(57)【要約】【課題】非接触の温度計測手段の計測対象物に対する角度及び距離、計測対象物の計測表面の面積、及び、計測対象物の温度条件が異なる場合であっても、温度計測の精度低下を防止することができる、非接触温度計測方法、及び、非接触温度計測装置を提供する。【解決手段】非接触温度計測方法は、予備計測工程において赤外線サーモグラフィ３１で計測した平面板の表面温度の計測値と、複数の予備計測条件と、の関係に基づいて応答曲面法により導出した算出式に、面積算出工程で算出した計測対象物Ｗの計測表面の面積Ｓと、計測工程で計測した計測対象物Ｗの表面温度Ｔと、位置算出工程で算出した赤外線サーモグラフィ３１の計測対象物Ｗに対する角度θ及び距離Ｌと、を計測条件として代入することにより、計測条件に対応する補正係数ｙを抽出する、補正係数抽出工程と、を備える。【選択図】図１
2015129710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線サーモグラフィで計測対象物の表面温度を非接触により計測する、非接触温度計測方法であって、
予備計測対象物である平面板の計測表面の面積と、前記平面板の表面温度を接触式温度計測手段で測定した計測値と、前記平面板に対する前記赤外線サーモグラフィの角度及び距離と、を異なる複数の予備計測条件として、前記赤外線サーモグラフィで前記平面板の表面温度を予め計測する、予備計測工程と、
前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値を前記接触式温度計測手段で測定した前記平面板の表面温度の計測値に補正する補正係数の算出式を、前記予備計測工程において前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値と、前記複数の予備計測条件と、の関係に基づいて応答曲面法により導出する、補正式導出工程と、
前記赤外線サーモグラフィで前記計測対象物の表面温度を計測する、計測工程と、
前記計測工程において前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の計測表面の面積を算出する、面積算出工程と、
ステレオカメラにより、前記計測対象物の三次元座標を算出する、座標算出工程と、
前記座標算出工程で算出した前記計測対象物の三次元座標より、前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離を算出する、位置算出工程と、
前記補正式導出工程で導出した前記算出式に、前記面積算出工程で算出した前記計測対象物の計測表面の面積と、前記計測工程で計測した前記計測対象物の表面温度と、前記位置算出工程で算出した前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離と、を計測条件として代入することにより、前記計測条件に対応する補正係数を抽出する、補正係数抽出工程と、
前記計測工程で計測した前記計測対象物の表面温度を、前記補正係数抽出工程で抽出した補正係数で補正する、温度補正工程と、を備えることを特徴とする、非接触温度計測方法。
【請求項２】
計測対象物の表面温度を非接触により計測する、赤外線サーモグラフィと、
前記計測対象物の三次元座標を算出する、ステレオカメラと、
前記ステレオカメラで算出した前記計測対象物の三次元座標より、前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離を算出する、位置算出部と、
前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の計測表面の面積を算出する、面積算出部と、
予備計測対象物である平面板の計測表面の面積と、接触式温度計測手段で測定した前記平面板の表面温度の計測値と、前記平面板に対する前記赤外線サーモグラフィの角度及び距離と、を異なる複数の予備計測条件として、前記赤外線サーモグラフィで前記平面板の表面温度を予め計測し、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値と、前記複数の予備計測条件と、の関係に基づいて応答曲面法により導出した、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値を前記接触式温度計測手段で測定した前記平面板の表面温度の計測値に補正する補正係数の算出式を格納する、記憶部と、
前記記憶部に格納された前記算出式に、前記位置算出部で算出した前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離と、前記面積算出部で算出した前記計測対象物の計測表面の面積と、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の表面温度と、を計測条件として代入することにより、前記計測条件に対応する補正係数を抽出し、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の表面温度を、前記補正係数で補正する、温度補正部と、を備えることを特徴とする、非接触温度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触温度計測方法、及び、非接触温度計測装置に関し、特に、非接触による温度計測における計測精度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線サーモグラフィなどの非接触による温度計測手段によって計測対象物の表面温度を計測する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触による温度計測手段においては、計測対象物から温度計測手段までの距離の変動によって計測精度が低下する場合がある。前記特許文献１には、赤外線量測定部と測定対象（人の顔）との距離を距離測定部で測定し、赤外線量測定部が測定した測定対象からの赤外線量を前記距離に基づいて補正して、測定対象の温度を取得する技術が記載されている。
【０００５】
一方、非接触による温度計測手段において、計測対象物が複雑な形状をしている等の理由で温度計測手段が計測対象物の温度計測面に正対していない場合は、計測精度が低下することがある。具体的には、非接触の温度計測手段が計測対象物の温度計測面に対して斜め方向から温度を計測した場合、計測温度が実温度よりも低い値を示す場合がある。
【０００６】
また、非接触による温度計測手段において、計測対象物の赤外線放射率は温度依存性があるため、計測対象物の温度域が異なる場合は、計測精度が低下する場合がある。さらに、計測対象物の赤外線放射総量は、計測表面の面積に対応して異なるため、計測対象物の計測表面の面積が異なる場合にも、計測精度が低下する場合がある。
【０００７】
特許文献１に記載の技術によれば、赤外線量測定部と測定対象との距離に基づいて補正しているものの、測定対象との角度、測定対象の表面積、及び、測定対象の温度条件等については考慮されていない。このため、上記の如く温度計測手段が計測対象物の温度計測面に対して正対していない等、温度計測手段の計測対象物に対する角度が異なる場合や、計測対象物における計測表面の面積や温度等の計測条件にばらつきがある場合には、測定精度が低下する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記の状況を鑑み、非接触の温度計測手段の計測対象物に対する角度及び距離、計測対象物の計測表面の面積、及び、計測対象物の温度等の計測条件が異なる場合であっても、温度計測の精度低下を防止することができる、非接触温度計測方法、及び、非接触温度計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、赤外線サーモグラフィで計測対象物の表面温度を非接触により計測する、非接触温度計測方法であって、予備計測対象物である平面板の計測表面の面積と、前記平面板の表面温度を接触式温度計測手段で測定した計測値と、前記平面板に対する前記赤外線サーモグラフィの角度及び距離と、を異なる複数の予備計測条件として、前記赤外線サーモグラフィで前記平面板の表面温度を予め計測する、予備計測工程と、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値を前記接触式温度計測手段で測定した前記平面板の表面温度の計測値に補正する補正係数の算出式を、前記予備計測工程において前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値と、前記複数の予備計測条件と、の関係に基づいて応答曲面法により導出する、補正式導出工程と、前記赤外線サーモグラフィで前記計測対象物の表面温度を計測する、計測工程と、前記計測工程において前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の計測表面の面積を算出する、面積算出工程と、ステレオカメラにより、前記計測対象物の三次元座標を算出する、座標算出工程と、前記座標算出工程で算出した前記計測対象物の三次元座標より、前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離を算出する、位置算出工程と、前記補正式導出工程で導出した前記算出式に、前記面積算出工程で算出した前記計測対象物の計測表面の面積と、前記計測工程で計測した前記計測対象物の表面温度と、前記位置算出工程で算出した前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離と、を計測条件として代入することにより、前記計測条件に対応する補正係数を抽出する、補正係数抽出工程と、前記計測工程で計測した前記計測対象物の表面温度を、前記補正係数抽出工程で抽出した補正係数で補正する、温度補正工程と、を備えるものである。
【００１１】
請求項２においては、計測対象物の表面温度を非接触により計測する、赤外線サーモグラフィと、前記計測対象物の三次元座標を算出する、ステレオカメラと、前記ステレオカメラで算出した前記計測対象物の三次元座標より、前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離を算出する、位置算出部と、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の計測表面の面積を算出する、面積算出部と、予備計測対象物である平面板の計測表面の面積と、接触式温度計測手段で測定した前記平面板の表面温度の計測値と、前記平面板に対する前記赤外線サーモグラフィの角度及び距離と、を異なる複数の予備計測条件として、前記赤外線サーモグラフィで前記平面板の表面温度を予め計測し、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値と、前記複数の予備計測条件と、の関係に基づいて応答曲面法により導出した、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記平面板の表面温度の計測値を前記接触式温度計測手段で測定した前記平面板の表面温度の計測値に補正する補正係数の算出式を格納する、記憶部と、前記記憶部に格納された前記算出式に、前記位置算出部で算出した前記赤外線サーモグラフィの前記計測対象物に対する角度及び距離と、前記面積算出部で算出した前記計測対象物の計測表面の面積と、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の表面温度と、を計測条件として代入することにより、前記計測条件に対応する補正係数を抽出し、前記赤外線サーモグラフィで計測した前記計測対象物の表面温度を、前記補正係数で補正する、温度補正部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、非接触の温度計測手段の計測対象物に対する角度及び距離、計測対象物の計測表面の面積、及び、計測対象物の温度条件が異なる場合であっても、温度計測の精度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る非接触温度計測装置の概略構成を示した図。
【図２】（ａ）は計測対象物と視野範囲との関係を示した図、（ｂ）は計測表面の面積を算出する手法を示した図。
【図３】本発明の一実施形態に係る非接触温度計測方法のフローを示した図。
【図４】（ａ）は予備計測工程における水準試験の方法を示した図、（ｂ）は各予備計測条件を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１５】
［非接触温度計測装置１０］
図１を参照して、本発明に係る非接触温度計測装置の一実施形態である非接触温度計測装置１０の概略構成について説明する。本実施形態の非接触温度計測装置１０は、非接触で計測対象物Ｗの表面温度を計測する温度計測手段である赤外線サーモグラフィ３１と、計測対象物Ｗの三次元座標を算出するステレオカメラ（右側カメラ３２ｒ・左側カメラ３２ｌ）と、これらの赤外線サーモグラフィ３１及びステレオカメラ３２ｒ・３２ｌを制御する制御装置２０と、を備える。
【００１６】
赤外線サーモグラフィ３１は、計測対象物Ｗから出ている赤外線放射エネルギーを検出して熱画像を撮像し、計測対象物Ｗの表面温度を計測する温度測定手段として一般的に用いられているものであり、図示せぬ支持部材に固定されている。赤外線サーモグラフィ３１は、分光放射輝度を測定することにより計測対象物Ｗの表面温度を計測する。
【００１７】
上記の如く赤外線サーモグラフィ３１で計測対象物Ｗの表面温度を計測する際に、計測対象物Ｗの放射率を所定の値に設定する必要がある。ここで、計測対象物Ｗにおける計測面の赤外線サーモグラフィ３１に対する角度によって実際の放射率が異なる。具体的には、赤外線サーモグラフィ３１に対して正対している計測面に対して、正対していない計測面は放射率が小さくなる。このため、放射率を一定値とした場合、計測対象物Ｗの表面温度が一定であったとしても、計測面と赤外線サーモグラフィ３１との角度によって計測する温度が異なってくるのである。
【００１８】
上記の測定誤差を補正するために、非接触温度計測装置１０はステレオカメラ３２ｒ・３２ｌを備えている。ステレオカメラ３２ｒ・３２ｌは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）素子などの固体撮像素子を用いて画像を撮像するものとして一般的に用いられているものであり、図示せぬ支持部材に固定されている。ステレオカメラは３２ｒ・３２ｌは、右側カメラ３２ｒ及び左側カメラ３２ｌの１対のカメラを水平方向に予め定められた間隔で配置して構成される。ステレオカメラ３２ｒ・３２ｌは、右側カメラ３２ｒ及び左側カメラ３２ｌのそれぞれにより、２枚１組のステレオ画像を逐次撮像し、ステレオ画像データを生成する。
【００１９】
ステレオカメラ３２ｒ・３２ｌを用いて、計測対象物Ｗの計測面の計測点Ｐにおけるワールド座標上の三次元座標（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｚｐ）を求めることができる。
具体的には図１に示す如く、ステレオカメラ３２ｒ・３２ｌのカメラキャリブレーション（幾何学的特性が既知のドットパターン等）により、右側カメラ３２ｒの投影中心Ｃｒにおけるワールド座標（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）、及び、計測点Ｐが投影された二次元平面Ａｒにおける右側カメラ３２ｒの対応点Ｑｒのカメラ座標（Ｕｒ１、Ｖｒ１、Ｗｒ１）を算出する。同様に、左側カメラ３２ｌの投影中心Ｃｌにおけるワールド座標（Ｘｌ、Ｙｌ、Ｚｌ）、及び、計測点Ｐが投影された二次元平面Ａｌにおける左側カメラ３２ｌの対応点Ｑｌのカメラ座標（Ｕｌ１、Ｖｌ１、Ｗｌ１）を算出する。そして、対応点Ｑｒのカメラ座標（Ｕｒ１、Ｖｒ１、Ｗｒ１）をワールド座標（Ｘｒ１、Ｙｒ１、Ｗｒ１）に、対応点Ｑｒのカメラ座標（Ｕｌ１、Ｖｌ１、Ｗｌ１）をワールド座標（Ｘｌ１、Ｙｌ１、Ｚｌ１）にそれぞれ変換する。
【００２０】
計測点Ｐは、右側カメラ３２ｒの投影中心Ｃｒと対応点Ｑｒとを結んだ直線と、左側カメラ３２ｌの投影中心Ｃｌと対応点Ｑｌとを結んだ直線との交点となるため、ワールド座標上でそれぞれの直線の交点を算出することにより、計測対象物Ｗの計測点Ｐにおけるワールド座標上の三次元座標（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｚｐ）を算出するのである。
【００２１】
同様に、非接触温度計測装置１０においては、赤外線サーモグラフィ３１と計測点Ｐとの距離を算出することができる。
具体的には赤外線サーモグラフィ３１とステレオカメラ３２ｒ・３２ｌのカメラキャリブレーション（幾何学的特性が既知のドットパターンで、且つ可視光でも赤外光でもパターンが撮影できるもの）により、赤外線サーモグラフィ３１の投影中心Ｃにおけるワールド座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、及び、計測点Ｐが投影された二次元平面Ａにおける赤外線サーモグラフィ３１の対応点Ｑのカメラ座標（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）を算出する。そして、対応点Ｑのカメラ座標（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）をワールド座標（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）に変換し、赤外線サーモグラフィ３１の投影中心Ｃと計測対象物Ｗの計測点Ｐとの距離を算出するのである。
【００２２】
同様に、非接触温度計測装置１０においては、赤外線サーモグラフィ３１と、計測点Ｐが位置する計測面とがなす角（計測面の計測点Ｐにおける法線と赤外線サーモグラフィ３１の光軸とがなす角）を算出することができる。具体的には、上記と同様に計測面における計測点Ｐの周囲に位置する三点のワールド座標を算出し、この三点を通る平面を規定する。この平面の法線方向を計測点Ｐにおける法線として、赤外線サーモグラフィ３１の光軸との角を算出するのである。
【００２３】
制御装置２０は、赤外線サーモグラフィ３１及びステレオカメラ３２ｒ・３２ｌと電気的に接続されており、入力機能、表示機能、記憶機能、通信機能、及び、各種演算機能等を備えている。制御装置２０は、ＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭやインターフェース等を主体として構成された汎用的なコンピュータであり、その演算機能として位置算出部２１、面積算出部２２、記憶部２３、温度補正部２４等を備えている。また、制御装置２０は画像処理部を備えており、記憶部２３には赤外線サーモグラフィ３１及びステレオカメラ３２ｒ・３２ｌで撮像した画像データに画像処理部で画像処理を施すための画像処理プログラム及び後述する演算処理を施すための処理プログラム等が記録されている。
【００２４】
位置算出部２１は、前記の如く、ステレオカメラ３２ｒ・３２ｌで算出した計測対象物Ｗにおける計測点Ｐの三次元座標より、赤外線サーモグラフィ３１の計測対象物における計測点Ｐに対する角度及び距離を算出する。
【００２５】
面積算出部２２は、赤外線サーモグラフィ３１で計測対象物Ｗの熱画像を撮像した際の計測対象物Ｗの計測表面の面積を算出する。以下に、計測表面の面積を算出する手順を図２（ａ）及び（ｂ）を用いて具体的に説明する。
【００２６】
まず、赤外線サーモグラフィ３１が備えるレンズ３１Ｌと計測対象物Ｗとの距離ｄ、レンズ３１Ｌの焦点距離ｆ、及び、赤外線サーモグラフィ３１に内蔵される画像センサＶｒの高さＨ２、横幅Ｗ２から、計測対象物Ｗの計測表面Ｗｓ（図２（ａ）及び（ｂ）に示す網掛け部分）を包含する、高さＨ１、横幅Ｗ１の矩形状の視野全体Ｗｒの面積（Ｈ１×Ｗ１）を算出する。つまり、視野全体Ｗｒと画像センサＶｒとは相似比がｄ：ｆの相似形となるため、視野全体Ｗｒの高さＨ１を画像センサＶｒの高さＨ２にｄ／ｆを乗ずることにより算出するのである。同様に、視野全体Ｗｒの横幅Ｗ１を画像センサＶｒの横幅Ｗ２にｄ／ｆを乗ずることにより算出する。このように算出した高さＨ１と横幅Ｗ１との積により、視野全体Ｗｒの面積を算出する。
【００２７】
次に、画像センサＶｒの総ピクセル数Ｐｒに対する、画像センサＶｒに投影される計測対象物Ｗの被写体画像Ｖｓが占めるピクセル数Ｐｓの割合Ｐｓ／Ｐｒを算出する。具体的には画像センサＶｒにおける単位ピクセルＰｅの総数（図２（ｂ）における１２×１２＝１４４個の単位ピクセルＰｅに相当する数）に対して、被写体画像Ｖｓが占める単位ピクセルＰｅの数（図２（ｂ）における６４個の単位ピクセルＰｅに相当する数）を算出する。そして、視野全体Ｗｒの面積にＰｓ／Ｐｒを乗ずることにより、計測対象物Ｗの計測表面Ｗｓの面積を算出するのである。
【００２８】
［非接触温度計測方法］
次に、図３を参照して、本実施形態に係る非接触温度計測方法について具体的に説明する。
まず、ステップＳ０１に示す如く、計測対象物Ｗを設置する。
次に、ステップＳ０２に示す如く、赤外線サーモグラフィ３１及びステレオカメラ３２ｒ・３２ｌを計測対象物Ｗの近傍に設置する。
【００２９】
次に、ステップＳ０３に示す如く、赤外線サーモグラフィ３１で計測対象物Ｗにおける計測点Ｐの表面温度Ｔを計測する（計測工程）。具体的には前記の如く、赤外線サーモグラフィ３１により分光放射輝度を測定するのである。
【００３０】
次に、ステップＳ０４に示す如く、ステレオカメラ３２ｒ・３２ｌにより、計測対象物Ｗにおける計測点Ｐの三次元座標を算出する（座標算出工程）。さらに、位置算出部２１において、座標算出工程で算出した計測対象物Ｗの三次元座標より、赤外線サーモグラフィ３１の計測対象物Ｗに対する角度θ及び距離Ｌを算出する（位置算出工程）。また、面積算出部２２において、計測工程で計測した計測対象物Ｗの計測表面の面積Ｓを算出する（面積算出工程）。
【００３１】
一方、ステップＳ００に示す如く、赤外線サーモグラフィ３１で計測した計測対象物Ｗにおける計測点Ｐの表面温度を補正するための補正係数の算出式を予め導出しておく（補正式導出工程）。
具体的には図４（ａ）に示す如く、面積の異なる金属製の平面板Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・・・を予備計測対象物として準備する。平面板Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・・・の計測表面の面積をそれぞれＳ１・Ｓ２・Ｓ３・・・と表記する。また、平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・も同様、以下同じ）は電源ＰＷと導線で接続し、平面板Ｂ１を通電加熱可能に構成している。そして、電源ＰＷが印加する電圧を調節することによって平面板Ｂ１の温度（Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・・）を調節可能としている。平面板Ｂ１の測定側と反対側（図４（ａ）における左側）の面には、接触式温度計測手段である熱電対ｔ１（平面板Ｂ２・Ｂ３・・・に対しては熱電対ｔ２・ｔ３・・・）を設置して、平面板Ｂ１の温度（Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・・）を測定可能に構成している。なお、本実施形態において平面板Ｂ１は充分薄く形成されているため、平面板Ｂ１の測定側の面と反対側の面とで表面温度の差はないものとする。
【００３２】
そして、図４（ａ）及び（ｂ）に示す如く、平面板Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・・・の計測表面の面積（Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・・・）、熱電対ｔ１で測定した平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）の温度（Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・・）、平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）に対する赤外線サーモグラフィ３１の角度（θ１・θ２・θ３・・・）及び距離（Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・・・）を異なる複数の予備計測条件として、赤外線サーモグラフィ３１で平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）の表面温度を予め計測する水準試験を行う（予備計測工程）。
【００３３】
さらに、それぞれの計測条件において、赤外線サーモグラフィ３１で計測した平面板Ｂ１の表面温度の計測値と、図４（ｂ）に示すそれぞれの予備計測条件との関係に基づいて、赤外線サーモグラフィ３１で計測した平面板Ｂ１の表面温度の計測値を熱電対ｔ１で測定した平面板Ｂ１の温度（Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・・）に補正する補正係数ｙの算出式を応答曲面法（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ：ＲＳＭ）により導出する（補正式導出工程）。応答曲面法はサンプリング点のデータを元に作成した近似関数上で最適化を行う手法として知られている。
【００３４】
図４（ｂ）において、平面板Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・・・の計測表面の面積（Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・・・）、熱電対ｔ１で測定した平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）の温度（Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・・）、平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）に対する赤外線サーモグラフィ３１の角度（θ１・θ２・θ３・・・）及び距離（Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・・・）の各予備計測条件は、ｎ１個、ｎ２個、ｎ３個、ｎ４個の個数をサンプリングするものとしている。これらのサンプリングの個数は限定されるものではないが、応答曲面法による補正係数ｙの算出式の精度を考慮すると、各予備計測条件についてはより多くの（少なくとも３個以上の）サンプルデータを用いることが好ましい。例えば、上記の如く４種類の予備計測条件について、それぞれ３個ずつサンプリングして水準試験を行った場合、赤外線サーモグラフィ３１で計測した平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）の表面温度の計測値は３の４乗である８１個だけ得られることになる。
【００３５】
本実施形態においては、それぞれの予備計測条件を用いて応答曲面法で導出した補正係数ｙの算出式は以下の数式１によって定義される。
【００３６】
【数１】
2015129710.tif 000003
【００３７】
上記数式１において、αは定数、β（βｔ、βｌ、βθ、βｓ）はそれぞれの予備計測条件（熱電対ｔ１で測定した平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）の温度（Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・・）、平面板Ｂ１（Ｂ２・Ｂ３・・・）に対する赤外線サーモグラフィ３１の距離（Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・・・）及び角度（θ１・θ２・θ３・・・）、平面板Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３・・・の計測表面の面積（Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・・・））に対応する一次の係数、γ（γｔ、γｌ、γθ、γｓ）はそれぞれの予備計測条件に対応する二次の係数、δ（δｔｌ、δｔθ、δｔｓ、δｌθ、δｌｓ、δθｓ）はそれぞれの予備計測条件の相互関係に対応する係数、εは誤差である。このように、各係数を算出し、上記数式１を補正係数ｙの算出式として導出するのである。この補正係数ｙの算出式は、有意な項のみが残され、他の項は削除されて、制御装置２０における記憶手段である記憶部２３に格納される。
【００３８】
次に、ステップＳ０５に示す如く、温度補正部２４において、ステップＳ００における補正式導出工程で導出した算出式（数式１）に、ステップＳ０４における面積算出工程で算出した計測対象物Ｗの計測表面の面積Ｓと、ステップＳ０４における位置算出工程で算出した赤外線サーモグラフィ３１の計測対象物Ｗに対する角度θ及び距離Ｌと、ステップＳ０３における計測工程で計測した計測対象物Ｗの表面温度Ｔと、を計測条件として代入する。これにより、これらの計測条件に対応する補正係数ｙを抽出するのである（補正係数抽出工程）。
【００３９】
次に、ステップＳ０６に示す如く、温度補正部２４において、計測工程で計測した計測対象物Ｗの表面温度Ｔに、補正係数抽出工程で抽出した補正係数ｙを乗ずることにより、計測対象物Ｗの表面温度を補正する（温度補正工程）。
【００４０】
上記の如く、本実施形態に係る非接触温度計測装置１０を用いた非接触温度計測方法によれば、赤外線サーモグラフィ３１の計測対象物Ｗに対する角度及び距離、計測対象物Ｗの計測表面の面積、及び、計測対象物Ｗの温度条件が異なる場合であっても、それぞれの計測条件に応じて測定温度の補正を行うことができる。即ち、上記の如く計測条件が異なる場合であっても、赤外線サーモグラフィ３１による測定精度の低下を防止することができるのである。
【符号の説明】
【００４１】
１０    非接触温度計測装置
２１    位置算出部
２２    面積算出部
２３    記憶部
２４    温度補正部
３１    赤外線サーモグラフィ
３２    ステレオカメラ
【図１】
2015129710.tif 000004
【図２】
2015129710.tif 000005
【図３】
2015129710.tif 000006
【図４】
2015129710.tif 000007