(57)【要約】【課題】温度分布測定センサを適切に動かすことができ、且つ、小型化できる熱画像モジュール等を提供する。【解決手段】熱画像モジュール１００は、物体の放射温度の分布を測定するための複数の受光領域を有する温度分布測定センサ１１０と、温度分布測定センサ１１０に接続された弾性体１３０と、弾性体１３０を支持し、且つ、外力を受けて弾性体１３０を弾性変形させることで、温度分布測定センサ１１０を動かすベース１４０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の放射温度の分布を測定するための複数の受光領域を有する温度分布測定センサと、
前記温度分布測定センサに接続された弾性体と、
前記弾性体を支持し、且つ、外力を受けて前記弾性体を弾性変形させることで、前記温度分布測定センサを動かすベースと、を備える、
熱画像モジュール。
【請求項２】
前記弾性体の一端は、前記ベースに接続されており、
前記弾性体の他端は、前記温度分布測定センサに接続されている、
請求項１に記載の熱画像モジュール。
【請求項３】
さらに、前記弾性体によって前記温度分布測定センサが動かされる方向を、前記温度分布測定センサを所定の回転中心に対して回転させる方向に変換するための変換機構を備える、
請求項１又は２に記載の熱画像モジュール。
【請求項４】
前記変換機構は、
球体部、及び、前記球体部と接続された柱状部を有する球つきロッドと、
前記球体部の位置の変化を規制し、且つ、前記球体部の中心を前記所定の回転中心として回転可能に支持する球面軸受けと、を有し、
前記球面軸受けは、
前記球体部が嵌る凹部を有する第１のプレートと、
前記柱状部が配置され、且つ、前記球体部の直径より小さい開口部を有する第２のプレートと、を備える、
請求項３に記載の熱画像モジュール。
【請求項５】
前記開口部は、前記所定の回転中心に対する前記球体部の最大回転角度が、前記複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角未満となるように、前記柱状部の動きを規制する、
請求項４に記載の熱画像モジュール。
【請求項６】
さらに、前記温度分布測定センサが載置される主面を有する基板を備え、
前記弾性体は、前記基板に接続されていることで、前記温度分布測定センサに間接的に接続されており、
前記球面軸受けは、前記ベースに接続されており、
前記柱状部は、前記主面とは反対側の裏面に接続されている、
請求項４又は５に記載の熱画像モジュール。
【請求項７】
さらに、前記温度分布測定センサが載置される主面を有する基板を備え、
前記弾性体は、前記基板の側面に接続されていることで、前記温度分布測定センサに間接的に接続されており、
前記ベースは、前記基板の周縁部の一部が嵌合し、前記基板の前記主面の法線方向への動きを規制するガイド部を有する、
請求項１又は２に記載の熱画像モジュール。
【請求項８】
前記弾性体は、前記ベースによって弾性変形されて自由振動することで、前記温度分布測定センサを自由振動させる、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱画像モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱画像モジュールと、
前記温度分布測定センサによって異なる時間に測定された複数の前記分布を取得する取得部と、
複数の前記分布を比較することによって、複数の前記分布のそれぞれが測定された時点における前記温度分布測定センサの位置及び姿勢の変化量を推定する推定部と、
前記推定部が推定した前記変化量に基づき複数の前記分布を合成することで、前記分布のそれぞれによって示される熱画像よりも解像度の高い合成熱画像を生成する生成部と、を備える、
熱画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、対象物の熱画像を撮像するための熱画像モジュール及び当該熱画像モジュールを備える熱画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人等の対象物の温度分布を測定するための温度分布測定センサを備える熱画像モジュールがある。また、温度分布測定センサの分解能を向上させるために、温度分布測定センサを動かす技術が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、モータを用いて温度分布測定センサを走査駆動させる技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、モータを用いて温度分布測定センサを傾けた状態で走査駆動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１１１４１７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１０５０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、モータを用いて温度分布測定センサを動かしているために、小型化が困難である。
【０００７】
本開示は、温度分布測定センサを適切に動かすことができ、且つ、小型化できる熱画像モジュール等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る熱画像モジュールは、物体の放射温度の分布を測定するための複数の受光領域を有する温度分布測定センサと、前記温度分布測定センサに接続された弾性体と、前記弾性体を支持し、且つ、外力を受けて前記弾性体を弾性変形させることで、前記温度分布測定センサを動かすベースと、を備える。
【０００９】
また、本開示の一態様に係る熱画像生成装置は、上記熱画像モジュールと、前記温度分布測定センサによって異なる時間に測定された複数の前記分布を取得する取得部と、複数の前記分布を比較することによって、複数の前記分布のそれぞれが測定された時点における前記温度分布測定センサの位置及び姿勢の変化量を推定する推定部と、前記推定部が推定した前記変化量に基づき複数の前記分布を合成することで、前記分布のそれぞれによって示される熱画像よりも解像度の高い合成熱画像を生成する生成部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様に係る熱画像モジュール等によれば、温度分布測定センサを適切に動かすことができ、且つ、小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態に係る熱画像生成装置を含むシステム全体の概略を示す概略図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る熱画像モジュールを示す斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る熱画像モジュールを示す上面図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る熱画像モジュールを示す正面図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る熱画像生成装置の特徴的な機能構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る熱画像生成装置が実行する熱画像を合成する処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態に係る熱画像生成装置が実行する熱画像を合成する処理手順を説明するための図である。
【図８】図８は、実施の形態の変形例１に係る熱画像モジュールを示す正面図である。
【図９】図９は、実施の形態の変形例２に係る熱画像モジュールを示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９のＸ−Ｘ線における、実施の形態の変形例２に係る熱画像モジュールを示す断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態の変形例２に係る熱画像モジュールの回転を説明するための図である。
【図１２】図１２は、温度分布測定センサの撮像方向が回転により変化した場合における物体の撮像位置の変化を説明するための図である。
【図１３】図１３は、温度分布測定センサの撮像中心が移動した場合における物体の撮像位置の変化を説明するための図である。
【図１４】図１４は、実施の形態の変形例３に係る熱画像モジュールを示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態の変形例４に係る熱画像モジュールを示す断面図である。
【図１６】図１６は、実施の形態の変形例５に係る熱画像モジュールを示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態の変形例５に係る熱画像モジュールが備える変換機構を示す部分斜視図である。
【図１８】図１８は、実施の形態の変形例５に係る熱画像モジュールが備える変換機構の回転を説明するための部分断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態の変形例６に係る熱画像モジュールを示す側面図である。
【図２０】図２０は、実施の形態の変形例７に係る熱画像モジュールを示す側面図である。
【図２１】図２１は、実施の形態の変形例８に係る熱画像モジュールを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本開示の概要）
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る熱画像モジュールは、物体の放射温度の分布を測定するための複数の受光領域を有する温度分布測定センサと、前記温度分布測定センサに接続された弾性体と、前記弾性体を支持し、且つ、外力を受けて前記弾性体を弾性変形させることで、前記温度分布測定センサを動かすベースと、を備える。
【００１３】
このような構成によれば、例えば、移動体等のベースに外力を与えることができる機器に熱画像モジュールが載置されることで、ベースが受けた外力で弾性体を弾性変形させて、弾性変形された弾性体によって温度分布測定センサを動かすことができる。これにより、熱画像モジュールによれば、熱画像モジュールの大型化の要因となるモータ等の駆動源を用いずに、弾性体によって温度分布測定センサを動かして、温度分布測定センサが測定（撮像）した位置及び方向の少なくとも一方が異なる温度分布（熱画像）を複数の生成することができる。また、外力が振動している場合に、外力の振動と温度分布測定センサの動きとを、弾性体によって異ならせることができる。そのため、例えば、熱画像モジュールを用いて移動体に搭乗しているドライバの複数の熱画像を生成する場合、移動体の振動によるドライバの動きと、温度分布測定センサの動きとを、移動体に対して相対的に異ならせることができる。これにより、熱画像モジュールによれば、ドライバ等の撮像対象を、ドライバと温度分布測定センサとで相対的に位置の異なる地点で撮像した熱画像、又は、撮像する地点は同じで撮像方向の異なる熱画像を複数生成できる。そのため、このような構成によれば、温度分布測定センサを適切に動かすことができ、且つ、小型化できる。
【００１４】
また、例えば、前記弾性体の一端は、前記ベースに接続されており、前記弾性体の他端は、前記温度分布測定センサに接続されている。
【００１５】
このような構成によれば、ベースと温度分布測定センサとを接続する弾性体によって、簡便な構成でベースが受けた外力で温度分布測定センサを動かすことができる。
【００１６】
また、例えば、本開示の一態様に係る熱画像モジュールは、さらに、前記弾性体によって前記温度分布測定センサが動かされる方向を、前記温度分布測定センサを所定の回転中心に対して回転させる方向に変換するための変換機構を備える。
【００１７】
このような構成によれば、温度分布測定センサを、弾性体によって回転させるように動かしやすくすることができる。例えば、複数の熱画像を合成して高解像度の合成熱画像を生成する処理部が、温度分布測定センサによって生成された複数の熱画像を合成して合成熱画像を生成する場合、位置の異なる地点で撮像された熱画像よりも、撮像する地点は同じで撮像方向の異なる熱画像の方が、合成のための処理が簡便となる。そのため、このような構成によれば、温度分布測定センサによって撮像された複数の熱画像を合成するための処理が簡便となるように、温度分布測定センサをさらに適切に動かすことができる。
【００１８】
また、例えば、前記変換機構は、球体部、及び、前記球体部と接続された柱状部を有する球つきロッドと、前記球体部の位置の変化を規制し、且つ、前記球体部の中心を前記所定の回転中心として回転可能に支持する球面軸受けと、を有し、前記球面軸受けは、前記球体部が嵌る凹部を有する第１のプレートと、前記柱状部が配置され、且つ、前記球体部の直径より小さい開口部を有する第２のプレートと、を備える。
【００１９】
このような構成によれば、開口部の開口のサイズによって、処理部が合成熱画像を生成するために適切な範囲で温度分布測定センサを動かすことができる。合成熱画像を生成する処理部では、温度分布測定センサが撮像した位置及び方向を推定して、複数の熱画像を合成する。そのため、開口部によって温度分布測定センサの動きの量が所定の範囲に規制されていれば、処理部では、予め温度分布測定センサの動きの範囲を取得してくことができるため、合成熱画像を生成するための処理がさらに簡便となる。
【００２０】
また、例えば、前記開口部は、前記所定の回転中心に対する前記球体部の最大回転角度が、前記複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角未満となるように、前記柱状部の動きを規制する。
【００２１】
このような構成によれば、例えば、温度分布測定センサの最大回転角度は、温度分布測定センサが有する１つの受光領域の視野角未満となる。これにより、温度分布測定センサによって生成された複数の熱画像において、撮像されていない空間が形成されることが抑制される。そのため、処理部では、複数の熱画像を合成する際に、撮像されていない箇所を推定して補正する処理が簡便となるため、合成熱画像を生成するための処理がさらに簡便となる。
【００２２】
また、例えば、本開示の一態様に係る熱画像モジュールは、さらに、前記温度分布測定センサが載置される主面を有する基板を備え、前記弾性体は、前記基板に接続されていることで、前記温度分布測定センサに間接的に接続されており、前記球面軸受けは、前記ベースに接続されており、前記柱状部は、前記主面とは反対側の裏面に接続されている。
【００２３】
このような構成によれば、例えば、球面軸受けが基板に接続されている場合と比較して、弾性体によって動かされる温度分布測定センサを含む部分を軽くすることができる。そのため、温度分布測定センサは、弾性体によって動かされやすくなる。
【００２４】
また、例えば、本開示の一態様に係る熱画像モジュールは、さらに、前記温度分布測定センサが載置される主面を有する基板を備え、前記弾性体は、前記基板の側面に接続されていることで、前記温度分布測定センサに間接的に接続されており、前記ベースは、前記基板の周縁部の一部が嵌合し、前記基板の前記主面の法線方向への動きを規制するガイド部を有する。
【００２５】
このような構成によれば、ガイド部によって基板の動きが規制されるために、弾性体によって温度分布測定センサを所望の方向へ動かすことができる。
【００２６】
また、例えば、前記弾性体は、前記ベースによって弾性変形されて自由振動することで、前記温度分布測定センサを自由振動させる。
【００２７】
このような構成によれば、例えば、外力が振動している場合に、外力の振動と温度分布測定センサの動きとを、弾性体によって異ならせることができる。そのため、例えば、移動体に搭乗しているドライバを、移動体に搭載されている熱画像モジュールで複数の熱画像を生成する場合、移動体の振動によるドライバの動きと、温度分布測定センサの動きとを、移動体に対して相対的に異ならせることができる。
【００２８】
また、本開示の一態様に係る熱画像生成装置は、上記熱画像モジュールと、前記温度分布測定センサによって異なる時間に測定された複数の前記分布を取得する取得部と、複数の前記分布を比較することによって、複数の前記分布のそれぞれが測定された時点における前記温度分布測定センサの位置及び姿勢の変化量を推定する推定部と、前記推定部が推定した前記変化量に基づき複数の前記分布を合成することで、前記分布のそれぞれによって示される熱画像よりも解像度の高い合成熱画像を生成する生成部と、を備える。
【００２９】
このような構成によれば、温度分布測定センサを適切に動かして撮像させた複数の熱画像を用いて、温度分布測定センサが生成する熱画像より画素数の多い熱画像を生成でき、且つ、熱画像生成装置を小型化できる。
【００３０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の包括的又は具体的な例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程（ステップ）及び工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３１】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺などは必ずしも一致していない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。
【００３２】
また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。
【００３３】
また、「正面図」とは、温度分布測定センサが配置される基板の主面に垂直な方向から熱画像モジュールを見たときの図をいう。
【００３４】
（実施の形態）
［構成］
まず、図１〜図５を参照して、実施の形態に係る熱画像モジュール１００及び実施の形態に係る熱画像生成装置２００の構成について説明する。
【００３５】
図１は、実施の形態に係る熱画像生成装置２００を含むシステム全体の概略を示す概略図である。なお、図１には、一例として、熱画像生成装置２００の各構成要素が移動体１０内に搭載されている場合について示している。
【００３６】
熱画像モジュール１００は、移動体１０に搭乗しているドライバ等の物体の温度分布を測定するためのセンサモジュールである。具体的には、熱画像モジュール１００は、温度分布を測定する対象となる物体を撮像することで熱画像を生成するためのセンサモジュールである。また、熱画像モジュール１００は、移動体１０等から外力を受けることで、測定対象となる物体に対して相対的に位置又は撮像方向が異なる複数の熱画像を生成するために撮像する。熱画像モジュール１００は、例えば、処理部２６０と有線又は無線により通信可能に接続されている。
【００３７】
移動体１０は、例えば、自動車、バイク又は自転車等の車両、船舶、航空機等である。本実施の形態では、移動体１０は、車両である。
【００３８】
図２は、実施の形態に係る熱画像モジュール１００を示す斜視図である。図３は、実施の形態に係る熱画像モジュール１００を示す上面図である。図４は、実施の形態に係る熱画像モジュール１００を示す正面図である。
【００３９】
熱画像モジュール１００は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２０と、弾性体１３０と、ベース１４０と、を備える。
【００４０】
温度分布測定センサ１１０は、物体の放射温度の分布を測定するための複数の受光領域（画素）を有するセンサである。具体的には、温度分布測定センサ１１０は、複数の画素を有し、撮像する物体の熱画像を生成するためのセンサである。複数の受光領域は、例えば、マトリクス状に配置されている。本実施の形態では、温度分布測定センサ１１０は、複数の受光領域それぞれが物体から放射される赤外線を受光することによって、物体から放射された赤外線を測定（撮像）する。
【００４１】
なお、本明細書及び図面では、ベース１４０に外力が加わっていない平衡状態、つまり、ベース１４０に温度分布測定センサ１１０を動かすための外力が加わっていない平衡状態における、温度分布測定センサ１１０の撮像方向、つまり、温度分布を測定する方向を、Ｚ軸正方向としている。
【００４２】
温度分布測定センサ１１０は、基板１２０に配置されている。
【００４３】
基板１２０は、温度分布測定センサ１１０が配置される基板である。本実施の形態では、温度分布測定センサ１１０は、基板１２０の主面１２１に載置されている。
【００４４】
なお、基板１２０に採用される材料は、特に限定されない。基板１２０に採用される材料は、例えば、セラミックでもよいし、樹脂でもよい。
【００４５】
また、基板１２０は、弾性体１３０と接続されている。
【００４６】
弾性体１３０は、温度分布測定センサ１１０を動かすための弾性変形可能な部材である。具体的には、弾性体１３０は、温度分布測定センサ１１０と直接的又は間接的に接続され、温度分布測定センサ１１０に弾性体１３０の変位に応じた力を加えることで温度分布測定センサ１１０を動かす。本実施の形態では、弾性体１３０は、基板１２０を介して間接的に温度分布測定センサ１１０と接続されている。より具体的には、弾性体１３０は、基板１２０の側面に接続されていることで、温度分布測定センサに間接的に接続されているコイルばねである。
【００４７】
弾性体１３０は、一端がベース１４０と接続されており、他端が基板１２０と接続されている。本実施の形態では、弾性体１３０は、Ｙ軸方向に弾性変形されて、基板１２０をＹ軸方向に動かす。弾性体１３０が弾性変形されて、基板１２０が動かされることで、基板１２０に配置されている温度分布測定センサ１１０は、動かされる。
【００４８】
弾性体１３０は、例えば、金属製のコイルバネである。
【００４９】
なお、弾性体１３０は、弾性変形できればよく、コイルばねに限定されない。例えば、弾性体１３０は、板ばねでもよいし、樹脂製のゴムでもよい。
【００５０】
ベース１４０は、弾性体１３０を支持する基台である。具体的には、ベース１４０は、弾性体１３０を支持し、且つ、外力を受けて弾性体１３０を弾性変形させることで、温度分布測定センサ１１０を動かすための基台である。ベース１４０は、例えば、図１に示す移動体１０等の外力をベース１４０に加える物体に接続されている。弾性体１３０は、ベース１４０によって弾性変形されて自由振動することで、温度分布測定センサ１１０を自由振動させる。
【００５１】
ベース１４０に採用される材料は、特に限定されない。ベース１４０に採用される材料は、例えば、金属、セラミック、樹脂等である。
【００５２】
本実施の形態では、ベース１４０には、ガイド部１５０が設けられている。具体的には、ベース１４０は、基板１２０の周縁部の一部が嵌合し、基板１２０の主面１２１の法線方向への動きを規制するガイド部１５０を有する。
【００５３】
ガイド部１５０は、ベース１４０に設けられ、基板１２０の動きを規制するための溝部である。本実施の形態では、ベース１４０には、Ｘ軸正方向側に位置する内面と、Ｘ軸負方向側に位置する内面とのそれぞれに、Ｙ軸方向に延在しているガイド部１５０が設けられている。２つの規制溝には、それぞれ基板１２０が嵌合されている。規制溝によって、基板１２０は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の動きが規制されている。そのため、基板１２０は、弾性体１３０によってＹ軸方向にのみ平行移動される。
【００５４】
なお、本実施の形態では、熱画像モジュール１００は、移動体１０に搭載されているが、熱画像モジュール１００は、例えば、熱画像モジュール１００に外力を与えることができる機器に配置されていればよい。また、例えば、熱画像モジュール１００は、ユーザが任意に動かすことができる筐体等にベース１４０が接続されて配置されていてもよい。また、ベース１４０が、ユーザが任意に動かすことができ、例えば、温度分布測定センサ１１０を収容する筐体でもよい。この場合、ベース１４０は、熱画像モジュール１００に外力を与えることができる機器に配置されていなくてもよい。
【００５５】
処理部２６０は、熱画像モジュール１００に物体の温度分布を測定させることで、物体の熱画像を生成する処理装置である。処理部２６０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵが実行する制御プログラムとによって実現される。当該制御プログラムは、例えば、記憶部２５０に記憶されている。なお、処理部２６０は、専用の電子回路等で実現されてもよい。
【００５６】
図５は、実施の形態に係る熱画像生成装置２００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。なお、図５では、熱画像モジュールが備える基板１２０、弾性体１３０等の構成要素の一部を省略して示している。
【００５７】
図５に示すように、熱画像生成装置２００は、熱画像モジュール１００と、処理部２６０と、を備える。
【００５８】
処理部２６０、機能構成として、取得部２１０と、推定部２２０と、生成部２３０と、出力部２４０と、記憶部２５０と、を備える。
【００５９】
取得部２１０は、熱画像モジュール１００における物体の温度分布の測定結果を取得する。具体的には、取得部２１０は、温度分布測定センサ１１０によって異なる時間に測定された複数の温度分布を取得する。取得部２１０は、例えば、温度分布測定センサ１１０と有線又は無線接続される通信インターフェースを有する。取得部２１０は、温度分布測定センサ１１０が測定した物体の温度分布を取得し、取得した複数の熱画像を推定部２２０へ出力する。
【００６０】
推定部２２０は、温度分布測定センサ１１０によって異なる時間に測定された複数の温度分布（つまり、熱画像）を比較することによって、複数の温度分布が測定された時点における温度分布測定センサ１１０の位置及び姿勢の変化量（変位量）を推定（つまり、算出）する。変化量は、例えば、予め任意に定められた温度分布測定センサ１１０の位置の移動量（距離）及び姿勢の変化量（回転角度）である。
【００６１】
なお、熱画像生成装置２００は、時間を測定するために、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）等の計時部をさらに備えてもよい。また、温度分布測定センサ１１０によって物体が撮像されるタイミング、回数、及び、位置は、任意でよい。
【００６２】
生成部２３０は、推定部２２０が推定した温度分布測定センサ１１０の変化量に基づき、複数の温度分布のそれぞれによって示される熱画像よりも解像度の高い合成熱画像を生成する。具体的には、生成部２３０は、推定部２２０が推定した変化量に基づき複数の温度分布を合成することで、温度分布測定センサ１１０の各受光領域より細かい分解能である高分解能画像上に温度分布を割り当てることで、温度分布のそれぞれによって示される熱画像よりも解像度の高い合成熱画像を生成する。
【００６３】
推定部２２０及び生成部２３０は、例えば、それぞれ、ＣＰＵと、記憶部２５０に記憶された、ＣＰＵが実行する制御プログラムとによって実現される。
【００６４】
出力部２４０は、生成部２３０によって生成された合成熱画像を出力する。例えば、出力部２４０は、図示しないディスプレイ等を有する表示装置と通信可能に接続される通信インターフェースである。出力部２４０は、例えば、生成部２３０によって生成された合成熱画像を当該表示装置に出力し、当該表示装置に合成熱画像を表示させる。熱画像生成装置２００は、当該表示装置を備えてもよい。
【００６５】
記憶部２５０は、推定部２２０及び生成部２３０等が実行する制御プログラムを記憶する記憶装置である。
【００６６】
記憶部２５０は、処理部２６０が実行する各種制御プログラムが記憶される記憶装置である。記憶部２５０としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等が例示される。なお、推定部２２０及び生成部２３０は、それぞれ異なるＣＰＵで実現されてもよいし、同一のＣＰＵで実現されてもよい。
【００６７】
［処理手順］
続いて、実施の形態に係る熱画像生成装置２００の処理手順について、図６を参照して説明する。
【００６８】
図６は、実施の形態に係る熱画像生成装置２００が実行する熱画像を合成する処理手順を示すフローチャートである。図７は、実施の形態に係る熱画像生成装置２００が実行する熱画像を合成する処理手順を説明するための図である。
【００６９】
なお、図７では、熱画像生成装置２００が温度分布測定センサ１１０によって異なる時点において測定された３つの温度分布のそれぞれに示される３つの熱画像（第１熱画像３００、第２熱画像３０１、及び、第３熱画像３０２）を合成する場合を例示している。また、図７の（ａ）〜（ｄ）においては、第１熱画像３００と、第２熱画像３０１と、第３熱画像３０２とを区別するために、それぞれ異なるハッチングを付して示している。また、図７の（ｅ）に示す補正熱画像３０４においては、ハッチングの図示を省略している。また、図７に示す各熱画像（第１熱画像３００、第２熱画像３０１、第３熱画像３０２、合成熱画像３０３、及び、補正熱画像３０４）においては、例えば、黒塗りの部分が他の部分より温度の高い箇所であることを示している。第１熱画像３００、第２熱画像３０１、及び、第３熱画像３０２は、例えば、４画素×４画素（１６画素）からなる。また、合成熱画像３０３、及び、補正熱画像３０４は、８画素×８画素（６４画素）からなる。
【００７０】
まず、生成部２３０は、記憶部２５０に温度分布測定センサ１１０が撮像した熱画像、過去に生成した合成熱画像３０３等が含まれている場合、記憶部２５０が削除する処理である初期化を実行する（ステップＳ１０１）。
【００７１】
次に、取得部２１０は、温度分布測定センサ１１０によって異なる撮像された複数の熱画像を、温度分布測定センサ１１０から取得する（ステップＳ１０２）。本実施の形態では、取得部２１０は、第１熱画像３００、第２熱画像３０１、及び、第３熱画像３０２を取得したとする。
【００７２】
次に、推定部２２０は、取得部２１０が取得した複数の熱画像それぞれについて、各熱画像が撮像された時点における温度分布測定センサ１１０の変化量をそれぞれ推定する（ステップＳ１０３）。推定部２２０は、例えば、各熱画像それぞれから、共通の特徴点を抽出し、各熱画像における抽出した特徴点の位置を算出して比較することで、各熱画像から、各熱画像が撮影された時点の温度分布測定センサ１１０の変化量を推定する。
【００７３】
ここで、変化量とは、温度分布測定センサ１１０における、予め任意に定められた位置及び姿勢からの変化を示す量である。変化量は、例えば、温度分布測定センサ１１０の位置が変わる場合、移動距離である。また、変化量は、例えば、温度分布測定センサ１１０が回転して姿勢が変わる場合、回転角度である。
【００７４】
次に、生成部２３０は、各熱画像から算出されたそれぞれの変化量に基づいて、複数の熱画像を合成することで合成熱画像３０３を生成する（ステップＳ１０４）。
【００７５】
次に、生成部２３０は、ステップＳ１０４で合成した合成熱画像３０３にフィルタ処理を施すことにより、合成熱画像３０３を補正した画像である補正熱画像３０４を生成する（ステップＳ１０５）。例えば、ステップＳ１０５では、複数の１６画素の熱画像を合成することで６４画素の合成熱画像３０３を生成することが予め定められている場合に、取得部２１０が取得した複数の熱画像から合成熱画像３０３において温度分布が決定できない画素位置に対応する温度分布を補間する。
【００７６】
［効果等］
以上、実施の形態に係る熱画像モジュール１００は、物体の放射温度の分布を測定するための複数の受光領域を有する温度分布測定センサ１１０と、温度分布測定センサ１１０に接続された弾性体１３０と、弾性体１３０を支持し、且つ、外力を受けて弾性体１３０を弾性変形させることで、温度分布測定センサ１１０を動かすベース１４０と、を備える。
【００７７】
このような構成によれば、例えば、移動体１０等のベース１４０に外力を与えることができる機器に熱画像モジュール１００が載置されることで、ベース１４０が受けた外力で弾性体１３０を弾性変形させて、弾性変形された弾性体１３０によって温度分布測定センサ１１０を動かすことができる。これにより、熱画像モジュール１００によれば、熱画像モジュール１００の大型化の要因となるモータ等の駆動源を用いずに、弾性体１３０によって温度分布測定センサ１１０を動かして、温度分布測定センサ１１０が測定（撮像）した位置及び方向の少なくとも一方が異なる温度分布（熱画像）を複数の生成することができる。また、外力が振動している場合に、外力の振動とセンサの動きとを、弾性体１３０によって異ならせることができる。そのため、例えば、温度分布測定センサ１１０を用いて移動体１０に搭乗しているドライバの複数の熱画像を生成する場合、移動体１０の振動によるドライバの動きと、温度分布測定センサ１１０の動きとを、移動体１０に対して相対的に異ならせることができる。これにより、熱画像モジュール１００によれば、ドライバ等の撮像対象を、ドライバと温度分布測定センサ１１０とで相対的に位置の異なる地点で撮像した熱画像、又は、撮像する地点は同じで撮像方向の異なる熱画像を複数生成できる。そのため、このような構成によれば、温度分布測定センサ１１０を適切に動かすことができ、且つ、小型化できる。
【００７８】
また、例えば、弾性体１３０の一端は、ベース１４０に接続されており、弾性体１３０の他端は、温度分布測定センサ１１０に接続されている。
【００７９】
このような構成によれば、ベース１４０と温度分布測定センサ１１０とを接続する弾性体１３０によって、簡便な構成でベース１４０が受けた外力で温度分布測定センサ１１０を動かすことができる。
【００８０】
また、例えば、熱画像モジュール１００は、さらに、温度分布測定センサ１１０が載置される主面１２１を有する基板１２０を備える。この場合、例えば、弾性体１３０は、基板１２０の側面に接続されていることで、温度分布測定センサ１１０に間接的に接続されている。また、この場合、例えば、ベース１４０は、基板１２０の周縁部の一部が嵌合し、基板１２０の主面１２１の法線方向への動きを規制するガイド部１５０を有する。
【００８１】
このような構成によれば、ガイド部１５０によって基板１２０の動きが規制されるために、弾性体１３０によって温度分布測定センサ１１０を所望の方向へ動かすことができる。
【００８２】
また、例えば、弾性体１３０は、ベース１４０によって弾性変形されて自由振動することで、温度分布測定センサ１１０を自由振動させる。
【００８３】
このような構成によれば、例えば、外力が振動している場合に、外力の振動と温度分布測定センサ１１０の動きとを、弾性体１３０によって異ならせることができる。そのため、例えば、移動体１０に搭乗しているドライバを、移動体１０に搭載されている熱画像モジュール１００で複数の熱画像を生成する場合、移動体１０の振動によるドライバの動きと、温度分布測定センサ１１０の動きとを、移動体１０に対して相対的に異ならせることができる。
【００８４】
また、実施の形態に係る熱画像生成装置２００は、熱画像モジュール１００と、温度分布測定センサ１１０によって異なる時間に測定された複数の温度分布を取得する取得部２１０と、複数の温度分布を比較することによって、複数の温度分布のそれぞれが測定された時点における温度分布測定センサ１１０の位置及び姿勢の変化量を推定する推定部２２０と、推定部２２０が推定した変化量に基づき複数の温度分布を合成することで、温度分布のそれぞれによって示される熱画像よりも解像度の高い合成熱画像３０３を生成する生成部２３０と、を備える。
【００８５】
このような構成によれば、温度分布測定センサ１１０を適切に動かして撮像させた複数の熱画像を用いて、温度分布測定センサ１１０が生成する熱画像より画素数の多い熱画像を生成でき、且つ、熱画像生成装置２００を小型化できる。
【００８６】
（変形例）
以下、熱画像モジュール１００の各変形例について説明する。なお、熱画像モジュール１００の変形例の説明においては、熱画像モジュール１００との差異点を中心に説明し、熱画像モジュール１００と実質的に同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部簡略化又は省略する場合がある。
【００８７】
＜変形例１＞
図８は、実施の形態の変形例１に係る熱画像モジュール１０１を示す正面図である。
【００８８】
熱画像モジュール１０１は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２０と、２つの弾性体１３０と、ベース１４１と、を備える。
【００８９】
２つの弾性体１３０は、それぞれ、一端がベース１４１と接続されており、他端が基板１２０を介して間接的に温度分布測定センサ１１０と接続されている。
【００９０】
ベース１４１は、温度分布測定センサ１１０の撮像方向側（本実施の形態では、Ｚ軸正方向側）に開口を有する有底筒体である。基板１２０は、ベース１４１の内底面１５１と接触している。また、２つの弾性体１３０は、温度分布測定センサ１１０の撮像方向に垂直な方向側からそれぞれ基板１２０を支持している。これにより、基板１２０は、温度分布測定センサ１１０の測定方向（撮像方向）に垂直な平面内を移動可能となっている。このように、基板１２０を支持する弾性体１３０の数は、特に限定されない。
【００９１】
なお、本変形例では、２つの弾性体１３０は、それぞれＸ軸方向側から基板１２０を支持している。しかしながら、弾性体１３０が基板１２０を支持する位置は、特に限定されない。例えば、基板１２０は、２つの弾性体１３０によって、それぞれにＹ軸方向側から支持されてもよい。また、基板１２０は、４つの弾性体によって、それぞれにＸ軸方向側及びＹ軸方向側から支持されていてもよい。
【００９２】
＜変形例２＞
図９は、実施の形態の変形例２に係る熱画像モジュール１０２を示す斜視図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線における、実施の形態の変形例２に係る熱画像モジュール１０２を示す断面図である。図１１は、実施の形態の変形例２に係る熱画像モジュール１０２の回転を説明するための図である。
【００９３】
図９〜図１１に示すように、熱画像モジュール１０２は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２２と、４つの弾性体１３０と、ベース１４２と、柱状部（変換機構）１５５と、を備える。
【００９４】
基板１２２は、主面１２３に温度分布測定センサ１１０が配置される基板である。基板１２２は、基板１２０とは、温度分布測定センサ１１０の撮像方向から見た場合（本実施の形態では、Ｚ正方向側から見た場合）、形状が異なる。より具体的には、基板１２２は、温度分布測定センサ１１０の撮像方向から見た場合、温度分布測定センサ１１０と外縁が重なる。このように、基板１２２の形状は、特に限定されない。
【００９５】
ベース１４２は、蓋部１５２と、収容部１５３と、規制部１５４と、を備える。
【００９６】
蓋部１５２は、収容部１５３の開口を塞ぐように配置された蓋体である。蓋部１５２には、収容部１５３の内外を繋ぐ貫通孔である開口部１５６が形成されている。より具体的には、開口部１５６は、蓋部１５２に設けられた規制部１５４によって形成されている。開口部１５６には、柱状部１５５が配置されている。
【００９７】
収容部１５３は、弾性体１３０を収容する箱体である。例えば、図１１に示す４つの弾性体１３０は、それぞれ収容部１５３の内面に一端が接続されている。また、例えば、図１１に示す４つの弾性体１３０は、それぞれ柱状部１５５に他端が接続されている。
【００９８】
規制部１５４は、蓋部１５２の開口部１５６に位置し、柱状部１５５の動きを規制する。規制部１５４は、例えば、樹脂体であり、温度分布測定センサ１１０の撮像方向側（本実施の形態では、Ｚ軸方向側）の動きを規制する。また、例えば、規制部１５４は、柱状部１５５の動きの支点となる。
【００９９】
蓋部１５２と、収容部１５３と、規制部１５４とに採用される材料は、特に限定されない。蓋部１５２と、収容部１５３と、規制部１５４とに採用される材料は、例えば、金属、セラミック、樹脂等である。なお、蓋部１５２と、収容部１５３と、規制部１５４とに採用される材料は、それぞれ同じでもよいし、異なってもよい。例えば、蓋部１５２と、収容部１５３とは、セラミックであり、規制部１５４は、樹脂でもよい。
【０１００】
柱状部１５５は、一端が弾性体１３０と接続されており、且つ、他端が温度分布測定センサ１１０（より具体的には、温度分布測定センサ１１０が配置された基板１２２の裏面１２４）と接続されている棒状の支持部材である。本変形例では、柱状部１５５は、温度分布測定センサの撮像方向に長尺となっている。また、柱状部１５５は、規制部１５４によって柱状部１５５の径方向（長手方向に垂直な方向）から支持されている。
【０１０１】
柱状部１５５に採用される材料は、特に限定されない。柱状部１５５に採用される材料は、例えば、金属、セラミック、樹脂等である。
【０１０２】
例えば、柱状部１５５の一端に接続された弾性体１３０によって柱状部１５５が動かされた場合、規制部１５４は、柱状部１５５のＸＹ方向の動きの支点となる。これにより、温度分布測定センサ１１０は、弾性体１３０の動きに合わせて、且つ、規制部１５４（より具体的には、ＸＹ平面における開口部１５６の中心）を回転中心として、回転する。
【０１０３】
このように、熱画像モジュール１０２は、弾性体１３０によって温度分布測定センサ１１０が動かされる方向を、温度分布測定センサ１１０を所定の回転中心に対して回転させる方向に変換するための変換機構である柱状部１５５を備える。本実施の形態では、柱状部１５５における規制部１５４によって規制されている位置が、温度分布測定センサ１１０を回転させる所定の回転中心となっている。
【０１０４】
図１２は、温度分布測定センサ１１０の撮像方向が回転により変化した場合における物体（熱源３２０及び熱源３２１）の撮像位置の変化を説明するための図である。なお、図１２には、温度分布測定センサ１１０によって撮像された熱画像の一例として、１画素×８画素に画素１〜８が８つ配列された一次元熱画像３１０を示している。また、図１２に示す一次元熱画像３１０においては、説明のために、各画素１〜８にハッチングを付している。また、一次元熱画像３１０における、熱源３２０、３２１が撮像された位置の画素については、黒塗りで示している。
【０１０５】
図１２の（ａ）に示すように、例えば、温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ１だけ離れた熱源３２０を含む一次元熱画像３１０を撮像したとする。この場合に、画素４及び画素５に、熱源３２０が撮像されたとする。
【０１０６】
次に、図１２の（ｂ）に示すように、例えば、撮像中心３３０を回転中心として回転角度θ１［°］だけ図１２の（ａ）に示す温度分布測定センサ１１０を回転させた温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ１だけ離れた熱源３２０を含む一次元熱画像３１０を再び撮像したとする。この場合に、画素２及び画素３に、熱源３２０が撮像されたとする。
【０１０７】
次に、図１２の（ｃ）に示すように、例えば、温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ２だけ離れた熱源３２１を含む一次元熱画像３１０を撮像したとする。この場合に、画素４及び画素５に、熱源３２１が撮像されたとする。
【０１０８】
次に、図１２の（ｄ）に示すように、例えば、撮像中心３３０を回転中心として回転角度θ１［°］だけ図１２の（ｃ）に示す温度分布測定センサ１１０を回転させた温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ２だけ離れた熱源３２１を含む一次元熱画像３１０を再び撮像したとする。この場合に、画素２及び画素３に、熱源３２１が撮像される。
【０１０９】
このように、温度分布測定センサ１１０を回転させた場合においては、熱源３２０及び熱源３２１のように、回転角度が同じであれば、物体からの距離によらず同じ位置に物体が撮像される。言い換えると、温度分布測定センサ１１０を回転させた場合においては、視差が生じないため、回転角度が同じであれば、物体からの距離によらず同じ位置（より具体的には、形状）に物体が撮像される。
【０１１０】
図１３は、温度分布測定センサ１１０の撮像中心３３０が移動した場合における物体（熱源３２０及び熱源３２１）の撮像位置の変化を説明するための図である。なお、図１３には、温度分布測定センサ１１０によって撮像された熱画像の一例として、１画素×８画素に画素１〜８が８つ配列された一次元熱画像３１０を示している。また、図１３に示す一次元熱画像３１０においては、説明のために、各画素１〜８にハッチングを付している。また、一次元熱画像３１０における、熱源３２０、３２１が撮像された位置の画素については、黒塗りで示している。
【０１１１】
図１３の（ａ）に示すように、例えば、温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ１だけ離れた熱源３２０を含む一次元熱画像３１０を撮像したとする。この場合に、画素４及び画素５に、熱源３２０が撮像されたとする。
【０１１２】
次に、図１３の（ｂ）に示すように、例えば、撮像中心３３０を距離Ｌ３だけ撮像方向に垂直な方向に図１３の（ａ）に示す温度分布測定センサ１１０を撮像中心３３１へ移動させた温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ１だけ離れた熱源３２０を含む一次元熱画像３１０を再び撮像したとする。この場合に、画素１及び画素２に、熱源３２０が撮像されたとする。
【０１１３】
次に、図１３の（ｃ）に示すように、例えば、温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ２だけ離れた熱源３２１を含む一次元熱画像３１０を撮像したとする。この場合に、画素４及び画素５に、熱源３２１が撮像されたとする。
【０１１４】
次に、図１３の（ｄ）に示すように、例えば、撮像中心３３０を距離Ｌ３だけ撮像方向に垂直な方向に図１３の（ｃ）に示す温度分布測定センサ１１０を移動させた温度分布測定センサ１１０によって、距離Ｌ２だけ離れた熱源３２１を含む一次元熱画像３１０を再び撮像したとする。この場合に、画素２及び画素３に、熱源３２０が撮像される。
【０１１５】
このように、温度分布測定センサ１１０を撮像方向に垂直な方向に移動させた場合においては、熱源３２０及び熱源３２１のように、移動量が同じであっても、物体からの距離が異なれば、違う位置に物体が撮像される。言い換えると、温度分布測定センサ１１０の撮像中心を移動させた場合においては、視差が生じるため、移動量が同じであっても、異なる位置（より具体的には、形状）に物体が撮像される。
【０１１６】
このように、温度分布測定センサ１１０を撮像方向に垂直な方向に移動させると、物体との距離によって、撮像される位置が異なるために、複数の熱画像を合成することが難しい。
【０１１７】
一方で、撮像中心３３０を回転中心として温度分布測定センサ１１０を回転させると、物体との距離によらず、撮像される位置が変化するために、複数の熱画像の合成は、簡便となる。
【０１１８】
このように、熱画像モジュール１０２は、熱画像モジュール１００の構成に加え、さらに、弾性体１３０によって温度分布測定センサ１１０が動かされる方向を、温度分布測定センサ１１０を所定の回転中心に対して回転させる方向に変換するための変換機構である柱状部１５５を備える。
【０１１９】
このような構成によれば、温度分布測定センサ１１０を、弾性体１３０によって回転させるように動かしやすくすることができる。例えば、複数の熱画像を合成して高解像度の合成熱画像３０３を生成する処理部２６０が、温度分布測定センサ１１０によって生成された複数の熱画像を合成して合成熱画像３０３を生成する場合、位置の異なる地点で撮像された熱画像よりも、撮像する地点は同じで撮像方向の異なる熱画像の方が、合成のための処理が簡便となる。そのため、このような構成によれば、温度分布測定センサ１１０によって撮像された複数の熱画像を合成するための処理が簡便となるように、温度分布測定センサ１１０をさらに適切に動かすことができる。
【０１２０】
＜変形例３＞
図１４は、実施の形態の変形例３に係る熱画像モジュール１０３を示す断面図である。
【０１２１】
熱画像モジュール１０３は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２５と、弾性体１３０と、変換機構１８０と、ベース１４２と、を備える。
【０１２２】
基板１２５は、温度分布測定センサ１１０が配置される基板である。基板１２５には、主面１２６に温度分布測定センサ１１０が配置され、主面１２６とは反対側の面である裏面１２７には、弾性体１３０の一端が接続されている。
【０１２３】
また、基板１２５の裏面１２７には、変換機構１８０が接続されている。
【０１２４】
変換機構１８０は、弾性体１３０によって温度分布測定センサ１１０が動かされる方向を、温度分布測定センサ１１０を所定の回転中心に対して回転させる方向に変換するための部品である。より具体的には、変換機構１８０は、いわゆる自在継手（ユニバーサルジョイント）である。
【０１２５】
球つきロッド１６０は、球体部１６１と、柱状部１６２と、を備える。
【０１２６】
球体部１６１は、球面軸受け１７０によって回転可能に支持される球つきロッド１６０の球状部である。球体部１６１は、柱状部１６２と接続されている。
【０１２７】
柱状部１６２は、球体部１６１から接続されている球つきロッド１６０のロッド部である。柱状部１６２は、球体部１６１と接続されている。
【０１２８】
球面軸受け１７０は、球体部１６１の位置の変化を規制し、且つ、球体部１６１の中心を所定の回転中心として回転可能に支持する軸受けである。
【０１２９】
球面軸受け１７０は、球体支持部１７１と、接触部１７２と、を備える。
【０１３０】
球体支持部１７１は、球体部１６１の外周を覆い、且つ、接触部１７２を介して球体部１６１を回転可能に支持する。
【０１３１】
接触部１７２は、球体部１６１と接触する球面軸受け１７０の一部である。
【０１３２】
本変形例では、基板１２５の裏面１２７には、球面軸受け１７０が接触して配置されている。また、柱状部１６２における球体部１６１が接続されている一端とは反対側の端部は、ベース１４２と接続されている。
【０１３３】
このような構成によれば、温度分布測定センサ１１０を回転させるための回転中心は、例えば、球面軸受け１７０がベース１４２に配置されている場合と比較して、温度分布測定センサ１１０に近くなる。そのため、温度分布測定センサ１１０の位置の変化を抑制し、且つ、温度分布測定センサ１１０の姿勢を変化させやすくすることができる。
【０１３４】
なお、変換機構１８０が有する各構成要素に採用される材料は、特に限定されない。変換機構１８０が有する各構成要素に採用される材料は、例えば、金属、セラミック、樹脂等である。また、変換機構１８０が有する各構成要素に採用される材料は、それぞれ同じでもよいし、異なってもよい。例えば、接触部１７２には、球体支持部１７１に採用される材料よりも、摩擦係数が低い材料が採用されてもよい。こうすることで、球体部１６１は、回転し易くなる。
【０１３５】
＜変形例４＞
図１５は、実施の形態の変形例４に係る熱画像モジュール１０４を示す断面図である。
【０１３６】
熱画像モジュール１０４は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２５と、弾性体１３０と、変換機構１８１と、ベース１４２と、を備える。
【０１３７】
基板１２５は、温度分布測定センサ１１０が配置される基板である。基板１２５には、主面１２６に温度分布測定センサ１１０が配置され、主面１２６とは反対側の面である裏面１２７には、弾性体１３０の一端が接続されている。
【０１３８】
また、柱状部１６２おける球体部１６１が接続されている一端とは反対側の端部は、基板１２５の裏面１２７と接続されている。
【０１３９】
このように、熱画像モジュール１０４は、温度分布測定センサ１１０が載置される主面１２６を有する基板１２５を備える。この場合、例えば、弾性体１３０は、基板１２５に接続されていることで、温度分布測定センサ１１０に間接的に接続されている。また、球面軸受け１７０は、ベース１４２に接続されている。また、柱状部１６２は、主面１２６とは反対側の裏面１２７に接続されている。
【０１４０】
このような構成によれば、熱画像モジュール１０３と比較して、ベース１４２に対して変位する部分を軽量化できる。そのため、温度分布測定センサ１１０を外力に対してより大きく変位させやすくなる。
【０１４１】
＜変形例５＞
図１６は、実施の形態の変形例５に係る熱画像モジュール１０５を示す断面図である。図１７は、実施の形態の変形例５に係る熱画像モジュール１０５が備える変換機構１８２を示す部分斜視図である。図１８は、実施の形態の変形例５に係る熱画像モジュール１０５が備える変換機構１８２の回転を説明するための部分断面図である。
【０１４２】
熱画像モジュール１０５は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２５と、弾性体１３０と、ベース１４２と、変換機構１８２と、を備える。
【０１４３】
変形例５に係る熱画像モジュール１０５は、変形例４に係る熱画像モジュール１０４と、変換機構１８２の構造のみが異なる。
【０１４４】
変換機構１８２は、球つきロッド１６０と、球面軸受け１７３と、を備える。
【０１４５】
球面軸受け１７３は、球体部１６１の位置の変化を規制し、且つ、球体部１６１の中心を所定の回転中心として回転可能に支持する軸受けである。
【０１４６】
球面軸受け１７３は、第１のプレート１７４と、第２のプレート１７５と、を備える。
【０１４７】
第１のプレート１７４は、球体部１６１が嵌る凹部１９１を有する。凹部１９１は、球体部１６１が載置される、第１のプレート１７４に形成された窪みである。
【０１４８】
第２のプレート１７５は、柱状部１６２が配置され、且つ、球体部１６１の直径より小さい開口部１９０を有する。開口部１９０は、第２のプレート１７５に設けられた貫通孔である。開口部１９０は、例えば、基板１２５の主面１２６に直交する方向に貫通されている。
【０１４９】
また、開口部１９０は、温度分布測定センサ１１０を回転させる所定の回転中心に対する球体部１６１の最大回転角度θ２が、温度分布測定センサ１１０が備える複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角（画角）未満となるように、柱状部１６２の動きを規制する。言い換えると、開口部１９０は、球体部１６１と接続された柱状部１６２の姿勢の変化量である最大回転角度θ２が、温度分布測定センサ１１０が備える複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角未満となるように、柱状部１６２の動きを規制するようなサイズ及び形状で、第２のプレート１７５に形成されている。このように、柱状部１６２の姿勢の変化は、開口部１９０によって規制されている。柱状部１６２の姿勢の変化は、例えば、互いに直交し、且つ、Ｚ軸とも直交する二軸を回転軸とする回転の回転移動可能な角度の範囲が、それぞれ温度分布測定センサ１１０が有する１つの受光領域（１画素）あたりの視野角未満となるように、開口部１９０によって規制されている。
【０１５０】
なお、本実施の形態では、複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角は、略同一となっている。複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角は、異なっていてもよい。この場合、例えば、開口部１９０は、温度分布測定センサ１１０を回転させる所定の回転中心に対する球体部１６１の最大回転角度θ２が、温度分布測定センサ１１０が備える複数の受光領域における最も視野角の狭い受光領域の視野角未満となるように、柱状部１６２の動きを規制する。また、「略同一」とは、完全に同一であることを意味するだけでなく、実質的に同一、すなわち視野角が例えば５［°］程度異なる場合も含むことを意味する。
【０１５１】
球体部１６１は、第１のプレート１７４及び第２のプレート１７５によって挟み込まれている。また、柱状部１６２は、開口部１９０を通過するように配置されている。
【０１５２】
以上説明したように、熱画像モジュール１０５が備える変換機構１８２は、球体部１６１、及び、球体部１６１と接続された柱状部１６２を有する球つきロッド１６０と、球体部１６１の位置の変化を規制し、且つ、球体部１６１の中心を所定の回転中心として回転可能に支持する球面軸受け１７３と、を有する。球面軸受け１７３は、球体部１６１が嵌る凹部１９１を有する第１のプレート１７４と、柱状部１６２が配置され、且つ、球体部１６１の直径より小さい開口部１９０を有する第２のプレート１７５と、を備える。
【０１５３】
このような構成によれば、開口部１９０の開口のサイズによって、処理部２６０が合成熱画像３０３を生成するために適切な範囲で温度分布測定センサ１１０を動かすことができる。合成熱画像３０３を生成する処理部２６０では、温度分布測定センサ１１０が撮像した位置及び方向を推定して、複数の熱画像を合成する。そのため、開口部１９０によって温度分布測定センサ１１０の動きの量が所定の範囲に規制されていれば、処理部２６０では、予め温度分布測定センサ１１０の動きの範囲を取得してくことができるため、合成熱画像３０３を生成するための処理がさらに簡便となる。
【０１５４】
また、例えば、開口部１９０は、所定の回転中心に対する球体部１６１の最大回転角度θ２が、温度分布測定センサ１１０が有する複数の受光領域におけるそれぞれの受光領域の視野角未満となるように、柱状部１６２の動きを規制する。
【０１５５】
このような構成によれば、例えば、温度分布測定センサ１１０の最大回転角度θ２は、温度分布測定センサ１１０が有する１つの受光領域あたりの視野角未満となる。これにより、温度分布測定センサ１１０によって生成された複数の熱画像において、撮像されていない空間が形成されることが抑制される。そのため、処理部２６０では、複数の熱画像を合成する際に、撮像されていない箇所を推定して補正する処理が簡便となるため、合成熱画像３０３を生成するための処理がさらに簡便となる。
【０１５６】
また、例えば、熱画像モジュール１０５は、温度分布測定センサ１１０が載置される主面１２６を有する基板１２５を備える。この場合、例えば、弾性体１３０は、基板１２０に接続されていることで、温度分布測定センサ１１０に間接的に接続されている。また、この場合、例えば、球面軸受け１７３は、ベース１４２に接続されている。また、この場合、例えば、柱状部１６２は、基板１２０における主面１２６とは反対側の裏面１２７に接続されている。
【０１５７】
このような構成によれば、例えば、球面軸受け１７３が基板１２０に接続されている場合と比較して、弾性体１３０によって動かされる温度分布測定センサ１１０を含む部分を軽くすることができる。そのため、温度分布測定センサ１１０は、弾性体１３０によって動かされやすくなる。
【０１５８】
なお、例えば、図１４に示す熱画像モジュール１０３のように、球面軸受け１７３は、基板１２５の裏面１２７接触して配置されていてもよい。この場合、例えば、柱状部１６２における球体部１６１が接続されている一端とは反対側の端部は、ベース１４２と接続されていてもよい。
【０１５９】
＜変形例６＞
図１９は、実施の形態の変形例６に係る熱画像モジュール１０６を示す側面図である。
【０１６０】
熱画像モジュール１０６は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２０と、弾性体１３４と、ベース１４３と、を備える。
【０１６１】
弾性体１３４は、一端がベース１４３と接続されており、他端が基板１２０を介して温度分布測定センサ１１０と接続されている。本変形例では、弾性体１３４は、板ばねである。
【０１６２】
ベース１４３は、弾性体１３４を支持する基台である。具体的には、ベース１４３は、弾性体１３４を支持し、且つ、外力を受けて弾性体１３４を弾性変形させることで、温度分布測定センサ１１０を動かすための基台である。ベース１４３は、例えば、図１に示す移動体１０等の外力をベース１４３に加える物体に接続されている。
【０１６３】
このように、弾性体１３４に採用されるばねの種類は、特に限定されない。このような構成によってもまた、弾性体１３４は、ベース１４３によって弾性変形されて自由振動することで、温度分布測定センサ１１０を自由振動させることができる。また、弾性体１３４に板ばねが採用されることで、例えば、図２に示す熱画像モジュール１００と比較して、温度分布測定センサ１１０を回転させるように動かすことができる。
【０１６４】
＜変形例７＞
図２０は、実施の形態の変形例７に係る熱画像モジュール１０７を示す側面図である。
【０１６５】
熱画像モジュール１０７は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２０と、弾性体１３５と、ベース１４３と、を備える。
【０１６６】
弾性体１３５は、一端がベース１４３と接続されており、他端が基板１２０を介して温度分布測定センサ１１０と接続されている。本変形例では、弾性体１３５は、板ばねである。
【０１６７】
ここで、弾性体１３５は、変形例６に係る弾性体１３４とは、板ばねの形状が異なる。具体的には、弾性体１３５は、温度分布測定センサ１１０が接続される端部が屈曲した屈曲部１９２を有する。具体的には、弾性体１３５は、温度分布測定センサ１１０の測定方向に平行な方向に延在しており、且つ、温度分布測定センサ１１０が接続される一方の端部が温度分布測定センサ１１０の測定方向に直交する方向に屈曲した屈曲部１９２を有する。温度分布測定センサ１１０は、屈曲部１９２に載置されている。
【０１６８】
このような構成によれば、温度分布測定センサ１１０は、熱画像モジュール１０６よりもさらに回転され易くなる。
【０１６９】
＜変形例８＞
図２１は、実施の形態の変形例８に係る熱画像モジュール１０８を示す側面図である。
【０１７０】
熱画像モジュール１０８は、温度分布測定センサ１１０と、基板１２０と、弾性体１３６、１３７と、ベース１４３と、を備える。このように、熱画像モジュール１０８が備える弾性体の数は、特に限定されない。
【０１７１】
弾性体１３６は、一端がベース１４３と接続されており、他端が屈曲して弾性体１３７と接続されている。また、弾性体１３７は、一端が弾性体１３６と接続されており、他端が基板１２０を介して温度分布測定センサ１１０と接続されている。本変形例では、弾性体１３６、１３７は、板ばねである。
【０１７２】
このように、熱画像モジュール１０８が備える弾性体１３６、１３７の数、形状等は、任意に設定されてよい。
【０１７３】
（他の実施の形態）
以上、本開示に係る熱画像モジュール及び熱画像生成装置について、実施の形態及び各変形例に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。例えば、実施の形態及び各変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び各変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【０１７４】
例えば、処理部２６０が備える推定部２２０、生成部２３０等の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、又は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ  Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ  Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。
【０１７５】
また、本開示の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本開示は、高解像度の熱画像を取得するための熱画像モジュールとして利用でき、特に、当該熱画像モジュールに振動等の外力を加える移動体等に搭載され、移動体に搭乗している運転手等を撮像するために用いられる熱画像モジュールに利用可能である。
【符号の説明】
【０１７７】
１、２、３、４、５、６、７、８  画素
１０  移動体
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８  熱画像モジュール
１１０  温度分布測定センサ
１２０、１２２、１２５  基板
１２１、１２３、１２６  主面
１２４、１２７  裏面
１３０、１３４、１３５、１３６、１３７  弾性体
１４０、１４１、１４２、１４３  ベース
１５０  ガイド部
１５１  内底面
１５２  蓋部
１５３  収容部
１５４  規制部
１５５  柱状部（変換機構）
１６０  球つきロッド
１６１  球体部
１６２  柱状部
１７０、１７３  球面軸受け
１７１  球体支持部
１７２  接触部
１７４  第１のプレート
１７５  第２のプレート
１８０、１８１、１８２  変換機構
１５６、１９０  開口部
１９１  凹部
１９２  屈曲部
２００  熱画像生成装置
２１０  取得部
２２０  推定部
２３０  生成部
２４０  出力部
２５０  記憶部
２６０  処理部
３００  第１熱画像
３０１  第２熱画像
３０２  第３熱画像
３０３  合成熱画像
３０４  補正熱画像
３１０  一次元熱画像
３２０、３２１  熱源
３３０、３３１  撮像中心
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  距離
θ１  回転角度
θ２  最大回転角度
【図１】
2019120701.tif 000003
【図２】
2019120701.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019120701.tif 000017
【図１６】
2019120701.tif 000018
【図１７】
2019120701.tif 000019
【図１８】
2019120701.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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