(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線検知器を構成する縦一列に配置された複数個の検知素子のオフセット電圧のバラツキによって生ずる、表示画像の水平走査ライン間の輝度ムラを補正する回路において、
それぞれ異なる温度のＮ種類（Ｎ≧２の正の整数）の基準熱板を用いて入射赤外線をさえぎった時、該検知素子が送出するＮ種類の出力を温度別の基準オフセットデータとして取り出すと共に、該取り出した基準オフセットデータの平均値と交流成分を求めて格納する第１のデータ格納・演算手段と、
入力した観測シーンデータの平均値を求め、該第１のデータ格納・演算手段から該観測シーンデータの平均値に最も近い平均値を持つ基準オフセットデータを選択し、該選択した基準オフセットデータの交流成分を読み出す信号を該第１のデータ格納・演算手段に送出する平均・比較手段と、
該入力した観測シーンデータと該第１のデータ格納・演算手段から読み出した交流成分との差分を取って、オフセット補正された観測シーンデータとして送出する第１のオフセット補正手段とを有することを特徴とするオフセット補正データ自動切替え回路。
【請求項２】
赤外線検知器を構成する縦一列に配置された複数個の検知素子のオフセット電圧のバラツキによって生ずる、表示画像の水平走査ライン間の輝度ムラを補正する回路において、
それぞれ異なる温度のＮ種類（Ｎ≧２の正の整数）の基準熱板を用いて入射赤外線をさえぎった時、該検知素子が送出するＮ種類の出力を温度別の基準オフセットデータとして取り出すと共に、該取り出した基準オフセットデータの平均値と交流成分を求めて格納する第２のデータ格納・演算手段と、
観測シーンデータが入力した時、該第２のデータ格納・演算手段からＮ種類の温度別の基準オフセットデータを、各検知素子毎に検知するタイミングで順次読み出し、該入力した観測シーンデータと読み出した基準オフセットデータとを順次比較して、差分が最も小さい基準オフセットデータを選択し、該選択した基準オフセットデータの交流成分を読み出す信号を該第２のデータ格納・演算手段に送出する比較手段と、
該入力した観測シーンデータと該第２のデータ格納・演算手段から読み出した交流成分との差分を取って、オフセット補正を行った観測シーンデータとして送出する第２のオフセット補正手段とを有することを特徴とするオフセット補正データ自動切替え回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は赤外線映像装置用オフセット補正データ自動切替え回路に関するものである。
【０００２】
ＰＶ形赤外線検知器を用いた赤外線映像装置においては、赤外線検知素子のオフセット電圧のバラツキによる表示画像の水平走査ライン間の輝度ムラを補正しなければならない。
【０００３】
そこで、オフセット電圧のバラツキに対する効率的な補正及び表示レベルの変動抑圧が可能なオフセット補正データ自動切替え回路の提供が必要である。
【０００４】
【従来の技術】
図７は従来例の構成図である。
図７において、観測シーンからの赤外線は、レンズで構成された光学系７１を通って検知器７２に入射する。検知器は入射した赤外線をそのまま電気信号に変換してアナログ／  ディシタル（Ａ／Ｄ）  変換器７３に送出する。
【０００５】
ここで、検知器７２は、例えば、複数個の赤外線検知素子が縦一列に配置されたもので、検知器出力がどの様な並び方で出力されるかは装置によってそれぞれ異なる。例えば、
▲１▼    一番下の検知素子の出力から順次、上の方の検知素子の出力を送出する、下から上への並びの場合、
▲２▼    ▲１▼と逆に、上から下への並びの場合、
▲３▼    左から右への並びの場合などがある。
【０００６】
さて、Ａ／Ｄ  変換器７３は入力したアナログ信号をディジタルデータに変換した後、オフセット補正部分８、感度補正データ演算部分７４、感度補正データメモリ７５、乗算器７６で構成された感度補正部分などで必要な補正を行って（  後述する）  、フレームメモリ７７に加える。
【０００７】
フレームメモリ７７は、上記の様に、装置によって異なる検知器出力データの並びをテレビ信号フォーマットに走査変換する機能を持っているので、入力したディジタルデータはここで水平方向の並びに変換された後、Ｄ／Ａ  変換器７８でアナログ信号に変換されてＣＲＴ  で画面表示される。
【０００８】
ここで、ＰＶ形赤外線検知器を用いた赤外線映像装置においては、検知器を構成する検知素子のオフセット電圧のバラツキによって発生する表示画像の水平走査ライン間の輝度ムラを補正する為、下記の方法が用いられている。
【０００９】
即ち、光学系７１であるレンズの前を鉄板（シャッター）や紙などの常温（  例えば、２０度）  の基準板で覆い、入射赤外線をさえぎった状態で各検知素子の出力をＡ／Ｄ  変換器７３を介して基準オフセットデータとしてオフセットデータメモリ８２に格納する。これにより、基準板と同じ温度の観測シーンを見た時の検知素子毎のバラツキがメモリに格納されたことになる。
【００１０】
そこで、観測シーンを見た時のＡ／Ｄ  変換器７３の出力から、オフセットデータメモリ８２に格納された基準オフセットデータを減算器８１で減算して検知器のバラツキを補正する。
【００１１】
次に、感度補正について説明する。
一般に、検知素子の感度にはバラツキがあるので、観測シーンの温度が変化すると検知素子毎に出力が変化する。そこで、検知素子に高温と低温の観測シーンを見せた時、Ａ／Ｄ  変換器７３の出力が設定した感度になる様な係数を感度補正データ演算部分７４で求め、この係数を感度補正データメモリ７５に格納しておく。
【００１２】
これにより、乗算器７６は減算器８１の出力（  オフセット電圧のバラツキを補正したディジタルデータ）  に、感度補正データメモリ７５から取り出したそれぞれの検知素子に対応する係数を乗算して感度補正をした後、ディジタルデータを上記のフレームメモリ７７に格納する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
（１）  基準となる画像データを取り込む為のシャッタ等の基準板と観測シーンとの間の温度との温度差が大きい時、下記の様な課題が発生する。
▲１▼    入射光量（  温度）  に対応して検知素子毎の感度が変化する。即ち、温度がずれるとオフセット電圧自体が変化する。そこで、観測シーンに近い温度を持つ基準板を用いて、基準オフセットデータを取り直す必要がある。
▲２▼  オフセット補正により、光学系等で発生するシェーディングも一緒に補正することになるが、シェーディング量及び波形は赤外線映像装置の内部温度と観測シーンの温度（  即ち、外部温度）  の差により決まる為、温度の差が大きくなるとシェーディングの補正がくずれ、再度、補正が必要となる。
【００１４】
即ち、装置の内部と外部で温度差があるが、例えば、常温の基準板でこの温度差も含めて補正を行っていたので、温度差が大きくなれば、再度、補正が必要となる。
（２）    温度の異なる基準板（  基準熱源と云う）  を使用する場合、使用する基準板の温度に対応してＣＲＴ  上で見ている表示の明るさが変化するので、見やすいレベルにする為に表示レベルの調整が必要となる。
【００１５】
例えば、２０度の基準熱源を用いて補正した観測シーンの画像を見ていたが、温度の高い観測シーンを見る為に３０度の基準熱源を用いて補正したとする。この状態で、今まで見ていた２０度の観測シーンの画像を見ると表示レベルが暗い雰囲気になる。
【００１６】
そこで、見やすいレベルとなる様に表示レベルの調整が必要となる。また、画像データから取り込んだ基準オフセットデータに何の加工もせずそのまま減算して表示データとしていた為、基準板の温度により表示レベルが異なると云う課題があった。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、それぞれ異なる温度のＮ種類（Ｎ≧２の正の整数）の基準熱板を用いて入射赤外線をさえぎった時、検知素子が送出するＮ種類の出力を温度別の基準オフセットデータとして取り出すと共に、該取り出した基準オフセットデータの平均値と交流成分を求めて格納する第１のデータ格納・演算手段と、
入力した観測シーンデータの平均値を求め、該第１のデータ格納・演算手段から該観測シーンデータの平均値に最も近い平均値を持つ基準オフセットデータを選択し、該選択した基準オフセットデータの交流成分を読み出す信号を該第１のデータ格納・演算手段に送出する平均・比較手段と、
該入力した観測シーンデータと該第１のデータ格納・演算手段から読み出した交流成分との差分を取って、オフセット補正された観測シーンデータとして送出する第１のオフセット補正手段とを有する様に構成する。
【００１９】
第２の本発明は、それぞれ異なる温度のＮ種類（Ｎ≧２の正の整数）の基準熱板を用いて入射赤外線をさえぎった時、検知素子が送出するＮ種類の出力を温度別の基準オフセットデータとして取り出すと共に、該取り出した基準オフセットデータの平均値と交流成分を求めて格納する第２のデータ格納・演算手段と、
観測シーンデータが入力した時、第２のデータ格納・演算手段からＮ種類の温度別の基準オフセットデータを、各検知素子毎に検知するタイミングで順次読み出し、入力した観測シーンデータと読み出した基準オフセットデータとを順次比較して、差分が最も小さい基準オフセットデータを選択し、該選択した基準オフセットデータの交流成分を読み出す信号を該第２のデータ格納・演算手段に送出する比較手段と、
入力した観測シーンデータと該第２のデータ格納・演算手段から読み出した交流成分との差分を取って、オフセット補正を行った観測シーンデータとして送出する第２のオフセット補正手段とを有する様に構成する。
【００２０】
【作用】
従来は基準オフセットデータが１個、即ち、基準板の温度が一種類であった為、観測シーンデータの温度が基準板の温度と大きく異なる場合に上記の様な課題が生じた。
【００２１】
そこで、第１の本発明では、異なった入射量（温度）の基準オフセットデータをＮ種類取り込んで、補正データ（交流成分）を求め、観測シーンデータの温度に最も近い補正データを用いて、観測シーンデータをきめ細かに補正する様にした。即ち、
▲１▼  オフセット補正を行う為の基準オフセットデータを温度別に複数種類取得する。
▲２▼  取得した基準オフセットデータについて、温度別にそれぞれの平均値を求める。
▲３▼  基準オフセットデータからそれぞれの平均値を引いて、温度別の１フレームの交流成分を求める。
▲４▼  観測シーンデータの平均（フレーム又は、水平ライン）をリアルタイムに演算して、平均値に最も近い基準オフセットデータを選ぶ。そして、観測シーンデータから選択した基準オフセットデータの交流成分を引いて、オフセット補正した観測シーンデータを取り出す。
【００２２】
第２の本発明の場合は検知素子単位に補正を行う。これにより、上記の課題が解決する。
【００２３】
【実施例】
図１は第１の本発明の実施例の構成図（基準オフセットデータメモリＮ個の場合）、図２は図１中のデータ格納・演算手段の説明図で、（ａ）  はＮ個の基準オフセットデータの取り込み説明図、（ｂ）  は構成図である。
【００２４】
図３は図１中の演算手段の動作説明図で、(a) は基準オフセットデータ及び基準オフセットデータの平均値の関係説明図、(b) は基準オフセットデータの交流成分説明図、図４は図１中の平均・比較手段、平均値及び交流成分メモリ、オフセット補正手段の構成図、図５は基準オフセットデータメモリが１個の場合の実施例の構成図、図６は第２の本発明の実施例の構成図（１素子毎の場合）である。
【００２５】
ここで、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。また、本発明は図７中の点線部分を改良したもので、図１、図５、図７中の記号Ａ，  Ｂ，  Ｃ  は一致する。
以下、図１〜図６の説明を行うが、上記で詳細説明した部分については概略説明し、本発明の部分は詳細説明する。
【００２６】
先ず、図７において、光学系７１の前をそれぞれ異なる温度のＮ  種類の基準熱板で順次に覆って入射赤外線をさえぎった状態で、検知器７２の出力をＡ／Ｄ  変換器７３を介して基準オフセットデータとして図１内の第１のデータ格納・演算手段１に送出する。
【００２７】
第１のデータ格納・演算手段１は図２に示す構成になっているが、入力した基準オフセットデータを図２（ｂ）  に示すＮ  個の基準オフセットデータメモリ１１の中の対応する基準オフセットデータメモリ部分１１１，  １１２に格納する。なお、それぞれの基準オフセットデータは複数回に分けて取得したものである（図２（ａ）  参照）  。
【００２８】
そして、平均値演算部分２１で取得したＮ  種類の温度別基準オフセットデータの平均値をそれぞれ求め（  図３（ａ）  参照）  、これらの平均値を平均値メモリ１２に格納する。
【００２９】
また、図１内の演算手段２で、上記の温度別基準オフセットデータから対応する平均値を引いて、図３（ｂ）  に示す様に１フレームの温度別基準オフセットデータの交流成分を取り出して交流成分メモリ３に格納する。
【００３０】
一方、観測シーンからの赤外線は図７に示す様に、光学系７１を通って検知器７２で電気信号に変換された後、Ａ／Ｄ  変換器７３で観測シーンデータに変換されて、図４に示す平均値演算部分４１と演算部分５１に印加する。
【００３１】
そこで、平均値演算部分４１は入力した観測シーンデータの１フレーム／１水平走査ライン毎の平均値をリアルタイムで演算して比較部分４２に加える。
比較部分４２には平均値メモリ１２からの温度別基準オフセットデータの平均値も加えられているので、２つの平均値を比較して観測シーンデータの平均値に最も近い基準オフセットデータの平均値を選択する。
【００３２】
また、交流成分メモリ３を構成する温度別交流成分メモリ部分３１，  ３２から選択した平均値に対応する基準オフセットデータの交流成分を読み出して演算部分５１送出する。
【００３３】
演算部分５１は観測シーンデータから印加した交流成分を引いた観測シーンデータをオフセット補正をした観測シーンデータとして送出する。なお、平均値演算部分及び演算部分５１の動作はリアルタイムに行う。
【００３４】
図５は図１の場合と異なり、基準オフセットデータは１つの温度に対するものであり、動作は図１とほぼ同じであるので概略の説明をする。即ち、
所定温度の時の基準オフセットデータを基準オフセットデータメモリ１１３  に格納し、平均値演算部分２２で平均値を求めて平均値メモリ部分１２２  に格納する。そして、演算部分２３で基準オフセットデータから平均値を引いて基準オフセットデータの交流成分を取り出して交流成分メモリ３３を介して演算部分５１に加える。
【００３５】
演算部分５１には観測シーンデータも印加しているので、観測シーンデータから基準オフセットデータの交流成分が引かれて、オフセット補正した観測シーンデータが得られる。
【００３６】
なお、オフセット補正手段５を構成する演算部分51及び演算部分23の動作はリアルタイムで行われる。図６は図１と異なり、検知素子毎にオフセット補正を行う様にしたものである。
【００３７】
この為、比較部分43は観測シーンデータが入力すると、第３のデータ格納・演算手段（上記の第１のデータ格納・演算手段と構成は同一であるが、ここから基準オフセットデータと交流成分を取り出すので符号を別にした）1'からＮ種類の温度別の基準オフセットデータを各検知素子毎に検知するタイミングで順次読み出し、入力した観測シーンデータと読み出した基準オフセットデータとを順次比較して、差分が最も小さい、即ち、入力観測シーンデータに最も近い基準オフセットデータを選択し、該選択した基準オフセットデータの交流成分を読み出す信号を該第３のデータ格納・演算手段に送出する。
【００３８】
そこで、演算部分５２は入力した観測シーンデータと第３のデータ格納・演算手段から読み出した交流成分との差分を取って、オフセット補正された観測シーンデータとして送出する。
【００３９】
これにより、表示画像の水平走査ライン間の輝度ムラを自動的に補正することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に本発明によれば、検知素子のオフセット電圧のバラツキに対して効率的な補正及び表示レベルの変動抑圧が可能なオフセットデータ自動切替え補正回路を提供できると云う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の本発明の実施例の構成図（基準オフセットデータメモリＮ個の場合）である。
【図２】図１中のデータ格納・演算手段の説明図で、（ａ）  はＮ個の基準オフセットデータの取り込み説明図、（ｂ）  は構成図である。
【図３】図１中の演算手段の動作説明図で、（ａ）  は基準オフセットデータ及び基準オフセットデータの平均値の関係説明図、（ｂ）  は基準オフセットデータの交流成分説明図である。
【図４】図１中の平均・比較手段、平均値及び交流成分メモリ、オフセット補正手段の構成図である。
【図５】
基準オフセットデータメモリが１個の場合の実施例の構成図である。
【図６】
第２の本発明の実施例の構成図（１素子毎の場合）である。
【図７】従来例の構成図である。
【符号の説明】
１  データ格納・演算手段
２  演算手段
３    交流成分メモリ
４    平均・比較手段
５  オフセット補正手段
１１  基準オフセットデータメモリ
１２  平均値メモリ
【図１】
0003584499.tif 000002
【図２】
0003584499.tif 000003
【図３】
0003584499.tif 000004
【図４】
0003584499.tif 000005
【図５】
0003584499.tif 000006
【図６】
0003584499.tif 000007
【図７】
0003584499.tif 000008