成分を読出し、赤外線検知
器出力から該読出した各受光素子の暗電流成分を減じる
。
図を示す。同図中、11は記憶手段で、赤外線検知器の
各受光素子毎の、冷却温度と受光素子の暗電流成分との
関係を予め記憶されている。15は演算制御手段で、温
度センサにて検出された冷却温度に基づいて記憶手段1
1から各受光素子毎の暗電流成分を読出し、赤外線検知
器出力から該読出した各受光素子の暗電流成分を減じる
。
【0009】
【作用】本発明では、図3に示すように冷却温度と赤外
線検知器出力の暗電流成分との関係を予め記憶手段11
に記憶しておき、検知器出力から予め記憶されている各
受光素子固有の暗電流成分を減じるようにしている。従
って、従来例に比して各受光素子について冷却温度変動
による検知器出力の揺らぎをより正確に補正でき、装置
の性能を向上できる。
線検知器出力の暗電流成分との関係を予め記憶手段11
に記憶しておき、検知器出力から予め記憶されている各
受光素子固有の暗電流成分を減じるようにしている。従
って、従来例に比して各受光素子について冷却温度変動
による検知器出力の揺らぎをより正確に補正でき、装置
の性能を向上できる。
【0010】
【実施例】図2は本発明の第1実施例の構成図を示し、
同図中、図5と同一構成部分には同一番号を付してその
説明を省略する。図2中、10は温度判定回路で、図3
に示すように冷却温度Tとして通常冷却温度Ta,冷却
変動を生じた場合の冷却温度Tbを設定したとき、プリ
アンプ7の出力により、冷却温度Tが冷却温度Ta,T
bの間に設定されている閾値冷却温度Tc以下にあるか
、Tcを越えているかを判定する。11はメモリで、メ
モリエリア11aには各受光素子■,■,…の通常冷却
温度Taにおける暗電流成分値V1a,V2a,…が、
メモリエリア11bには各受光素子■,■,…の冷却変
動温度Tbにおける暗電流成分値V1b,V2b,…が
夫々予め記憶されている。これら暗電流成分値は測定に
よって予め求められている。12は演算論理回路で、A
D変換器13から出力された赤外線検知器出力信号から
メモリ11の出力信号を減算する。14は制御回路で、
温度判定回路10からの出力に応じてメモリ11のメモ
リエリア11a,11bから暗電流成分値を選択読出し
、演算論理回路12に供給する。制御回路14及び演算
論理回路12にて演算制御手段15が構成されている。
同図中、図5と同一構成部分には同一番号を付してその
説明を省略する。図2中、10は温度判定回路で、図3
に示すように冷却温度Tとして通常冷却温度Ta,冷却
変動を生じた場合の冷却温度Tbを設定したとき、プリ
アンプ7の出力により、冷却温度Tが冷却温度Ta,T
bの間に設定されている閾値冷却温度Tc以下にあるか
、Tcを越えているかを判定する。11はメモリで、メ
モリエリア11aには各受光素子■,■,…の通常冷却
温度Taにおける暗電流成分値V1a,V2a,…が、
メモリエリア11bには各受光素子■,■,…の冷却変
動温度Tbにおける暗電流成分値V1b,V2b,…が
夫々予め記憶されている。これら暗電流成分値は測定に
よって予め求められている。12は演算論理回路で、A
D変換器13から出力された赤外線検知器出力信号から
メモリ11の出力信号を減算する。14は制御回路で、
温度判定回路10からの出力に応じてメモリ11のメモ
リエリア11a,11bから暗電流成分値を選択読出し
、演算論理回路12に供給する。制御回路14及び演算
論理回路12にて演算制御手段15が構成されている。
【0011】次に、本発明の動作について説明する。
【0012】図2において、温度判定回路10によって
冷却温度Tが例えば閾値冷却温度Tc以下であることが
判定された場合、制御回路14の制御によってメモリ1
1のメモリエリア11aに記憶されている通常冷却温度
Ta時の暗電流成分値V1a,V2a,…が読出され、
演算論理回路12において検知器出力信号から減算され
る。 一方、温度判定回路10によって冷却温度Tが閾値冷却
温度Tcを越えたことが判定されている場合、制御回路
14の制御によってメモリ11のメモリエリア11bに
記憶されている冷却変動温度Tb時の暗電流成分値V1
b,V2b,…が読出され、演算論理回路12において
検知器出力信号から減算される。
冷却温度Tが例えば閾値冷却温度Tc以下であることが
判定された場合、制御回路14の制御によってメモリ1
1のメモリエリア11aに記憶されている通常冷却温度
Ta時の暗電流成分値V1a,V2a,…が読出され、
演算論理回路12において検知器出力信号から減算され
る。 一方、温度判定回路10によって冷却温度Tが閾値冷却
温度Tcを越えたことが判定されている場合、制御回路
14の制御によってメモリ11のメモリエリア11bに
記憶されている冷却変動温度Tb時の暗電流成分値V1
b,V2b,…が読出され、演算論理回路12において
検知器出力信号から減算される。
【0013】このように、本発明では、検知器出力信号
から予め測定されている受光素子固有の暗電流成分を減
じるようにしているので、従来例に比して各受光素子に
ついてより正確に補正でき、検知器2の性能を向上でき
る。特に、各受光素子■〜■間での暗電流成分のばらつ
きが大きい場合、従来例に比して冷却温度変動の影響を
減じる効果が大である。
から予め測定されている受光素子固有の暗電流成分を減
じるようにしているので、従来例に比して各受光素子に
ついてより正確に補正でき、検知器2の性能を向上でき
る。特に、各受光素子■〜■間での暗電流成分のばらつ
きが大きい場合、従来例に比して冷却温度変動の影響を
減じる効果が大である。
【0014】なお、上記実施例では冷却温度がTa〜T
bの範囲で変動しているのを全て一つの閾値冷却温度T
cを判定点として判定しているので、例えばTcより極
く僅か高い冷却温度が検出冷却温度であった場合でも、
冷却温度Tbの暗電流成分値を用いて演算されることに
なる。このため、補正は十分正確に行なわれるわけでは
ない。そこで、図3に示すように例えばTcの代りに閾
値冷却温度Tc1,Tc2を設け、これに伴ってメモリ
11に更にメモリエリア11cを設けて図3に示す冷却
温度Tcの暗電流成分値V1c,V2c,…を予め測定
して記憶しておく。温度判定回路10にてT1c以上、
T2c以下が判定された場合にはメモリエリア11cか
ら暗電流成分値V1c,V2c,…を選択読出すように
する。このようにすれば、前述の実施例よりも更に正確
に補正を行なうことができる。
bの範囲で変動しているのを全て一つの閾値冷却温度T
cを判定点として判定しているので、例えばTcより極
く僅か高い冷却温度が検出冷却温度であった場合でも、
冷却温度Tbの暗電流成分値を用いて演算されることに
なる。このため、補正は十分正確に行なわれるわけでは
ない。そこで、図3に示すように例えばTcの代りに閾
値冷却温度Tc1,Tc2を設け、これに伴ってメモリ
11に更にメモリエリア11cを設けて図3に示す冷却
温度Tcの暗電流成分値V1c,V2c,…を予め測定
して記憶しておく。温度判定回路10にてT1c以上、
T2c以下が判定された場合にはメモリエリア11cか
ら暗電流成分値V1c,V2c,…を選択読出すように
する。このようにすれば、前述の実施例よりも更に正確
に補正を行なうことができる。
【0015】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図6に示す暗電流成分と暗電流変動成分との和Vn
(△T)は、受光素子をn,通常冷却温度Taからの温
度変動(温度差)を△T(=任意の冷却温度T−Ta)
とすると、 Vn(△T)={(Vnb−Vna)/(Tb−T
a)}△T+Vnaで表わすことができる。そこで、各
受光素子毎に、(V1b−V1a)/(Tb−Ta)=
A1 ,(V2b−V2a)/(Tb−Ta)=A2
,…をメモリ11のメモリエリア11aに、V1a=B
1 ,V2a=B2 ,…をメモリエリア11bに予め
記憶しておく。温度判定回路10をAD変換器を用いて
構成して温度変動(温度差)△Tを検出し、演算論理回
路12において、各受光素子毎に上記式を演算によって
求め(V1 (△T),V2 (△T)…)、更に、検
知器出力信号からV1 (△T),V2 (△T),…
を減算する。
る。図6に示す暗電流成分と暗電流変動成分との和Vn
(△T)は、受光素子をn,通常冷却温度Taからの温
度変動(温度差)を△T(=任意の冷却温度T−Ta)
とすると、 Vn(△T)={(Vnb−Vna)/(Tb−T
a)}△T+Vnaで表わすことができる。そこで、各
受光素子毎に、(V1b−V1a)/(Tb−Ta)=
A1 ,(V2b−V2a)/(Tb−Ta)=A2
,…をメモリ11のメモリエリア11aに、V1a=B
1 ,V2a=B2 ,…をメモリエリア11bに予め
記憶しておく。温度判定回路10をAD変換器を用いて
構成して温度変動(温度差)△Tを検出し、演算論理回
路12において、各受光素子毎に上記式を演算によって
求め(V1 (△T),V2 (△T)…)、更に、検
知器出力信号からV1 (△T),V2 (△T),…
を減算する。
【0016】このようにすれば、任意の冷却温度Tにお
ける各受光素子の暗電流成分及び暗電流変動成分を除去
でき、前述の各実施例よりも更に正確に補正することが
できる。
ける各受光素子の暗電流成分及び暗電流変動成分を除去
でき、前述の各実施例よりも更に正確に補正することが
できる。
【0017】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。図4は第3実施例の構成図を示し、同図中、図2と
同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する
。図4中、2´は赤外線検知器で、受光素子■〜■と同
列面に冷却温度センサ6が設けられている。第3実施例
では、図2に示す冷却温度センサ出力信号ライン、プリ
アンプ7,温度判定回路10は設けられていない。
る。図4は第3実施例の構成図を示し、同図中、図2と
同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する
。図4中、2´は赤外線検知器で、受光素子■〜■と同
列面に冷却温度センサ6が設けられている。第3実施例
では、図2に示す冷却温度センサ出力信号ライン、プリ
アンプ7,温度判定回路10は設けられていない。
【0018】赤外線検知器の出力信号は図6に示すよう
に、各受光素子■,■,…からの信号が順次出力される
が、一般に、あるフレームの出力(受光素子■〜■の出
力)から次のフレームの出力までに時間的隙間がある。 そこで、第3実施例では、冷却温度センサ6を受光素子
■〜■と同列面に設け、受光素子ドライブ信号によって
冷却温度センサ6もドライブして冷却温度センサ6の出
力信号を上記隙間に挿入し、つまり、検知器出力信号に
冷却温度センサ6の出力信号を多重化して出力する。
に、各受光素子■,■,…からの信号が順次出力される
が、一般に、あるフレームの出力(受光素子■〜■の出
力)から次のフレームの出力までに時間的隙間がある。 そこで、第3実施例では、冷却温度センサ6を受光素子
■〜■と同列面に設け、受光素子ドライブ信号によって
冷却温度センサ6もドライブして冷却温度センサ6の出
力信号を上記隙間に挿入し、つまり、検知器出力信号に
冷却温度センサ6の出力信号を多重化して出力する。
【0019】この検知器及び冷却温度センサ出力信号は
プリアンプ3,AD変換器13を介して演算論理回路1
2に供給され、制御回路14の制御によって冷却温度セ
ンサ出力信号のみ抜出されて冷却温度に応じた暗電流成
分がメモリ11内から選択読出される。前述の各実施例
と同様に、演算論理回路12において検知器出力信号か
ら暗電流成分が減じられる。第3実施例は、前記第1,
第2実施例よりもプリアンプ7,温度判定回路10が設
けられていない分だけ装置を小形化でき、しかも、冷却
温度センサ6を受光素子■〜■と同列面に設けているの
で冷却温度検出をより正確に行なうことができる。
プリアンプ3,AD変換器13を介して演算論理回路1
2に供給され、制御回路14の制御によって冷却温度セ
ンサ出力信号のみ抜出されて冷却温度に応じた暗電流成
分がメモリ11内から選択読出される。前述の各実施例
と同様に、演算論理回路12において検知器出力信号か
ら暗電流成分が減じられる。第3実施例は、前記第1,
第2実施例よりもプリアンプ7,温度判定回路10が設
けられていない分だけ装置を小形化でき、しかも、冷却
温度センサ6を受光素子■〜■と同列面に設けているの
で冷却温度検出をより正確に行なうことができる。
【0020】なお、図6に示す受光素子毎の背景入射光
成分のばらつきを補正するための演算論理回路を既に設
けられている装置においては、本発明で用いる演算論理
回路12と共用でき、回路を複雑化することなく構成で
きる。
成分のばらつきを補正するための演算論理回路を既に設
けられている装置においては、本発明で用いる演算論理
回路12と共用でき、回路を複雑化することなく構成で
きる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、検知器出力から予め記
憶されている各受光素子固有の暗電流成分を減じるよう
にしているので、従来例に比して各受光素子について冷
却温度変動による検知器出力の揺らぎをより正確に補正
でき、装置の高性能化を図ることができる。
憶されている各受光素子固有の暗電流成分を減じるよう
にしているので、従来例に比して各受光素子について冷
却温度変動による検知器出力の揺らぎをより正確に補正
でき、装置の高性能化を図ることができる。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第1実施例の構成図である。
【図3】冷却温度と暗電流成分との関係を示す図である
。
。
【図4】本発明の第2実施例の構成図である。
【図5】従来の一例の構成図である。
【図6】赤外線検知器出力信号を示す図である。
【図7】従来例における補正後の出力信号を示す図であ
る。
る。
■〜■ 赤外線受光素子
2,2´ 赤外線検知器
6 冷却温度センサ
10 温度判定回路
11 メモリ(記憶手段)
11a,11b メモリエリア
12 演算論理回路
14 制御回路
15 演算制御手段
Claims (3)
- 【請求項1】 赤外線検知器の冷却温度を検出する温
度センサを設けられ、該赤外線検知器出力から該温度セ
ンサ出力を減じて赤外線検知器出力補正を行なう赤外線
撮像装置において、上記赤外線検知器の各受光素子毎の
、冷却温度と受光素子の暗電流成分との関係を予め記憶
された記憶手段(11)と、上記温度センサにて検出さ
れた冷却温度に基づいて該記憶手段から各受光素子毎の
暗電流成分を読出し、上記赤外線検知器出力から該読出
した各受光素子の暗電流成分を減じる演算制御手段(1
5)とを設けてなることを特徴とする赤外線撮像装置。 - 【請求項2】 赤外線検知器の冷却温度を検出する温
度センサを設けられ、該赤外線検知器出力から該温度セ
ンサ出力を減じて赤外線検知器出力補正を行なう赤外線
撮像装置において、上記赤外線検知器の各受光素子毎の
、冷却温度差と冷却温度差による受光素子の暗電流成分
差との比、及び、冷却温度に対する暗電流成分を予め記
憶された記憶手段(11)と、上記温度センサにて検出
された冷却温度から冷却温度差を求め、該記憶手段から
各受光素子毎の上記比及び暗電流成分を読出して予め設
定されている演算式に基づいて各受光素子毎の、暗電流
成分と暗電流変動成分との和を求め、上記赤外線検知器
出力から該暗電流成分と暗電流変動成分との和を減じる
演算制御手段(15)とを設けてなることを特徴とする
赤外線撮像装置。 - 【請求項3】 前記温度センサ(6)を前記各受光素
子と同列面に設け、前記赤外線検知器出力に前記温度セ
ンサ出力を多重化して前記演算制御手段(15)に供給
する構成としたことを特徴とする請求項1又は2の赤外
線撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3051698A JPH04286477A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3051698A JPH04286477A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 赤外線撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04286477A true JPH04286477A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=12894121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3051698A Withdrawn JPH04286477A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04286477A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001289712A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-10-19 | Boeing Co:The | 赤外線センサのビデオ信号を補正するための方法および撮像システム |
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- 1991-03-15 JP JP3051698A patent/JPH04286477A/ja not_active Withdrawn
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