(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、各素子につき得られた読取データの最大値と最小値との差が極端に小さい素子を欠陥素子と判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
異なるレベルの２つの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に夫々複数点読み取り、前記一方のレベルの基準となる画像の読取データの素子毎の平均値と前記他方のレベルの基準となる画像の読取データの素子毎の平均値との差分が、前記２つの基準となる画像の異なるレベルの差に対応する読取データの差の値よりも十分に小さい素子を欠陥素子と判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレ一状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中の１又は２種以上のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、
前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、
前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に最も厳しい閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以下となるまで、前記各闇値の選択を緩い方に切り替える閾値制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中
の１又は２種以上のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、
前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、
前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に最も緩い闇値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以上となるまで前記各閾値の選択を厳しい方に切り替える閾値制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中から選択された複数種のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、
前記複数種のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、
前記検出した各ノイズレベルが各対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につき夫々にカウントすると共に、得られた各カウント値の比較により最大のカウント値に対応するノイズレベル種を抽出する最大ノイズ種検出部と、
前記複数種のノイズレベルにつき夫々に最も厳しい閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以下となるまで、その都度、前記最大ノイズ種検出部が検出したノイズレベル種の閾値の選択を緩い方に切り替える閾値制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレ−状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中から選択された複数種のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、
前記複数種のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、
前記検出した各ノイズレベルが各対応する闇値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につき夫々にカウントすると共に、得られた各カウント値の比較により最小のカウント値に対応するノイズレベル種を抽出する最小ノイズ種検出部と、
前記複数種のノイズレベルにつき夫々に最も緩い閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以上となるまで、その都度、前記最小ノイズ種検出部が検出したノイズレベル種の閾値の選択を厳しい方に切り替える閾値制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記閾値を、検出された各素子の実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズのノイズレベルにつき夫々求めた全素子の平均値に所定の係数を乗算して夫々生成する閾値生成部を備えることを特徴とする請求項３乃至６の何れか１に記載の撮像装置。
【請求項８】
１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に大きさの異なる複数の閾値を設ける代わりに、１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の係数と、１又は２種以上のノイズレベルにつき検出された各素子のノイズレベルにつき夫々に全素子の平均値を求め、得られた各平均値に選択された係数を乗算して閾値を生成する閾値生成部とを備え、
閾値制御部は閾値を選択する代わりに係数を選択することを特徴とする請求項３乃至６の何れか１に記載の撮像装置。
【請求項９】
感度補正のための感度一定化処理により、読取素子毎の補正データを生成する感度補正部をさらに有し、
前記基準となる画像の各素子の読取データを前記素子毎の所定の補正データで補正する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項１０】
感度補正のための感度一定化処理により、読取素子毎の補正データを生成する感度補正部をさらに有し、
各素子につき検出した欠陥素子抽出のための信号レベルを前記素子毎の所定の補正データで補正することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項１１】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、前記一次元配列アレー状読取素子による前記基準となる画像の読み取りが以前にも行われている場合に、以前に読み取りを行った読取データに関して素子毎の各平均値から全素子についての平均値を差し引いた値と、今回読み取りを行った前記均一レベルの基準となる画像の読取データに関する素子毎の各平均値から全素子についての平均値を差し引いた値との差分が所定閾値を越える素子を欠陥素子と判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、読み取ったデータの中から、各素子毎に最大値からｐ番目までの最大グループ及び最小値からｑ番目までの最小グループの各読取データを抽出すると共に、前記最大グループの内の所定の読取データと前記最小グループの内の所定の読取データとの差分が所定閾値を越える素子を欠陥素子と判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
一次元配列のアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、読み取ったデータの中から、各素子毎に最大値からｐ番目までの最大グループ及び最小値からｑ番目までの最小グループの各読取データを抽出すると共に、前記最大グループの各読取データの平均値と前記最小グループの各読取データの平均値との差分が所定閾値を越える素子を欠陥素子と判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
目標物を一次元配列のアレ一状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに関して、一次元配列のアレー状読取素子の素子配列方向及び又はこれと所定角をなす方向につき連続した均一レベルの読取データ列を複数検出した場合にこれらを基準となる画像の読取データとして欠陥素子抽出に利用することを特徴とする請求項１乃至１０、１２及び１３の何れか１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、更に詳しくはアレー状読取素子による基準となる画像の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置に関する。
この種の装置の代表的なものに赤外線撮像装置があり、該装置の撮像特性（画質）はアレー状読取素子の特性に大きく依存する。しかるに、一般にアレー状読取素子の各素子特性にはバラツキがあり、しかも、その特性は動作環境（周囲温度，電源電圧等）の変化や、経年劣化によって変化し、限度を越えた読取素子（欠陥素子）を放置（使用）すると、画質が著しく劣化してしまう。このため、装置の電源投入時又は稼働中の適宜（画質劣化時等）に基準となる画像（熱源）の読取データに基づきアレー状読取素子中の欠陥素子を抽出し、該素子の画素データを他の素子の画素データで置換することを行う。
【０００２】
【従来の技術】
図１９〜図２３は従来技術を説明する図（１）〜（５）である。
図１９は従来の赤外線撮像装置の構成を示し、図において、５０は被写体である目標物（目標空間）、６０は装置の撮像特性の校正（欠陥素子抽出等）の際に使用する基準熱源、７０は従来の赤外線撮像装置、８０はＣＲＴ等によるモニタである。
【０００３】
基準熱源６０は、例えばペルチェ素子を二次元に配列した構造からなり、矩形板状の被撮像表面に常温±３０℃程度の範囲で均一な温度を生成可能である。撮像表面の周囲は黒色（無反射）のケースで覆われており、所謂黒体放射に似た状態を実現している。
赤外線撮像装置７０において、１は目標物を走査（スキャン）するポリゴンミラー、２は結像レンズ、３はｍ個の赤外線検知素子が実質１列に並ぶアレー検知素子、４は撮像信号のプリアンプ（ＰＡ）、５はＡ／Ｄ変換部、６は少なくとも１画面（フレーム）分の画素データＳＤを記憶可能なＦＩＦＯ型の画像メモリ（ＤＰＲＡＭ等）、７は書込カウンタ（ＷＣ）、８は読出カウンタ（ＲＣ）、９はアレー検知素子の感度補正部、１０は表示画像の輝度やコントラスト等の調整を行う表示レベル／ゲイン調整部、１１はＤ／Ａ変換部である。
【０００４】
更に、７１は装置の主制御（撮像制御Ｃ１，欠陥画素抽出・置換制御Ｃ２等）を行う主制御部、７２は基準熱源６０の読取データに基づき検知素子の欠陥を検出すると共に該素子による欠陥画素データの置換制御を行う欠陥画素抽出・置換制御部、１２は基準熱源６０を読み取った際の各素子の読取データのＲＭＳ（実効ノイズ）演算部、１３は同じくＰ−Ｐ演算部、１４は同じくＤＣ演算部、１５〜１７は目標物５０の読み取りの際に上記各演算結果δ，Ｐ，ＤＣと各所定閾値（しきい値）ＲＭＳＴＨ，ＰＴＨ，ＤＣＴＨとを比較して欠陥素子有無を判定するコンパレータ（ＣＭＰ）、１８は各ＣＭＰの比較結果に基づき欠陥画素データの置換イネーブル信号ＳＥを生成するＯＲゲート回路（Ｏ）、１９は置換用画素データを読み出すためのオフセットアドレス±αを生成するＲＡＭ、２０は画像メモリ６の読出アドレスを変更する加算器（＋）である。
【０００５】
目標物５０の撮像時には、アレー検知素子３の読取信号は画素クロックＧＣＫに同期してＡ／Ｄ変換され、得られた画素データＳＤが画像メモリ６に順次書き込まれる。同時にこの画像メモリ６からは記憶データＲＤがＦＩＦＯモードで読み出され、感度補正、表示レベル及びゲイン（コントラスト）の調整を受けた後、Ｄ／Ａ変換され、得られたビデオ信号ＶＳがモニタ８０に表示される。
【０００６】
係る構成では、もしアレー検知素子３中に欠陥素子が存在すると、表示画質が著しく劣化してしまう。そこで、装置の電源投入時又は稼働中の適宜（画質劣化時等）に基準熱源６０を挿入し、その読取データに基づき欠陥素子を抽出し、該素子の画素データを他の素子の画素データで置換する必要がある。
従来は、基準熱源６０の読取データにつき求めた実効（ＲＭＳ）ノイズ，Ｐ−Ｐノイズ，ＤＣノイズにより欠陥素子を判別し、撮像時における画素置換を行っていた。以下、これを具体的に説明する。
【０００７】
図１９において、表面が一様な温度Ｔの基準熱源６０をミラー１でスキャンすると１画面分の基準画素データＳＤが得られる。１画面分の基準画素データＳＤの取り込みはｊ＝１のｉ＝１〜ｍで始まり、ｊ＝ｎのｉ＝１〜ｍで終了する。
図２０（Ａ）はｉ番目の素子（ｉ素子）の基準画素データＳ（ｊ）に注目したもので、縦軸は検出レベル（温度）、横軸はｊ（スキャン）方向のサンプリング数１〜ｎである。基準熱源６０の表面温度が完全に一定ではないこと、及びｉ素子の感度の高低、ノイズ特性等により各基準画素データＳ（ｊ）には図示の様な振幅の変動が見られる。
【０００８】
ｉ素子の実効ノイズδ（ｉ）は（１）式で定義される。
【０００９】
【数１】
0003883020.tif 000002
【００１０】
ここで、Ｓa （ｉ）はｉ素子についてのＳ（ｊ）の平均値である。実効ノイズδ（ｉ）は標準偏差に相当する。
ｉ素子のＰ−ＰノイズＰ（ｉ）は（２）式で定義される。
【００１１】
【数２】
0003883020.tif 000003
【００１２】
ここで、 MAXＳ（ｊ）は画素データＳ（ｊ）中の最大値、 MINＳ（ｊ）は最小値である。
ｉ素子のＤＣノイズＤＣ（ｉ）は（３）式で定義される。
【００１３】
【数３】
0003883020.tif 000004
【００１４】
ここで、Ｓa （ｉ）は今回の基準温度Ｔを読み取った今回の平均値、Ｓa （ｉ）´は前回の同一の基準温度Ｔを読み取った前回の平均値である。
図２０（Ｂ）はＲＭＳ演算部１２の構成を示す。
基準熱源６０の撮像時において、ｉ素子についてのｎ個の基準画素データＳ（ｊ）は、ＲＡＭ１の同一アドレスに累積加算され、その後１／ｎされて平均値Ｓa （ｉ）となる。一方、前記ｎ個の基準画素データＳ（ｊ）はＲＡＭ２のｉ素子対応の記憶ブロックに順次記憶され、その後各画素データにつき誤差ｅ＝Ｓ（ｊ）−Ｓa （ｉ）、更にはその自乗誤差ｅ2 が求められ、これらがＲＡＭ３の同一アドレスに累積加算されてｉ素子についての累積自乗誤差Σｅ2 となる。以上の演算を全素子ｉ（＝１〜ｍ）につき行うと、ＲＡＭ３には全素子のΣｅ2 （１）〜Σｅ2 （ｍ）が記憶される。
【００１５】
目標物５０の撮像時には、画像メモリ６からの画素データＲＤの読み出しに同期してＲＡＭ３から順にΣｅ2 が読み出され、これが１／（ｎ−１）されて分散δ2 が求められると共に、得られた各分散δ2 は画素クロックＧＣＫに同期してレジスタＲＥＧ１，ＲＥＧ２に順次シフト転送される。
この場合に、今、ＲＡＭ３からのデータ読出を画像メモリ６からのデータ読出よりも１画素分先行して開始すると、画像メモリ６からのｉ素子の画素データＲＤ（ｉ）を処理するタイミングには、ＲＥＧ２は１画素前（上）の（ｉ−１）番目の分散δ2 （ｉ−１）、ＲＥＧ１はｉ素子の分散δ2 （ｉ）、そして、乗算器（×）は１画素後（下）の（ｉ＋１）番目の分散δ2 （ｉ＋１）を夫々出力する。ここで、分散δ2 （ｉ）はｉ素子の画素データＲＤ（ｉ）の置換有無判定に使用される。一方、ＣＭＰは上画素の分散δ2 （ｉ−１）と下画素の分散δ2 （ｉ＋１）とを比較しており、δ2 （ｉ−１）＜δ2 （ｉ＋１）の場合は上置換信号ＵＳ＝１を出力し、それ以外の場合は下置換（ＵＳ＝０）となる。
【００１６】
なお、ここでは分散δ2 （ｉ）を（１）式の実効ノイズδ（ｉ）として使用するが、これはルート演算を回避するためである。以後は、説明の簡単のため分散δ2 （ｉ）をＲＭＳノイズδ（ｉ）と呼ぶ。
図２１（Ａ）はＰ−Ｐ演算部１３の構成を示す。
基準熱源６０の撮像時において、ＣＭＰ１は入力の基準画素データａとＲＡＭ１の記憶データｂとを比較してａ＞ｂの場合はＲＡＭ１のデータ書込信号ＷＥ＝１を出力する。一方、ＣＭＰ２は入力の基準画素データａとＲＡＭ１の記憶データｂとを比較してａ＜ｂの場合はＲＡＭ２のデータ書込信号ＷＥ＝１を出力する。従って、ｉ素子についてのｎ個の画素データＳ（ｊ）の内、最大値 MAXＳ（ｊ）はＲＡＭ１に記憶され、かつ最小値 MINＳ（ｊ）はＲＡＭ２に記憶される。以上の演算をｉ＝１〜ｍにつき行うと、ＲＡＭ１，２には全素子ｉ（＝１〜ｍ）についての最大値 MAXＳ（ｊ），最小値 MINＳ（ｊ）が夫々記憶される。
【００１７】
目標物５０の撮像時には、画像メモリ６からのｉ素子の画素データＲＤの読み出しに同期してＲＡＭ１，２からｉ素子の MAXＳ（ｊ）， MINＳ（ｊ）が夫々読み出され、Ｐ−ＰノイズＰ（ｉ）＝ MAXＳ（ｊ）− MINＳ（ｊ）が求められる。Ｐ（ｉ）の値はｉ素子の画素データＲＤ（ｉ）の置換有無判定に使用される。
図２１（Ｂ）はＤＣ演算部１４の構成を示す。
【００１８】
ある時点の基準熱源６０の撮像時において、ｉ素子により一様な温度Ｔを読み取った際のｎ個の画素データＳ（ｊ）は、ＲＡＭ１の同一アドレスに累積加算（同時に１ビット下シフトにより１／２）され、最終的に平均値Ｓa （ｉ）となる。以上の演算を全素子ｉ（＝１〜ｍ）につき行うと、ＲＡＭ１には全素子の平均値Ｓa （１）〜Ｓa （ｍ）が夫々記憶される。これらの全データをフレームクロックＦＣＫに同期してＲＡＭ２に転送し、前回の平均値Ｓa （ｉ）´となす。
【００１９】
また他の時点で前記同一の温度Ｔにつき上記同一の処理を行い、ＲＡＭ１に今回の平均値Ｓa （１）〜Ｓa （ｍ）を記憶する。
目標物５０の撮像時には、画像メモリ６からのｉ素子の画素データＲＤ（ｉ）の読み出しに同期してＲＡＭ１，２からｉ素子の各平均値Ｓa （ｉ），Ｓa （ｉ）´が夫々読み出され、ＤＣノイズＤＣ（ｉ）＝Ｓa （ｉ）−Ｓa （ｉ）´が求められる。該ＤＣ（ｉ）の値はｉ素子の画素データＲＤ（ｉ）の置換有無判定に使用される。
【００２０】
図１９に戻り、目標物５０の撮像時には、ＣＭＰ１５はｉ素子のＲＭＳノイズδ（ｉ）と所定閾値ＲＭＳＴＨとを比較し、δ（ｉ）＞ＲＭＳＴＨの時は欠陥検出信号ＲＥＤ＝１を出力する。ＲＭＳノイズが大きいと、同一温度の目標部位を撮像していてもその表示輝度（又は色）は細かく、かつ略ランダムに変化するため、表示画像のチラツキの原因となる。
【００２１】
また、ＣＭＰ１６はＰ−ＰノイズＰ（ｉ）と所定閾値ＰＴＨとを比較し、Ｐ（ｉ）＞ＰＴＨの時は欠陥検出信号ＰＥＤ＝１を出力する。Ｐ−Ｐノイズが大きい場合も表示画像はちらつく。
また、ＣＭＰ１７はＤＣノイズＤＣ（ｉ）と所定閾値ＤＣＴＨとを比較し、ＤＣ（ｉ）＞ＤＣＴＨの時は欠陥検出信号ＤＥＤ＝１を出力する。このＤＣノイズが大きいと、同一温度の目標部位を撮像していてもその表示輝度（又は色）は時間経過と共に緩やかに変化するため、表示画像に目障りな横縞が生じる原因ともなる。
【００２２】
ＯＲゲート回路Ｏ１８は上記何れかの欠陥検出信号が発生すると、欠陥画素の置換イネーブル信号ＳＥ＝１を出力する。ＲＡＭ１９はＳＥ＝１によりその時のアドレス入力信号ＵＳ＝０／１に従ってオフセットアドレス値±αを読み出す。＋αは読出画素データＲＤ（ｉ）の下側置換画素データＲＤ（ｉ＋１）を指す相対アドレス、−αは上側置換画素データＲＤ（ｉ−１）を指す相対アドレスである。かくして、欠陥素子の画素データをその上側又は下側の画素データで置換することによりモニタ８０に良質な画像を表示できる。
【００２３】
図２２はＲＭＳノイズと欠陥画素置換制御の関係を示している。
図２２（Ａ）において、横軸は素子ｉ＝１〜ｍ（＝１８）を示し、縦軸はＲＭＳノイズレベルを示す。閾値ＲＭＳＴＨをａ又はｂに設定することで表示画像のノイズレベル（チラツキ）を所望に抑制できる。
図２２（Ｂ）において、例えば閾値ＲＭＳＴＨを高めのａに設定すると、欠陥素子ｉ＝８，１４の合計２つとなる。欠陥素子ｉ＝８の画素データＲ（８）はＲＭＳノイズの小さい方の下素子ｉ＝９の画素データＲ（９）により下置換され、また欠陥素子ｉ＝１４の画素データＲ（１４）はＲＭＳノイズの小さい方の上素子ｉ＝１３の画素データＲ（１３）により上置換される。従って、表示画像からはＲＭＳノイズの大きい画素データが削除（置換）され、ＲＭＳノイズの見地からは画質が改善されている。
【００２４】
なお、図１９において、同時にＰ＞ＰＴＨ，ＤＣ＞ＤＣＴＨの判定出力も置換発生要因である。但し、この場合に上置換とするか下置換とするかの判断はＲＭＳノイズの大きさに従って行われる。
図２２（Ｃ）において、閾値ＲＭＳＴＨを低めのｂに設定すると、欠陥素子ｉ＝３，５，８，１０，１２，１４，１６，１７の合計８つとなる。上記同様にして各欠陥画素データは上／下置換され、ＲＭＳノイズで見ると閾値ＲＭＳＴＨ，ＰＴＨ，ＤＣＴＨを厳しくする程画質が改善されることになる。
【００２５】
図２３は一例の表示画像を示している。
図２３（Ａ）において、モニタ８０には表面温度が均一なピラミッド状の目標物が表示されている。例えば低温の背景は黒色で表示され、高温の目標物は白色で表示されている。
図２３（Ｂ）は、上記図２２（Ｂ）の欠陥素子検出状態に対応しており、表示１行分の欠陥画素データＲＤ（８）は下置換され、１行分の欠陥画素データＲＤ（１４）は上置換されている。従って、表示画面の第８，１４行目で生じるような輝度（色）のバラツキ（チラツキ）は改善されるが、形状面から見るとピラミッド肩部の傾斜の滑らかさが失われている。
【００２６】
図２３（Ｃ）は、上記図２２（Ｃ）の欠陥素子検出状態に対応しており、更に多数の表示行の欠陥画素データが上／下置換された結果、目標物の形状は本来の形から異なったものになっている。
係る状況の下、従来は、装置の電源投入時又は稼働中の適宜（画質劣化時等）に基準熱源６０を挿入し、その表示画像を目視評価した試行錯誤により、各閾値を設定していた。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術によると、欠陥素子の検出をＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣノイズの大小により行うため、感度の無い又は感度の小さい素子の画素置換を行えなかった。このため、ある素子の感度が感度補正できない程度に小さいと、その行の表示画素には十分な輝度（色）やコントラスト（色変化）が得られない。
【００２８】
また上記従来技術では、欠陥素子検出のための閾値設定を基準画像等の目視評価により行うため、どの閾値が画質にどの様な影響を与えるかを試行錯誤で判断する以外になく、最適の閾値設定が困難であるばかりか、閾値設定作業が極めて煩雑なものになっていた。
また上記従来技術では、撮像装置の校正の度に基準熱源６０を挿入する必要があるため、その間は目標物の画像が途切れてしまうと言う不都合があった。また基準熱源６０の挿抜を自動的に行おうとすると、そのための機構部品や電気回路を装置に常備する必要があり、装置の大型化、コスト増を招く。
【００２９】
なお、以上の問題点は必ずしも赤外線撮像装置に固有のものではなく、通常光（ＣＣＤ等）や超音波等を使用したこの種の撮像装置についても生じ得る。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み成されたもので、その目的とする所は、表示画像の感度が改善され、かつ欠陥画素置換のための最適の閾値設定が容易で、好ましくは基準画像（熱）源の使用頻度を大幅に軽減できる撮像装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図１，図２の構成により解決される。即ち、本発明（１）の撮像装置（例えば赤外線撮像装置）は、一次元配列のアレー状読取素子３による基準となる画像（例えば基準熱源６０）の読取データに基づき欠陥素子を抽出し、かつ目標物撮像時における前記欠陥素子の画素データを他の素子の画素データで置換する撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン（ｊ）方向に複数点読み取り、各素子につき得られた読取データＳＤの最大値 MAXＳ（ｊ）と最小値 MINＳ（ｊ）との差が極端に小さい素子を欠陥素子と判定するものである。
【００３１】
通常、ある程度の感度を有する素子であれば、均一レベルの基準となる画像を読み取っても、表面の微妙なレベルの不均一や、素子の動作環境（温度、バイアス電圧、ノイズ信号成分の混入）等に敏感に反応して読取データの最大値 MAXＳ（ｊ）と最小値 MINＳ（ｊ）との間には所定以上の差が生じ得る。一方、感度の無い素子では極端に小さい差（例えばＡ／Ｄ変換器による量子化誤差程度の差）しか生じ得ない。そこで、この様な素子を欠陥素子と判定することで、感度の無い素子の画素置換を有効に行え、もって表示画像の感度が改善される。
【００３２】
また上記の課題は例えば図３の構成により解決される。即ち、本発明（２）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、異なるレベルの２つの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に夫々複数点読み取り、前記一方のレベルの基準となる画像の読取データの素子毎の平均値ＴHa（ｉ）と前記他方のレベルの基準となる画像の読取データの素子毎の平均値ＴLa（ｉ）との差分が、前記２つの基準となる画像の異なるレベルの差に対応する読取データの差の値よりも十分に小さい素子を欠陥素子と判定するものである。
【００３３】
異なるレベルの基準となる画像を読み取った場合に、感度の小さい素子では基準となるレベル差よりも十分に小さいレベル差しか検出できない。感度の無い素子でも同様である。そこで、この様な素子を欠陥素子と判定することで、上記感度の無い素子ばかりか、感度の小さい素子の画素置換も有効に行え、もって表示画像の感度が改善される。
【００３４】
また上記の課題は例えば図５の構成により解決される。即ち、本発明（３）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、
均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレ一状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データＳＤに基づき各素子ｉ（＝１〜ｍ）につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中の１又は２種以上のノイズレベル｛例えば実効ノイズδ（ｉ），Ｐ−Ｐピ−クノイズＰ（ｉ），ＤＣノイズＤＣ（ｉ）｝を検出するノイズレベル検出部１２〜１４と、前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値ＲＭＳＴＨ１〜ＲＭＳＴＨｋ，ＰＴＨ１〜ＰＴＨｋ，ＤＣＴＨ１〜ＤＣＴＨｋと、前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に最も厳しい閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以下となるまで、前記各閾値の選択を緩い方に切り替える閾値制御部２３とを備えるものである。
【００３５】
本発明（３）によれば、アレー状読取素子の特性バラツキによらず、複数の閾値を装置毎に共通にでき、このような装置は製造容易である。またアレー状読取素子のトータルの欠陥素子数を設定するだけで最適な画素置換状態（見やすい画像）を得るための最適の閾値設定（選択）状態が自動的に得られ、よって最適の閾値設定が容易である。
【００３６】
また上記の課題は例えば図５と同様の構成により解決される。即ち、本発明（４）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中の１又は２種以上のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、前記１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に最も緩い閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以上となるまで前記各閾値の選択を厳しい方に切り替える閾値制御部とを備えるものである。
【００３７】
本発明（４）においては、上記本発明（３）とは逆に、閾値制御部２３は最も緩い閾値から選択し、欠陥素子数が所定数以上となるまで、各閾値の選択を厳しい方に切り替える。係る方法によっても、同一のアレー状読取素子については、上記本発明（３）と同様の閾値設定状態に落ちつく。
また上記の課題は例えば図６の構成により解決される。即ち、本発明（５）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中から選択された複数種のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、前記複数種のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、前記検出した各ノイズレベルが各対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につき夫々にカウントすると共に、得られた各カウント値の比較により最大のカウント値に対応するノイズレベル種を抽出する最大ノイズ種検出部２４Ａと、前記複数種のノイズレベルにつき夫々に最も厳しい閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以下となるまで、その都度、前記最大ノイズ種検出部が検出したノイズレベル種の閾値の選択を緩い方に切り替える閾値制御部２４とを備えるものである。
【００３８】
本発明（５）によれば、最も厳しい閾値から選択を開始し、その都度最大のエラーカウントとなったノイズレベル種を検出し、そのノイズレベル種から優先的に閾値の選択を緩い方に切り替える構成により、各ノイズレベル種につきバランスのとれた画素置換が行える。
また上記の課題は例えば図６と同様の構成により解決される。即ち、本発明（６）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレ−状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに基づき各素子につき実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズの中から選択された複数種のノイズレベルを検出するノイズレベル検出部と、前記複数種のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の閾値と、前記検出した各ノイズレベルが各対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につき夫々にカウントすると共に、得られた各カウント値の比較により最小のカウント値に対応するノイズレベル種を抽出する最小ノイズ種検出部と、前記複数種のノイズレベルにつき夫々に最も緩い閾値を選択し、かつ前記検出した何れかのノイズレベルが対応する閾値を越える欠陥素子数を一次元配列のアレー状読取素子の全素子につきカウントすると共に、得られた欠陥素子数が所定数以上となるまで、その都度、前記最小ノイズ種検出部が検出したノイズレベル種の閾値の選択を厳しい方に切り替える閾値制御部とを備えるものである。
【００３９】
本発明（６）においては、上記本発明（５）とは逆に、最も緩い閾値から選択を開始し
、その都度最小のエラーカウントとなったノイズレベル種を検出し、そのノイズレベル種から優先的に閾値の選択を厳しい方に切り替える構成により、各ノイズレベル種につきバランスのとれた画素置換が行える。
また上記の課題は例えば図７の構成により解決される。即ち、本発明（７）の撮像装置は、上記本発明（３）〜（６）の撮像装置において、前記閾値を、検出された各素子の実効ノイズ、Ｐ−Ｐノイズ、ＤＣノイズのノイズレベルにつき夫々求めた全素子の平均値に所定の係数を乗算して夫々生成する閾値生成部とを備えるものである。
【００４０】
従来の様に外部で所定の閾値を設定してしまう方式であると、アレー状読取素子の特性バラツキに応じて、あるノイズレベル種に起因する画素置換数が極端に多くなったり、極端に少なくなったりする状態が起こり得る。
本発明（７）によば、ノイズレベルの全素子の平均値に所定の係数を乗算して閾値を生成する構成により、例えばＲＭＳノイズの大きめなアレー素子の閾値は少し大きめに生成され、またＲＭＳノイズの小さめなアレー素子の閾値は少し小さめに設定され、よって各ノイズレベル種につきバランスのとれた画素置換が行える。
【００４１】
好ましくは、本発明（８）においては、上記本発明（３）〜（６）において、１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に大きさの異なる複数の閾値を設ける代わりに、１又は２種以上のノイズレベルにつき夫々に設けた大きさの異なる複数の係数と、１又は２種以上のノイズレベルにつき検出された各素子のノイズレベルにつき夫々に全素子の平均値を求め、得られた各平均値に選択された係数を乗算して閾値を生成する閾値生成部とを備え、閾値制御部は閾値を選択する代わりに係数を選択するものである。
【００４２】
従って、アレー読取素子の特性バラツキによらず、各ノイズレベル種につきバランスのとれた最適の画素置換状態が容易に得られる。
また上記の課題は例えば図８の構成により解決される。即ち、本発明（９）の撮像装置は、感度補正のための感度一定化処理により、読取素子毎の補正データを生成する感度補正部をさらに有し、前記基準となる画像の各素子の読取データＳＤを前記素子毎の所定の補正データＸＧで補正するものである。
【００４３】
従来の様に基準画像の各読取データにつき直接にノイズレベルを評価する方式であると、例えばＲＭＳノイズの評価をパスした素子の画素データがその後の画面表示のための各種処理（感度補正処理，コントラスト増加処理等）により所定のゲインを掛けられた結果、同時にＲＭＳノイズが増大してしまい、見にくい画面となる場合が生じ得る。
【００４４】
本発明（９）によれば、基準となる画像の各読取データを素子毎の所定の補正データ（例えば感度補正データ）で予め補正することにより、補正後の各読取データにつきノイズレベルを評価でき、より表示データに忠実な値で欠陥画素判定を行える。
また上記の課題は例えば図９の構成により解決される。即ち、本発明（１０）の撮像装置は、感度補正のための感度一定化処理により、読取素子毎の補正データを生成する感度補正部をさらに有し、各素子につき検出した欠陥素子抽出のための信号レベル（各種検出ノイズレベル，感度検出レベル等）を素子毎の所定の補正データ（例えば感度補正データ）で補正するものである。
【００４５】
本発明（１０）によれば、補正後のノイズレベルで欠陥素子有無を判定でき、より表示データに忠実な値で欠陥画素判定を行える。
また上記の課題は例えば図１０の構成により解決される。即ち、本発明（１１）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、前記一次元配列アレー状読取素子による前記基準となる画像の読み取りが以前にも行われている場合に、以前に読み取りを行った読取データに関して素子毎の各平均値Ｓａ（ｉ）´から全素子についての平均値Ｓａａ´を差し引いた値と、今回読み取りを行った前記均一レベルの基準となる画像の読取データの素子毎の各平均値Ｓａ（ｉ）から全素子についての平均値Ｓａａを差し引いたものとの差分が所定閾値を越える素子を欠陥素子と判定するものである。
【００４６】
本発明（１１）はＤＣノイズレベルの検出の改善に関する。ＤＣノイズレベルは、同一レベルの画像を同一素子で読み取った際の検出レベルの変動分を表すが、従来方式では、もし基準画像のレベルそのもに変動があると、その変動分がそのまま素子の検出ＤＣノイズレベルに含まれてしまう不都合があった。
この点、本発明（１１）においては、均一レベルの基準となる画像の読取データの素子毎の各平均値から全素子についての平均値を差し引く。ここで、素子毎の各平均値は素子毎の検出レベル（検出能力）の変動に従ってその時の基準画像のレベルにつきバラツキのある検出値を示すかも知れない。しかし、それらの全素子についての平均値を求めると、各素子のバラツキの影響が相殺される結果、該平均値はその時の基準画像の代表的なレベルを忠実に表す。従って、素子毎の各平均値から全素子についての平均値を差し引くと、各素子の正味の変動分が得られる。そこで、これを前回と今回とで行い、それらの差分を求めると、前回と今回の基準画像のレベルの変動にも係わらず、又はもっと積極的に前回と今回の基準画像のレベルを異ならしめても、各素子につき前回と今回との間の正味の変動分（ＤＣノイズレベル）が得られる。
【００４７】
また上記の課題は例えば図１２の構成により解決される。即ち、本発明（１２）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、読み取ったデータの中から、各素子毎に最大値からｐ番目（図は３番目）までの最大グループ及び最小値からｑ番目（図は３番目）までの最小グループの各読取データＲ１〜Ｒ３，Ｒ４〜Ｒ６を抽出すると共に、前記最大グループの内の所定の読取データと前記最小グループの内の所定の読取データとの差分が所定閾値を越える素子を欠陥素子と判定するものである。
【００４８】
本発明（１２）はＰ−Ｐノイズレベルの検出の改善に関する。Ｐ−Ｐノイズレベルは、同一レベルの画像を同一素子で読み取った際の最大値と最小値との差分を表すが、一般にこの様な最大値及び又は最小値には何らかのノイズ信号が重畳している場合が少なくなく、正確なＰ−Ｐノイズレベルの検出が困難となっていた。この点、本発明（１２）によれば、ノイズ信号が重畳しいている様な最大値及び又は最小値等の信号レベルを評価の対象から除外出来るので、正確なＰ−Ｐノイズレベルを検出できる。
【００４９】
また上記の課題は例えば図１３の構成により解決される。即ち、本発明（１３）の撮像装置は、上記前提となる撮像装置において、均一レベルの基準となる画像を一次元配列のアレー状読取素子のスキャン方向に複数点読み取り、読み取ったデータの中から、各素子毎に最大値からｐ番目までの最大グループ及び最小値からｑ番目までの最小グループの各読取データを抽出すると共に、前記最大グループの各読取データの平均値と前記最小グループの各読取データの平均値との差分が所定閾値を越える素子を欠陥素子と判定するものである。
【００５０】
従って、各平均値ではノイズ成分の影響が相殺（又は緩和）されており、正確なＰ−Ｐノイズレベルを検出できる。
好ましくは、目標物撮像時における欠陥素子の画素データを該欠陥素子両サイドの素子の画素データの平均値により置換（補間）する。
【００５１】
従って、欠陥画素部が滑らかに補間され、違和感の少ない見やすい画像が得られる。
また上記の課題は例えば図１６／図１７の構成により解決される。即ち、本発明（１４）の撮像装置は、本発明（１）〜（１０），、（１２）及び（１３）において、目標物を一次元配列のアレ一状読取素子のスキャン方向に複数点読み取った読取データに関して、一次元配列のアレー状読取素子の素子配列方向及び又はこれと所定角をなす方向につき連続した均一レベルの読取データ列を複数検出した場合にこれらを基準となる画像の読取データとして欠陥素子抽出に利用するものである。
【００５２】
本発明（１４）においては、目標物の撮像データから基準となる画像の撮像データと等価な撮像データを抽出してこれらをメモリに格納し、後の欠陥素子抽出処理に利用する。従って、本来の基準画像（熱）源の使用頻度を大幅に軽減でき、装置を簡単化できると共に、目標物の撮像を中断することなく、撮像特性の再校正を行える。
【００５３】
好ましくは、同一及び異なる撮像フレームから抽出した同一及び異なるレベルの読取データ列をメモリに格納する。従って、有効な基準データを得る機会が多く、目標物の撮像を中断することなく、撮像特性の再校正を行える。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。図１は実施の形態による赤外線撮像装置の概略構成を説明する図で、図１９と同一又は相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
図１において、９０は実施の形態による赤外線撮像装置、９１は主制御部、９２は欠陥画素抽出・置換制御部、９３は基準データ抽出部である。
【００５５】
なお、この欠陥画素抽出・置換制御部９２は図１９の欠陥画素抽出・置換制御部７２と同様に描かれているが、本発明の特徴的部分については後述する。主制御部９１は撮像制御Ｃ１、欠陥素子抽出・置換制御Ｃ２に加え、基準データ抽出制御Ｃ３を行う。基準データ抽出部９３は、目標物撮像時の画素データＳＤから均一レベルの基準熱源６０を撮像したのと等価な部分の画素データを抽出して、これらをメモリに格納し、基準データＲＦＤとして保持すると共に、その後欠陥素子の再判定が必要となった際には前記基準データＲＦＤを欠陥素子抽出・置換制御部９２に提供する。従って、この場合の基準熱源６０は、装置の電源投入時には使用するが、途中の再調整時には必ずしも必要では無い。
【００５６】
以下、本発明による各特徴的部分の実施の形態を述べるが、これらを単独で、又は組み合わせて装置に採用しても良いことは言うまでもない。
図２は第１の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、感度の無い素子の欠陥画素抽出・置換制御に関する。
図２（Ａ）において、２１は感度の無い素子を判定する第１の感度判定部▲１▼である。Ｐ−Ｐ演算部１３は、均一な基準熱源６０を撮像した際の各素子のＰ−ＰノイズレベルＰ（１）〜Ｐ（ｍ）を保持している。目標物５０の撮像時には、アレー検知素子３からのデータ読取（Ａ／Ｄ変換）に同期してＰ−Ｐ演算部１３よりＰ−ＰノイズレベルＰ（１）〜Ｐ（ｍ）が順に出力される。コンパレータＣＭＰは、Ｐ−ＰノイズレベルＰ（１）〜Ｐ（ｍ）と第１の感度閾値ＫＴＨ▲１▼とを比較することにより、Ｐ＜ＫＴＨ▲１▼の場合は、感度が無いとして、第１の感度エラー検出信号ＫＥＤ▲１▼＝１を出力する。ＫＥＤ▲１▼＝１となった素子の画素データＳＤは他の素子の画素データＳＤで置換される。
【００５７】
図２（Ｂ）に第１の感度検出・判定処理のタイミングチャートを示す。縦軸は均一レベルの基準熱源６０を撮像した際の検出レベル、横軸はｊ（スキャン）方向である。例えば素子ｉ＝３は適当な感度を有するので基準熱源温度のむら等を忠実に表わす検出レベルとなっている。該素子のＰ−ＰノイズレベルＰ（３）＝MAX Ｓ（ｊ）−MIN Ｓ（ｊ）であり、ここではＰ（３）＞ＫＴＨ▲１▼であるため、欠陥素子とは判定されない。またＰ（３）＜ＰＴＨであるのでＰ−Ｐノイズレベルから見ても欠陥素子とは判定されない。
【００５８】
一方、素子ｉ＝５の出力には殆ど変化がない。変化があってもＡ／Ｄ変換部５における量子化誤差（即ち、画素データＳＤの最下位ビットが変化する）程度である。この場合はＰ（５）＜ＫＴＨ▲１▼により感度無し（又は感度が極端に小さい）と判別され、素子ｉ＝５は欠陥素子と判定される。
図３，図４は第２の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１），（２）で、感度の小さい素子の欠陥画素抽出・置換制御に関する。
【００５９】
図３において、２２は異なる温度の基準熱源６０を読み取り、得られた読取データに基づいて感度の小さい素子を検出する第２の感度判定部▲２▼である。
第２の感度判定部２２において、ＲＡＭ１からなる回路は、ある時点における第１の基準温度ＴH の各読取データに基づき素子毎の平均値ＴHa（１）〜ＴHa（ｍ）を求め、これらを保持する。ＲＡＭ２からなる回路は、他の時点における第２の基準温度ＴL （＜ＴH ）の各読取データに基づき素子毎の平均値ＴLa（１）〜ＴLa（ｍ）を求め、これらを保持する。
【００６０】
目標物５０の撮像時には、アレー検知素子３からのデータ読取に同期してＲＡＭ１からはＴHa（ｉ）、ＲＡＭ２からはＴLa（ｉ）が夫々順に読み出され、これらの差信号ＤＴa （ｉ）＝｜ＴHa（ｉ）−ＴLa（ｉ）｜が順に求められる。コンパレータＣＭＰは、各素子の差信号ＤＴa （１）〜ＤＴa （ｍ）と第２の感度閾値ＫＴＨ▲２▼とを比較することにより、ＤＴa （ｉ）＜ＫＴＨ▲２▼の場合は、感度が小さいとして、第２の感度エラー検出信号ＫＥＤ▲２▼＝１を出力する。因みに、この場合の第２の感度閾値ＫＴＨ▲２▼の大きさは基準温度ＴH ，ＴL 間の差分に応じて決定されている。そして、第２の感度エラー検出信号ＫＥＤ▲２▼＝１となった素子の画素データＳＤは他の素子の画素データＳＤで置換される。
【００６１】
図４に第２の感度検出・判定処理のタイミングチャートを示す。縦軸は異なるレベルの基準熱源６０を夫々撮像した際の検出レベル、横軸はｊ（スキャン）方向及び基準熱源６０の温度Ｔである。
素子ｉ＝３は適当な感度を有しており、仮に熱源温度Ｔをリニアに変化させた時の検出レベルは特性▲３▼となる。一方、素子ｉ＝５は感度が小さく、仮に熱源温度Ｔをリニアに変化させた時の検出レベルは特性▲５▼となる。但し、本実施の形態では２点の温度ＴH ，ＴL を２回に分けて撮像する。その際には、スキャン（ｊ）方向の各読取データの平均を取り、これらをＴHa（３），ＴHa（５），ＴLa（３），ＴLa（５）とする。素子ｉ＝３のＤＴa （３）＝｜ＴHa（３）−ＴLa（３）｜＞ＫＴＨ▲２▼であり、欠陥素子とは判定されない。一方、素子ｉ＝５のＤＴa （５）＝｜ＴHa（５）−ＴLa（５）｜＜ＫＴＨ▲２▼であり、欠陥素子と判定される。この第２の感度閾値ＫＴＨ▲２▼の大きさの一例の目安は、図１の感度補正部９における有限（あまり大きくすると画像が歪む）な感度補正データでは当該素子の感度を所要レベルにまで補正できない程度である。
【００６２】
図５は第３の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズレベルに対する閾値の自動設定制御により、最適の表示画像（画素置換状態）を得る場合を示している。
図において、２３は欠陥素子抽出のための各閾値をアレー検知素子３のトータルの置換画素数の評価に基づき自動的に設定する閾値制御部である。
【００６３】
ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各演算部１２〜１４は予め基準熱源６０を読み取った読取データに基づき素子毎のＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各検出ノイズレベルδ（ｉ），Ｐ（ｉ），ＤＣ（ｉ）を保持している。感度判定部２１，２２も同様であり、この時点で感度に係る欠陥素子を判定可能である。
一方、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズレベルに関しては未だ閾値が確定しておらず、よって欠陥素子も未確定である。即ち、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズレベルに関しては予め夫々に複数の閾値が設けられている。ＲＭＳノイズに対しては閾値ＲＭＳＴＨ１〜ＲＭＳＴＨｋが設けられ、例えばＲＭＳＴＨ１＜ＲＭＳＴＨ２＜…＜ＲＭＳＴＨｋの関係にある。Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズレベルについても同様である。
【００６４】
閾値制御部２３において、ＣＴＲ１はアレー検知素子３のトータルの欠陥素子数をカウントするカウンタ、ＣＴＲ２は共通の閾値選択信号ＳＴＨを生成するカウンタ、ＴＧ１は閾値制御のタイミング発生部である。
閾値制御開始時にはタイミング発生部ＴＧ１よりリセット信号Ｒ１，Ｒ２が出力され、カウンタＣＴＲ１，ＣＴＲ２が共にリセットされる。ＣＴＲ２のリセットによりセレクタＳＥＬ１〜ＳＥＬ３は夫々最小の閾値ＲＭＳＴＨ１，ＰＴＨ１，ＤＣＴＨ１を選択し、これは各検出ノイズレベルにとって最も厳しい閾値の選択である。その後、各演算部１２〜１４から素子毎のノイズレベルが順に読み出され、これらが前記選択した各閾値と比較される。δ（ｉ）＞ＲＭＳＴＨ１ならエラー検出信号ＲＥＤ＝１、Ｐ（ｉ）＞ＰＴＨ１ならエラー検出信号ＰＥＤ＝１、ＤＣ（ｉ）＞ＤＣＴＨ１ならエラー検出信号ＤＥＤ＝１である。同時にエラー検出信号ＫＥＤ▲１▼＝１及び又はエラー検出信号ＫＥＤ▲２▼＝１となる場合もある。各エラー検出信号はＯＲゲート回路１８で論理ＯＲされ、その出力信号ＳＥは、この時点では、閾値制御部２３で利用される。
【００６５】
タイミング発生部ＴＧ１は１素子の処理毎に検査クロックＳＣ１を発生しており、ある素子の処理タイミングに信号ＳＥ＝１であると、欠陥素子数カウンタＣＴＲ１が＋１される。ＳＥ＝０であるとカウント値は変わらない。こうして、全素子の処理を終了すると、ＣＴＲ１はアレー検知素子３についてのトータルの欠陥素子数をカウントすることになる。
【００６６】
その際には、コンパレータＣＭＰ１はＣＴＲ１のカウント値Ｑと欠陥素子数の閾値ＣＬＴＨとを比較しており、Ｑ＞ＣＬＴＨになると、カウントオーバ信号ＯＶ＝１を出力する。該信号ＯＶ＝１はＴＧ１に知らされ、これによりＴＧ１は検出の１サイクルにつきクロック信号ＳＣ２を１つ出力してＣＴＲ２を１つカウントアップする。またＴＧ１はリセット信号Ｒ１を出力してＣＴＲ１を初期化し、再び上記欠陥素子数の計数モードに入る。一方、ＳＥＬ１〜ＳＥＬ３は、ＣＴＲ２の内容が＋１されたことにより、前回よりは１段緩い閾値ＲＭＳＴＨ２，ＰＴＨ２，ＤＣＴＨ２を夫々選択する。
【００６７】
係る処理を繰り返し、やがて、あるサイクルにおける全素子の処理を終了しても、ＣＴＲ１のカウント値Ｑが閾値ＣＬＴＨを越えないと、閾値制御終了であり、ＣＴＲ２の閾値選択信号ＳＴＨはその状態で固定される。従って、トータルの欠陥画素置換数を所望の閾値ＣＬＴＨに制限した画素置換状態が自動的に得られれる。
【００６８】
なお、上記の例えばＲＭＳノイズに関する閾値をＲＭＳＴＨ１＞ＲＭＳＴＨ２＞…＞ＲＭＳＴＨｋの関係にすると、閾値制御部２３は最も緩い閾値から選択することになる。他の閾値ＰＴＨ，ＤＣＴＨについても同様の並びとする。この場合の閾値制御はＣＴＲ１のカウント値（欠陥素子数）Ｑが所定閾値ＣＬＴＨを越えた時点で終了となり、同一のアレー検知素子３については上記と略同様の閾値設定に落ちつく。
【００６９】
図６は第４の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣノイズの各検出エラー数のうち、最もエラー数の多いものから優先的に閾値を緩めることにより、きめ細かい、かつ最終的に各エラー種別につきバランスの取れた欠陥画素置換状態を得る場合を示している。図において、２４はこの場合の閾値制御部、２４Ａは最大ノイズ種検出部である。
【００７０】
欠陥素子数カウンタＣＴＲ１，コンパレータＣＭＰ１，タイミング発生部ＴＧ１からなる閾値制御動作は基本的には上記と同様で良い。最大ノイズ種検出部２４Ａにおいて、カウンタＣＴＲ５はリセット信号Ｒ１でリセットされ、ＲＭＳノイズに係るエラー検出信号ＲＥＤの発生回数ＲＱをカウントする。同様にして、ＣＴＲ６はＰ−Ｐノイズに係るエラー検出信号ＰＥＤの発生回数ＰＱを、またＣＴＲ７はＤＣノイズに係るエラー検出信号ＤＥＤの発生回数ＤＱを夫々カウントする。コンパレータＣＭＰ２〜ＣＭＰ４は各カウント値ＲＱ，ＰＱ，ＤＱの内の最大のカウント値を検出し、そして、デコーダＤＥＣは、最大カウント値ＲＱ／ＰＱ／ＤＱに夫々対応する閾値選択のカウント付勢信号ａ／ｂ／ｃの何れか一つを論理１レベルにする。
【００７１】
例えば、ＲＭＳノイズのエラーカウント値ＲＱが最大の時は、ＲＱ＞ＰＱによりＡ＝１、かつＲＱ＞ＤＱによりＣ＝１となり、カウント付勢信号ａは、Ａ＝１かつＣ＝１のデコードによりａ＝１となる。またＰ−Ｐノイズのエラーカウント値ＰＱが最大の時は、ＲＱ＜ＰＱによりＡ＝０、かつＰＱ＞ＤＱによりＢ＝１となり、カウント付勢信号ｂは、Ａ＝０かつＢ＝１のデコードによりｂ＝１となる。またＤＣノイズのエラーカウント値ＤＱが最大の時は、ＲＱ＜ＤＱによりＣ＝０、かつＰＱ＜ＤＱによりＢ＝０となり、カウント付勢信号ｃは、Ｃ＝０かつＢ＝０のデコードによりｃ＝１となる。
【００７２】
閾値制御部２４において、コンパレータＣＭＰ１が限度ＣＬＴＨを越える欠陥素子数を検出した場合に、ａ＝１の時はＲＭＳノイズの閾値選択カウンタＣＴＲ２が＋１され、またｂ＝１の時はＰ−Ｐノイズの閾値選択カウンタＣＴＲ３が＋１され、またｃ＝１の時はＤＣノイズの閾値選択カウンタＣＴＲ４が＋１される。従って、エラーカウント値の最も大きいノイズの閾値から優先的に緩和され、よって画素置換の要因が公平（バランス）化されると共に、装置全体としては必要な最小限の閾値緩和で所要の欠陥画素置換状態が得られる。
【００７３】
なお、最大のエラーカウント値が見つからない（即ち、ａ〜ｃ＝０等の）場合は、所定の優先順位（好ましくは前回選択したら今回は選択しない様な巡回的優先順位）に従い、その都度何れか１つの閾値を緩和する。
ところで、上記の例えばＲＭＳノイズに関する閾値をＲＭＳＴＨ１＞ＲＭＳＴＨ２＞…＞ＲＭＳＴＨｋの関係にすると、閾値制御部２４は最も緩い閾値から選択することになる。他の閾値ＰＴＨ，ＤＣＴＨについても同様の並びとする。この場合の閾値制御はＣＴＲ１のカウント値（欠陥素子数）Ｑが所定閾値ＣＬＴＨを越えた時点で終了となり、この場合も同一のアレー検知素子３については上記と略同様の閾値設定に落ちつく。
【００７４】
但し、この場合のＣＭＰ２〜ＣＭＰ４はエラーカウント値が最小のものを検出し、かつこれに対応する閾値を１段厳しくするように働く。また最小のエラーカウント値が見つからない（即ち、ａ〜ｃ＝０等の）場合は、所定の優先順位（好ましくは巡回的優先順位）に従いその都度何れか１つの閾値を緩和する。
図７は第５の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣノイズに対する各閾値をアレー検知素子３そのものが有する検知特性（全素子の平均特性）を基準として最適に設定する場合を示している。
【００７５】
図において、２５〜２７はＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣノイズの各全素子（ｉ＝１〜ｍ）についての平均値を求める平均値算出部である。
例えばＲＭＳノイズに着目すると、閾値制御に際しては、予めＲＭＳノイズδ（１）〜δ（ｍ）の平均値を求め、これをレジスタＲＥＧＲに保持する。欠陥素子抽出時（閾値制御時）には、この平均値に適当な係数（例えば１．５）を掛けることで、所望の閾値ＲＭＳＴＨが生成される。
【００７６】
この生成閾値ＲＭＳＴＨは、アレー検知素子３に固有の平均値を基準として生成されているため、様々なバラツキを有する個々のアレー検知素子３の特性を夫々に反映した値となる。即ち、ＲＭＳノイズが大きめのアレー検知素子３を採用した場合はその閾値ＲＭＳＴＨも大きめに生成され、よってＲＭＳノイズに起因する欠陥素子数が際立って増大することはない。またＲＭＳノイズが小さめのアレー検知素子３を採用した場合はその閾値ＲＭＳＴＨも小さめに生成され、よってＲＭＳノイズに起因する欠陥素子数が際立って減少することもない。即ち、ＲＭＳノイズに起因する欠陥素子数は均一化される。他のＰ−Ｐ，ＤＣノイズについても同様である。
【００７７】
好ましくは、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズに対して夫々に大きさの異なる複数の閾値を生成可能とし、上記図５又は図６と同様の閾値制御を行う。
図７は図６の閾値制御部２４を備える場合を示している。ここでは、大きさの異なる複数の閾値そのものを設ける代わりに、大きさの異なる複数の係数（例えば１．２，１．４，…２．２等）が設けられている。複数の係数はどの装置でも同一にできるので、この様な装置は製造容易である。
【００７８】
上記図６（又は図５でも良い）の場合と同様にして、閾値制御部２４は最も厳しい係数１．２から選択を開始し、アレー検知素子３のトータルの欠陥素子数が所定数を下回るまで、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ及び又はＤＣノイズの係数を順次緩和する。又は、閾値制御部２４は最も緩い係数２．２から選択を開始し、アレー検知素子３のトータルの欠陥素子数が所定値を上回るまで、ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ及び又はＤＣノイズの係数を順次厳しくする。
【００７９】
図８，図９は第６の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１），（２）で、基準熱源６０の撮像時に得た画素データ又は該画素データに基づき検出したノイズレベルに所定の補正データを乗算する場合を示している。
基準熱源６０の読取データに基づき検出したノイズレベルは各素子ｉ（＝１〜ｍ）そのもののノイズレベルを忠実に表している。一方、各素子で読み取られた目標物５０の撮像データＳＤは、図１の感度補正部９で感度補正を受け、更に必要なら表示レベル／ゲイン調整部１０で表示輝度（色）や表示ゲイン（コントラスト）等のレベル調整を受け、モニタ８０に表示される。
【００８０】
係る構成では、例えば感度の比較的小さい素子ｉ＝８の撮像データＳＤ（８）には大きめのゲインが掛けられ、また感度の比較的大きい素子ｉ＝９の撮像データＳＤ（９）には小さめのゲインが掛けられ、こうして一様な表示感度を得るための感度補正が行われる。一方、これにより表示データＳＤ（８）のＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズ成分は実質増大し、表示データＳＤ（９）の各ノイズ成分は実質減少する。このため、ノイズレベルの評価は、感度補正前の基準データにつき行う場合と、感度補正後の基準データにつき行う場合とで相違が生じ、感度補正前の評価で良い結果を得た素子でも、感度補正後で評価すると、欠陥画素と判定した方が良い場合が生じ得る。
【００８１】
そこで、本第６の実施の形態では基準熱源６０の撮像時に検出したノイズレベル値に所定の補正データ情報を反映させる。なお、この方法は図３〜図７の構成に適用可能である。
図８は基準データに素子毎の感度補正を加える場合を示している。図において、２８は乗算器（×）である。
【００８２】
補正データＸＧは、例えば素子毎の感度を所要値に補正するためのゲインデータである。このゲインデータＸＧは、図示しないが、予め感度補正のための基準熱源６０を撮像した際の感度補正部９による感度一定化処理により生成されている。
欠陥素子抽出の際は、基準熱源６０の各読取データＳＤ（ｉ）に素子毎のゲインデータＸＧ（ｉ）を乗算し、その出力データに基づき素子毎のノイズレベルδ（ｉ），Ｐ（ｉ），ＤＣ（ｉ）を夫々求める。これらの各検出ノイズレベルには感度補正データの情報が反映されているので、表示画像に則した観点より欠陥画素の判定が行える。即ち、ある素子のＲＭＳノイズは、素子自体としてはさほど大きくは無いが、その感度が多少小さいために感度補正されて所要感度にまで増幅される。その結果、該素子のＲＭＳノイズ成分も増幅され、これにより閾値ＲＭＳＴＨを越えることがある。この様な素子は、仮に後述の第２の感度判定▲２▼をパスしても、ＲＭＳノイズの観点より欠陥素子とされる場合がある。
【００８３】
第２の感度判定部２２では、感度補正後の画素データＳＤに基づき感度判定を行える。感度補正部９による感度補正には自ずと限界があるので、ゲインデータＸＧの大きさにも上限がある。従って、感度補正後の画素データＳＤで評価しても所要以下の感度しか有し得ない様な素子が存在し、第２の感度判定部２２はその様な素子を感度欠陥素子と判定する。
【００８４】
第１の感度判定部２１に関しては、感度補正後の画素データＳＤを使用してもあまり意味がないので、感度補正前の画素データＳＤを使用している。勿論、感度補正後の画素データＳＤを使用しても良いし、また第２の感度判定部２２が感度補正前の画素データＳＤを使用しても良い。
図９は検出ノイズレベルに素子毎の感度補正を加える場合を示している。図において、２８〜３０は乗算器（×）である。
【００８５】
ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズの平均値算出時には感度補正データＸＧ＝１に固定しておく。これにより図７の場合と同様にしてアレー検知素子３に固有の平均値が求まり、該アレー検知素子３に固有の閾値ＲＭＳＴＨ，ＰＴＨ，ＤＣＴＨを生成できる。
一方、欠陥素子抽出時には、演算部１２〜１４の各検出ノイズレベルδ（ｉ），Ｐ（ｉ），ＤＣ（ｉ）に夫々素子毎の感度補正データＸＧ（ｉ）を乗算して、得られた各結果と対応する閾値ＲＭＳＴＨ，ＰＴＨ，ＤＣＴＨとの比較を行う。これらの各検出ノイズレベルには感度補正データの情報が反映されているので、アレー検知素子３に固有の閾値に基づく、かつ表示画像に則した観点からのバランスの良い欠陥画素判定が行える。
【００８６】
なお、上記ＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズの平均値算出時における感度補正データＸＧを素子毎のゲインデータＸＧ（ｉ）としても良い。この場合は、アレー検知素子３に固有の閾値にも感度補正データの情報が反映される。
図１０，図１１は第７の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１），（２）で、ＤＣノイズレベル検出の改良に関する。
【００８７】
ＤＣノイズとは、要するに、同一の基準温度Ｔを同一の素子によりある時間を空けて読み取った場合に、該素子の動作環境（温度，バイアス電圧等）の変動により僅かではあるが異なる温度Ｔ±αが検出される現象を言う。ｉ素子のある時点におけるスキャン（ｊ）方向の各サンプルデータＳＤ（ｊ）には様々なタイプの瞬時ノイズ成分が含まれるため、従来の図２１（Ｂ）のＤＣ演算部１４では、これらの平均値をとることにより、素子毎に瞬時ノイズ成分の相殺されたＤＣレベルＳａ（ｉ）を得ている。そして、ｉ素子の今回のＤＣレベル（平均値）をＳａ（ｉ）、かつ同一温度を読み取った前回のＤＣレベル（平均値）をＳａ（ｉ）´とすると、今回のｉ素子のＤＣノイズレベルＤＣ（ｉ）＝｜Ｓａ（ｉ）−Ｓａ（ｉ）´｜となる。
【００８８】
しかるに、基準熱源６０における前回と今回の基準温度Ｔそのものが完全に同一とは限らない。実際上、板面温度には微妙なむら（揺らぎ）が存在し、もしｉ素子に対する基準温度そのものに△Ｔの変動があると、これがそのままｉ素子のＤＣノイズレベルとなって表れるため、不都合であった。
図１０はこれを改善する場合のＤＣ演算部１４の構成を示す。
【００８９】
ＲＡＭ１からなる回路は、ある時点における均一温度Ｔの基準熱源６０の撮像データに基づき、素子毎の平均値Ｓａ（ｉ）を求め、これらを保持する。その後、これらをＲＡＭ２に転送し、前回のＤＣレベルＳａ（ｉ）´とする。またＲＡＭ１からなる回路は、続く他の時点における均一温度Ｔ（前回と同一でなくても良い）の基準熱源６０の撮像データに基づき、素子毎の平均値Ｓａ（ｉ）を求め、これらを保持する。これらは今回のＤＣレベルＳａ（ｉ）とする。
【００９０】
また、欠陥素子の抽出に先立ち、ＲＡＭ２の前回の素子毎のＤＣレベルＳａ（ｉ）´に基づき前回の全素子の平均値Ｓａａ´を求め、これをレジスタＲＥＧ２に格納する。またＲＡＭ１の今回の素子毎のＤＣレベルＳａ（ｉ）に基づき今回の全素子の平均値Ｓａａを求め、これをレジスタＲＥＧ１に格納する。
そして、欠陥素子抽出の際には、今回の各素子のＤＣノイズレベルＤＣ（ｉ）を、
ＤＣ（ｉ）＝｜Ｓａ（ｉ）−Ｓａａ−｛Ｓａ（ｉ）´−Ｓａａ´｝｜
により求める。なお、符号は意味をなさないので、絶対値を扱う。
【００９１】
上式を変形すると、
ＤＣ（ｉ）＝｜Ｓａ（ｉ）−Ｓａ（ｉ）´−｛Ｓａａ−Ｓａａ´｝｜
となる。上式右辺の前半の項｛Ｓａ（ｉ）−Ｓａ（ｉ）´｝は従来の（３）式のＤＣ演算と同一である。従って、ｉ素子に対する基準温度Ｔそのものに△Ｔの変動があると、これがそのままｉ素子のＤＣノイズレベルとなって表れる。
【００９２】
しかし、本実施の形態では上式右辺の後半の項｛Ｓａａ−Ｓａａ´｝が存在する。ここで、今回の全素子平均値Ｓａａは、言わば今回の全板面温度の平均値であり、各素子の検出感度に変動があっても素子全体としてはこれらの変動成分が相殺される結果、今回の基準熱源設定温度を正確に表すものと言える。同様にして、前回の全素子平均値Ｓａａ´は前回の基準熱源設定温度を正確に表している。従って、もし前回と今回の基準熱源温度に差があると、｛Ｓａａ−Ｓａａ´｝の項からも該差に相当する温度成分△Ｔ´が表れる。この差分△Ｔ´はｉ素子についての差分△Ｔに極めて近い。従って、ｉ素子についてのＤＣノイズレベルＤＣ（ｉ）からは基準熱源６０の温度差に相当する成分△Ｔが除去され、より正確なＤＣノイズレベルを検出できる。
【００９３】
図１１は図１０のＤＣ演算部１４のタイミングチャートである。
図１１（Ａ）は前回のＤＣレベル検出処理を示している。この例の基準熱源６０の設定温度は低く、全素子平均値Ｓａａ´として２０．１℃が検出されている。ある素子ｉ＝８に着目すると、この時の該素子の感度はたまたま低かったため、Ｓａ（８）´−Ｓａａ´として−△Ｔ（８）´が求められる。該−△Ｔ（８）´は基準熱源設定温度Ｓａａ´からの正味の変動分であり、もはやこの時の基準熱源設定温度Ｓａａ´とは関係無くなる。
【００９４】
１１（Ｂ）は今回のＤＣレベル検出処理を示している。この例の基準熱源６０の設定温度は高く、全素子平均値Ｓａａとして２４．９℃が検出されている。またこの時の素子ｉ＝８の感度はたまたま高かったため、この時のＳａ（８）−Ｓａａとして＋△Ｔ（８）が求められる。該△Ｔ（８）は基準熱源設定温度Ｓａａからの正味の変動分であり、もはやこの時の基準熱源設定温度Ｓａａとは関係無くなる。
【００９５】
図１１（Ｃ）は欠陥画素抽出時の閾値判定処理を示している。
素子ｉ＝８については、上記図１１（Ａ），（Ｂ）の各正味の変動分△Ｔ（８）´，△Ｔ（８）が加わって比較的大きなＤＣノイズレベルＤＣ（８）となっている。これは素子ｉ＝８の検出感度が−△Ｔ（８）´から＋△Ｔ（８）まで比較的大きく変動したことを忠実に表している。従って、素子ｉ＝８はＤＣ（８）＞ＤＣＴＨにより、欠陥素子と判定される。
【００９６】
かくして、本第７の実施の形態によれば、基準熱源６０の設定温度（又は温度誤差）によらず常に正確なＤＣノイズレベルを検出できる。
図１２は第８の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、Ｐ−Ｐノイズレベル検出の改良に関する。
図において、１３Ａは本第８の実施の形態によるＰ−Ｐ演算部、１３ａは各ｉ素子の画素データＳ（ｊ）につき最大値のものから順にｐ個（図は３個）までの画素データを抽出する最大値グループ検出部、１３ｂは最小値のものから順にｑ個（図は３個）までの画素データを抽出する最小値グループ検出部である。
【００９７】
均一レベルの基準熱源６０を撮像した際の、あるｉ素子についてのｊ個の画素データＳＤのＰ−Ｐノイズレベル検出演算をする場合を説明する。
最大値グループ検出部１３ａにおいて、ＣＭＰ１は入力の画素データＳＤとＲＡＭ１の記憶データＲ１（最初は最小値０）とを比較し、ＳＤ＞Ｒ１の場合はＲＡＭ１の書込イネーブル信号ＷＥ１＝１を出力し、該入力の画素データＳＤをＲＡＭ１のｉ素子の書込番地（＝前記記憶データＲ１の記憶番地）に上書きする。またＳＤ≦Ｒ１の場合はＷＥ１＝０を出力し、ＲＡＭ１へのデータ書込を行わない。即ち、このＲＡＭ１に係る回路は入力のｊ個の画素データ系列中から無条件で最大のものを検出する最大値検出回路である。
【００９８】
ＲＡＭ２に係る回路も、基本的には最大値検出回路である。但し、ＲＡＭ２のデータラインにはセレクタＳＥＬ１が設けられており、ＲＡＭ２に書き込まれるデータには一定の条件が付く。即ち、ＣＭＰ２がＳＤ＞Ｒ２を検出した時に、同時にＣＭＰ１がＳＤ＞Ｒ１を検出している場合は、その時のＲＡＭ１の記憶データＲ１（即ち、それまでの画素データ系列中で最大であった画素データＲ１）をＲＡＭ２に書き込み、またＣＭＰ１がＳＤ≦Ｒ１を検出している場合は、その時の入力の画素データＳＤ（即ち、それまで最大であった画素データＲ１は越えないが、ＲＡＭ２の記憶データＲ２よりは大きい画素データ）をＲＡＭ２に書き込む。ＲＡＭ３に係る回路も同様である。
【００９９】
従って、最大値グループ検出部１３ａにｊ個の画素データ系列が入力した時点では、ＲＡＭ１〜ＲＡＭ３に最大から下方に３番目（一般にはｐ番目）までの画素データが記憶される。
最小値グループ検出部１３ｂにおいて、ＣＭＰ４は入力の画素データＳＤとＲＡＭ４の記憶データＲ４（最初は最大値ＦＦ）とを比較し、ＳＤ＜Ｒ４の場合はＲＡＭ４の書込イネーブル信号ＷＥ４＝１を出力し、該入力の画素データＳＤをＲＡＭ４のｉ素子の書込番地（＝前記記憶データＲ４の記憶番地）に上書きする。またＳＤ≧Ｒ４の場合はＷＥ４＝０を出力し、ＲＡＭ４へのデータ書込を行わない。即ち、このＲＡＭ４に係る回路は入力のｊ個の画素データ系列中から無条件で最小のものを検出する最小値検出回路である。また上記同様にしてＲＡＭ５，ＲＡＭ６からなる回路は条件付きの最小値検出回路である。従って、最小値グループ検出部１３ｂにｊ個の画素データ系列が入力した時点では、ＲＡＭ４〜ＲＡＭ６には最小から順に３番目（一般にはｑ番目）までの画素データが記憶される。
【０１００】
セレクタＳＥＬ３，ＳＥＬ６は外部の選択信号ＳＷに従い最大値グループの画素データＲ１〜Ｒ３と最小値グループの画素データＲ４〜Ｒ６との中ら任意組み合わせの一対の画素データを選択する。例えば画素データＲ２とＲ５（又はＲ３とＲ６）を選択する。これは、一般的にピークノイズを含む可能性の高い画素データＲ１とボトムノイズを含む可能性の高い画素データＲ４とをＰ−Ｐノイズレベル評価の対象から除外する選択である。
【０１０１】
欠陥素子抽出時には、素子毎にＰ−ＰノイズレベルＰ（ｉ）＝｜Ｒ２（ｉ）−Ｒ５（ｉ）｜が求められ、欠陥素子判定に使用される。なお、予め求めたこれらのＰ−ＰノイズレベルＰ（ｉ）そのものをＲＡＭに記憶しておいても良い。
図１３は第９の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、Ｐ−Ｐノイズレベル検出の他の改良に関する。
【０１０２】
図において、１３Ｂは本第９の実施の形態によるＰ−Ｐ演算部、１３ｃは最大値グループ検出部、１３ｄは最小値グループ検出部である。
ここでは、最大値グループの画素データＲ１〜Ｒ３と、最小値グループの画素データＲ４〜Ｒ６とが、夫々平均部で平均化される。従って、平均化後の最大値及び最小値からは瞬時的なノイズ成分が除去（又は軽減）されており、正確なＰ−Ｐノイズ検出レベルＰ（ｉ）を提供できる。
【０１０３】
図１４，図１５は第１０の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１），（２）で、欠陥素子の画素データをその上下の画素データの平均値で置換する場合を示している。
図１４（Ａ）において、３１は欠陥画素補間部である。
目標物５０の撮像時には、各列（素子配列方向）の撮像データＳＤ（ｉ）が書込カウンタ７の書込アドレスＷＡに従って画像メモリ６に順次書き込まれる。また書込カウンタ７よりも所定位相遅れた読出カウンタ８の読出アドレスＲＡに従って画像メモリ６の記憶データＭＤ（ｉ）が順に読み出され、セレクタＳＥＬの端子０側に入力する。レジスタＲＥＧは各読出データＭＤ（ｉ）を画素クロックＧＣＫによりラッチして１画素分遅延させる。加算器はメモリ６の読出データＭＤ（ｉ）とその遅延画素データＭＤ（ｉ）´とを加算し、得られた加算出力を１／２（１ビット下方にシフト）してセレクタＳＥＬの端子１側に入力する。
【０１０４】
一方、コンパレータＣＭＰ１５〜１７は読出カウンタ８の読出アドレスＲＡに同期してｉ素子のノイズレベルδ（ｉ），Ｐ（ｉ），ＤＣ（ｉ）を夫々評価し、欠陥素子か否かを判定している。ｉ素子が欠陥素子と判定されない場合は、置換イネーブル信号ＳＥ＝０（即ち、読出アドレスＲＡへの加算値α＝０）であり、読出アドレスＲＡは変更されない。またセレクタＳＥＬはＳＥ＝０により端子０側の読出データＭＤ（ｉ）を選択する。
【０１０５】
また、ｉ素子が何れかのノイズレベルに関して欠陥素子と判定された場合は、置換イネーブル信号ＳＥ＝１（即ち、読出アドレスＲＡへの加算値α＝次画素データＭＤ（ｉ＋１）へのオフセットアドレス）であり、読出アドレスＲＡは次画素データの読出アドレスに変更される。またセレクタＳＥＬはＳＥ＝１により端子１側の読出データＭＤ（ｉ）´を選択する。
【０１０６】
図１４（Ｂ）に欠陥画素補間部の動作タイミングチャートを示す。
例えば素子ｉ＝４が欠陥素子と判定されると、該タイミングでは、置換イネーブル信号ＳＥ＝１により、記憶データＭＤ（４）の内容Ｇ４の代わりに、記憶データＭＤ（５）の内容Ｇ５が読み出される。一方、ＲＥＧは１画素前の記憶データＭＤ（３）の内容Ｇ３を保持しており、これらの平均値（Ｇ３＋Ｇ５）／２が形成される。そしてセレクタＳＥＬはＳＥ＝１により端子１側を選択しており、欠陥素子ｉ＝４の置換画素データとして画素データ（Ｇ３＋Ｇ５）／２が出力される。
【０１０７】
図１５は一例の表示画像を説明する図である。
図１５（Ａ）は従来と同様の欠陥画素置換の場合を示している。モニタ８０には表面温度が均一なピラミッド状の目標物が表示され、例えば低温の背景は黒色で、高温の目標物は白色で夫々表示されている。ここではｉ＝８，１４の各素子が欠陥と判定され、表示１行分の欠陥画素データＲＤ（８）は下置換され、かつ表示１行分の欠陥画素データＲＤ（１４）は上置換されている。このため、形状面から見るとピラミッド肩部の傾斜の滑らかさが失われている。
【０１０８】
図１５（Ｂ）は本第１０の実施の形態による欠陥画素置換（補間）の場合を示している。ここでは、表示１行分の欠陥画素データＲＤ（８）は上下の画素データＲＤ（７），ＲＤ（９）の平均値で置換（補間）され、また表示１行分の欠陥画素データＲＤ（１４）は上下の画素データＲＤ（１３），ＲＤ（１５）の平均値で置換（補間）されている。従って、置換部分の画素が違和感なく表示され、ピラミッド肩部の傾斜も滑らかに見える。
【０１０９】
図１６は第１１の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図で、目標物の撮像データ中から基準熱源を撮像したのと等価な部分の撮像データ（基準となる画像の読取データ）を抽出してメモリに蓄積し、これらを欠陥素子判定時に利用する場合を示している。
図において、９３Ａは基準データ抽出部、３２は均一データ判定部、３３は素子配列方向の１列分の画素データＳＤを記憶（遅延）するためのＲＡＭ、３４Ａは基準となる画素データ（基準データ）の書込制御部、３５は基準データを蓄積するＲＡＭ、３６は基準データの読出制御部、３７Ａは基準データの抽出制御部である。
【０１１０】
目標物５０の撮像時において、抽出制御部３７Ａは各列の読取開始に同期してリセット信号Ｒ１を出力し、フリップフロップＦＦ１をリセットする。その後、１列分の撮像データＳＤ（ｉ）が入力され、これらはＲＡＭ３３に一時的に記憶される。一方、これらの撮像データＳＤ（ｉ）は同時に均一データ判定部３２にも入力し、１列分の振幅が所定範囲内にあるか否かを検査される。
【０１１１】
具体的に言うと、レジスタＲＥＧ１よりなる回路は撮像データ系列中の最大の画素データＲ１を検出・保持し、またＲＥＧ２よりなる回路は最小の画素データＲ２を検出・保持する。そして、加算器（＋）によりＰ−ＰノイズレベルＰ＝Ｒ１−Ｒ２が求められ、コンパレータＣＭＰ３は該ノイズレベルＰと所定閾値ＬＴＨとを比較することにより、Ｐ＞ＬＴＨの場合はＦＦ１をセットする。またＰ≦ＬＴＨの場合はＦＦ１をセットしない。
【０１１２】
抽出制御部３７Ａは１列分の撮像データが入力した時点でＦＦ１の内容を調べ、オーバ検出信号ＯＶ＝１の時は素子配列方向に均一なデータ列が検出されないので、そのまま次の列の均一データ列判定処理に進む。またオーバ検出信号ＯＶ＝０の時は均一なデータ列が検出されたので、書込制御部３４Ａを付勢し、次の列の均一データ列判定処理に進む。この区間に、書込制御部３４ＡはＲＡＭ３３の記憶（遅延）データをＲＡＭ３５に蓄積する。
【０１１３】
こうして、ある目標物の１スキャンにつき例えばｊ＝３，４，８の列で基準となる画素データ列が抽出される。目標物には均一温度の壁や背景等が含まれるので基準データを取得できる機会も少なくない。
挿入図（ａ）において、ｊ＝３，４の各列では基準となる画素データ列が抽出され、ＲＡＭ３５に格納される。これらは、たまたま同一の平均レベル（撮像温度Ｔ１）に属しており、好ましくはＲＡＭ３５の同一温度グループの格納領域に格納される。書込制御部３４Ａは画素データ列の平均を求めることで、温度別の書込制御が可能である。一方、ｊ＝８の画素データ列は異なる平均レベル（撮像温度Ｔ２）に属しており、ＲＡＭ３５の他の温度グループの格納領域に格納される。しかし、ｊ＝１００，２００の様な画素データ列は抽出されない。
【０１１４】
こうして均一データ列の抽出・格納を継続し、１又は２以上のスキャンにつき同一温度Ｔ１についての複数の画素データ列が抽出されれば、これらに基づき、上記基準熱源６０を撮像した場合と同様にして素子毎のＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣの各ノイズレベルを有効に求められる。
かかる基準データ抽出部９３Ａを備える装置では、該装置の電源投入時には基準熱源６０を撮像して、装置の初期設定（校正）が行われる。その後は、目標物５０の撮像データから上記基準となる撮像データが適宜に抽出され、ＲＡＭ３５に蓄積・格納される。そして、定期的に又は表示画質が劣化した時等に、ＲＡＭ３５の基準データを利用してＲＭＳ，Ｐ−Ｐ，ＤＣ等の各ノイズレベルを再演算する。読出制御部３６はＲＡＭ３５からノイズレベル検出に必要な記憶データ列を読み出し、ノイズレベル演算部１２〜１４等に提供する。
【０１１５】
今、ある素子ｉ＝３に着目すると、電源投入時の判定では各ノイズレベルを満足していたが、その後の目標物５０の撮像時には例えばＲＭＳノイズレベルが増加している場合がある。素子ｉ＝３に関するこのような状態の画素データはＲＡＭ３５に既に蓄積・格納されており、ある時点で各ノイズレベルの再演算を行うと、素子ｉ＝３についてはＲＭＳノイズの観点から欠陥素子と判定され、以後は画素置換が行われることになる。一方、初期には欠陥素子と判定されたが、今回は欠陥素子とは判定されない様な素子も存在し得る。
【０１１６】
こうして、目標物５０の撮像途中でわざわざ基準熱源６０を撮像するまでもなく、装置の撮像特性は定期的又は適宜に再校正され、モニタ８０には常に良質のモニタ画像が得られる。
図１７，図１８は第１２の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１），（２）で、目標物の撮像データ中から基準となる画像の読取データを様々な角度で抽出する場合を示している。
【０１１７】
図１７において、３８は１画面分の撮像データＳＤを記憶可能なフレームメモリ（ＦＭ）、３９は書込カウンタ（ＷＣ）、４０は画素データの読出パターンを発生する読出パターン発生部（ＲＰＧ）、４１は前記読出パターンに従う読出アドレスを発生する読出アドレス発生部、４２は読出データ列の平均値を求める平均部である。
【０１１８】
目標物５０の１画面分の撮像データＳＤがフレームメモリ３８に格納される。抽出制御部３７Ｂはフレームメモリ３８の各列（但し、斜めの列もある）の記憶データの読出開始に同期してリセット信号Ｒ１を出力し、ＦＦ１をリセットする。その後、フレームメモリ３８より１列分の撮像データＳＤ（ｉ）が読み出される。
【０１１９】
図１８はフレームメモリ３８の幾つかの読出パターンを示している。
図１８（Ａ）は記憶データを素子配列方向に読み出す場合を示しており、この読出パターンを▲１▼とする。パターン▲１▼によるデータ読出はフレームメモリ３８の全記憶データについて行われ、振幅の均一なデータ列が検出された場合はそのデータ系列がＲＡＭ３５に格納される。
【０１２０】
図１８（Ｂ）は記憶データを素子配列方向から角度θ1 の傾きで読み出す場合を示しており、この読出パターンを▲２▼とする。読出パターン▲２▼による読出も可能な範囲の全記憶データについて行われ、均一なデータ列が検出された場合はそのデータ系列がＲＡＭ３５に格納される。角度θが大きくなるにつれて読み出せる列の本数も減少する。
【０１２１】
以下、同様にして進み、図１８（Ｃ）は記憶データを素子配列方向から角度θ7 の傾きで読み出す場合を示しており、この読出パターンを▲８▼とする。こうして、図示の例では撮像１画面につきθ＝０〜４５°、更にはθが撮像画面の対角線の角度と一致するまで、有用なデータを検索し、抽出できる。θがこの角度を越えると、素子ｉ＝１又はｍの側の抽出データが欠けるので、ここではこの範囲の抽出を行わない。
【０１２２】
図１７に戻り、この様な読出パターンの指定は抽出制御部３７Ｂにより行われ、読出パターン発生部４０はパターンコード信号ＰＣに対応する読出パターン信号ＲＰＴを発生する。読出パターン発生部４０は、図示しないが、フレームメモリ３８の行番号を計数するｉカウンタと、列番号を計数するｊカウンタとを備え、例えば読出パターン▲１▼の場合はｊ＝１に固定してｉ＝１〜ｍまでをカウントアップする。次にｊ＝２に固定してｉ＝１〜ｍまでをカウントアップする。これをｊ＝ｍまで行う。
【０１２３】
また読出パターン▲２▼の場合は、まずｉ＝１〜ｍまでカウントアップする間に、ｊは１から始まり、かつ２以上の所定値まで略均等なペースでカウントアップする。この様な回路はビットマップ方式のグラフィックディスプレイにおける任意角度の直線ベクトルを発生する回路と良く似ている。次の回ではｉ＝１〜ｍまでカウントアップする間に、ｊは２から始まり、かつ３以上の所定値まで略均等なペースでカウントアップする。これをｊの可能な範囲で行う。以下、同様である。そして、読出アドレス発生部４１は読出パターン発生部４０の各カウント出力ｉ，ｊをフレームメモリ３８の各対応する画素データの読出アドレスＲＡに変換する。
【０１２４】
なお、指定コードＰＣに対応する各読出パターンのカウント値ｉ，ｊ（又はＦＭ３８の読出アドレス）を予め変換データを記憶したＲＯＭで発生しても良い。フレームメモリ３８の読出データＲＤは均一データ判定部３２で１列分の振幅の差Ｐが所定範囲内にあるか否かを検査される。Ｐ＞ＬＴＨの時はＦＦ１がセットされ、これにより抽出制御部３７Ｂはその列の処理を直ちに中止し、リセット信号Ｒ１を出力して次の列の読出制御を開始する。意味の無い列の判定は中断し、処理を速める。１列分のデータ読出を終了した時点でＯＶ＝０の時は書込制御部３４Ｂのデータ書込制御を付勢する。
【０１２５】
一方、ＲＡＭ３３はＦＭ３８の上記１列分の読出データを記憶（遅延）している。データ読出列の角度θが増すと、ＦＭ３８の読出データ数＞ｍとなる場合があるので、ＲＡＭ３３はｋ（＞ｍ）個分の記憶容量を有する。
また平均部４２はｋ個分の読出データの平均値を求める。平均値は全素子の平均値であるから、ある素子の感度が劣化していても、基準となる画像の正確な温度を指している。書込制御部３４Ｂは、平均部４２の平均値出力に基づきＲＡＭ３３のデータ系列を対応する温度グループの書込エリアに格納する。同一のｉ素子につき複数データが読み出された時は、書込制御部３４Ｂはこれらの平均値をＲＡＭ３５に格納する。こうして、いかなる読出パターンでも各素子につき１個の画素データが抽出される。こうして、ＲＡＭ３５に蓄積された基準データは欠陥素子抽出の際に利用される。
【０１２６】
なお、上記の抽出パターンは一例を示すもので、例えばθ＝９０°とするとｉ素子について均一なｊ個の基準となるデータを抽出できる。
また、上記各実施の形態は赤外線撮像装置への適用例を述べたが、本発明は通常光，超音波，Ｘ線等を利用したこの種の撮像装置にも適用できる。
【０１２７】
また、上記各実施の形態ではハードウェア構成による解決手段を中心に述べたが、本発明はＲＩＳＣ，ＤＳＰや汎用のＣＰＵ等を利用したソフトウェア処理を中心に実現しても良い。
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で、各部の構成、制御、及びこれらの組合せの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【０１２８】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、表示画像の感度が改善され、かつ欠陥画素置換のための最適の閾値設定が容易で、好ましくは基準画像（熱）源の使用頻度を大幅に軽減できる。従って、この種の装置の性能向上、小型化、コスト低減化に寄与する所が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態による赤外線撮像装置の概略構成を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図３】第２の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１）である。
【図４】第２の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（２）である。
【図５】第３の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図６】第４の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図７】第５の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図８】第６の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１）である。
【図９】第６の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（２）である。
【図１０】第７の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１）である。
【図１１】第７の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（２）である。
【図１２】第８の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図１３】第９の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図１４】第１０の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１）である。
【図１５】第１０の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（２）である。
【図１６】第１１の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図である。
【図１７】第１２の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（１）である。
【図１８】第１２の実施の形態による赤外線撮像装置を説明する図（２）である。
【図１９】従来技術を説明する図（１）である。
【図２０】従来技術を説明する図（２）である。
【図２１】従来技術を説明する図（３）である。
【図２２】従来技術を説明する図（４）である。
【図２３】従来技術を説明する図（５）である。
【符号の説明】
１  ポリゴンミラー
２  結像レンズ
３  アレー検知素子
４  プリアンプ（ＰＡ）
５  Ａ／Ｄ変換部
６  画像メモリ
７  書込カウンタ（ＷＣ）
８  読出カウンタ（ＲＣ）
９  感度補正部
１０  表示レベル／ゲイン調整部
１１  Ｄ／Ａ変換部
１２  ＲＭＳ演算部
１３  Ｐ−Ｐ演算部
１４  ＤＣ演算部
１５〜１７  コンパレータ（ＣＭＰ）
１８  ＯＲゲート回路
１９  ＲＡＭ
２０  加算器（＋）
２１  第１の感度判定部▲１▼
２２  第２の感度判定部▲２▼
２３，２４  閾値制御部
２４Ａ  最大ノイズ種検出部
２５〜２７  平均値算出部
２８〜３０  乗算器（×）
３１  欠陥画素補間部
３２  均一データ判定部
３３  遅延ＲＡＭ
３４  書込制御部
３５  蓄積ＲＡＭ
３６  読出制御部
３７  抽出制御部
３８  フレームメモリ（ＦＭ）
３９  書込カウンタ（ＷＣ）
４０  読出パターン発生部（ＲＰＧ）
４１  読出アドレス発生部
４２  平均部
５０  目標物（目標物空間）
６０  基準熱源
７０  赤外線撮像装置
７１  主制御部
７２  置換制御部
８０  モニタ
９０  赤外線撮像装置
９１  主制御部
９２  欠陥画素抽出・置換制御部
９３  基準データ抽出部
ＤＥＣ  デコーダ
ＲＡＭ  ランダムアクセスメモリ
ＣＭＰ  コンパレータ
ＣＴＲ  カウンタ
ＲＥＧ  レジスタ
ＳＥＬ  データセレクタ
ＴＧ  タイミイング発生部
＋  加算器
×  乗算器
【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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【図２２】
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【図２３】
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