(57)【要約】【課題】被写体の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことができる赤外線カメラを得る。【解決手段】赤外線カメラ１６において、補正処理に使用する熱源として、１画素から数画素程度の幅を持つ電熱線、または、１次元配列にしたＬＥＤやＬＤなどを用い、熱源１５が映りこむ行の画素の出力については隣接する画素の出力に置き換えて被写体１の映像信号を生成しながら、その一方で、熱源１５による熱的に均一な面の撮像を行って、その値を記録していき、それらの記録に基づいて補正値を計算するようにしたので、被写体１の撮像を中断することなく、補正処理を行うことが可能である。【選択図】図１
2010028203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦横にラインを形成するようにアレイ状に配置された複数の画素から構成されて、被写体から放射される赤外線を受光する受光手段と、
前記受光手段の各画素からの出力値が入力されて、当該出力値に基づく画像処理を行って、前記被写体の撮像画像を生成する画像生成手段と、
前記受光手段を構成している各画素に対して、欠陥補正、感度補正、および、オフセット補正のうちの少なくとも１つの補正が必要と判断した場合に、当該画素に対する補正を行うための補正テーブルを生成する補正処理手段と
を備え、
前記補正処理手段は、
前記受光手段の各画素で形成される横方向あるいは縦方向のラインごとに補正処理を行うものであって、
補正処理を行う際に、前記受光手段の前記ラインのうち、補正処理対象のラインに設けられた画素による出力値を、当該画素に隣接する他の画素の出力値に置き換えて、前記画像処理手段に入力する置き換え手段と、
前記補正処理対象の前記ラインの幅に相当する幅を有して、補正処理を行う際に、前記置き換え手段により出力値を置き換えられた前記補正処理対象の前記ラインの正面に移動して、赤外線放射を行うことにより、当該ラインの画素に熱的に均一な面の撮像をさせる熱源手段と、
前記熱源手段による前記熱的に均一な面の撮像を行っている前記補正処理対象の前記ラインの画素による出力値を一時的に記憶する出力記録手段と、
前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、
前記熱源の赤外線放射を制御する熱源温度制御手段と、
前記出力記録手段に記憶された前記出力値に基づいて画素ごとの補正の要否を判定し、補正が必要な画素ごとに補正処理を行うための前記補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、
生成された前記補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段と
を有し、
前記画像処理手段は、通常の撮像時には、前記補正テーブルに基づいて前記画素からの出力値の補正を行って、前記被写体の撮像画像を生成し、前記補正処理手段による補正処理が行われている時には、前記補正処理対象のラインに設けられた画素による出力値のみを、当該画素に隣接する他の画素の出力値に置き換えた上で、前記補正テーブルに基づいて前記画素からの出力値の補正を行って、前記被写体の撮像画像を生成することを特徴とする赤外線カメラ。
【請求項２】
前記熱源は、電熱線、あるいは、一次元配列されたＬＥＤまたはＬＤから、構成されていることを特徴とする請求項１に記載の赤外線カメラ。
【請求項３】
前記補正処理手段は、前記受光手段の各画素で形成される横方向あるいは縦方向の２行以上のラインごとに補正処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線カメラ。
【請求項４】
前記熱源は２以上の熱源から構成されているものであって、
前記補正処理手段は、前記２以上の熱源に対応させて２以上の補正処理対象を設定し、各熱源によって各補正処理対象に同時に赤外線放射を行って、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の赤外線カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は赤外線カメラに関し、特に、赤外線カメラの画像補正処理に係り、素子ごとの出力特性のばらつきの補正を行うことが可能な赤外線カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線カメラの受光素子は製造過程において、ひとつひとつの素子の特性にばらつきが発生する。また、運用時にも経年劣化などの原因により素子に感度異常が発生することもある。素子の特性がばらついた状態でカメラを使用すると、撮像した映像を正確に出力できないことがあるため、すべての素子について後述する補正を行う必要がある。以下に、当該補正について説明する。
【０００３】
正常な受光素子は外部から入射する赤外線に反応して出力が変化するものであるが、製造過程において、入射する赤外線に対して全く反応しない素子（不感画素）や、ほとんど反応しない素子（低感度画素）が発生してしまうことがある。これを欠陥画素といい、この画素に対する補正を欠陥補正という。一般的な欠陥補正では、まず熱的に均一な面を撮像し、すべての素子の出力をそれぞれ確認し、不感画素や低感度画素を探し、欠陥画素の出力値を隣接の素子の出力値に置き換えるための変換テーブルを作成し、赤外線カメラにこの変換テーブルを、欠陥補正テーブルとして記録する。しかしながら、この補正は赤外線カメラの製造過程において行われるため、製造時の作業工程が増えるとともに、補正処理を行うための試験装置が必要であるという問題点があった。また、運用時の素子の特性変化について補正を行うことが困難であるという問題点があった。
【０００４】
また、各素子の感度は、素子へ入射する赤外線の変化量に対する素子の出力の変化量から求めることができる。感度は素子ごとにばらつきがあるため、補正を行う必要があり、このばらつきの補正を感度補正という。感度補正は次のような手順で補正を行っていた。まず、熱的に均一な面を撮像し、素子ごとの入射赤外線量に対する出力値を記録する。その後、先ほどとは別の温度の熱的に均一な面を撮像し、素子ごとの入射赤外線量に対する出力値を記録する。記録した入射赤外線量の変化量に対する出力値の変化量から各素子の感度をそれぞれ計算し、感度の低い素子については出力値を補償するよう、赤外線カメラに感度補正テーブルを記録させていた。この補正は赤外線カメラの製造過程において行うため、製造時の行程が増えるとともに、補正処理を行うための試験装置が必要であるという問題点があった。また、運用時の素子の特性変化について補正を行うことが困難であるという問題点があった。
【０００５】
また、すべての素子に均一な量の赤外線が入射しても、使用中の周囲の環境や素子の特性のばらつきにより、各素子の出力値はそれぞれ異なる値となり、熱的な均一な面を撮像しても均一な映像出力を得ることができない。このばらつきの補正をオフセット補正という。オフセット補正では熱的に均一な面を撮像し、すべての素子からの出力を記録し、その出力値がすべての素子で一定値となるように各素子に対してオフセット値を設定し、この値をオフセット補正テーブルに記録させていた。この補正は、周囲の環境により補正値が変化するため、実運用環境において補正処理を行う必要がある。しかし、補正処理を実行している間は、熱的に均一な面を撮像するため、カメラの使用者が撮像している映像が一時的に途切れてしまうという問題点があった。
【０００６】
また、欠陥補正については赤外線カメラの前に温度制御が可能なシャッタなどを配置して、熱的に均一な面を撮像し、補正を行う方法が知られているが、補正処理を行うときは撮像を中断する必要があった。また、長時間の撮像時にも定期的に補正を行うためには、撮像を途中で中止する必要があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４-２８２２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、欠陥補正および感度補正を製造過程において行うためには、熱的に均一な面をもつ試験装置が必要であるため、当該試験装置の購入および維持整備にコストがかかるという問題点があった。また、補正処理を行うための作業工程が増えるため、時間・人的な労力・コストなどにおいても負担がかかるという問題点があった。
【０００９】
また、製造過程において補正処理を行う場合においては、経年劣化等の原因で、運用中に欠陥画素の発生や素子の感度特性の変化といった素子の特性変化が発生した場合には、赤外線カメラの使用者は補正手段をもたないため、製造業者が補正処理を行わなければ、その素子の補正を行うことができないという問題があった。
【００１０】
また、運用時の補正には熱的に均一な面が必要となるため、赤外線カメラの内部に熱的に均一な面を内蔵するか、外部に熱的に均一な面を用意し、それを撮像する必要ある。赤外線カメラに内蔵する場合は、カメラ内部に制御回路と熱的に均一な面が必要となるため、それらをカメラの中に収めるためのスペースが必要となり、カメラの小型化が難しくなるという問題点があった。また、赤外線カメラとは別に外部に用意する場合は、常に赤外線カメラと共に熱的に均一な面を持ち運ぶ必要があり、また、航空機からの地上の撮像といった用途では、熱的に均一な面をもつ装置を撮像することが困難であるという問題点があった。
【００１１】
また、補正処理の実行中は熱的に均一な面を撮像の対象とするため、被写体の撮像を一時的に中断する必要がある。したがって、長時間にわたる撮像において、映像の正確さを維持するために定期的に補正を行う場合には、撮像を中断しなければならない。したがって、踏み切りの監視カメラや防犯カメラといった長時間の撮像を目的とした利用には適していない。また、車載カメラや航空機搭載のカメラといったリアルタイムに映像を必要とする場合にも映像の途切れは問題となる。
【００１２】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、被写体の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことが可能な赤外線カメラを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、縦横にラインを形成するようにアレイ状に配置された複数の画素から構成されて、被写体から放射される赤外線を受光する受光手段と、前記受光手段の各画素からの出力値が入力されて、当該出力値に基づく画像処理を行って、前記被写体の撮像画像を生成する画像生成手段と、前記受光手段を構成している各画素に対して、欠陥補正、感度補正、および、オフセット補正のうちの少なくとも１つの補正が必要と判断した場合に、当該画素に対する補正を行うための補正テーブルを生成する補正処理手段とを備え、前記補正処理手段は、前記受光手段の各画素で形成される横方向あるいは縦方向のラインごとに補正処理を行うものであって、補正処理を行う際に、前記受光手段の前記ラインのうち、補正処理対象のラインに設けられた画素による出力値を、当該画素に隣接する他の画素の出力値に置き換えて、前記画像処理手段に入力する置き換え手段と、前記補正処理対象の前記ラインの幅に相当する幅を有して、補正処理を行う際に、前記置き換え手段により出力値を置き換えられた前記補正処理対象の前記ラインの正面に移動して、赤外線放射を行うことにより、当該ラインの画素に熱的に均一な面の撮像をさせる熱源手段と、前記熱源手段による前記熱的に均一な面の撮像を行っている前記補正処理対象の前記ラインの画素による出力値を一時的に記憶する出力記録手段と、前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、前記熱源の赤外線放射を制御する熱源温度制御手段と、前記出力記録手段に記憶された前記出力値に基づいて画素ごとの補正の要否を判定し、補正が必要な画素ごとに補正処理を行うための前記補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、生成された前記補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段とを有し、前記画像処理手段は、通常の撮像時には、前記補正テーブルに基づいて前記画素からの出力値の補正を行って、前記被写体の撮像画像を生成し、前記補正処理手段による補正処理が行われている時には、前記補正処理対象のラインに設けられた画素による出力値のみを、当該画素に隣接する他の画素の出力値に置き換えた上で、前記補正テーブルに基づいて前記画素からの出力値の補正を行って、前記被写体の撮像画像を生成することを特徴とする赤外線カメラである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、縦横にラインを形成するようにアレイ状に配置された複数の画素から構成されて、被写体から放射される赤外線を受光する受光手段と、前記受光手段の各画素からの出力値が入力されて、当該出力値に基づく画像処理を行って、前記被写体の撮像画像を生成する画像生成手段と、前記受光手段を構成している各画素に対して、欠陥補正、感度補正、および、オフセット補正のうちの少なくとも１つの補正が必要と判断した場合に、当該画素に対する補正を行うための補正テーブルを生成する補正処理手段とを備え、前記補正処理手段は、前記受光手段の各画素で形成される横方向あるいは縦方向のラインごとに補正処理を行うものであって、補正処理を行う際に、前記受光手段の前記ラインのうち、補正処理対象のラインに設けられた画素による出力値を、当該画素に隣接する他の画素の出力値に置き換えて、前記画像処理手段に入力する置き換え手段と、前記補正処理対象の前記ラインの幅に相当する幅を有して、補正処理を行う際に、前記置き換え手段により出力値を置き換えられた前記補正処理対象の前記ラインの正面に移動して、赤外線放射を行うことにより、当該ラインの画素に熱的に均一な面の撮像をさせる熱源手段と、前記熱源手段による前記熱的に均一な面の撮像を行っている前記補正処理対象の前記ラインの画素による出力値を一時的に記憶する出力記録手段と、前記熱源を移動させる熱源移動制御手段と、前記熱源の赤外線放射を制御する熱源温度制御手段と、前記出力記録手段に記憶された前記出力値に基づいて画素ごとの補正の要否を判定し、補正が必要な画素ごとに補正処理を行うための前記補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、生成された前記補正テーブルを記憶する補正テーブル記憶手段とを有し、前記画像処理手段は、通常の撮像時には、前記補正テーブルに基づいて前記画素からの出力値の補正を行って、前記被写体の撮像画像を生成し、前記補正処理手段による補正処理が行われている時には、前記補正処理対象のラインに設けられた画素による出力値のみを、当該画素に隣接する他の画素の出力値に置き換えた上で、前記補正テーブルに基づいて前記画素からの出力値の補正を行って、前記被写体の撮像画像を生成することを特徴とする赤外線カメラであるので、被写体の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１に係る赤外線カメラについて図を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態１における赤外線カメラの構成図である。本実施の形態１にかかる赤外線カメラ１６は、フィルタやレンズ、ミラーなどから構成される光学系２と、光学系２を介して被写体１から放射される赤外線を受光する受光素子３と、受光素子３からの出力値が入力されて、当該出力値に基づく画像処理を行って、被写体１の撮像画像（映像信号）を生成する画像処理部４とを有し、画像処理部４からの映像信号出力がモニタ５へ入力され、モニタ５に被写体１の撮像画像が表示される。なお、受光素子３は、アレイ状に縦横にラインを形成するように配置された複数の画素から構成されている（図２参照）。
【００１６】
また、本実施の形態１の赤外線カメラ１には、運用中に、受光素子３の各画素の補正（オフセット補正、感度補正、欠陥補正）を行うための以降に説明する構成が備わっている。まず、受光素子３は、出力記録部６に接続されており、補正処理中に、補正処理対象の各画素の出力値がここに一時的に記録される。また、オフセット補正部７、感度補正部８、欠陥画素検出部９が設けられ、出力記録部６に記憶された記録をもとに、画素ごとに補正処理を行うための補正値を計算する。以下では、これらのオフセット補正部７、感度補正部８および欠陥画素検出部９をまとめて、補正処理部と呼ぶこととする。補正処理部によって計算されたこれらの補正値は補正テーブル１０に記録され、画像処理部４はこの補正テーブル１０を用いて、各画素からの出力値の補正を行う。本実施の形態１の赤外線カメラ１６には、さらに、補正処理の際に赤外線放射を行うことにより、受光素子３の画素に熱的に均一な面の撮像をさせるための熱源１５、および、それを制御する熱源制御部１１が設けられており、熱源制御部１１は駆動制御部１２および温度制御部１３に指令を送ることで、熱源１５の位置と温度を調整する。なお、熱源１５の位置については、駆動制御部１２の制御により駆動されるモータ１４により調整される。また、熱源１５には、電熱線や、一次元配列されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ(ＬＡＳＥＲ Ｄｉｏｄｅ)など、赤外線放射の際に安定した温度となるものを用いる。
【００１７】
このように、本実施の形態１においては、熱源１５として、線状の電熱線や、一次元配列されたＬＥＤやＬＤなどを使用するため、従来の熱的に均一な面を用いていた場合よりも、小さな空間で補正処理に必要なシステムを構成することができる。また、補正処理部も赤外線カメラ１６の内部に有しているため、赤外線カメラ１６の外部には補正処理用の試験装置を必要とせず、赤外線カメラ１６単体で補正処理を行うことができ、運用中における受光素子３の特性変化にも対応が可能であるとともに、試験装置の購入や維持整備のコストが必要なくなる。
【００１８】
図２は受光素子３に対する熱源１５の配置を示す。なお、図２（ａ）が正面図であり、図２（ｂ）が側面図である。通常の撮像時には、熱源１５は受光素子３のいずれの画素も覆わない（遮蔽しない）位置に待機しているが、補正処理時には、図２に示すように、熱源１５を移動させて、補正処理を行う補正処理対象の受光素子３の行（ライン）の正面に遮蔽手段として配置される。熱源１５は、図２に示すように、ｘ軸方向に延びた、細長い部材から構成され、熱源１５のｙ軸方向の幅は、受光素子３を構成している１画素のｙ軸方向の幅にほぼ相当する程度の幅となるように構成されている。熱源１５は、ｘ軸に対して平行に配置され、モータ１４により、ｙ軸方向に移動する。従って、熱源１５は、補正処理時においては、受光素子３の各画素のうち、ｘ軸方向に横に並んだ１行の画素を遮蔽して、それらの画素による被写体１の撮像を出来なくするとともに、当該１行の画素が熱源１５の撮像、すなわち、熱源１５により生成される熱的に均一な面の撮像を行うようにするものである。
【００１９】
なお、図２の例では、ｘ軸方向に横に並んだ１行の画素を熱源１５で遮蔽して、その行の補正処理を行う例について示しているが、その場合に限らず、ｙ軸方向に縦に並んだ１行の画素を熱源１５で遮蔽して、その行の補正処理を行うようにしてもよい。すなわち、本実施の形態１においては、各画素で構成される横方向あるいは縦方向のラインごとに補正処理を行う構成となっている。
【００２０】
次に動作について説明する。まずはじめに、被写体１の通常の撮像を単に行う際の赤外線カメラ１６の動作について説明する。通常の撮像時においては、被写体１が放射する赤外線が光学系２に入射され、光学系２を通過した赤外線が受光素子３の各画素により受光される。このとき、被写体１の放射量の差により受光素子３の各画素間には微小な電圧差が生じるので、受光素子３は各画素の温度に対応した電圧を、映像信号として出力する。画像処理部４は、当該映像信号を増幅した後に、Ａ／Ｄ変換して、さらに、補正テーブル１０に記憶された補正値に基づいて各画素ごとに補正を行って、被写体１の撮像画像を生成し、モニタ５に出力する。これにより、使用者は赤外線カメラ１６による被写体１の撮像画像を見ることができる。
【００２１】
次に、赤外線カメラ１６における補正処理を行いながら被写体１の撮像を行う動作について説明する。図３は、この実施の形態における補正処理の手順を示したフローチャートである。補正処理を実施するときは、熱源制御部１１の指令により、熱源１５の温度を一定値に設定するが、このまま、熱源１５を受光素子３の前に移動させると、熱源１５から放射される赤外線を、光学系２を介して、受光素子３が検出してしまい、映像出力に熱源１５が映るため、撮像に支障をきたす場合がある。そこで、本実施の形態１においては、熱源１５が映り込む位置にある（補正処理対象の）各画素の出力を、上下に隣接した他の画素からの出力に置き換えることで、被写体１の映像出力に熱源１５が映ることを防ぐ。
【００２２】
従って、補正処理中において、モニタ５の画面は熱源１５が映っている１行のみが見えなくなり、その部分においては、上下のいずれかの隣接した画素からの映像を代用するので、それらと同じ映像になるが、踏み切りの監視カメラや防犯カメラなどの利用例を考えた場合、主に、人や車などを撮像の対象（被写体１）としているため、画素１行分の映像が無くなっても、運用上の問題は特に無い。したがって、補正処理を行う際も、撮像を中断する必要はないので、使用者は連続して長時間の被写体１の撮像を行うことが可能である。このように、本実施の形態１においては、補正処理中の１行分の映像が欠けていて、隣接する他の行でそれの代用をしているものの、補正処理中においても、被写体１の撮像を基本的に継続して行うことができる。また、そのようにして、被写体１の撮像を行いながら、バックヤードの処理として、補正処理を行うので、結果として、被写体１の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことができる。
【００２３】
本実施の形態１においては、まず、図３のフローチャートに示すように、受光素子３の１行目の画素（最初の補正処理対象）に対する補正データを取得するために、熱源制御部１１が、温度制御部１３により、熱源１５を予め設定された所定の一定温度Ｔ１に設定して赤外線放射を行い（ステップ３０）、画像処理部４により、受光素子３の１行目の画素による映像出力を２行目の被写体１の映像出力に置き換え（ステップ３１）、その後に、熱源制御部１１が、駆動制御部１２およびモータ１４により、熱源１５を１行目に移動させる（ステップ３２）。
【００２４】
ステップ３２による熱源１５の移動が終わったら、最初の補正処理対象である１行目の画素の前に熱源１５を停止させた状態で、受光素子３の１行目のすべての画素からの出力値を出力記録部６へ記録する（ステップ３３）。これにより、受光素子３の１行目のすべての画素について、熱源１５による熱的に均一な面の撮像を行うことができる。また、この際には、１行目の被写体１の映像出力が２行目の被写体１の映像出力に置き換えられ、他の行についてはそのままの映像出力による、被写体１の映像がモニタ１５に出力されている（但し、この場合にも、モニタ１５に表示される映像は、当然ながら、補正テーブル１０に基づく補正は行われている）。
【００２５】
こうして、受光素子３の１行目の補正処理が終わると、次に、受光素子３の２行目の画素が補正処理対象となるので、画像処理部４は、２行目の被写体１の映像出力を３行目の被写体１の映像出力に置き換え（ステップ３４）、熱源制御部１１が、駆動制御部１２およびモータ４により、熱源１５を受光素子３の２行目の画素の前に移動させる（ステップ３５）。また、画像処理部４が、先の処理で補正データを取得し終えた１行目の映像出力を、受光素子３の１行目の画素の出力値に戻す。このときには、熱源１５は２行目に移動しているため、１行目の画素には熱源１５が映り込むことはない。従って、このときには、２行目の被写体１の映像出力が３行目の被写体１の映像出力に置き換えられて、他の行についてはそのままの映像出力による、被写体１の映像がモニタ１５に出力されている（但し、この場合にも、当然ながら、補正テーブル１０に基づく補正は行われている）。
【００２６】
ステップ３５による熱源１５の移動が終わったら、補正データを取得する２行目の画素の前に熱源１５を停止させた状態で、受光素子３の２行目のすべての画素からの出力値を取得し、その後、熱源１５を次の行に移動させる（ステップ３５）とともに、次の行が受光素子３の最後の行か否かの判定を行い（ステップ３６）、最後の行でなければ、１行目の時と同様に、ステップ３３の処理に戻って、各画素からの出力値を出力記録部６へ記録する（ステップ３３）。
【００２７】
このようにして、２行目の画素の処理と同様な手順で、受光素子３の３行目以降の各行における画素からの出力値を、最後の行の画素まで、順に、出力記録部６へ記録していって、各画素ごとの補正データを取得する（ステップ３３〜３６）。ただし、ステップ３６の判定で、次の行が最後の行であると判定された場合には、当該最後の行については、ステップ３４の映像出力の置き換えは、下の行ではなく、上の行の出力へ置き換えてから、熱源１５を移動させ、各画素からの出力値を出力記録部６へ記録する（ステップ３７）。
【００２８】
上述のようにして、熱源１５の設定温度を温度Ｔ１に設定した状態での走査が終了したら、次に、熱源制御部１１が、温度制御部１３により、熱源１５を、温度Ｔ１とは別の所定の温度Ｔ２の一定値に設定し（ステップ３８）、温度Ｔ１の走査時と同様にして、熱源１５を１行ずつ移動させて、各画素からの出力値を出力記録部６へ記録する（ステップ３９〜４３）。
【００２９】
このようにして、設定温度Ｔ１およびＴ２におけるすべての画素の出力値を記録した後に、熱源制御部１１が、温度制御部１３による熱源１５の温度制御を停止し、駆動制御部１２およびモータ１１により、受光素子３による映像出力に映らない場所へ熱源１５を移動させる（ステップ４４）。
【００３０】
次に、オフセット補正部７が、出力記録部６の内部に記録された各画素の出力値から、各画素のオフセット補正値を計算し（ステップ４５）、その値を各画素ごとに補正テーブル１０へ記録する（ステップ４８）。オフセット補正では、温度Ｔ１（または温度Ｔ２）の熱的に均一な面を撮像した際のすべての画素からの出力値に基づいて、これらの出力値がすべての画素で一定値となるように、当該出力値から加減算するための数値データを各画素に対してオフセット値として設定し、この値をオフセット補正テーブルとして補正テーブル１０に記録させる。
【００３１】
また、感度補正部８が、出力記録部６へ記録された赤外線入射量の変化に対する出力値の変化から、各画素の感度を計算し、当該感度に対する感度補正値を計算し（ステップ４６）、各画素ごとに補正テーブル１０へ記録する（ステップ４８）。感度補正は、まず、出力記録部６に記録された、温度Ｔ１の熱的に均一な面を撮像した際の素子ごとの入射赤外線量に対する出力値と、温度Ｔ２の熱的に均一な面を撮像した際の素子ごとの入射赤外線量に対する出力値とに基づいて、これらの差を求めて、入射赤外線量の変化量（温度Ｔ１のときとＴ２のときとの赤外線量の変化量）に対する出力値の変化量を求め、当該変化量から各素子の感度をそれぞれ計算し、感度の低い素子については出力値を補償するよう、各素子ごとに、当該出力値に乗算あるいは加算する係数を求め、感度補正テーブルとして、補正テーブル１０に記録する。
【００３２】
また、欠陥画素検出部９が、上記のオフセット補正値（基準値）に対して事前に規定した所定の閾値を加算した値を上限値とし、減算した値を下限値として、その上限から下限の間の範囲に出力値がない画素を欠陥画素（不感画素や低感度画素）と判定して（ステップ４７）、補正テーブル１０へ記録する（ステップ４８）。欠陥補正では、まず、温度Ｔ１（または温度Ｔ２）の熱的に均一な面を撮像した際のすべての画素の出力をそれぞれ確認し、当該出力の値が上限から下限の間の範囲でない画素を欠陥画素として検知し、欠陥画素の出力値を隣接の画素の出力値に置き換えるための変換テーブルを作成し、欠陥補正テーブルとして補正テーブル１０へ記録する。
【００３３】
なお、オフセット補正値および感度補正値の演算方法については、上記の他に、従来の既存の方法のいずれかを用いてもよいこととする。また、オフセット補正テーブル、感度補正テーブル、および、欠陥補正テーブルは、それぞれ、別のテーブルとして補正テーブル１０に記録するようにして、画像処理部４により３度に渡ってそれぞれの補正テーブルに基づく補正を行うようにしてもよいが、あるいは、これらの３つの補正テーブルを加味した１つの補正テーブルを生成して（すなわち、ステップ４６では、ステップ４５で生成したオフセット補正テーブルに対して今回作成した感度補正テーブルによる補正を追加した１つの補正テーブルを作成し、さらに、ステップ４７で、ステップ４６で作成した補正テーブルに対して今回作成した欠陥補正テーブルによる補正を追加した補正テーブルを最終的な補正テーブルとして作成して）、補正テーブル１０に記録しておき、当該１つの補正テーブルを用いて、画像処理部４が、１回の演算により、オフセット補正、感度補正、および、欠陥補正を行えるようにしてもよい。
【００３４】
また、出力記録部６は、一時的にデータを保存するものであって、補正テーブル１０の作成直後に記憶したデータを消去するようにしてもよく、あるいは、次の補正処理を行う際に、消去するようにしてもよい。このような構成にすることにより、出力記録部６は、常に、一回分の補正処理で得られるデータを保存することになるので、記憶容量の小さい記憶装置から構成可能となる。
【００３５】
画像処理部４は、受光素子３から送られる出力値に対して、補正テーブル１０から送られてくる各補正値を反映して、被写体１の撮像画像を生成し、映像信号としてモニタ５に出力する。
【００３６】
これらの補正処理は、使用者からの指令、または、所定の一定周期で行われる定期的な補正テーブルの更新により、自動的に行われるため、特段の人的な労力を必要とすることなく補正を行うことができる。したがって、従来実施されていた製造段階における補正処理作業も不要となる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態１によれば、赤外線カメラ１６において、補正処理に使用する熱源１５として、受光素子３の１画素の幅を持つ電熱線、または、１次元配列にしたＬＥＤやＬＤなどを用い、受光素子３の画素を１行ずつ補正処理対象として補正データを取得していくようにしたので、熱源１５が映り込む補正処理中の行の画素の出力については隣接する画素の出力に置き換えて、被写体１の映像信号を生成しながら、それと同時に、補正処理中の行において熱源１５による熱的に均一な面の撮像を行って、その値を出力記録部６に記録していき、それらの記録に基づいて、オフセット補正部７、感度補正部８および欠陥画素検出部９により補正値を計算するようにしたので、被写体１の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことができる。
【００３８】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る赤外線カメラ１６の熱源１５と受光素子３との配置を示した図である。本実施の形態２においては、図４に示すように、熱源１５のｙ軸方向の幅は、実施の形態１とは異なり、２画素分あるいは３画素分などに変更してある。なお、他の構成については、上述の実施の形態１と同様であるため、ここではその説明は省略する。
【００３９】
次に動作について説明する。基本的に、図３のフローチャートと同じ動作であるが、熱源１５の１回分の移動距離が異なる。
【００４０】
まず、熱源制御部１１からの指令により、熱源１５の温度を一定値Ｔ１に設定する。
【００４１】
１行目から熱源１５の幅の分の行数だけ映像出力を近接する画素の映像出力に置き換えたあとに、熱源１５を移動させる（すなわち、熱源１５によって２行分の画素が覆われている場合には、２行分だけ置き換える）。また、熱源１５を１行ずつ移動させるのではなく、図５に示すように、熱源１５によって覆われた画素の行数の分ずつ移動させる（すなわち、熱源１５によって２行分の画素が覆われている場合には、２行分だけ移動させる）。したがって、このように、熱源１５の幅を広くすることで、移動回数を減らすことができ、補正処理にかかる時間を短縮することが可能である。
【００４２】
なお、本実施の形態２では、上述のように、熱源１５の幅が任意であるため、熱源１５の移動後に、熱源１５を停止させた状態で、熱源１５に覆われたすべての画素の出力値を出力記録部６へ記録する。
【００４３】
次に、他の行の画素についても、上記と同様な手順で、受光素子３の各行における画素からの出力値を出力記録部６へ順に記録していく。
【００４４】
次に、設定温度をＴ２に設定し、各素子の出力を出力記録部６へ記録したあとは、実施の形態１で説明したステップ４５〜４８と同様な手順で補正処理を行い、モニタ５へ映像信号を出力する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、被写体の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことができ、さらに、熱源１５の幅を広くすることにより、熱源１５の移動回数を減らすようにしたので、補正処理に要する時間を短縮することが可能である。
【００４６】
実施の形態３．
以下に、この発明の実施の形態３に係る赤外線カメラについて図を参照しながら説明する。図６は本実施の形態３における構成図である。本実施の形態３と実施の形態１の構成の違いは、本実施の形態３においては、熱源１５が、第一熱源１９と第二熱源２０とに分かれており、それぞれに対して、モータが、第一モータ１７および第二モータ１８として、モータ１４の代わりに設けられている。第一熱源１９と第二熱源２０とは、熱源制御部１１により、それぞれ独立に制御されており、第一熱源１９は温度Ｔ１、第二熱源２０は温度Ｔ２の一定値に制御されている。図７は、第一熱源１９と第二熱源２０および受光素子３の配置である。この２つの熱源１９，２０のｙ軸方向の幅は、実施の形態１と同様に、１画素分の幅としてもよく、あるいは、実施の形態２と同様の任意の幅としてもよい。なお、以下の説明においては、実施の形態２と同様の任意の幅とした場合について説明する。
【００４７】
補正処理を行う際には、第一および第二熱源１９，２０は、図７に示すように互いに一定の空間的な間隔を空けて（すなわち、所定距離だけ離間して）、それぞれ、受光素子３の各行の前を同時に移動させ、それぞれの熱源１９，２０ごとに、実施の形態２と同様な手順で、各行の画素の出力値を出力記録部６に順に記録していく。他の動作については、実施の形態１あるいは２と同じである。このようにして、本実施の形態３においては、２つの熱源１９，２０で同時に画素の出力を記録することで、補正処理時間をより短縮することができる。
【００４８】
なお、各画素の出力を出力記録部６へ記録したあとは、実施の形態１で説明したステップ４５〜４８と同様な手順で補正処理を行い、モニタ５へ映像信号を出力する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態３によれば、実施の形態１および２と同様に、被写体の撮像を中断することなく、運用中に補正処理を行うことができるとともに、さらに、熱源を２設けて、それぞれ、異なる設定温度としておき、これらの２つの熱源を同時に用いて、各画素の出力を順に記録していくようにしたので、実施の形態２の略半分の時間で記録することが可能となり、補正処理に要する時間をより短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の実施の形態１および実施の形態２にかかる赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる赤外線カメラにおける受光素子と熱源の配置を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１および実施の形態２にかかる赤外線カメラにおける補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２にかかる赤外線カメラにおける受光素子と熱源の配置を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２にかかる赤外線カメラにおける受光素子と熱源の移動距離を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３にかかる赤外線カメラの構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態３にかかる赤外線カメラにおける受光素子と熱源の配置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  被写体、２  光学系、３  受光素子、  ４、画像処理部、５  モニタ、６  出力記録部、７  オフセット補正部、８  感度補正部、９  欠陥画素検出部、１０  補正テーブル、１１  熱源制御部、１２  駆動制御部、１３  温度制御部、１４  モータ、１５  熱源、１６  赤外線カメラ、１７  第一モータ、１８  第二モータ、１９  第一熱源、２０  第二熱源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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