(57)【要約】  被写体への映り込みが防止され、被写体の温度を求めるのに適した赤外線画像を取得することを可能とする赤外線画像取得装置及び赤外線画像取得方法を提供する。  赤外線画像取得装置（１０）は、赤外線撮像部（１２）、対応領域検出部（１３）、映り込み領域検出部（１４）、及び画像補正部（１５）を備える。赤外線撮像部（１２）は、被写体に対する撮像方向が互いに異なる第１画像（Ｆ１１）と第２画像（Ｆ１２）を取得する。対応領域検出部（１３）は、第１画像（Ｆ１１），第２画像（Ｆ１２）のうち被写体に対応する第１対応領域（Ｒ１１），第２対応領域（Ｒ１２）を検出する。映り込み領域検出部（１４）は、第１画像（Ｆ１１）の方が第２画像（Ｆ１２）よりも赤外線量が多い第１映り込み領域（ＲＸ１１），第２映り込み領域（ＲＸ１２）を検出する。画像補正部（１５）は、第１映り込み領域（ＲＸ１１）を、第２映り込み領域（ＲＸ１２）に基づき補正する。
2016052417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対する撮像方向が互いに異なる第１画像と第２画像とを取得する赤外線撮像部と、
前記第１画像と前記第２画像とのうち前記被写体に対応する領域を対応領域として検出する対応領域検出部と、
前記対応領域において前記第１画像と前記第２画像とを比較し、前記第１画像の方が前記第２画像よりも赤外線量が多い領域を映り込み領域として検出する映り込み領域検出部と、
前記第１画像における前記映り込み領域を、前記第２画像における映り込み領域に基づいて補正する画像補正部と、
を備える赤外線画像取得装置。
【請求項２】
前記赤外線撮像部は、撮影露出条件が同一の条件で前記第１画像と前記第２画像とを撮像する請求項１に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項３】
前記画像補正部は、前記第１画像における前記映り込み領域を前記第２画像における映り込み領域に置換することにより前記第１画像を補正する請求項１または２に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項４】
前記画像補正部は、前記映り込み領域における前記第１画像と前記第２画像との赤外線量の差分から映り込み量を算出し、前記映り込み量を前記第１画像における前記映り込み領域から減算することにより前記第１画像を補正する請求項１または２に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項５】
前記対応領域検出部は、前記第１画像及び前記第２画像の輪郭情報に基づいて前記対応領域を検出する請求項１から４のうちいずれか１項に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項６】
前記対応領域検出部は、前記第１画像及び前記第２画像から共通に検出される特定領域に基づいて前記対応領域を検出する請求項１から５のうちいずれか１項に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項７】
前記赤外線撮像部は、８μｍ以上１４μｍ以下の波長帯域の赤外線が検出可能である請求項１から６のうちいずれか１項に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項８】
前記赤外線撮像部は、前記第１画像を撮像する第１赤外線撮像器と、前記第２画像を撮像する第２赤外線撮像器と、を備える請求項１から７のうちいずれか１項に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項９】
前記画像補正部により補正された前記第１画像の画素値を温度情報に変換して表示する表示部を備える請求項１から８のうちいずれか１項に記載の赤外線画像取得装置。
【請求項１０】
赤外線撮像部により被写体の第１画像を取得する第１画像取得ステップと、
前記赤外線撮像部により前記被写体に対する撮像方向が前記第１画像とは異なる第２画像を取得する第２画像取得ステップと、
前記第１画像と前記第２画像とのうち前記被写体に対応する領域を対応領域として検出する対応領域検出ステップと、
前記対応領域において前記第１画像と前記第２画像とを比較し、前記第１画像の方が前記第２画像よりも赤外線量が多い領域を映り込み領域として検出する映り込み領域検出ステップと、
前記第１画像における前記映り込み領域を、前記第２画像における映り込み領域に基づいて補正する画像補正ステップと、
を有する赤外線画像取得方法。
【請求項１１】
前記赤外線撮像部は、第１赤外線撮像器と第２赤外線撮像器とを備え、
前記第１画像取得ステップと前記第２画像取得ステップとをそれぞれ前記第１赤外線撮像器と第２赤外線撮像器とで同時に行う、請求項１０に記載の赤外線画像取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の温度情報を取得する赤外線画像取得装置及び赤外線画像取得方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被写体が放射した赤外線を撮像し、撮像した赤外線画像を温度に変換して表示する赤外線サーモグラフィと呼ばれる赤外線画像取得装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。赤外線の量は被写体の温度に依存するので、赤外線画像の画素値から被写体の温度情報を取得できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９４０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、赤外線画像取得装置により取得した赤外線画像には、測定対象とする被写体以外の物体の赤外線像が映り込むという問題がある。例えば、被写体を真正面から撮影すると、赤外線画像取得装置自身が放射する赤外線を被写体が反射することにより、赤外線画像取得装置の赤外線像が赤外線画像に映り込んでしまう。【０００５】
これを回避するように被写体を斜め方向から撮影したとしても、被写体以外の熱源が放射する赤外線による赤外線像が赤外線画像に映り込む可能性がある。原理的には、被写体以外の熱源を全て除去すれば赤外線画像への映り込みはなくなる。しかし、熱源には、物理的に移動することができないものも多い。このため、被写体を斜め方向から撮影することは、映り込みを根本的に防止することはできない。【０００６】
本発明は、被写体への映り込みが防止され、被写体の温度を求めるのに適した赤外線画像を取得することを可能とする赤外線画像取得装置及び赤外線画像取得方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の赤外線画像取得装置は、赤外線撮像部と、対応領域検出部と、映り込み領域検出部と、画像補正部とを備える。赤外線撮像部は、被写体に対する撮像方向が互いに異なる第１画像と第２画像とを取得する。対応領域検出部は、第１画像と第２画像とのうち被写体に対応する領域を対応領域として検出する。映り込み領域検出部は、対応領域において第１画像と第２画像とを比較し、第１画像の方が第２画像よりも赤外線量が多い領域を映り込み領域として検出する。画像補正部は、第１画像における映り込み領域を、第２画像における映り込み領域に基づいて補正する。【０００８】
赤外線撮像部は、撮影露出条件が同一の条件で第１画像と第２画像とを撮像することが好ましい。【０００９】
画像補正部は、第１画像における映り込み領域を第２画像における映り込み領域に置換することにより第１画像を補正することが好ましい。あるいは、画像補正部は、映り込み領域における第１画像と第２画像との赤外線量の差分から映り込み量を算出し、映り込み量を第１画像における映り込み領域から減算することにより第１画像を補正することが好ましい。【００１０】
対応領域検出部は、第１画像及び第２画像の輪郭情報に基づいて対応領域を検出することが好ましい。また、対応領域検出部は、第１画像及び第２画像から共通に検出される特定領域に基づいて対応領域を検出することが好ましい。【００１１】
赤外線撮像部は、８μｍ以上１４μｍ以下の波長帯域の赤外線が検出可能であることが好ましい。【００１２】
赤外線撮像部は、第１画像を撮像する第１赤外線撮像器と、第２画像を撮像する第２赤外線撮像器と、を備えることが好ましい。【００１３】
画像補正部により補正された第１画像の画素値を温度情報に変換して表示する表示部を備えることが好ましい。【００１４】
本発明の赤外線画像取得方法は、第１画像取得ステップと、第２画像取得ステップと、対応領域検出ステップと、映り込み領域検出ステップと、画像補正ステップとを有する。第１画像取得ステップは、赤外線撮像部により被写体の第１画像を取得するステップである。第２画像取得ステップは、赤外線撮像部により被写体に対する撮像方向が第１画像とは異なる第２画像を取得するステップである。対応領域検出ステップは、第１画像と第２画像とのうち被写体に対応する領域を対応領域として検出するステップである。映り込み領域検出ステップは、対応領域において第１画像と第２画像とを比較し、第１画像の方が第２画像よりも赤外線量が多い領域を映り込み領域として検出するステップである。画像補正ステップは、第１画像における映り込み領域を、第２画像における映り込み領域に基づいて補正するステップである。【００１５】
赤外線撮像部は、第１赤外線撮像器と第２赤外線撮像器とを備え、第１画像取得ステップと第２画像取得ステップとをそれぞれ第１赤外線撮像器と第２赤外線撮像器とで同時に行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被写体に対して異なる撮像方向から２枚の画像を撮像し、２枚の画像を比較して映り込み領域を検出し、画像を補正するため、被写体への映り込みが防止され、被写体の温度を求めるのに適した赤外線画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】赤外線画像取得装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１画像及び第２画像を撮像する際の赤外線画像取得装置と被写体との位置関係についての説明図である。
【図３】第１画像及び第２画像を示す図である。
【図４】被写体から発せられる線分ＣＬ１上の赤外線量を示す図である。
【図５】被写体への赤外線画像取得装置の映り込みによる線分ＣＬ１上の赤外線量を示す図である。
【図６】第１画像の線分ＣＬ１上の赤外線量を示す図である。
【図７】第２画像の線分ＣＬ１上の赤外線量を示す図である。
【図８】線分ＣＬ１上の第１画像と第２画像とに含まれる赤外線量の差を示す図である。
【図９】第１画像の映り込み領域の補正についての説明図である。
【図１０】補正された第１画像から得られる温度情報画像を示す図である。
【図１１】被写体の温度を求めるのに適した赤外線画像を取得するためのフローチャートである。
【図１２】対応領域を検出するためのフローチャートである。
【図１３】映り込み領域を検出するためのフローチャートである。
【図１４】第１画像及び第２画像を撮像する際の赤外線画像取得装置と被写体との位置関係の別の態様についての説明図である。
【図１５】別の態様における第１画像及び第２画像を示す図である。
【図１６】別の態様における第１画像に含まれる赤外線量を示す図である。
【図１７】別の態様における第２画像に含まれる赤外線量を示す図である。
【図１８】第１画像の映り込み領域の補正の別の態様についての説明図である。
【図１９】別の態様における温度情報画像を示す図である。
【図２０】別の態様における対応領域を検出するためのフローチャートである。
【図２１】第２実施形態の赤外線画像取得装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
図１において、赤外線画像取得装置１０は、赤外線撮像部１２と、対応領域検出部１３と、映り込み領域検出部１４と、画像補正部１５と、温度情報変換部１７と、表示部１８と、メモリ１９とを備える赤外線カメラである。赤外線撮像部１２は、フォーカスレンズ２２と、絞り２３と、赤外線センサ２４と、撮像処理部２５とを備える。
【００１９】
赤外線撮像部１２は、被写体からの赤外線を撮像して赤外線画像を取得する。フォーカスレンズ２２は、被写体からの赤外線の光像を、赤外線センサ２４上に合焦させる。絞り２３は、被写体からの赤外線の光量を調整する。赤外線センサ２４は、被写体からの赤外線を光電変換して撮像処理部２５に撮像信号を出力する。撮像処理部２５は、撮像信号から赤外線画像を生成する。
【００２０】
フォーカスレンズ２２、絞り２３、及び赤外線センサ２４は、図示しない制御部によって、所定の合焦条件及び撮影露出条件を満たすように制御される。
【００２１】
赤外線センサ２４は、８μｍ以上１４μｍ以下の波長帯域の赤外線が検出可能であり、電子シャッタ速度の制御が可能である。赤外線センサ２４には、例えば、テルル化カドミウム水銀（HgCdTe）やゲルマニウムシリコン（GeSi）を用いた量子型（冷却型）の赤外線センサや、酸化バナジウム（VOx）やイットリウム系超伝導体（YBCO）やアモルファスシリコン（a-Si）を用いた熱型（非冷却型）の赤外線センサが用いられる。
【００２２】
赤外線撮像部１２は、２枚の赤外線画像（例えば、図３における第１画像Ｆ１１、第２画像Ｆ１２）を取得する。具体的には、赤外線撮像部１２は、被写体に対して互いに異なる角度から同一の条件で撮像することによって、第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２を取得する。ここで、「同一の条件」とは、同一の撮影露出条件のことである。また、「被写体に対して互いに異なる角度」とは、図２において、第１画像Ｆ１１を撮像する第１位置Ｌ１１と、第２画像Ｆ１２を撮像する第２位置Ｌ１２とで、被写体Ａのうち撮像する領域ＡＲの中心部分への方向（撮像方向）が異なることをいう。すなわち、第１画像Ｆ１１と第２画像Ｆ１２とは、被写体Ａに対する撮像方向が互いに異なっている。第１位置Ｌ１１、領域ＡＲの中心部分、及び第２位置Ｌ１２のなす角度は、５度以上であることが好ましく、１０度以上であることがより好ましい。
【００２３】
赤外線撮像部１２によって第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２を撮像する例について図２、図３を用いて説明する。図２において、第１位置Ｌ１１は、領域ＡＲを真正面から撮影する位置である。第２位置Ｌ１２は、領域ＡＲを右斜めから撮影する位置である。領域ＡＲは、被写体Ａのうち輪郭ＡＥで囲まれた領域である。
【００２４】
図３において、第１画像Ｆ１１は、輪郭ＡＥに基づく第１輪郭情報ＦＥ１と、領域ＡＲに基づく第１対応領域Ｒ１１と、赤外線画像取得装置１０が領域ＡＲに映り込んだ領域に基づく第１映り込み領域ＲＸ１１とを有する。第２画像Ｆ１２は、輪郭ＡＥに基づく第２輪郭情報ＦＥ２と、領域ＡＲに基づく第２対応領域Ｒ１２とが映っている。第２位置Ｌ１２では、領域ＡＲに赤外線画像取得装置１０の映り込みは生じないため、第２画像Ｆ１２には映り込み領域はない。
【００２５】
対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ１１において、領域ＡＲに基づく対応領域を、第１対応領域Ｒ１１として検出する。具体的には、対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ１１において、第１輪郭情報ＦＥ１に基づいて第１対応領域Ｒ１１の検出を行う。また、対応領域検出部１３は、第２画像Ｆ１２において、領域ＡＲに基づく対応領域を、第２対応領域Ｒ１２として検出する。具体的には、対応領域検出部１３は、第２画像Ｆ１２において、第２輪郭情報ＦＥ２に基づいて第２対応領域Ｒ１２の検出を行う。対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２の全ての座標を対応付ける。
【００２６】
第１対応領域Ｒ１１には、領域ＡＲから発せられる赤外線量の情報と、赤外線画像取得装置１０の映り込みによる赤外線量の情報とが含まれている。被写体Ａの領域ＡＲから発せられる赤外線量の情報は、例えば、図３に示す線分ＣＬ１上では、図４に示すように、第１対応領域Ｒ１１にほぼ均一に分布して含まれている。被写体Ａへの赤外線画像取得装置１０の映り込みによる赤外線量の情報は、線分ＣＬ１上では、図５に示すように、第１映り込み領域ＲＸ１１にほぼ均一に分布して含まれている。このため、図６に示すように、第１対応領域Ｒ１１の線分ＣＬ１上では、第１映り込み領域ＲＸ１１の赤外線量が、その周囲の赤外線量よりも多い。
【００２７】
第２対応領域Ｒ１２には、被写体Ａの領域ＡＲから発せられる赤外線量の情報のみが含まれている。第２対応領域Ｒ１２の線分ＣＬ１上では、赤外線量は、図７に示すように、第２対応領域Ｒ１２においてほぼ均一である。
【００２８】
映り込み領域検出部１４は、第１対応領域Ｒ１１と第２対応領域Ｒ１２とを比較して、第１対応領域Ｒ１１において、第２対応領域Ｒ１２よりも赤外線が多い領域を映り込み領域として検出する。
【００２９】
映り込み領域検出部１４は、第１対応領域Ｒ１１における赤外線量と第２対応領域Ｒ１２における赤外線量との差を求める。線分ＣＬ１上の赤外線量の差は、図８に示すように、第１画像Ｆ１１において赤外線画像取得装置１０が映り込んでいた第１映り込み領域ＲＸ１１で閾値以上の値となり、その他の領域では閾値より小さくほぼ０となる。映り込み領域検出部１４は、第１画像Ｆ１１内で赤外線量の差が閾値以上である領域、すなわち第１映り込み領域ＲＸ１１を、第１画像Ｆ１１の映り込み領域として検出する。映り込み領域検出部１４は、第１映り込み領域ＲＸ１１に対応する第２画像Ｆ１２の領域を、第２映り込み領域ＲＸ１２として検出する。
【００３０】
画像補正部１５は、第１映り込み領域ＲＸ１１を、第２映り込み領域ＲＸ１２に基づいて補正する。画像補正部１５は、図９において、第１映り込み領域ＲＸ１１を、第２映り込み領域ＲＸ１２に置換することにより、映り込みを補正した補正済み第１画像Ｇ１１を取得する。この置換では、第２映り込み領域ＲＸ１２を第２画像Ｆ１２の座標系から第１画像Ｆ１１の座標系に変換したものが、第１映り込み領域ＲＸ１１に置換される。
【００３１】
補正済み第１画像Ｇ１１は、補正によって映り込みを防止しているので、実質的に、被写体Ａの領域ＡＲから発せられる赤外線量の情報のみを含む画像である。したがって、補正済み第１画像Ｇ１１は、被写体Ａの温度を求めるのに適した赤外線画像である。
【００３２】
温度情報変換部１７は、補正済み第１画像Ｇ１１の画素値を温度情報に変換して、図１０に示す温度分布画像Ｈ１１を取得する。温度分布画像Ｈ１１は、温度に応じた画素値に基づく画像と、温度と変換後の画素値との関係を示すゲージとを並べて表示する。温度分布画像Ｈ１１は、例えば赤外線熱画像である。
【００３３】
表示部１８は、撮像処理部２５で取得した第１画像Ｆ１１や第２画像Ｆ１２、画像補正部１５で取得した補正済み第１画像Ｇ１１、温度情報変換部１７で取得した温度分布画像Ｈ１１を、それぞれ表示することができる。
【００３４】
メモリ１９は、撮像処理部２５で取得した第１画像Ｆ１１や第２画像Ｆ１２、画像補正部１５で取得した補正済み第１画像Ｇ１１、温度情報変換部１７で取得した温度分布画像Ｈ１１を、それぞれ記憶することができる。
【００３５】
赤外線画像取得装置１０を用いて補正済み第１画像Ｇ１１を取得する方法について、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３６】
赤外線画像取得装置１０を第１位置Ｌ１１（図２参照）に配し、赤外線撮像部１２で被写体Ａの領域ＡＲへ向けて撮像動作を行うことにより、第１画像Ｆ１１（図３参照）を取得する（第１画像取得ステップＳ１１）。赤外線画像取得装置１０を第２位置Ｌ１２（図２参照）に配し、赤外線撮像部１２で被写体Ａの領域ＡＲへ向けて撮像動作を行うことにより、第２画像Ｆ１２（図３参照）を取得する（第２画像取得ステップＳ１２）。
【００３７】
対応領域検出ステップＳ１３を、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。対応領域検出ステップＳ１３は、ステップＳ２１〜Ｓ２４を有する。対応領域検出部１３は、赤外線撮像部１２の撮像処理部２５から、第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２の供給を受ける。対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ１１において領域ＡＲに対応する第１輪郭情報ＦＥ１を検出する（ステップＳ２１）。次に、対応領域検出部１３は、第２画像Ｆ１２において領域ＡＲに対応する第２輪郭情報ＦＥ２を検出する（ステップＳ２２）。
【００３８】
対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ１１における第１輪郭情報ＦＥ１内の領域と、第２画像Ｆ１２における第２輪郭情報ＦＥ２内の領域とを、対応付ける（ステップＳ２３）。各画像間で対応付けた各領域を、それぞれ第１対応領域Ｒ１１、第２対応領域Ｒ１２として検出する（ステップＳ２４）。
【００３９】
映り込み領域検出ステップＳ１４を、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。映り込み領域検出ステップＳ１４は、ステップＳ３１〜Ｓ３４を有する。映り込み領域検出部１４は、第１画像Ｆ１１における第１対応領域Ｒ１１内の赤外線量を検出する（ステップＳ３１）。次に、映り込み領域検出部１４は、第２画像Ｆ１２における第２対応領域Ｒ１２内の赤外線量を検出する（ステップＳ３２）。
【００４０】
映り込み領域検出部１４は、第１対応領域Ｒ１１と第２対応領域Ｒ１２との間の赤外線量の差を算出する（ステップＳ３３）。そして、映り込み領域検出部１４は、赤外線量の差が閾値以上の領域を映り込み領域として検出する（ステップＳ３４）。具体的には、映り込み領域検出部１４は、第１画像Ｆ１１において赤外線量の差が閾値以上の領域を第１映り込み領域ＲＸ１１として検出する。また、映り込み領域検出部１４は、第１映り込み領域ＲＸ１１に対応する第２画像Ｆ１２の領域を、第２映り込み領域ＲＸ１２として検出する。
【００４１】
画像補正部１５は、第１映り込み領域ＲＸ１１を、第２映り込み領域ＲＸ１２に置換することにより、映り込みを補正する（画像補正ステップＳ１５）。これにより、画像補正部１５は、補正済み第１画像Ｇ１１を取得する。
【００４２】
以上のように、赤外線画像取得装置１０は、被写体Ａの領域ＡＲに対して異なる角度から同一の条件で撮像した画像を用いて、映り込みを補正するので、被写体Ａの温度を求めるのに適した赤外線画像である補正済み第１画像Ｇ１１を取得することができる。補正済み第１画像Ｇ１１からは、温度情報変換部１７により温度分布画像Ｈ１１が得られる。
【００４３】
なお、本例において、第１位置Ｌ１１及び第２位置Ｌ１２への赤外線画像取得装置１０の配置は、操作者によって行われてもよいし、赤外線画像取得装置１０に移動部（図示せず）を設けることにより行ってもよい。
【００４４】
また、本例では、第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２を撮像するステップＳ１１，Ｓ１２と、取得した第１画像Ｆ１１の映り込みを補正するステップＳ１３〜Ｓ１５とを、いずれも赤外線画像取得装置１０で行っているが、ステップＳ１１，Ｓ１２とステップＳ１３〜Ｓ１５とを別の装置により行ってもよい。すなわち、ステップＳ１１，Ｓ１２を行った装置から第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２を取り出し、この第１画像Ｆ１１及び第２画像Ｆ１２を別の装置に入力してステップＳ１３〜Ｓ１５を行ってもよい。
【００４５】
また、本例では、上述の赤外線センサ２４に限らず、いかなる周知の赤外線センサも用いることができる。
【００４６】
赤外線画像取得装置１０を用いて補正済み第１画像Ｇ２１を取得する方法について、別の例を説明する。例えば、工場等で装置の部分の温度情報を取得する場合に、赤外線画像取得装置１０を用いて補正済み第１画像Ｇ２１を取得する方法について、図１４〜図２０を参照しながら説明する。第１実施形態の上記の例と同様の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
赤外線撮像部１２により、第１画像Ｆ２１及び第２画像Ｆ２２（図１５参照）は、被写体に対して互いに異なる角度から同一の条件で同じ側から撮像される。図１４において、第１位置Ｌ２１は、被写体Ｂのうち特定領域Ｍ１〜Ｍ６により指定された撮像側の領域ＢＲを左斜めから撮影する位置である。第２位置Ｌ２２は、領域ＢＲを右斜めから撮影する位置である。特定領域Ｍ１は、撮像側から見て領域ＢＲの左上端に位置している。特定領域Ｍ２は、撮像側から見て領域ＢＲの左下端に位置している。特定領域Ｍ３は、撮像側から見て領域ＢＲの中央上端に位置している。特定領域Ｍ４は、撮像側から見て領域ＢＲの中央下端に位置している。特定領域Ｍ５は、撮像側から見て領域ＢＲの右上端に位置している。特定領域Ｍ６は、撮像側から見て領域ＢＲの右下端に位置している。
【００４８】
例えば、被写体Ｂに対して撮像側の反対側に、被写体Ｂの温度を変化させ得る冷却器Ｃ及び加熱器Ｄが存在するとする。冷却器Ｃ及び加熱器Ｄは、撮像側からは視認できない。冷却器Ｃは、撮像側から見て特定領域Ｍ３，Ｍ４よりも左側に配置されている。加熱器Ｄは、撮像側から見て特定領域Ｍ３，Ｍ４よりも右側に配置されている。被写体Ｂにおける領域ＢＲのある一部分は冷却器Ｃにより冷却され、別の一部分は加熱器Ｄにより加熱されている。
【００４９】
また、例えば、被写体Ｂに対して撮像側の特定領域Ｍ１，Ｍ２よりも左側の空間に、被写体以外の熱源である高温の柱Ｐが存在し、被写体Ｂに対して撮像側の特定領域Ｍ５，Ｍ６よりも右側の空間に、被写体以外の熱源である低温の柱Ｑが存在するとする。なお、柱Ｐ及び柱Ｑは、固定されており、物理的に移動することができない。そのため、被写体Ｂの撮影方向を変えることによって、柱Ｐ及び柱Ｑの赤外線像が赤外線画像に映り込むことを防止することはできない。
【００５０】
図１５において、第１画像Ｆ２１には、特定領域Ｍ１〜Ｍ６と、第１対応領域Ｒ２１と、領域ＲＣ１と、領域ＲＤ１と、領域ＲＱ１とが映っている。第１対応領域Ｒ２１は、特定領域Ｍ１〜Ｍ６により囲まれた領域である。領域ＲＣ１は、冷却器Ｃにより冷却された領域である。領域ＲＤ１は、加熱器Ｄにより加熱された領域である。領域ＲＱ１は、柱Ｑが領域ＢＲに映り込んだ領域である。第１位置Ｌ２１からは領域ＢＲに柱Ｐの映り込みは見られないため、第１画像Ｆ２１には柱Ｐの映り込みはない。
【００５１】
第２画像Ｆ２２には、特定領域Ｍ１〜Ｍ６と、第２対応領域Ｒ２２と、領域ＲＣ２と、領域ＲＤ２と、領域ＲＰ２とが映っている。第２対応領域Ｒ２２は、特定領域Ｍ１〜Ｍ６により囲まれた領域である。領域ＲＣ２は、冷却器Ｃにより冷却された領域である。領域ＲＤ２は、加熱器Ｄにより加熱された領域である。領域ＲＰ２は、柱Ｐが領域ＢＲに映り込んだ領域である。第２位置Ｌ２２からは領域ＢＲに柱Ｑの映り込みは見られないため、第２画像Ｆ２２には柱Ｑの映り込みはない。
【００５２】
対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ２１における対応領域として第１対応領域Ｒ２１を検出する。また、対応領域検出部１３は、第２画像Ｆ２２における対応領域として第２対応領域Ｒ２２を検出する。第１対応領域Ｒ２１及び第２対応領域Ｒ２２は、上記のように、第１画像Ｆ２１及び第２画像Ｆ２２から共通に検出される特定領域Ｍ１〜Ｍ６に囲まれた領域である。なお、対応領域検出部１３は、第１実施形態の上記の例と同様に、第１画像Ｆ２１及び第２画像Ｆ２２の全ての座標を対応付ける。
【００５３】
第１対応領域Ｒ２１には、領域ＢＲから発せられる赤外線量の情報と、柱Ｑの映り込みによる赤外線量の情報とが含まれている。冷却器Ｃ及び加熱器Ｄにより、領域ＢＲは温度分布をもっているので、領域ＢＲから発せられる赤外線量も分布をもっている。図１５に示す第１対応領域Ｒ２１の線分ＣＬ２上では、図１６に示すように、領域ＲＣ１の赤外線量が周囲より少なく、領域ＲＤ１の赤外線量が周囲より多く、領域ＲＱ１の赤外線量が周囲よりＴ１だけ多い。ここで、Ｔ１は、領域ＲＱ１における柱Ｑの映り込み量である。
【００５４】
第２対応領域Ｒ２２には、領域ＢＲから発せられる赤外線量の情報と、柱Ｐの映り込みによる赤外線量の情報とが含まれている。図１５に示す第２対応領域Ｒ２２の線分ＣＬ２上では、図１７に示すように、領域ＲＣ２の赤外線量が周囲より少なく、領域ＲＤ２の赤外線量が周囲より多く、領域ＲＰ２の赤外線量が周囲よりＴ２だけ多い。ここで、Ｔ２は、領域ＲＰ２における柱Ｐの映り込み量である。
【００５５】
映り込み領域検出部１４は、第１実施形態の上記の例と同様に映り込み領域を検出する。この例では、映り込み領域検出部１４は、第１対応領域Ｒ２１と領域ＲＱ１とが重なる領域を、第１画像Ｆ２１における第１映り込み領域ＲＸ２１として検出する。また、映り込み領域検出部１４は、第１映り込み領域ＲＸ２１に対応する第２画像Ｆ２２の領域を、第２映り込み領域ＲＸ２２として検出する。
【００５６】
画像補正部１５は、第１実施形態の上記の例の補正に代えて、以下のように第１画像Ｆ２１の映り込みを補正する。画像補正部１５は、第１映り込み領域ＲＸ２１の赤外線量と第２映り込み領域ＲＸ２２の赤外線量との差分から、映り込み量Ｔ１を算出する。画像補正部１５は、図１８において、第１映り込み領域ＲＸ２１における赤外線量について映り込み量Ｔ１を減算する。画像補正部１５は、この減算処理を第１画像Ｆ２１の第１対応領域Ｒ２１に反映させることにより、映り込みを補正した補正済み第１画像Ｇ２１を取得する。
【００５７】
補正済み第１画像Ｇ２１は、補正によって映り込みを防止しているので、実質的に、被写体Ｂの領域ＢＲから発せられる赤外線量の情報のみを含む画像である。したがって、補正済み第１画像Ｇ２１は、被写体Ｂの温度を求めるのに適した赤外線画像である。
【００５８】
温度情報変換部１７は、第１実施形態の上記の例と同様に、補正済み第１画像Ｇ２１の画素値を温度情報に変換して、図１９に示す温度分布画像Ｈ２１を取得する。温度分布画像Ｈ２１には、上記の温度分布画像Ｈ１１と同様に、温度に応じた画素値に基づく画像と、温度と変換後の画素値との関係を示すゲージとを並べて表示する。温度分布画像Ｈ２１から、被写体Ｂに対して撮像側の反対側に冷却器Ｃ及び加熱器Ｄが配置されていること及びその配置されている位置を検知できる。
【００５９】
赤外線画像取得装置１０を用いて補正済み第１画像Ｇ２１を取得する方法について、第１実施形態の上記の例と異なる箇所の説明をする。
【００６０】
上記の例と異なる対応領域検出ステップＳ１３について図２０に示すフローチャートを用いて説明する。対応領域検出ステップＳ１３は、ステップＳ４１〜Ｓ４４を有する。対応領域検出部１３は、赤外線撮像部１２の撮像処理部２５から、第１画像Ｆ２１及び第２画像Ｆ２２の供給を受ける。対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ２１において特定領域Ｍ１〜Ｍ６を検出する（ステップＳ４１）。次に、対応領域検出部１３は、第２画像Ｆ２２において特定領域Ｍ１〜Ｍ６を検出する（ステップＳ４２）。
【００６１】
対応領域検出部１３は、第１画像Ｆ２１における特定領域Ｍ１〜Ｍ６内の領域と、第２画像Ｆ２２における特定領域Ｍ１〜Ｍ６内の領域とを、対応付ける（ステップＳ４３）。各画像間で対応付けた各領域を、それぞれ第１対応領域Ｒ２１、第２対応領域Ｒ２２として検出する（ステップＳ４４）。
【００６２】
また、上記の例と異なる画像補正ステップＳ１５について、以下に説明する。画像補正部１５は、第１画像Ｆ２１における第１映り込み領域ＲＸ２１の赤外線量と第２画像Ｆ２２における第２映り込み領域ＲＸ２２の赤外線量との差分を求める。画像補正部１５は、求めた差分から映り込み量Ｔ１を算出する。画像補正部１５は、第１映り込み領域ＲＸ２１における赤外線量について、映り込み量Ｔ１を減算する。画像補正部１５は、この減算処理を第１画像Ｆ２１の第１対応領域Ｒ２１に反映させることにより、映り込みを補正する。これにより、画像補正部１５は、補正済み第１画像Ｇ２１を取得する。
【００６３】
以上のように、赤外線画像取得装置１０は、被写体Ｂの領域ＢＲに対して異なる角度から同一の条件で撮像した画像を用いて、映り込みを補正するので、被写体Ｂの温度を求めるのに適した赤外線画像である補正済み第１画像Ｇ２１を取得することができる。補正済み第１画像Ｇ２１からは、温度情報変換部１７により温度分布画像Ｈ２１が得られる。
【００６４】
なお、本例においては、第１画像Ｆ２１と第２画像Ｆ２２とを入れ替えて、同様のステップに基づく処理を行ってもよい。この場合には第２画像Ｆ２２が補正される。
【００６５】
また、赤外線画像取得装置１０は、第１画像Ｆ２１に映り込んだ柱Ｑの映り込み量Ｔ１と被写体Ｂの赤外線反射率とから、柱Ｑの温度情報を取得することができる。また、第２画像Ｆ２２に映り込んだ柱Ｐの映り込み量Ｔ２と被写体Ｂの赤外線反射率とから、柱Ｐの温度情報を取得することができる。
【００６６】
上記第１実施形態では、対応領域の検出は、最初の例のように輪郭情報に基づいて行われたり、別の例のように特定領域に基づいて行われたりしているが、ブロックマッチングやパターンマッチングなどの方法を用いて対応領域を検出してもよい。ブロックマッチングは、第１画像及び第２画像のうち一方の画像を一定の大きさの小領域（ブロック）に分割し、一方の画像の各小領域が他方の画像のどこに対応するかを探すものである。一方の画像の各小領域と他方の画像の各小領域との間で、輝度差の総和や輝度差の２乗和が最小値をとる場合、正規化相互相関が最大値を与える場合を検索し、各小領域の対応付けがなされる。パターンマッチングは、あらかじめ準備した画像と同じパターンの領域を探すことにより、一方の画像と他方の画像との対応付けを行うものである。
【００６７】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、１つの赤外線センサを有する赤外線撮像部１２を用いて第１画像と第２画像とを撮像しているが、２つの赤外線センサを有する赤外線撮像部を用いて、それぞれの赤外線センサにより第１画像と第２画像とを撮像してもよい。
【００６８】
第２実施形態の赤外線画像取得装置３０は、上記第１実施形態の赤外線撮像部１２に代えて、赤外線撮像部３２を備える。赤外線撮像部３２は、第１赤外線撮像器３３と、第２赤外線撮像器３４と、撮像処理部３５とを備える。
【００６９】
第１赤外線撮像器３３は、上記第１実施形態と同様のフォーカスレンズ２２と、絞り２３と、赤外線センサ２４とを備え、第１画像を撮像する。第２赤外線撮像器３４は、第１赤外線撮像器３３と同様の構成をしており、フォーカスレンズ４２と、絞り４３と、赤外線センサ４４とを備え、第２画像を撮像する。撮像処理部２５は、赤外線センサ２４からの撮像信号に加えて、赤外線センサ４４からの撮像信号を用いて赤外線画像を生成する。第２実施形態のその他の構成については、上記第１実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００７０】
第２実施形態では、第１画像取得ステップＳ１１と、第２画像取得ステップＳ１２とをそれぞれ第１赤外線撮像器３３と第２赤外線撮像器３４とで同時に行うことが好ましい。この場合には、第１画像と第２画像との間で赤外線量が経時変化しない。
【００７１】
上記実施形態では、赤外線カメラを例に説明したが、本発明は、スマートフォン等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０、３０  赤外線画像取得装置
１２、３２  赤外線撮像部
１３  対応領域検出部
１４  映り込み領域検出部
１５  画像補正部
１７  温度情報変換部
１８  表示部
１９  メモリ
Ｆ１１、Ｆ２１  第１画像
Ｆ１２、Ｆ２２  第２画像
Ｒ１１、Ｒ２１  第１対応領域
Ｒ１２、Ｒ２２  第２対応領域
ＲＸ１１、ＲＸ２１  第１映り込み領域
ＲＸ１２、ＲＸ２２  第２映り込み領域
Ｇ１１、Ｇ２１  補正後第１画像
Ｈ１１、Ｈ２１  温度分布画像
【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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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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