(57)【要約】  本発明の一実施形態による熱画像カメラを用いた温度測定装置は、熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線を求める第１演算モジュールと、出力コード差に対する温度差曲線を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求める第２演算モジュールと、カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する第３演算モジュールと、を含むことができる。【選択図】図５ａ
2021526227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線を求める第１演算モジュールと、
前記出力コード差に対する温度差曲線を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求める第２演算モジュールと、
カーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する第３演算モジュールと、
を含む、熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項２】
カーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数は、
下記数学式：
2021526227.tif 000006
で表現される関数であって、ここで、△Ｔｇは温度差、ｎは２以上の自然数、△ＣＤは出力コード差、Ａ、Ｂ、及びＣはカーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数の係数であり、
前記第２演算モジュールは、前記出力コード差に対する温度差曲線からカーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数の係数を直接求める、請求項１に記載の熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項３】
前記第２演算モジュールは、
前記出力コード差に対する温度差曲線の逆関数に対して、Ｘ軸が温度差、Ｙ軸が出力コード差で表現されるフィッティング関数を求めた後、求めたフィッティング関数の係数を用いることにより、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現されるカーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数の係数を求める、請求項１に記載の熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項４】
カーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数は、
下記数学式：
2021526227.tif 000007
で表現される関数であって、ここで、△Ｔｇは温度差、ｎは２以上の自然数、△ＣＤは出力コード差、Ａ、Ｂ、及びＣはカーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数の係数であり、前記ｎが２の場合、Ａ＝１／ｃ、Ｂ＝（ｂ２−４×ａ×ｃ）／４ｃ、Ｃ＝−ｂ／（２ｃ）であり、ａ、ｂ、及びｃは前記フィッティング関数の係数である、請求項３に記載の熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項５】
前記フィッティング関数は、
下記数学式：
2021526227.tif 000008
で表現される２次式であって、△ＣＤは出力コード差、△Ｔｇは温度差、ａ、ｂ、及びｃはフィッティング関数の係数である、請求項３に記載の熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項６】
前記第１演算モジュールは、
それぞれ異なる既知の温度を有する発熱体を対象に、前記熱画像カメラに備えられるシャッターの開放前の前記熱画像カメラのボードの温度、前記熱画像カメラの熱感知センサーから出力される出力コード、前記シャッターの開放後の発熱体の温度、及び前記熱感知センサーから出力される出力コードに基づいて、出力コード差に対する温度差曲線を求める、請求項１に記載の熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項７】
前記第３演算モジュールは、
対象物を対象に、シャッターの開放前の熱感知センサーから出力される出力コードと前記シャッターの開放後の前記熱感知センサーから出力される出力コードとの間の出力コード差を求め、
求めた出力コード差をカーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数を適用して温度差を求めた後、
求めた温度差に前記出力コード差に対する温度差曲線を求めるときのボード温度を加算することにより前記対象物の温度を求める、請求項５に記載の熱画像カメラを用いた温度測定装置。
【請求項８】
熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線を求める第１段階と、
前記出力コード差に対する温度差曲線を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求める第２段階と、
カーブフィッティングされた前記出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する第３段階と、
を含む、熱画像カメラを用いた温度測定方法。
【請求項９】
請求項８の方法をコンピュータで実行するためのプログラムを記録した、コンピュータで読み出し可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱画像カメラを用いた温度測定装置、方法、及びコンピュータで読み出し可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱画像カメラは、高い空間分解能及び温度分解能、非接触方法などの利点により、物体の表面を熱的にイメージ化し、且つ温度分布を測定する装置として最も広く知られているものである。
【０００３】
かかる熱画像カメラを用いて対象物の温度を測定するためには、先ず、出力コード差に対する温度差曲線を求め、出力コード差に対する温度差曲線を２次多項式のフィッティング関数又は３次多項式のフィッティング関数に近似させる過程が必要である。ここで、出力コードは、熱画像カメラに備えられる熱感知センサーから出力される電圧又は電流を８ビットや１６ビットなどに２値化した値である。
【０００４】
しかし、上述した出力コード差に対する温度差曲線を２次多項式のフィッティング関数又は３次多項式のフィッティング関数に近似させる過程では必ず温度誤差が発生するようになる。
【０００５】
すなわち、図１に示すように、出力コード差に対する温度差曲線１００を２次多項式のフィッティング関数１１０にフィッティングする場合には温度誤差Ｅ１が発生し、出力コード差に対する温度差曲線１００を３次多項式のフィッティング関数１２０にフィッティングする場合には温度誤差Ｅ２が発生する。かかる温度誤差Ｅ１、Ｅ２は、高温領域に行くほど、そして、温度測定領域が広いほど大きくなる傾向を有する。
【０００６】
このように、出力コード差に対する温度差曲線１００とフィッティング関数１１０、１２０との間の温度差Ｅ１、Ｅ２により、対象物の実際の温度と熱画像カメラを用いて測定された温度との間にも誤差が発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国登録特許第１６６６０９５号公報（「化石燃料ボイラーの炉内付着物の監視のための温度補正型熱画像カメラシステム」、登録日：２０１６年１０月０７日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、対象物の実際の温度と熱画像カメラを用いて測定された温度との間に発生する誤差を減らすことができる熱画像カメラを用いた温度測定装置、方法、及びコンピュータで読み出し可能な記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１実施形態によると、熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線を求める第１演算モジュールと、上記出力コード差に対する温度差曲線を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求める第２演算モジュールと、カーブフィッティングされた上記出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する第３演算モジュールと、を含む、熱画像カメラを用いた温度測定装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２実施形態によると、熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線を求める第１段階と、上記出力コード差に対する温度差曲線を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求める第２段階と、カーブフィッティングされた上記出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する第３段階と、を含む、熱画像カメラを用いた温度測定方法が提供される。
【００１１】
本発明の第３実施形態によると、上記温度測定方法をコンピュータで実行するためのプログラムを記録した、コンピュータで読み出し可能な記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態によると、複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線からカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を直接求めるか、又は出力コード差に対する温度差曲線の逆関数を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求めることにより、対象物の実際の温度と熱画像カメラを用いて測定された温度との間に発生する誤差を減らすことができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来の熱画像カメラの出力コード差に対する温度差曲線、及びこれについてのフィッティング関数を示すグラフである。
【図２】本発明の一実施形態による温度測定装置を用いて熱画像カメラに対する、出力コード差に対する温度差曲線を求めるための概念を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態による熱画像カメラを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による温度測定装置を示すブロック図である。
【図５ａ】熱画像カメラの出力コード差に対する温度差曲線を示すグラフである。
【図５ｂ】熱画像カメラの出力コード差に対する温度差曲線の逆関数を示すグラフである。
【図５ｃ】本発明の一実施形態による補間された出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する過程を説明するグラフである。
【図６ａ】様々な温度測定領域を有する対象物に対して、本発明の一実施形態による補間された出力コード差に対する温度差関数を用いた場合、及び従来の２次多項式のフィッティング関数、３次多項式のフィッティング関数を用いた場合の温度誤差を比較図示したグラフである。
【図６ｂ】様々な温度測定領域を有する対象物に対して、本発明の一実施形態による補間された出力コード差に対する温度差関数を用いた場合、及び従来の２次多項式のフィッティング関数、３次多項式のフィッティング関数を用いた場合の温度誤差を比較図示したグラフである。
【図６ｃ】様々な温度測定領域を有する対象物に対して、本発明の一実施形態による補間された出力コード差に対する温度差関数を用いた場合、及び従来の２次多項式のフィッティング関数、３次多項式のフィッティング関数を用いた場合の温度誤差を比較図示したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態による熱画像カメラを用いた温度測定方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがあり、図面上の同一符号で示される要素は同一の要素である。
【００１５】
図２は本発明の一実施形態による温度測定装置を用いて熱画像カメラに対する、出力コード差に対する温度差曲線を求めるための概念を説明する図である。上述した出力コード差に対する温度差曲線は、複数個の実測値で示される曲線であることができる。
【００１６】
図２に示すように、熱画像カメラに対する、出力コード差に対する温度差曲線を求めるために、熱画像カメラ３００は、ガイドレール２０上において方向Ｄ１に沿って移動することができ、熱画像カメラ３００の前方には、それぞれ異なる既知の温度を有する複数の発熱体１１〜１４が一定の間隔Ｌを有して配置されることができる。
【００１７】
例えば、第１発熱体１１は１００度、第２発熱体１２は１２０度、第３発熱体１３は１４０度、及び第４発熱体１４は１６０度の温度で発熱するものであってもよい。上述した温度の具体的な数値又は発熱体の個数は、発明の理解を助けるためのものであって、本発明がかかる具体的な数値に限定されるものではない点に留意する必要がある。
【００１８】
すなわち、１つの発熱体を用いてそれぞれ異なる温度に発熱させることができる。この場合、ガイドレール２０は不要であってもよい。但し、複数の発熱体１１〜１４を用いる場合には、ガイドレール２０によって出力コード差に対する温度差曲線（後述する）を求める時間を減らすことができるという利点がある。
【００１９】
一方、図３は本発明の一実施形態による熱画像カメラを示す図である。
【００２０】
図３に示すように、熱画像カメラ３００は、ハウジング３１１、ハウジング３１１の上部の貫通面に備えられるＩＲウインドウ３１２、鏡筒３１３、鏡筒３１３の内部に備えられる複数のレンズ３１４、ボード３２０、ボード３２０上に備えられる熱感知センサー３３０、温度センサー３４０、及び赤外線を遮断したり、又は通過させるためのシャッター３１５で構成されることができる。上述した熱感知センサー３３０は、例えば、赤外線センサーなどであってもよいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００２１】
特に、ボード３２０上には、ボード３２０の温度を測定するための１つの温度センサー３４０が備えられることができ、上述した温度センサー３４０で測定されたボード３２０の温度をシャッター３１５の温度と仮定することができる。
【００２２】
また、図３には、ボード３２０に付着された温度センサーが１つだけ示されているが、実施形態に応じて、ボード３２０に２以上の温度センサーが付着されてもよい。この場合、付着された２以上の温度センサーの平均値を用いることもできる。尚、上述した実施形態では、ボードの温度だけを中心に説明しているが、ボード、シャッター、鏡筒、及びハウジングのうち少なくとも１つの温度を含むこともできることは言うまでもない。
【００２３】
一方、図４は本発明の一実施形態による温度測定装置を示すブロック図である。また、図５ａは熱画像カメラの出力コード差に対する温度差曲線を示すグラフであり、図５ｂは熱画像カメラの出力コード差に対する温度差曲線の逆関数を示すグラフであり、図５ｃは本発明の一実施形態による補間された出力コード差に対する温度差関数を適用して対象物の温度を測定する過程を説明するグラフである。
【００２４】
先ず、図４に示すように、本発明の一実施形態による温度測定装置４００は、第１演算モジュール４１０、第２演算モジュール４２０、及び第３演算モジュール４３０を含むことで構成されることができる。
【００２５】
具体的には、温度測定装置４００のうち第１演算モジュール４１０は、熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線を求めることができる。求めた出力コード差に対する温度差曲線は、第２演算モジュール４２０に伝達されることができる。
【００２６】
以下、図２〜図５ａを参照して、熱画像カメラ３００に対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される出力コード差に対する温度差曲線を求める過程について詳細に説明する。本発明を説明するにあたり、出力コードとは、熱画像カメラ３００に備えられる熱感知センサー３３０から出力される電圧又は電流を８ビットや１６ビットなどに２値化した値を意味する。
【００２７】
図２〜図５ａに示すように、熱画像カメラ３００に備えられる温度測定装置４００のうち第１演算モジュール４１０は、それぞれ異なる既知の温度を有する複数の発熱体１１〜１４を対象に、シャッター３１５の開放前のボード３２０の温度（Ｔｒｅｆ）、熱感知センサー３３０から出力される出力コード、シャッター３１５の開放後の発熱体１１〜１４の温度、及び熱感知センサー３３０から出力される出力コードに基づいて、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）を求めることができる。ここで、ボード３２０の温度は、図３に示すように、ボード３２０の一面に付着された温度センサー３４０を用いて測定することができる。
【００２８】
具体的には、熱画像カメラ３００を第１発熱体１１の前方に位置させてからシャッター３１５を開放させる前に、ボード３２０の温度（Ｔｒｅｆ）及び熱感知センサー３３０から出力される出力コード（ＣＤ（Ｔｒｅｆ））を求め、シャッター２１５を開放させてから第１発熱体１１の温度（Ｔ１）及び熱感知センサー３３０から出力される出力コード（ＣＤ（Ｔ１））を求める。その後、第１発熱体１１に対するシャッター２１５の開放前後の出力コード差である△ＣＤ１（＝ＣＤ（Ｔ１）−ＣＤ（Ｔｒｅｆ））及び温度差である△Ｔ１（＝Ｔ１−Ｔｒｅｆ）を求める。
【００２９】
次に、同一の方法で第２発熱体１２〜第４発熱体１４に熱画像カメラ３００を順に移動させた後、それぞれの第２発熱体１２〜第４発熱体１４に対するシャッター３１５の開放前後の出力コード差及び温度差を求めることができる。これにより、第２発熱体１２〜第４発熱体１４のそれぞれに対する出力コード差及び温度差を求めることができる。
【００３０】
例えば、第２発熱体１２の場合、シャッター３１５の開放前後の出力コード差は△ＣＤ２（＝ＣＤ（Ｔ２）−ＣＤ（Ｔｒｅｆ））、温度差は△Ｔ２（＝Ｔ２−Ｔｒｅｆ）であり、第３発熱体１３の場合、シャッター３１５の開放前後の出力コード差は△ＣＤ３（＝ＣＤ（Ｔ３）−ＣＤ（Ｔｒｅｆ））、温度差は△Ｔ３（＝Ｔ３−Ｔｒｅｆ）であり、第４発熱体１４の場合、シャッター３１５の開放前後の出力コード差は△ＣＤ４（＝ＣＤ（Ｔ４）−ＣＤ（Ｔｒｅｆ））、温度差は△Ｔ４（＝Ｔ４−Ｔｒｅｆ）であることができる。
【００３１】
上述した方法によって求められた出力コード差に対する温度差曲線５１０は、図５ａに示されている。ここで、Ｘ軸は出力コード差、Ｙ軸は温度差であってもよく、複数のデータを用いて求めることができる。
【００３２】
一方、上述した実施形態では、ボードの温度だけに基づいて、出力コード差に対する温度差曲線を求めるように説明しているが、ボード、シャッター、鏡筒、及びハウジングのうち少なくとも１つの温度を用いることができることは上述したとおりである。
【００３３】
その後、温度測定装置４００のうち第２演算モジュール４２０は、出力コード差に対する温度差曲線を用いて、カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）を求めることができる。
【００３４】
本発明の第１実施形態によると、第２演算モジュール４２０は、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）自体から、下記数学式１で定義されるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）の係数（Ａ、Ｂ、及びＣ）を直接求めることができる。
［数学式１］
2021526227.tif 000003
ここで、△Ｔｇは温度差、ｎは２以上の自然数、△ＣＤは出力コード差、Ａ、Ｂ、及びＣはカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数の係数であることができる。
【００３５】
一方、本発明の第２実施形態によると、第２演算モジュール４２０は、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）の逆関数を用いることにより、 カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）を求めることができる。
【００３６】
具体的には、第２演算モジュール４２０は、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）の逆関数に対して、Ｘ軸が温度差、Ｙ軸が出力コード差で表現されるフィッティング関数（図５ｂの５２０）を求めた後、求めたフィッティング関数の係数を用いることにより、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現されるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）の係数を求めることができる。
【００３７】
より具体的に説明すると、第２演算モジュール４２０は、下記数学式２に基づいて第１演算モジュール４１０から求めた出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）の逆関数に対して、Ｘ軸が温度差、Ｙ軸が出力コード差で表現される２次式で示されるフィッティング関数（図５ｂの５２０）を求めることができる。
［数学式２］
2021526227.tif 000004
ここで、△ＣＤは出力コード差、△Ｔｇは温度差、ａ、ｂ、及びｃはフィッティング関数の係数であることができる。
【００３８】
すなわち、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）の形状は、フィッティング関数である２次曲線の形状とは異なるため、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）とフィッティング関数との間には誤差が発生する。しかし、本発明の実施形態によると、２次曲線の形状と類似した逆関数に対してフィッティング関数（図５ｂの５２０）を求めることにより、誤差を減らすことができる。
【００３９】
上述した数学式２では２次式を中心に説明しているが、これは発明の理解を助けるためのものであって、２次式以上にも適用され得ることは当業者にとっては自明である。
【００４０】
その後、第２演算モジュール４２０は、下記数学式２に基づいて上記で求めたフィッティング関数（図５ｂの５２０）を用いることにより、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現されるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）を求めることができる。カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）は、第３演算モジュール４３０に伝達されることができる。
［数学式３］
2021526227.tif 000005
ここで、△Ｔｇは温度差、ｎは２以上の自然数、△ＣＤは出力コード差、Ａ、Ｂ、及びＣはカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数の係数であり、上記ｎが２の場合、Ａ＝１／ｃ、Ｂ＝（ｂ２−４×ａ×ｃ）／４ｃ、Ｃ＝−ｂ／（２ｃ）であり、ａ、ｂ、及びｃは数学式２に記述されたフィッティング関数の係数であることができる。
【００４１】
すなわち、上述した本発明の第２実施形態によると、第２演算モジュール４２０は、上述した数学式２で説明したように、フィッティング関数の係数（ａ、ｂ、及びｃ）を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）の係数（Ａ、Ｂ、及びＣ）を求めることができる。
【００４２】
最後に、温度測定装置４００のうち第３演算モジュール４３０は、カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）を適用して対象物の温度を測定することができる。
【００４３】
以下、図３、図４、及び図５ｃを参照して、対象物の温度を測定する過程について詳細に説明する。
【００４４】
具体的には、第３演算モジュール４３０は、温度を測定しようとする対象物（不図示）を対象に、シャッター３１５の開放前の熱感知センサー３３０から出力される出力コードとシャッター３１５の開放後の熱感知センサー３３０から出力される出力コードとの間の出力コード差（△ＣＤ＿ＴＧ）を求めることができる。
【００４５】
次に、求めた出力コード差（△ＣＤ＿ＴＧ）を図５ｃに示すようなカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数５３０に適用（代入）することにより温度差（△Ｔ＿ＴＧ）を求めることができる。
【００４６】
その後、下記数学式４のように、求めた温度差（△Ｔ＿ＴＧ）に出力コード差に対する温度差曲線を求めるときのボード温度（Ｔｒｅｆ）を加算することにより対象物の温度を求めることができる。
［数学式４］
Ｔ＝△Ｔ＿ＴＧ＋Ｔｒｅｆ
ここで、Ｔは対象物の温度、△Ｔ＿ＴＧは上記で求めた温度差、Ｔｒｅｆは出力コード差に対する温度差曲線を求めるときのボード温度であることができる。
【００４７】
一方、図６ａ〜図６ｃは様々な範囲の温度を有する対象物に対して、本発明の一実施形態によるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を用いた場合、及び従来の２次多項式のフィッティング関数、３次多項式のフィッティング関数を用いた場合の温度誤差を比較図示したグラフである。
【００４８】
特に、図６ａは対象物の温度（ターゲット温度）の範囲が２０度から１２０度まで変化したとき、図６ｂは対象物の温度（ターゲット温度）の範囲が１０度から１８０度まで変化したとき、図６ｃは対象物の温度（ターゲット温度）の範囲が−１０度から２００度まで変化したときを示す。また、図面符号６１０は２次多項式のフィッティング関数を適用した場合の温度誤差、図面符号６２０は３次多項式のフィッティング関数を用いた場合の温度誤差、図面符号６３０は本発明の一実施形態によるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を用いた場合の温度誤差を示す。
【００４９】
図６ａ〜図６ｃに示すように、本発明の一実施形態によるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を用いて測定した対象物の温度と対象物の実際の温度との間の温度誤差６３０が他の場合（６１０、６２０）との温度誤差に比べてかなり減少したことが分かる。特に、高温領域に行くほど、そして、温度測定領域が広いほど、温度誤差が遥かに少なくなることが分かる。
【００５０】
上述のように、本発明の一実施形態によると、複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線からカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を直接求めるか、又は出力コード差に対する温度差曲線の逆関数を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求めることにより、対象物の実際の温度と熱画像カメラを用いて測定された温度との間に発生する誤差を減らすことができるという利点がある。
【００５１】
一方、図７は本発明の一実施形態による熱画像カメラを用いた温度測定方法を説明するフローチャートである。
【００５２】
以下、図２〜図７を参照して、本発明の一実施形態による熱画像カメラを用いた温度測定方法について説明する。但し、発明の単純化のために、図２〜図６ｃで説明された事項と重複した説明は省略する。
【００５３】
図２〜図７に示すように、先ず、第１演算モジュール４１０は、熱画像カメラに対して、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現される複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）を求めることができる（Ｓ７０１）。求めた出力コード差に対する温度差曲線は、第２演算モジュール４２０に伝達されることができる。
【００５４】
その後、第２演算モジュール４２０は、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）を用いることにより、カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）を求めることができる（Ｓ７０２）。カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）は、第３演算モジュール４３０に伝達されることができる。
【００５５】
本発明の第１実施形態によると、第２演算モジュール４２０は、カーブフィッティングを介して出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）自体から、数学式１で定義されるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）の係数（Ａ、Ｂ、及びＣ）を直接求めることができる。
【００５６】
本発明の第２実施形態によると、上述のように、第２演算モジュール４２０は、出力コード差に対する温度差曲線（図５ａの５１０）の逆関数に対して、Ｘ軸が温度差、Ｙ軸が出力コード差で表現されるフィッティング関数（図５ｂの５２０）を求めた後、フィッティング関数の係数を用いることにより、Ｘ軸が出力コード差、Ｙ軸が温度差で表現されるカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）の係数を求めることもできる。
【００５７】
最後に、第３演算モジュール４３０は、カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数（図５ｃの５３０）を適用して対象物の温度を測定することができる（Ｓ７０４）。
【００５８】
上述のように、本発明の一実施形態によると、複数個の実測値で示される出力コード差に対する温度差曲線からカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を直接求めるか、又は出力コード差に対する温度差曲線の逆関数を用いてカーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を求めることにより、対象物の実際の温度と熱画像カメラを用いて測定された温度との間に発生する誤差を減らすことができるという利点がある。
【００５９】
上述した本発明の一実施形態による熱画像カメラを用いた温度測定方法は、コンピュータで実行するようにするためのプログラムとして製作されてコンピュータが読み取り可能な記録媒体に保存されることができる。コンピュータが読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ保存装置などが挙げられる。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方法を介してコンピュータが読み取り可能なコードが保存されて実行されることができる。そして、上記方法を実現するための機能的な（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）プログラム、コード、及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野におけるプログラマーによって容易に推論されることができる。
【００６０】
また、本発明を説明するにあたり、「〜モジュール」は、様々な方法、例えば、プロセッサ、プロセッサによって実行されるプログラム命令、ソフトウェアモジュール、マイクロコード、コンピュータプログラム生成物、ロジック回路、アプリケーション専用集積回路、ファームウェアなどによって実現されることができる。
【００６１】
以上、本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されない。添付の特許請求の範囲によって権利範囲を限定し、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、又は変更が可能であることは自明である。
【符号の説明】
【００６２】
１１〜１４  発熱体
２０  ガイドレール
３００  熱画像カメラ
３１１  ハウジング
３１２  ＩＲウインドウ
３１３  鏡筒
３１４  レンズ
３１５  シャッター
３２０  ボード
３３０  熱感知センサー
３４０  温度センサー
４１０  第１演算モジュール
４２０  第２演算モジュール
４３０  第３演算モジュール
５１０  出力コード差に対する温度差曲線
５２０  フィッティング関数
５３０  カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数
６１０  ２次多項式のフィッティング関数を適用した場合の温度誤差
６２０  ３次多項式のフィッティング関数を適用した場合の温度誤差
６３０  カーブフィッティングされた出力コード差に対する温度差関数を用いた場合の温度誤差
【図１】
2021526227.tif 000009
【図２】
2021526227.tif 000010
【図３】
2021526227.tif 000011
【図４】
2021526227.tif 000012
【図５ａ】
2021526227.tif 000013
【図５ｂ】
2021526227.tif 000014
【図５ｃ】
2021526227.tif 000015
【図６ａ】
2021526227.tif 000016
【図６ｂ】
2021526227.tif 000017
【図６ｃ】
2021526227.tif 000018
【図７】
2021526227.tif 000019
【国際調査報告】
2021526227.tif 000020
2021526227.tif 000021
2021526227.tif 000022
2021526227.tif 000023