(57)【要約】【課題】熱画像に関するオフセット量を算出する。【解決手段】移動体追跡部１４が、熱画像Ｐのそれぞれで空間２０内を移動する移動体Ｈを追跡することにより、熱画像ＰにおけるＨの座標位置Ｍを検出し、位置ペア特定部１５が、熱画像Ｐのうち異なる熱画像Ｐｉ，Ｐｊで同時に検出された、ＰｉにおけるＨの座標位置Ｍｉと、ＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊとを位置ペアＷとして特定し、オフセット量算出部１６が、Ｗを構成するＭｉ，Ｍｊが空間２０の空間平面座標上で一致するために必要となる、Ｐｉ，Ｐｊに関する撮影位置および撮影傾きを算出する。【選択図】  図１
2018200252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に配置された複数の赤外線センサから熱画像を取得し、これら熱画像の撮影位置および撮影傾きからなるオフセット量に基づいてそれぞれの熱画像を補正し、得られた補正後の熱画像に基づいて前記空間全体の全体熱画像を生成する熱画像処理装置であって、
前記熱画像のそれぞれで前記空間内を移動する移動体を追跡することにより、前記熱画像における前記移動体の座標位置を検出する移動体追跡部と、
前記熱画像のうち異なる第１および第２の熱画像で同時に検出された、前記第１の熱画像における前記移動体の第１の座標位置と、前記第２の熱画像における前記移動体の第２の座標位置とを位置ペアとして特定する位置ペア特定部と、
前記位置ペアを構成する前記第１および第２の座標位置が前記空間の空間平面座標上で一致するために必要となる、前記第１および第２の熱画像に関する撮影位置および撮影傾きを算出するオフセット量算出部と
を備えることを特徴とする熱画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱画像処理装置において、
前記オフセット量算出部は、前記第１および第２の熱画像のうち異なる座標位置で検出された少なくとも２つの前記位置ペアについて、これら位置ペアごとに、前記位置ペアを構成する２つの座標位置が空間平面座標上で一致するために必要となる、前記第１および第２の熱画像に関する撮影位置および撮影傾きを算出することを特徴とする熱画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱画像処理装置において、
前記位置ペア特定部は、前記熱画像のうち異なる第１および第２の熱画像において、前記第１の熱画像で前記移動体が消滅した消滅座標位置と、そのときの前記第２の熱画像における前記移動体の座標位置とを前記位置ペアとして特定し、前記第１の熱画像で前記移動体が出現した出現座標位置と、そのときの前記第２の熱画像における前記移動体の座標位置とを前記位置ペアとして特定することを特徴とする熱画像処理装置。
【請求項４】
空間に配置された複数の赤外線センサから熱画像を取得し、これら熱画像の撮影位置および撮影傾きからなるオフセット量に基づいてそれぞれの熱画像を補正し、得られた補正後の熱画像に基づいて前記空間全体の全体熱画像を生成する熱画像処理装置で用いられるオフセット量算出方法であって、
移動体追跡部が、前記熱画像のそれぞれで前記空間内を移動する移動体を追跡することにより、前記熱画像における前記移動体の座標位置を検出する移動体追跡ステップと、
位置ペア特定部が、前記熱画像のうち異なる第１および第２の熱画像で同時に検出された、前記第１の熱画像における前記移動体の第１の座標位置と、前記第２の熱画像における前記移動体の第２の座標位置とを位置ペアとして特定する位置ペア特定ステップと、
オフセット量算出部が、前記位置ペアを構成する前記第１および第２の座標位置が前記空間の空間平面座標上で一致するために必要となる、前記第１および第２の熱画像に関する撮影位置および撮影傾きを算出する熱画像処理ステップと
を備えることを特徴とするオフセット量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の赤外線センサで得られた熱画像に基づいて、熱画像間の結合に用いる各熱画像に関するオフセット量を算出するオフセット量算出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内環境を自動制御する技術の１つとして、例えば壁や天井に取り付けたサーモパイルアレイセンサなどの複数の赤外線センサで室内の熱画像（サーモグラフィ）を検出し、得られた熱画像のうちから人の表面温度を示す人領域を検索することにより在室者として検知し、在室者のいる部屋やエリアに限定して快適な空調環境に制御し、在室者のいない部屋やエリアについては、空調や照明を停止させる技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００３】
また、複数の赤外線センサを用いてある程度広さの空間における温度分布を検出する際、各赤外線センサを空間の天井に格子状に設置し、これら赤外線センサで得られた熱画像をそれぞれの赤外線センサの位置に基づいて結合することにより、空間全体の温度分布を得ることができる。これにより、空間全体で一括して人位置を推定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０５７８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来技術では、これら赤外線センサからデータ通信により取得した熱画像と赤外線センサの取付位置との対応関係が既知であり、赤外線センサの光軸回りの取付回転角度が等しいことが前提となっている。すなわち、各赤外線センサで得られる熱画像の撮影位置や撮影傾きなどのオフセット量が既知であることを前提として、各赤外線センサで得られた熱画像を結合するものとなっている。したがって、赤外線センサの取付状況が当初の設計値とは異なり、熱画像のオフセット量が不明である場合には、精度よく熱画像を結合することができないという問題点があった。
【０００６】
例えば、赤外線センサの取付位置と、それぞれの取付位置に取り付けるべき赤外線センサのアドレスとは予め対応付けられており、これにより取得した熱画像の送信元となるアドレスを確認すれば、その熱画像がどの赤外線センサすなわちどの位置で撮影されたものが特定できる。しかしながら、実際の取付工事では、赤外線センサのアドレスと取付位置との対応関係が意識されず、それぞれの取付位置に異なるアドレスの赤外線センサが取り付けられる場合がある。
【０００７】
また、天井に取り付けられている障害物を避けるため、当初の設計値とは異なる位置に赤外線センサが取り付けられる場合もある。また、赤外線センサの光軸回りの取付回転角度が意識されない場合もあり、ある程度は一定の角度に調整されたとしても、取付回転角度が計測により確認されるわけではなく、設計値とは誤差が生じることになる。あるいは、赤外線センサの取付後、人が触ったり者が当たったりして取付回転角度がくるう場合もある。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、赤外線センサの配置位置や光軸回りの取付回転角度が不明であっても、熱画像に関するオフセット量を算出できるオフセット量算出技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかる熱画像処理装置は、空間に配置された複数の赤外線センサから熱画像を取得し、これら熱画像の撮影位置および撮影傾きからなるオフセット量に基づいてそれぞれの熱画像を補正し、得られた補正後の熱画像に基づいて前記空間全体の全体熱画像を生成する熱画像処理装置であって、前記熱画像のそれぞれで前記空間内を移動する移動体を追跡することにより、前記熱画像における前記移動体の座標位置を検出する移動体追跡部と、前記熱画像のうち異なる第１および第２の熱画像で同時に検出された、前記第１の熱画像における前記移動体の第１の座標位置と、前記第２の熱画像における前記移動体の第２の座標位置とを位置ペアとして特定する位置ペア特定部と、前記位置ペアを構成する前記第１および第２の座標位置が前記空間の空間平面座標上で一致するために必要となる、前記第１および第２の熱画像に関する撮影位置および撮影傾きを算出するオフセット量算出部とを備えている。
【００１０】
また、本発明にかかる上記熱画像処理装置の一構成例は、前記オフセット量算出部が、前記第１および第２の熱画像のうち異なる座標位置で検出された少なくとも２つの前記位置ペアについて、これら位置ペアごとに、前記位置ペアを構成する２つの座標位置が空間平面座標上で一致するために必要となる、前記第１および第２の熱画像に関する撮影位置および撮影傾きを算出するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明にかかる上記熱画像処理装置の一構成例は、前記位置ペア特定部が、前記熱画像のうち異なる第１および第２の熱画像において、前記第１の熱画像で前記移動体が消滅した消滅座標位置と、そのときの前記第２の熱画像における前記移動体の座標位置とを前記位置ペアとして特定し、前記第１の熱画像で前記移動体が出現した出現座標位置と、そのときの前記第２の熱画像における前記移動体の座標位置とを前記位置ペアとして特定するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかるオフセット量算出方法は、空間に配置された複数の赤外線センサから熱画像を取得し、これら熱画像の撮影位置および撮影傾きからなるオフセット量に基づいてそれぞれの熱画像を補正し、得られた補正後の熱画像に基づいて前記空間全体の全体熱画像を生成する熱画像処理装置で用いられるオフセット量算出方法であって、移動体検出部が、前記熱画像のそれぞれで前記空間内を移動する移動体を追跡することにより、前記熱画像における前記移動体の座標位置を検出する移動体検出ステップと、位置ペア特定部が、前記熱画像のうち異なる第１および第２の熱画像で同時に検出された、前記第１の熱画像における前記移動体の第１の座標位置と、前記第２の熱画像における前記移動体の第２の座標位置とを位置ペアとして特定する位置ペア特定ステップと、オフセット量算出部が、前記位置ペアを構成する前記第１および第２の座標位置が前記空間の空間平面座標上で一致するために必要となる、前記第１および第２の熱画像に関する撮影位置および撮影傾きを算出する熱画像処理ステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、赤外線センサの取付位置や光軸回りの取付回転角度が不明であっても、人などの移動体を空間内で移動させるだけで、熱画像に関するオフセット量を算出することが可能となる。したがって、これらオフセット量に基づいて熱画像を結合することにより、空間全体の全体熱画像を精度よく生成することが可能となる。
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】熱画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】空間における赤外線センサの設置例である。
【図３】第１の実施の形態にかかる位置ペア特定データの構成例である。
【図４】オフセット量データの構成例である。
【図５】オフセット量算出処理を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態にかかるオフセット量算出動作を示す説明図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる位置ペア特定データの構成例である。
【図８】第２の実施の形態にかかるオフセット量算出動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる熱画像処理装置１０について説明する。図１は、熱画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
この熱画像処理装置１０は、全体としてサーバ装置、パーソナルコンピュータ、産業用コントローラ、などの情報処理装置からなり、対象となる空間２０に設置された複数の赤外線センサＡＳから通信回線Ｌ１を介して熱画像を取得し、これら熱画像の撮影位置や撮影傾きなどのオフセット量に基づいてそれぞれの熱画像を補正し、得られた補正後の熱画像に基づいて前記空間全体の全体熱画像を生成する機能を有している。
【００１７】
図２は、空間における赤外線センサの設置例であり、図２（ａ）は空間の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。ここでは、平面視矩形状の空間２０の天井２１に、サーモパイルアレイセンサなどからなる複数の赤外線センサＡＳが、格子状に等間隔で設置されている。赤外線センサＡＳは、格子の交点に設置されており、それぞれ天井２１から床２２に対して垂直な方向に、略正方形状の検出範囲Ｒを有している。床２２において、隣り合うＡＳ間でＲの一部が重なる重複領域Ｑが設けられている。
【００１８】
人などの移動体Ｈが空間２０内を移動すると、Ｈは各赤外線センサＡＳの検出範囲Ｒを順に横切ることになるため、各ＡＳの熱画像ではＨの出現および消滅が生じる。また、隣接するＡＳ間の重複領域Ｑでは、これらＡＳの熱画像の両方においてＨが同時に移動することになる。したがって、Ｈが同時に検出された２つの熱画像は、隣接するＡＳの熱画像であると特定できるが、これら熱画像を結合するには、熱画像間のオフセット量が必要となる。
【００１９】
２つの熱画像で同時に検出されたＨに関する、それぞれの熱画像上での座標位置を位置ペアと呼ぶものとすると、２つの熱画像で１つの位置ペアが特定された場合、これら熱画像は、空間平面座標上において、位置ペアが示す座標位置を中心として回転自在に結合できることになる。したがって、熱画像の撮影位置または撮影傾きの一方が既知の場合、他方が上記位置ペアで特定されるため、これら熱画像は、空間平面座標上で一意に結合できることになる。
【００２０】
また、熱画像の撮影位置および撮影傾きの両方が未知である場合には、２つの位置ペアを特定することによって、撮影位置および撮影傾きの両方が特定される。このため、これら熱画像は、空間平面座標上において、これら２つの位置ペアが示す２つ座標位置を基準として一意に結合できることになる。
【００２１】
本発明は、このような位置ペアと熱画像の撮影位置および撮影傾きからなるオフセット量との関係に着目して、２つの熱画像間で特定した１つまたは複数の位置ペアに基づいて、熱画像に関するオフセット量を算出するようにしたものである。
【００２２】
［熱画像処理装置］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかる熱画像処理装置１０の構成について詳細に説明する。
熱画像処理装置１０には、主な機能部として、センサＩ／Ｆ部１１、熱画像取得部１２、記憶部１３、移動体追跡部１４、位置ペア特定部１５、オフセット量算出部１６、熱画像処理部１７、および通信Ｉ／Ｆ部１８が設けられている。これら機能部のうち、移動体追跡部１４、位置ペア特定部１５、オフセット量算出部１６、および熱画像処理部１７は、中央処理装置（ＣＰＵ）とプログラムとが協働することにより実現される。
【００２３】
センサＩ／Ｆ部１１は、通信回線Ｌ１を介して各赤外線センサＡＳとデータ通信を行う機能を有している。
熱画像取得部１２は、センサＩ／Ｆ部１１および通信回線Ｌ１を介して各赤外線センサＡＳから一定周期で熱画像を取得して、記憶部１３に時系列で保存する機能を有している。
【００２４】
記憶部１３は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、各赤外線センサＡＳで得られた熱画像、位置ペア特定データ、オフセット量データ、全体熱画像、温度分布データなど、オフセット量算出処理や熱画像処理に用いる各種の処理データやプログラムを記憶する機能を有している。
【００２５】
図３は、第１の実施の形態にかかる位置ペア特定データの構成例である。ここでは、各熱画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ（ｎは２以上の正整数）で検出された移動体Ｈの座標位置Ｍから、検出タイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…ごとに、位置ペアＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，…が特定されて登録されている。
図４は、オフセット量データの構成例である。ここでは、各熱画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎごとに、撮影位置と撮影傾きとが登録されている。このうち撮影位置および撮影傾きの値は、空間２０に予め設定した原点Ｏを基準とする空間平面座標に基づく値が用いられている。
【００２６】
移動体追跡部１４は、記憶部１３に時系列で保存されている熱画像Ｐのそれぞれで空間２０内を移動する移動体Ｈを追跡することにより、これらＰにおけるＨの相対的な座標位置Ｍを検出する機能を有している。
【００２７】
座標位置Ｍは、重複領域Ｑを移動体Ｈが１回通過する際に異なる位置で複数の座標位置を検出してもよい。また、１回通過するごとに１つの座標位置を検出するものとして、同一のＱを複数回通貨するようにしてもよい。なお、Ｈが検出領域Ｒを出入した際、Ｈが熱画像から消滅したり、熱画像に出現したりすることになる。このため、このような消滅点や出現点を座標位置Ｍとして検出してもよい。この点については、第２の実施の形態で詳述する。
【００２８】
位置ペア特定部１５は、熱画像Ｐのうち異なる熱画像Ｐｉ（ｉ＝１〜ｎの整数：第１の熱画像）および熱画像Ｐｊ（ｊ＝１〜ｎでｉ≠ｊの整数：第２の熱画像）で同時に検出された、ＰｉにおけるＨの相対的な座標位置Ｍｉ（第１の座標位置）と、ＰｊにおけるＨの相対的な座標位置Ｍｊ（第２の座標位置）とを位置ペアＷとして特定し、これら特定結果を示す位置ペア特定データを記憶部１３に保存する機能とを有している。
【００２９】
オフセット量算出部１６は、位置ペアＷを構成する２つの座標位置Ｍｉ，Ｍｊが空間平面座標上で一致するために必要となる、これらＰｉ，Ｐｊに関する撮影位置および撮影傾きをオフセット量として算出し、オフセット量データとして記憶部１３へ保存する機能（熱画像の撮影位置または撮影傾きが不明の場合）を有している。
【００３０】
また、オフセット量算出部１６は、Ｐｉ，Ｐｊのうち異なる位置で検出された２つ以上の位置ペアＷ１，Ｗ２について、これら位置ペアＷ１，Ｗ２ごとに、位置ペアＷｋ（ｋ＝１，２）を構成する２つの座標位置Ｍｉｋ，Ｍｊｋが空間平面座標上で一致するために必要となる、これらＰｉ，Ｐｊに関する撮影位置および撮影傾きをオフセット量として計算、オフセット量データとして記憶部１３へ保存する機能（熱画像の撮影位置および撮影傾きが不明の場合）とを有している。
【００３１】
熱画像処理部１７は、記憶部１３から読み出したオフセット量データに基づいて、熱画像Ｐのそれぞれを結合することにより、空間２０全体の全体熱画像を生成し、記憶部１３に保存する機能と、得られた全体熱画像から空間２０の温度分布データを生成し、記憶部１３に保存する機能とを有している。
【００３２】
通信Ｉ／Ｆ部１８は、通信回線Ｌ２を介して上位システム３０とデータ通信を行うことにより、記憶部１３に保存されている全体熱画像や温度分布データ、あるいは各ＡＳの熱画像およびオフセット量などの各種データをやり取りする機能を有している。
【００３３】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる熱画像処理装置１０の動作について説明する。図５は、オフセット量算出処理を示すフローチャートである。
ここでは、熱画像の撮影位置および撮影傾きが不明であり、２つの位置ペアに基づきオフセット量を算出する場合を例として説明する。なお、移動体Ｈが空間２０内を移動している際に各赤外線センサＡＳで撮影した熱画像が、すでに記憶部１３に時系列で保存されているものとする。
【００３４】
まず、移動体追跡部１４は、記憶部１３から読み出した熱画像のそれぞれで、空間２０内を移動する移動体Ｈを追跡することにより、熱画像における移動体Ｈの相対的な座標位置Ｍとその検出タイミングＴとを検出する（ステップ１００）。
【００３５】
続いて、位置ペア特定部１５は、移動体追跡部１４で得られた移動体Ｈの座標位置Ｍおよび検出タイミングＴに基づいて、各熱画像のうち異なる熱画像Ｐｉ，Ｐｊで同時に検出された、ＰｉにおけるＨの座標位置Ｍｉと、Ｐｊにおける移動体Ｈの座標位置Ｍｊとを位置ペアとして特定し、得られた特定結果を位置ペア特定データとして記憶部１３に保存する（ステップ１０１）。
【００３６】
次に、オフセット量算出部１６は、位置ペア特定データのうちから、同じ２つの熱画像Ｐｉ，Ｐｊに関する、未選択の２つの位置ペアＷ１，Ｗ２を選択し（ステップ１０２）、対応するＰｉ，Ｐｊを記憶部１３から取得する（ステップ１０３）。
続いて、オフセット量算出部１６は、位置ペアＷ１を構成する２つの座標位置Ｍｉ１，Ｍｊ１２が空間平面座標上で一致するために必要となる、これらＰｉ，Ｐｊに関する撮影位置および撮影傾きをオフセット量として算出し、オフセット量データとして記憶部１３に保存する（ステップ１０４）。
【００３７】
この後、オフセット量算出部１６は、位置ペアＷ１，Ｗ２をすべて選択したか確認し（ステップ１０５）、未選択の位置ペアＷ１，Ｗ２が存在する場合には（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０２に戻る。
一方、位置ペアＷ１，Ｗ２をすべて選択した場合（ステップ１０５：ＹＥＳ）、一連のオフセット量算出処理を終了する。
【００３８】
図６は、第１の実施の形態にかかるオフセット量算出動作を示す説明図である。隣接する赤外線センサＡＳｉ，ＡＳｊの検出範囲Ｒｉ，Ｒｊ内を移動体Ｈが移動した場合、ＡＳｉ，ＡＳｊで撮影された熱画像Ｐｉ，Ｐｊ内にＨの軌跡が現れる。この際、Ｒｉ，Ｒｊの重複領域Ｑ、すなわちＲｉの重複領域ＱｉとＲｊの重複領域Ｑｊでは、Ｈが同時に検出されることになる。
図６の例では、タイミングＴ１に同時に検出されたＨに関するＲｉでの座標位置Ｍｉ１とＲｊでの座標位置Ｍｊ１とが、位置ペアＷ１として特定されている。また、タイミングＴ２に同時に検出されたＨに関するＲｉでの座標位置Ｍｉ２とＲｊでの座標位置Ｍｊ２とが、位置ペアＷ２として特定されている。
【００３９】
ここで、Ｐｉ，Ｐｊ間で当初の設計値と位置関係が異なる場合、双方におけるＨの軌跡に位置誤差ｍが生じ、Ｐｉ，Ｐｊ間で撮影傾きが異なる場合、双方におけるＨの軌跡の傾きにオフセット角θが生じる。したがって、空間平面座標上で、Ｍｉ１とＭｊ１が一致するとともに、Ｍｉ２とＭｊ２が一致するようにＰｊを移動させて回転させれば、これらｍとθが解消されて、Ｐｉ，Ｐｊを空間平面座標上で結合することが可能となる。
【００４０】
まず、Ｐｉ，ｐｊの中心位置をＣｉ，Ｃｊとすると、ｍはこれらＣｉ，Ｃｊの位置座標差で求められる。
また、θは、Ｍｉ１とＭｉ２を通過する仮想線Ｌｉと、Ｍｊ１とＭｊ２を通過する仮想線Ｌｊとの間の傾きとして現れる。
【００４１】
Ｍｉ１の座標データをＸｉ１，Ｙｉ１とし、Ｍｉ２の座標データをＸｉ２，Ｙｉ２とすると、角度０を示す基準線Ｌに対するＬｉの傾きをθｉは、θｉ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｉ２−Ｙｉ１）／（Ｘｉ２−Ｘｉ１）で求められる。同様に、Ｍｊ１の座標データをＸｊ１，Ｙｊ１とし、Ｍｊ２の座標データをＸｊ２，Ｙｊ２とすると、Ｌに対するＬｊの傾きをθｊは、θｊ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｊ２−Ｙｊ１）／（Ｘｊ２−Ｘｊ１）で求められる。したがって、θ＝θｉ−θｊで求められる。
【００４２】
なお、上記ｍとθは、Ｐｉ，Ｐｊ間の相対的なオフセット量を示している。このため、空間平面座標上におけるＰｉ，ｐｊの撮影位置と撮影傾きは、いずれかの赤外線センサＡＳの熱画像を基準熱画像として、それぞれ補正する必要がある。この補正については、例えば、それぞれの熱画像間で相対的な撮影位置と撮影傾きを算出した後、基準熱画像との間で算出された撮影位置と撮影傾きに基づいてそれぞれ補正すればよい。あるいは、最初に基準熱画像と他の熱画像間で撮影位置と撮影傾きを算出した後、算出済みの熱画像と他の未算出の熱画像との間で順に撮影位置と撮影傾きを算出するようにしてもよい。
【００４３】
また、図５では、熱画像の撮影位置および撮影傾きが不明であり、２つの位置ペアに基づきオフセット量を算出する場合を例として説明したが、撮影位置および撮影傾きのいずれか一方が既知の場合、ステップ１０２では、未選択の位置ペアＷを１つ選択するだけでよい。また、ステップ１０４では、既知である撮影位置または撮影傾きに基づいてＰｉ，Ｐｊ間の位置関係を特定した上で、位置ペアＷの座標位置が一致するために必要となるＰｉ，Ｐｊのオフセット量を算出すればよい。
【００４４】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、移動体追跡部１４が、熱画像Ｐのそれぞれで空間２０内を移動する移動体Ｈを追跡することにより、熱画像ＰにおけるＨの座標位置Ｍを検出し、位置ペア特定部１５が、熱画像Ｐのうち異なる熱画像Ｐｉ，Ｐｊで同時に検出された、ＰｉにおけるＨの座標位置Ｍｉと、ＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊとを位置ペアＷとして特定し、オフセット量算出部１６が、Ｗを構成するＭｉ，Ｍｊが空間２０の空間平面座標上で一致するために必要となる、Ｐｉ，Ｐｊに関する撮影位置および撮影傾きを算出するようにしたものである。
【００４５】
また、オフセット量算出部１６が、熱画像Ｐｉ，Ｐｊのうち異なる座標位置で検出された２つ以上の位置ペアＷ１，Ｗ２について、これらＷ１，Ｗ２ごとに、位置ペアＷｋを構成する２つの座標位置Ｍｉｋ，Ｍｊｋが空間平面座標上で一致するために必要となる、Ｐｉ，Ｐｊに関する撮影位置および撮影傾きを算出するようにしたものである。
【００４６】
これにより、赤外線センサＡＳの取付位置や光軸回りの取付回転角度が不明であっても、人などの移動体Ｈを空間２０内で移動させるだけで、熱画像に関するオフセット量を算出することが可能となる。したがって、これらオフセット量に基づいて熱画像を結合することにより、空間２０全体の全体熱画像を精度よく生成することが可能となる。また、熱画像の取付位置が特定されれば、各ＡＳのアドレスと取付位置との対応関係も設定することができる。
【００４７】
また、移動体Ｈは、背景温度、例えば空間２０の床温度とは異なる温度を持つものであればよく、背景温度より高い温度を持つ発熱体であってもよく、背景温度より低い温度を持つ低温体であってもよい。例えば、移動体Ｈとして人を利用してもよく、特別な機器を用意する必要はない。このため、空間２０が赤外線センサＡＳが多数配置されている広い空間であっても、オフセット量の設定に要する作業負担を大幅に削減することができる。また、移動体Ｈとして移動式のロボットを用いることもでき、各赤外線センサＡＳの下を繰り返し移動させることにより、高い精度でオフセット量を算出することができる。さらに、移動体Ｈとして空間２０内を飛行する飛行物体を用いることもでき、床上を移動することが困難な空間であっても、容易にオフセット量を算出することができる。
【００４８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる熱画像処理装置１０について説明する。
第１の実施の形態では、隣接する２つの赤外線センサＡＳの熱画像Ｐｉ，Ｐｊにおいて、同時に検出した移動体Ｈの座標位置Ｍｉ，Ｍｊからなる位置ペアＷに基づいて、Ｐｉ，Ｐｊのオフセット量を算出する場合を例として説明した。ここでは、Ｐｉ，ＰｊでＨが消滅した消滅点やＨが出現した出現点の座標位置Ｍｉ，Ｍｊからなる位置ペアＷに基づいて、Ｐｉ，Ｐｊのオフセット量を算出する場合について説明する。
【００４９】
本実施の形態において、位置ペア特定部１５は、熱画像Ｐのうち異なる熱画像Ｐｉ（第１の熱画像）と熱画像Ｐｊ（第２の熱画像）において、Ｐｉで移動体Ｈが消滅した消滅座標位置Ｍｉｄと、そのときのＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊｄとを位置ペアＷとして特定する機能と、ＰｉでＨが出現した出現座標位置Ｍｉａと、そのときのＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊａとを位置ペアＷとして特定する機能とを有している。なお、重複領域Ｑが存在せず、Ｐｉ，Ｐｊの検出領域Ｒｉ，Ｒｊの端部一致している場合、消滅座標位置と出現座標位置とが、位置ペアＷとして特定されることになる。
【００５０】
図７は、第２の実施の形態にかかる位置ペア特定データの構成例である。ここでは、各熱画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎ（ｎは２以上の正整数）で検出された移動体Ｈの座標位置Ｍから、Ｈの消滅または出現が検出された検出タイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…ごとに、位置ペアＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，…が特定されて登録されている。
本実施の形態にかかるその他の構成は、図１と同様であり、ここでの詳細に説明は省略する。
【００５１】
［第２の実施の形態の動作］
次に、前述した図５を参照して、本実施の形態にかかる熱画像処理装置１０の動作について説明する。
本実施の形態は、第１の実施の形態と位置ペアの特定方法が異なる。したがって、図５のステップ１０１において、位置ペアを特定する場合、位置ペア特定部１５は、熱画像Ｐのうち異なる熱画像Ｐｉ，Ｐｊにおいて、Ｐｉで移動体Ｈが消滅した消滅座標位置Ｍｉｄと、そのときのＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊｄとを位置ペアＷとして特定するとともに、ＰｉでＨが出現した出現座標位置Ｍｉａと、そのときのＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊａとを位置ペアＷとして特定する。
本実施の形態にかかるその他の動作は、図５と同様であり、ここでの詳細に説明は省略する。
【００５２】
図８は、第２の実施の形態にかかるオフセット量算出動作を示す説明図である。隣接する赤外線センサＡＳｉ，ＡＳｊの検出範囲Ｒｉ，Ｒｊ内を移動体Ｈが移動した場合、ＡＳｉ，ＡＳｊで撮影された熱画像Ｐｉ，Ｐｊの端部でＨの消滅および出現が検出される。
【００５３】
図８の例では、タイミングＴ１にＲｉで消滅したＨに関するＲｉでの消滅座標位置Ｍｉ１と、そのときＲｊで検出されたＨの座標位置Ｍｊ１とが、位置ペアＷ１として特定されている。また、タイミングＴ２にＲｉで出現したＨに関するＲｉでの出現座標位置Ｍｉ２と、そのときＲｊで検出されたＨの座標位置Ｍｊ２とが、位置ペアＷ２として特定されている。
【００５４】
ここで、Ｐｉ，Ｐｊ間で当初の設計値と位置関係が異なる場合、双方におけるＨの軌跡に位置誤差ｍが生じ、Ｐｉ，Ｐｊ間で撮影傾きが異なる場合、双方におけるＨの軌跡の傾きにオフセット角θが生じる。したがって、空間平面座標上で、Ｍｉ１とＭｊ１が一致するとともに、Ｍｉ２とＭｊ２が一致するようにＰｊを移動させて回転させれば、これらｍとθが解消されて、Ｐｉ，Ｐｊを空間平面座標上で結合することが可能となる。
【００５５】
まず、Ｐｉ，ｐｊの中心位置をＣｉ，Ｃｊとすると、ｍはこれらＣｉ，Ｃｊの位置座標差で求められる。
また、θは、Ｍｉ１とＭｉ２を通過する仮想線Ｌｉと、Ｍｊ１とＭｊ２を通過する仮想線Ｌｊとの間の傾きとして現れる。
【００５６】
Ｍｉ１の座標データをＸｉ１，Ｙｉ１とし、Ｍｉ２の座標データをＸｉ２，Ｙｉ２とすると、角度０を示す基準線Ｌに対するＬｉの傾きをθｉは、θｉ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｉ２−Ｙｉ１）／（Ｘｉ２−Ｘｉ１）で求められる。同様に、Ｍｊ１の座標データをＸｊ１，Ｙｊ１とし、Ｍｊ２の座標データをＸｊ２，Ｙｊ２とすると、Ｌに対するＬｊの傾きをθｊは、θｊ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙｊ２−Ｙｊ１）／（Ｘｊ２−Ｘｊ１）で求められる。したがって、θ＝θｉ−θｊで求められる。
【００５７】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、位置ペア特定部１５は、熱画像Ｐのうち異なる熱画像Ｐｉ，Ｐｊにおいて、Ｐｉで移動体Ｈが消滅した消滅座標位置Ｍｉｄと、そのときのＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊｄとを位置ペアＷとして特定するとともに、ＰｉでＨが出現した出現座標位置Ｍｉａと、そのときのＰｊにおけるＨの座標位置Ｍｊａとを位置ペアＷとして特定するようにしたものである。
【００５８】
したがって、隣接する２つの熱画像の重複領域Ｑの面積が狭く、移動体ＨがＱ内をすぐに通過してしまい、Ｑ内でＨの座標位置を複数回検出できない場合も考えられる。本実施の形態によれば、Ｈの消滅点や出現点が座標位置として検出されため、ＨがＱを１回通過するごとに必ず１つの座標位置を検出することができる。したがって、確実に位置ペアＷを特定することができ、効率よくオフセット量を求めることができる。
【００５９】
また、前述の図６に示したように、隣接する２つの熱画像の重複領域Ｑ内におけるＨの軌跡上の位置座標を位置ペアＷとして用いる場合、Ｑの面積がある程度必要となる。Ｑの面積が狭い場合、２つの位置ペアＷ間の距離が近くなるため、これらを通過する仮想線の角度が、位置ペアの位置座標の検出誤差が大きく影響することになる。
本実施の形態のように、移動体Ｈが消滅または出現した時点における座標位置を位置ペアＷとして用いれば、Ｑの面積が狭い場合でも、２つの位置ペアＷ間の距離をある程度確保することができ、これらを通過する仮想線の角度に対する、位置ペアＷの位置座標の検出誤差の影響を低減することができる。
【００６０】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…熱画像処理装置、１１…センサＩ／Ｆ部、１２…熱画像取得部、１３…記憶部、１４…移動体追跡部、１５…位置ペア特定部、１６…オフセット量算出部、１７…熱画像処理部、１８…通信Ｉ／Ｆ部、２０…空間、３０…上位システム、ＡＳ，ＡＳｉ，ＡＳｊ…赤外線センサ、Ｈ…移動体、Ｌ１，Ｌ２…通信回線、Ｒ，Ｒｉ，Ｒｊ…検出範囲、Ｐ，Ｐｉ，Ｐｊ…熱画像、Ｑ，Ｑｉ，Ｑｊ…重複領域、Ｍ，Ｍｉ，Ｍｉ１，Ｍｉ２，Ｍｊ，Ｍｊ１，Ｍｊ２，Ｍｉｋ，Ｍｊｋ，Ｍｉｄ，Ｍｉａ，Ｍｊｄ，Ｍｊａ…座標位置、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２…位置ペア、θ…オフセット角、Ｃｉ，Ｃｊ…中心位置、Ｌ…基準線、Ｌｉ，Ｌｊ…仮想線、θｉ，θｊ…傾き。
【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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【図８】
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