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JP6989330B2 - Infrared camera for temperature detection - Google Patents
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Description

本発明は、温度検出を行うための熱画像を得る温度検出用赤外線カメラに関する。 The present invention relates to a temperature detection infrared camera that obtains a thermal image for temperature detection.

物体から放射された赤外線を検出して熱画像を得る赤外線カメラが、従来から各種熱解析に利用されている。赤外線カメラには非接触で瞬時に温度分布が測定できるという優れた特徴があるため、その応用範囲が広がってきている。 An infrared camera that detects infrared rays emitted from an object and obtains a thermal image has been conventionally used for various thermal analyzes. Infrared cameras have the excellent feature of being able to measure the temperature distribution instantly without contact, so the range of applications is expanding.

従来の赤外線カメラが撮像する熱画像は、例えば1フレームがQVGA(Quarter Video Graphics Array)規格と称される水平320画素×垂直240画素で構成される。 For example, one frame of a thermal image captured by a conventional infrared camera is composed of 320 horizontal pixels and 240 vertical pixels, which is called the QVGA (Quarter Video Graphics Array) standard.

特許文献1には、赤外線カメラが撮像する熱画像を使って、施設の温度管理(ごみ処理場の温度管理)を行う例についての記載がある。 Patent Document 1 describes an example in which temperature control of a facility (temperature control of a waste treatment plant) is performed using a thermal image captured by an infrared camera.

特開2000−113344号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-113344

近年、可視光を撮像するカメラは、撮像画像の高画素化が進んでおり、温度検出用赤外線カメラで得られる熱画像についても、画素数の増加が要求されている。熱画像の画素数が増えると、それだけ監視対象の熱分布をそれだけ高い精度で検出できるようになる。例えば、画素数の増加で、従来は見逃していたような僅かな温度変化も検出できる可能性がある。 In recent years, the number of pixels of captured images has been increasing in cameras that capture visible light, and there is a demand for an increase in the number of pixels in thermal images obtained by infrared cameras for temperature detection. As the number of pixels of the thermal image increases, the thermal distribution of the monitored object can be detected with higher accuracy. For example, by increasing the number of pixels, there is a possibility that even a slight temperature change that was previously overlooked can be detected.

しかしながら、温度検出用赤外線カメラが出力する熱画像を受信して解析を行う受信端末側では、熱画像の画素数が増えると、それだけ熱画像を解析処理する演算処理量が増えてしまう。例えば、熱画像をQVGA規格(水平320画素×垂直240画素)からVGA規格(水平640画素×垂直480画素)に変更したとき、1フレームの熱画像の画素数は4倍になり、演算処理量が4倍に増加してしまう。このように演算処理量が増えると、演算処理を行う受信端末(コンピュータ)として、情報処理量の大きな高性能なものが要求され、従来の端末では能力が十分でないケースが想定される。 However, on the receiving terminal side that receives and analyzes the thermal image output by the infrared camera for temperature detection, as the number of pixels of the thermal image increases, the amount of arithmetic processing for analyzing the thermal image increases accordingly. For example, when the thermal image is changed from the QVGA standard (horizontal 320 pixels x vertical 240 pixels) to the VGA standard (horizontal 640 pixels x vertical 480 pixels), the number of pixels of the thermal image in one frame is quadrupled and the amount of calculation processing is increased. Will increase four times. When the amount of arithmetic processing increases in this way, a high-performance receiving terminal (computer) that performs arithmetic processing is required to have a large amount of information processing, and it is assumed that the conventional terminal does not have sufficient capacity.

また、赤外線カメラから受信端末に熱画像信号を伝送する伝送路についても、QVGA規格からVGA規格への変更で、4倍の情報量の伝送に対応する必要がある。したがって、赤外線カメラの高画質化は、伝送路についても転送レートを高くする対処が必要になる。 Also, regarding the transmission path for transmitting the thermal image signal from the infrared camera to the receiving terminal, it is necessary to support the transmission of four times the amount of information by changing from the QVGA standard to the VGA standard. Therefore, in order to improve the image quality of the infrared camera, it is necessary to take measures to increase the transfer rate also for the transmission line.

伝送路の転送レートが十分でない場合には、例えば赤外線カメラが熱画像データを圧縮して受信端末に伝送することが考えられる。しかしながら、データを受信側で元通りに復元可能な可逆圧縮方式の場合には、圧縮率がそれほど高くなく、あまり効果がない。また、受信側での復元性が低い非可逆圧縮方式を適用する場合には、高い圧縮率が得られるが、受信側で復元したデータは誤差を含むため、受信端末で誤った温度が検出されて、誤警報の出力や警報漏れの可能性が生じてしまう。さらには、赤外線カメラに熱画像データ圧縮機能を、受信端末に熱画像データ復元機能を搭載する必要があり、機器コスト増、演算負荷増、処理遅延増の観点から不利になる。 If the transfer rate of the transmission line is not sufficient, for example, an infrared camera may compress the thermal image data and transmit it to the receiving terminal. However, in the case of the lossless compression method in which the data can be restored to the original state on the receiving side, the compression rate is not so high and it is not very effective. In addition, when a lossy compression method with low resilience on the receiving side is applied, a high compression ratio can be obtained, but since the data restored on the receiving side contains errors, an erroneous temperature is detected at the receiving terminal. As a result, there is a possibility of false alarm output and alarm omission. Furthermore, it is necessary to equip the infrared camera with a thermal image data compression function and the receiving terminal with a thermal image data restoration function, which is disadvantageous in terms of an increase in equipment cost, an increase in calculation load, and an increase in processing delay.

また、伝送路の転送レートが十分でない場合の別の対処として、温度検出用赤外線カメラで熱画像の一部の範囲のみを伝送する、あるいは、熱画像のフレームレートを下げる等の対処も考えられるが、いずれの場合にも、温度検出用赤外線カメラが持つ能力を生かしていないことになり、好ましくない。 In addition, as another countermeasure when the transfer rate of the transmission line is not sufficient, it is conceivable to transmit only a part of the thermal image with the infrared camera for temperature detection, or to lower the frame rate of the thermal image. However, in either case, the ability of the infrared camera for temperature detection is not utilized, which is not preferable.

本発明は、高解像度の熱画像が得られると共に、その高解像度の熱画像を取得して処理する端末での負担や伝送時の負担を軽減することができる温度検出用赤外線カメラを提供することを目的とする。 The present invention provides an infrared camera for temperature detection that can obtain a high-resolution thermal image and reduce the burden on a terminal that acquires and processes the high-resolution thermal image and the burden during transmission. With the goal.

本発明の温度検出用赤外線カメラは、第1の画素数の熱画像を撮像する赤外センサと、その赤外センサが撮像した熱画像について、所定の画素数のブロック単位で最大値及び最小値を代表値として算出する代表値算出部と、代表値算出部が画素数を減じた第2の画素数の熱画像を出力する出力部とを備える。
ここで、代表値算出部が処理する第1のブロックは、ブロック内の最大値を代表値とし、代表値算出部が処理する第2のブロックは、ブロック内の最小値を代表値とする。
The infrared camera for temperature detection of the present invention has an infrared sensor that captures a thermal image having a first number of pixels and a maximum value and a minimum value for the thermal image captured by the infrared sensor in units of blocks having a predetermined number of pixels. It is provided with a representative value calculation unit for calculating as a representative value, and an output unit for outputting a thermal image having a second number of pixels obtained by reducing the number of pixels.
Here, the first block processed by the representative value calculation unit has the maximum value in the block as the representative value, and the second block processed by the representative value calculation unit has the minimum value in the block as the representative value.

本発明によれば、赤外センサが撮像する熱画像の解像度の高さを生かした上で、画素数を減じた熱画像が出力されるようになる。したがって、熱画像を解析処理する端末や伝送路の負担を軽減した上で、解像度の高い熱画像による監視が可能なシステムを構築することができる。 According to the present invention, a thermal image with a reduced number of pixels can be output while taking advantage of the high resolution of the thermal image captured by the infrared sensor. Therefore, it is possible to construct a system capable of monitoring with a high-resolution thermal image while reducing the burden on the terminal and the transmission line for analyzing the thermal image.

本発明の一実施の形態例による赤外線カメラの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the infrared camera by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による赤外線カメラの画素構成例(A:撮像画素の構成例、B:代表値算出後の画素の構成例)を示す図である。It is a figure which shows the pixel composition example (A: composition example of an image pickup pixel, B: composition example of a pixel after calculation of a representative value) of the infrared camera by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による処理例(最大値又は最小値を出力する例)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing example (the example which outputs the maximum value or the minimum value) by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による処理例(最大値と最小値の差を出力する例)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing example (the example which outputs the difference between the maximum value and the minimum value) by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による熱画像の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the thermal image by one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」と称する)を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “this example”) will be described with reference to the accompanying drawings.

[1.温度検出用赤外線カメラの構成]
図1は、本例の温度検出用赤外線カメラ10の構成例を示す。
本例の温度検出用赤外線カメラ10は、赤外センサ11、赤外補正処理部12、代表値算出部13、出力部14、及び制御部15を備える。
[1. Configuration of infrared camera for temperature detection]
FIG. 1 shows a configuration example of the temperature detection infrared camera 10 of this example.
The temperature detection infrared camera 10 of this example includes an infrared sensor 11, an infrared correction processing unit 12, a representative value calculation unit 13, an output unit 14, and a control unit 15.

赤外センサ11は、VGA規格の画素配列(水平640画素×垂直480画素)で熱画像を取得する赤外用イメージセンサである。赤外センサ11で取得された熱画像データは、赤外補正処理部12に供給される。ここで、赤外センサ11で取得する熱画像データのそれぞれの画素は、例えば16ビットのデータとし、赤外センサ11は毎秒30フレームの熱画像データを得る。
赤外補正処理部12は、赤外センサ11から供給される熱画像データを、適正な温度情報が得られる熱画像データとするための補正処理を行う。赤外補正処理部12で補正処理された熱画像データは、代表値算出部13に供給される。
The infrared sensor 11 is an infrared image sensor that acquires a thermal image with a VGA standard pixel arrangement (horizontal 640 pixels x vertical 480 pixels). The thermal image data acquired by the infrared sensor 11 is supplied to the infrared correction processing unit 12. Here, each pixel of the thermal image data acquired by the infrared sensor 11 is, for example, 16-bit data, and the infrared sensor 11 obtains thermal image data of 30 frames per second.
The infrared correction processing unit 12 performs correction processing for converting the thermal image data supplied from the infrared sensor 11 into thermal image data from which appropriate temperature information can be obtained. The thermal image data corrected by the infrared correction processing unit 12 is supplied to the representative value calculation unit 13.

代表値算出部13は、VGA規格の画素配列の熱画像データの画素数を減じて、QVGA規格の画素配列(水平320画素×垂直240画素)の熱画像データに変換する。代表値算出部13での代表値算出処理の詳細は後述する。代表値算出部13で画素数を減じたQVGA規格の熱画像データは、出力部13に供給される。 The representative value calculation unit 13 reduces the number of pixels of the thermal image data of the VGA standard pixel array and converts it into the thermal image data of the QVGA standard pixel array (horizontal 320 pixels × vertical 240 pixels). The details of the representative value calculation process in the representative value calculation unit 13 will be described later. The QVGA standard thermal image data obtained by reducing the number of pixels in the representative value calculation unit 13 is supplied to the output unit 13.

出力部13は、温度検出用赤外線カメラ10の外部にQVGA規格の熱画像データを出力する。図1の例では、出力部13と受信端末20とをケーブルで接続し、出力部13から受信端末20にQVGA規格の熱画像データを伝送する。赤外センサ11が毎秒30フレームの熱画像データを得る場合、出力部13も、毎秒30フレームの熱画像データを出力(伝送)する。 The output unit 13 outputs QVGA standard thermal image data to the outside of the temperature detection infrared camera 10. In the example of FIG. 1, the output unit 13 and the receiving terminal 20 are connected by a cable, and the QVGA standard thermal image data is transmitted from the output unit 13 to the receiving terminal 20. When the infrared sensor 11 obtains thermal image data at 30 frames per second, the output unit 13 also outputs (transmits) the thermal image data at 30 frames per second.

なお、出力部13と受信端末20との間を、LAN(Local Area Network)などのネットワークで接続した場合には、出力部13はそのネットワークに適合した通信インターフェースになる。1画素が16ビットで構成されたQVGA規格の熱画像データを、毎秒30フレームで受信端末20に伝送する場合、320×240×16ビット×30=約37Mbpsの転送レートになる。これは、例えばLANの場合、100BASEと称される最大100Mbpsの転送が可能な規格の機器を使って伝送可能である。VGA規格の熱画像をそのまま転送する場合には、4倍の147Mbpsの転送レートが必要であり、100BASEの規格のLANでは転送することができない。 When the output unit 13 and the receiving terminal 20 are connected by a network such as a LAN (Local Area Network), the output unit 13 becomes a communication interface suitable for the network. When QVGA standard thermal image data in which one pixel is composed of 16 bits is transmitted to the receiving terminal 20 at 30 frames per second, the transfer rate is 320 × 240 × 16 bits × 30 = about 37 Mbps. For example, in the case of a LAN, this can be transmitted using a device called 100BASE, which is a standard capable of transferring a maximum of 100 Mbps. When transferring a VGA standard thermal image as it is, a transfer rate of 147 Mbps, which is four times higher, is required, and it cannot be transferred by a LAN of 100BASE standard.

赤外補正処理部12での補正処理と、代表値算出部13での代表値算出処理と、出力部14での出力処理は、制御部15による制御で実行される。例えば、代表値算出部13での代表値算出処理として、複数の処理モードを有し、制御部15からの指令で、代表値算出部13がいずれのモードで代表値算出処理を行うのかを確定する。 The correction processing in the infrared correction processing unit 12, the representative value calculation processing in the representative value calculation unit 13, and the output processing in the output unit 14 are executed under the control of the control unit 15. For example, the representative value calculation unit 13 has a plurality of processing modes as the representative value calculation process, and it is determined in which mode the representative value calculation unit 13 performs the representative value calculation process by a command from the control unit 15. do.

受信端末20は、温度検出用赤外線カメラ10から伝送された熱画像データを受信し、熱画像の解析や監視を行う。 The receiving terminal 20 receives the thermal image data transmitted from the temperature detection infrared camera 10 and analyzes and monitors the thermal image.

[2.代表値算出処理の例]
次に、代表値算出部13が行う代表値算出処理の詳細を説明する。
図2Aは、代表値算出処理前の画素配列を示し、図2Bは、代表値算出処理後の画素配列を示す。図2A,Bは、横軸が水平方向の座標であるX座標を示し、縦軸が垂直方向の座標であるY座標を示す。各マス目の中の数字が、画素番号を示す。画素番号は、[.]の左側の数字がX座標を示し、[.]の右側の数字がY座標を示す。
[2. Example of representative value calculation process]
Next, the details of the representative value calculation process performed by the representative value calculation unit 13 will be described.
FIG. 2A shows a pixel array before the representative value calculation process, and FIG. 2B shows a pixel array after the representative value calculation process. In FIGS. 2A and 2B, the horizontal axis shows the X coordinate, which is the coordinate in the horizontal direction, and the vertical axis shows the Y coordinate, which is the coordinate in the vertical direction. The number in each square indicates the pixel number. The pixel number is [. ] Indicates the X coordinate, and [. ] Indicates the Y coordinate.

赤外センサ11で取得する画素配列である代表値算出処理前の画素配列としては、図2Aに示すように、第1水平ライン(一番上の水平ライン)が、[1.1]の画素、[2.1]の画素、[3.1]の画素、・・・と構成され、次の水平ライン(2番目の水平ライン)が、[1.2]の画素、[2.2]の画素、[3.2]の画素、・・・と構成され、以下同様に各水平ラインの画素のデータが配置される。 As a pixel array before the representative value calculation process, which is a pixel array acquired by the infrared sensor 11, as shown in FIG. 2A, the first horizontal line (top horizontal line) is the pixel of [1.1]. , [2.1] pixel, [3.1] pixel, ..., The next horizontal line (second horizontal line) is the [1.2] pixel, [2.2]. , Pixel of [3.2], ..., And the data of the pixel of each horizontal line is arranged in the same manner below.

ここで、本例においては、隣接する4の画素を1つのブロックとして扱い、その1ブロックごとに代表値となる1つの画素データを算出する処理を行う。すなわち、図2Aに各画素を太い線で囲って示すように、(X方向の2画素)×(Y方向の2画素)の4画素で1つのブロックを形成し、代表値算出部13は、1つのブロックごとに1つの画素データのみを出力するように代表値算出処理を行う。
例えば図2Bに示すように、代表値算出部13が代表値算出処理した熱画像データの[1.1]の画素は、図2Aに示す4つの画素[1.1]、[2.1]、[1.2]、[2.2]から代表値として1つの画素データを出力するようにしたものである。
このようなブロック単位での代表値算出処理を行って、VGA規格の熱画像データをQVGA規格の熱画像データに変換する。
Here, in this example, four adjacent pixels are treated as one block, and one pixel data as a representative value is calculated for each block. That is, as shown in FIG. 2A by enclosing each pixel with a thick line, one block is formed by four pixels (2 pixels in the X direction) × (2 pixels in the Y direction), and the representative value calculation unit 13 is used. The representative value calculation process is performed so that only one pixel data is output for each block.
For example, as shown in FIG. 2B, the pixel [1.1] of the thermal image data calculated by the representative value calculation unit 13 is the four pixels [1.1] and [2.1] shown in FIG. 2A. , [1.2], [2.2] are designed to output one pixel data as a representative value.
The representative value calculation process for each block is performed to convert the VGA standard thermal image data into the QVGA standard thermal image data.

次に、各ブロックで代表値算出処理を行う際に、代表値算出後に出力される画素のデータの生成処理について説明する。
図3のフローチャートは、第1の処理モードとしたときの処理例を示す。
まず、代表値算出部13は、1ブロックの4画素のデータを取得する(ステップS11)。そして、代表値算出部13は、取得した4画素のデータの中で、画素値(温度)が最大となる画素の判定を行う(ステップS12)。
ステップS12で最大値を判定すると、代表値算出部13は、代表値算出後のブロックの画素の出力値を、判定した最大値とする(ステップS13)。1ブロックの出力画素値がステップS13で確定すると、代表値算出部13は、ステップS11の処理に戻り、次のブロックの処理に移る。
Next, when the representative value calculation process is performed in each block, the pixel data generation process that is output after the representative value calculation will be described.
The flowchart of FIG. 3 shows a processing example when the first processing mode is set.
First, the representative value calculation unit 13 acquires data of 4 pixels in one block (step S11). Then, the representative value calculation unit 13 determines the pixel having the maximum pixel value (temperature) among the acquired four-pixel data (step S12).
When the maximum value is determined in step S12, the representative value calculation unit 13 sets the output value of the pixel of the block after the representative value calculation to the determined maximum value (step S13). When the output pixel value of one block is determined in step S13, the representative value calculation unit 13 returns to the process of step S11 and moves to the process of the next block.

このように第1の処理モードとしたとき、代表値算出部13は、ブロックごとに最大値(最大温度)となる画素のデータを選択して、その選択した画素データを出力する。
なお、図3の例では、1ブロックごとに最大値を判定して出力するようにしたが、1ブロックごとに最小値を判定して、その最小値(最小温度)となる画素のデータを出力するようにしてもよい。
In this way, when the first processing mode is set, the representative value calculation unit 13 selects the pixel data having the maximum value (maximum temperature) for each block, and outputs the selected pixel data.
In the example of FIG. 3, the maximum value is determined and output for each block, but the minimum value is determined for each block and the pixel data that becomes the minimum value (minimum temperature) is output. You may try to do it.

この第1の処理モードとしたとき、温度検出用赤外線カメラ10は、赤外センサ11で取得される熱画像の高解像度を生かした上で、出力される熱画像の画素数を効果的に減らすことができる。すなわち、熱画像の解像度は赤外センサ11の画素数で決まるため、VGA規格の熱画像が得られるようにすることで、解像度の高い熱画像が得られる。例えば、非常に小さな1つの範囲の温度だけが非常に高温になったとき、その高温を正確に熱画像で検知できる。 When this first processing mode is set, the temperature detection infrared camera 10 effectively reduces the number of pixels of the output thermal image while taking advantage of the high resolution of the thermal image acquired by the infrared sensor 11. be able to. That is, since the resolution of the thermal image is determined by the number of pixels of the infrared sensor 11, a high-resolution thermal image can be obtained by obtaining a VGA standard thermal image. For example, when only one very small range of temperatures becomes very hot, that high temperature can be accurately detected in a thermal image.

そして、代表値算出部13が代表値算出処理を行う際には、ブロックごとに最大値の画素を選ぶようにしたので、赤外センサ11が検出した高温をそのまま出力することになる。低解像度の熱画像の1画素は、高解像度の熱画像の複数画素を平均化したものと考えることができる。したがって、ブロックごとの最大値を代表値として採用したときには、高解像度の熱画像を用いた場合と同様に、微小な高温部分が平均化されることなく出力される。したがって、受信端末20では、QVGA規格の熱画像を使って監視を行うことになるが、監視場所の温度監視を、VGA規格の熱画像で監視した場合と同様の解像度の高い最大温度の監視ができる。 Then, when the representative value calculation unit 13 performs the representative value calculation process, the pixel with the maximum value is selected for each block, so that the high temperature detected by the infrared sensor 11 is output as it is. One pixel of a low-resolution thermal image can be considered as an average of a plurality of pixels of a high-resolution thermal image. Therefore, when the maximum value for each block is adopted as the representative value, the minute high-temperature portion is output without being averaged, as in the case of using a high-resolution thermal image. Therefore, in the receiving terminal 20, monitoring is performed using a QVGA standard thermal image, but the temperature monitoring of the monitoring location can be monitored at the maximum temperature with a high resolution similar to the case of monitoring with a VGA standard thermal image. can.

このように第1の処理モードとすることで、熱画像データを伝送する伝送路や受信端末20として従来の能力のものをそのまま使って、解像度の高い温度監視ができるようになる。例えば伝送路としては、上述したように1画素が16ビットで構成されたQVGA規格の熱画像データを、毎秒30フレームで受信端末20に伝送する場合、約37Mbpsの転送レートになり、一般的に使用される伝送システムである、100BASEの規格のLANのネットワークで転送が可能になる。また、受信端末20についても、QVGA規格の熱画像を監視する能力で、実質的にVGA規格の熱画像を監視する能力を有することになり、熱画像を監視する能力の向上を図ることができる。
なお、温度検出用赤外線カメラ10で温度を監視する場所が、低温となることを監視する場合には、第2の処理モードとして、代表値算出部13が代表値算出処理を行う際には、ブロックごとに最小値の画素を選ぶようにすればよい。
By setting the first processing mode in this way, it becomes possible to monitor the temperature with high resolution by using the conventional capability as the transmission line and the receiving terminal 20 for transmitting the thermal image data as they are. For example, as a transmission path, when transmitting QVGA standard thermal image data in which one pixel is composed of 16 bits to the receiving terminal 20 at 30 frames per second as described above, the transfer rate is generally about 37 Mbps. Transfer is possible on the LAN network of the 100BASE standard, which is the transmission system used. Further, the receiving terminal 20 also has the ability to monitor the thermal image of the QVGA standard, and has the ability to substantially monitor the thermal image of the VGA standard, so that the ability to monitor the thermal image can be improved. ..
When the place where the temperature is monitored by the infrared camera 10 for temperature detection is monitored to be low temperature, the representative value calculation unit 13 performs the representative value calculation process as the second processing mode. The minimum pixel value may be selected for each block.

次に、図4のフローチャートに示す第3の処理モードとしたときの処理例について説明する。
まず、代表値算出部13は、1ブロックの4画素のデータを取得する(ステップS21)。そして、代表値算出部13は、取得した4画素のデータの中で、画素値(温度)が最大となる画素と、画素値(温度)が最小となる画素の判定を行う(ステップS22)。
次に、代表値算出部13は、ステップS22で判定した最大値と最小値との差を算出する(ステップS23)。そして、代表値算出部13は、代表値算出処理後のブロックの画素の出力値を、ステップS23で算出した差の値とする(ステップS24)。1ブロックの出力画素値がステップS24で確定すると、代表値算出部13は、ステップS21の処理に戻り、次のブロックの処理に移る。
Next, a processing example when the third processing mode shown in the flowchart of FIG. 4 is set will be described.
First, the representative value calculation unit 13 acquires data of 4 pixels in one block (step S21). Then, the representative value calculation unit 13 determines, among the acquired four-pixel data, the pixel having the maximum pixel value (temperature) and the pixel having the minimum pixel value (temperature) (step S22).
Next, the representative value calculation unit 13 calculates the difference between the maximum value and the minimum value determined in step S22 (step S23). Then, the representative value calculation unit 13 sets the output value of the pixel of the block after the representative value calculation process to the value of the difference calculated in step S23 (step S24). When the output pixel value of one block is determined in step S24, the representative value calculation unit 13 returns to the process of step S21 and moves to the process of the next block.

このように第3の処理モードとしたとき、代表値算出部13は、ブロックごとに最大値と最小値の差のデータを選択し、その選択した差の値の画素データを出力する。 In this way, when the third processing mode is set, the representative value calculation unit 13 selects the data of the difference between the maximum value and the minimum value for each block, and outputs the pixel data of the selected difference value.

この第3の処理モードとしたときには、温度検出用赤外線カメラ10が出力する熱画像データは、各ブロックの最大の温度差を示すようになるので、受信端末20では、ブロックごと(出力画素ごと)の温度差の監視が高い解像度で良好にできるようになる。
図5は、第3の処理モードを適用した場合の、監視状態の一例を示す。ここでは、熱画像P1の中に、高温箇所Hが存在し、受信端末20では、高温箇所Hのエッジ部分(輪郭)を正確に検出して、どの座標位置までが高温箇所Hであるかを監視するものである。
When this third processing mode is set, the thermal image data output by the temperature detection infrared camera 10 shows the maximum temperature difference of each block. Therefore, in the receiving terminal 20, each block (each output pixel). The temperature difference can be monitored well with high resolution.
FIG. 5 shows an example of the monitoring state when the third processing mode is applied. Here, the high temperature point H exists in the thermal image P1, and the receiving terminal 20 accurately detects the edge part (contour) of the high temperature point H and determines to which coordinate position the high temperature point H is. It is to monitor.

このような用途で監視を行う際に、第3の処理モードとすることで、図5に示すように、例えばブロックb1の代表値画素、ブロックb2の代表値画素、・・・と、順に画素が得られるとき、高温箇所Hのエッジ部分の熱を検知したブロックb3が、最大の温度差になる。
したがって、画素数を減じた熱画像データを受信する受信端末20では、高温箇所Hのエッジ部分が、温度検出用赤外線カメラ10で得られる元の熱画像の解像度で検知できるようになる。
When monitoring is performed in such an application, by setting the third processing mode, as shown in FIG. 5, for example, the representative value pixel of the block b1, the representative value pixel of the block b2, and so on, in that order. When is obtained, the block b3 that detects the heat of the edge portion of the high temperature portion H becomes the maximum temperature difference.
Therefore, in the receiving terminal 20 that receives the thermal image data with the number of pixels reduced, the edge portion of the high temperature portion H can be detected with the resolution of the original thermal image obtained by the infrared camera 10 for temperature detection.

[3.変形例]
なお、上述した実施の形態例では、温度検出用赤外線カメラ10で得る熱画像をVGA規格の画素数とし、代表値算出処理して出力する熱画像をQVGA規格の画素数とするのは一例であり、その他の画素数の熱画像を温度検出用赤外線カメラ10が得るようにしてもよい。画素数を1/4に減ずるようにする点についても、一例であり、その他の画素数に減ずるようにしてもよい。
[3. Modification example]
In the above-described embodiment, the thermal image obtained by the temperature detection infrared camera 10 has the number of pixels of the VGA standard, and the thermal image output after the representative value calculation process has the number of pixels of the QVGA standard. Yes, the infrared camera 10 for temperature detection may obtain a thermal image having another number of pixels. The point of reducing the number of pixels to 1/4 is also an example, and the number of pixels may be reduced to another.

1ブロックの画素数についても変化してもよい。上述した実施の形態例では、代表値算出処理を行う際の1ブロックの画素数として、4画素(水平2画素×垂直2画素)とした。この2画素を1ブロックとするのは一例であり、その他の画素数で1ブロックを構成して、より大きなブロックに対して代表値算出処理を行うようにしてもよい。
具体的には、代表値算出処理の単位のブロックとして、N画素×M画素(N、Mは任意の整数)で構成されるブロックとして一般化することができる。なお、1ブロックをN画素×M画素で構成したとき、そのブロックで割り切れない画素については切り捨てることなく、独立の微小領域とすればよい。
The number of pixels in one block may also be changed. In the above-described embodiment, the number of pixels in one block when performing the representative value calculation process is 4 pixels (horizontal 2 pixels × vertical 2 pixels). It is an example that these two pixels are regarded as one block, and one block may be formed by the number of other pixels, and the representative value calculation process may be performed on a larger block.
Specifically, as a block of a unit of representative value calculation processing, it can be generalized as a block composed of N pixels × M pixels (N and M are arbitrary integers). When one block is composed of N pixels × M pixels, the pixels that cannot be divided by the block may be regarded as an independent minute region without being truncated.

また、上述した実施の形態例で示した毎秒30フレームのフレームレートについても一例であり、その他のレートで熱画像を得る場合に適用が可能である。
さらに、上述した実施の形態例では、すべてのブロックに対して同一の代表値算出処理を行うものとしたが、ブロックごとに異なる代表値算出処理を行っても良い。すなわち、例えば、ある熱画像のあるブロックでは最大値を選択し、別のブロックでは最小値を選択し、さらに別のブロックでは最大値と最小値の差を選択することを可能としても良い。
また、画像内の一部領域(少なくとも一つのブロックを含む領域)について最大値、又は最小値、又は最大値と最小値の差を代表値とする代表値算出処理を行っていれば、その領域以外の部分では他の代表値算出処理を適用してもかまわない。他の代表値算出処理としては、ブロック内の固定位置の画素値や、平均値、中央値などがありうる。すなわち、例えば、ある熱画像のあるブロックでは最大値を選択し、別のブロックでは最小値を選択し、さらに別のブロックでは最大値、最小値、最大値と最小値の差とは異なる代表値を選択することを可能としても良い。
各ブロックでの代表値算出処理の選択を制御部15に設定することによって変更できるように構築しても良い。
Further, the frame rate of 30 frames per second shown in the above-described embodiment is also an example, and can be applied to obtain a thermal image at another rate.
Further, in the above-described embodiment, the same representative value calculation process is performed for all blocks, but different representative value calculation processes may be performed for each block. That is, for example, it may be possible to select the maximum value in one block of a certain thermal image, select the minimum value in another block, and select the difference between the maximum value and the minimum value in another block.
Further, if a representative value calculation process is performed with the maximum value, the minimum value, or the difference between the maximum value and the minimum value as the representative value for a part of the area (the area including at least one block) in the image, that area. Other representative value calculation processes may be applied to parts other than the above. As another representative value calculation process, there may be a pixel value at a fixed position in the block, an average value, a median value, or the like. That is, for example, in one block of one thermal image, the maximum value is selected, in another block, the minimum value is selected, and in another block, the maximum value, the minimum value, and the representative value different from the difference between the maximum value and the minimum value are different. It may be possible to select.
It may be constructed so that it can be changed by setting the selection of the representative value calculation process in each block in the control unit 15.

10…温度検出用赤外線カメラ、11…赤外センサ、12…赤外補正処理部、13…代表値算出部、14…出力部、15…制御部、20…受信端末、P1…熱画像、H…高温箇所 10 ... Infrared camera for temperature detection, 11 ... Infrared sensor, 12 ... Infrared correction processing unit, 13 ... Representative value calculation unit, 14 ... Output unit, 15 ... Control unit, 20 ... Receiving terminal, P1 ... Thermal image, H … High temperature points

Claims (2)

第1の画素数の熱画像を撮像する赤外センサと、
前記赤外センサが撮像した熱画像について、所定の画素数のブロック単位で最大値及び最小値を代表値として算出する代表値算出部と、
前記代表値算出部が画素数を減じた第2の画素数の熱画像を出力する出力部と、を備え、
前記代表値算出部が処理する第1のブロックは、ブロック内の最大値を代表値とし、前記代表値算出部が処理する第2のブロックは、ブロック内の最小値を代表値とする
温度検出用赤外線カメラ。
An infrared sensor that captures a thermal image with the first number of pixels,
A representative value calculation unit that calculates the maximum and minimum values as representative values in block units of a predetermined number of pixels for the thermal image captured by the infrared sensor.
The representative value calculation unit includes an output unit that outputs a thermal image having a second number of pixels obtained by reducing the number of pixels.
The first block processed by the representative value calculation unit uses the maximum value in the block as a representative value, and the second block processed by the representative value calculation unit uses the minimum value in the block as a representative value for temperature detection. Infrared camera for.
さらに、前記代表値算出部は、最大値を代表値とする処理を行ったブロックと、最小値を代表値とするブロック以外のブロックに対して、最大値と最小値とは異なる代表値算出処理で代表値を算出する
請求項1に記載の温度検出用赤外線カメラ。
Further, the representative value calculation unit performs a representative value calculation process in which the maximum value and the minimum value are different for the block subjected to the process in which the maximum value is the representative value and the blocks other than the block in which the minimum value is the representative value. The infrared camera for temperature detection according to claim 1, wherein the representative value is calculated in 1.
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