(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体表面で反射された可視光を三原色に分光し、各色の光のエネルギーを電気信号として蓄積した後、画像処理を施すことによって前記三原色の強度分布を取得する強度分布取得装置と、同強度分布取得装置で取得した前記三原色の強度分布を各画素毎の配列データとして読込んだ後、この配列データを、前記三原色の強度分布のうち画面の中央部となるデータのみを格納した配列データとして、この配列データから緑色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布と赤色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布との差を求めて差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって人体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置とを具備することを特徴とする温度分布計測システム。
【請求項２】
前記温度分布計測装置は、前記配列データのうち、所定条件を満足しない画素のデータを所定のデータに書き換えることを特徴とする請求項１に記載の温度分布計測システム。
【請求項３】
人体表面で反射された可視光は、人体表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の温度分布計測システム。
【請求項４】
人体表面で反射された可視光の三原色の強度分布を各画素毎の配列データとして読込んだ後、この配列データを、前記三原色の強度分布のうち画面の中央部となるデータのみを格納した配列データとして、この配列データから緑色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布と赤色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布との差を求めて差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって人体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置。
【請求項５】
前記配列データのうち、所定条件を満足しない画素のデータを所定のデータに書き換えることを特徴とする請求項４に記載の温度分布計測装置。
【請求項６】
人体表面で反射された可視光は、人体表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものであることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の温度分布計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度分布計測システム、温度分布計測装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、物体の表面の温度分布を測定する装置としては、InSb（インジウムアンチモン）等の複数の赤外線検出素子を２次元に配列した赤外線センサを用いて物体の表面から放出される赤外線の強度分布（エネルギー分布）を計測し、その赤外線の強度分布を相対的に複数段階に区分けして熱画像を生成する赤外線熱画像装置（サーモグラフィ装置）が一般的に広く使われている。
【０００３】
かかる赤外線熱画像装置は、物体の表面から放出される赤外線のエネルギーがその物体の表面温度と一定の関係を有していることに着目して、物体の表面から放出される赤外線のエネルギー分布を物体表面の温度分布に変換するものであり、物体の表面から放出される赤外線のエネルギー分布を取得する赤外線撮影部と、同赤外線撮影部によって得られた赤外線のエネルギー分布を物体表面の温度分布に変換する熱画像生成部とから構成していた。
【０００４】
そして、赤外線撮像部は、主に、赤外光のみを透過させる赤外線バンドパスフィルターと光学レンズと赤外線センサとを有する特殊な構成の装置であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の赤外線熱画像装置にあっては、物体の表面から放出される赤外線のエネルギー分布を計測するものであったため、被測定物である物体や赤外線熱画像装置の赤外線撮影部が置かれる環境によっては、周囲の壁や機器類、さらには赤外線撮影部自体を構成する筐体やレンズから放出される赤外線の影響を直接的に受けることになるので、所定の環境下で計測を行わなければ正確に物体表面の温度分布を計測することができず、所定の環境を維持し得る計測ルームといった大掛かりな設備投資を要するとともに、赤外線熱画像装置の取扱いに熟練を要するものであった。
【０００６】
また、いかに被測定物である物体や赤外線熱画像装置の赤外線撮影部を置く環境を好適なものにしても、赤外線撮影部自体を構成する筐体やレンズから放出される赤外線の影響を直接的に受けるために、これらから放出される赤外線による影響を除去するための処理が必要となり、赤外線熱画像装置の熱画像生成部の構造が複雑なものとなってしまい、赤外線熱画像装置のコストが増大していた。
【０００７】
さらには、赤外線熱画像装置の赤外線撮像部が汎用性のない特殊な装置であったため、これによっても、赤外線熱画像装置のコストが増大していた。
【０００８】
そこで、本発明では、特殊な赤外光を利用するのではなく、通常の可視光を利用することによって、安価で簡便な装置で物体表面の温度分布を計測することができるようにした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明では、人体表面で反射された可視光を三原色に分光し、各色の光のエネルギーを電気信号として蓄積した後、画像処理を施すことによって前記三原色の強度分布を取得する強度分布取得装置と、同強度分布取得装置で取得した前記三原色の強度分布を各画素毎の配列データとして読込んだ後、この配列データを、前記三原色の強度分布のうち画面の中央部となるデータのみを格納した配列データとして、この配列データから緑色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布と赤色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布との差を求めて差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって人体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置とを具備することを特徴とする温度分布計測システムを提供するものである。
【００１０】
また、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を取得する強度分布取得装置と、同強度分布取得手段で取得した対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測する温度分布計測装置とを具備することを特徴とする温度分布計測システムを提供するものである。
【００１１】
また、物体の表面で反射された可視光は、物体の表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものであることを特徴とする温度分布計測システムを提供するものである。
【００１２】
また、人体表面で反射された可視光の三原色の強度分布を各画素毎の配列データとして読込んだ後、この配列データを、前記三原色の強度分布のうち画面の中央部となるデータのみを格納した配列データとして、この配列データから緑色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布と赤色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布との差を求めて差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって人体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置を提供するものである。
【００１３】
また、物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測することを特徴とする温度分布計測装置を提供するものである。
【００１４】
また、物体の表面で反射された可視光は、物体の表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものであることを特徴とする温度分布計測装置を提供するものである。
【００１５】
また、物体の表面で反射された所定の色の可視光の強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体表面の温度分布を計測することを特徴とする温度分布計測方法を提供するものである。
【００１６】
また、物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測することを特徴とする温度分布計測方法を提供するものである。
【００１７】
また、物体の表面で反射された可視光は、物体の表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものであることを特徴とする温度分布計測方法を提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る温度分布計測システムは、物体の表面で反射された所定の色（例えば、赤色、緑色、青色の三原色）の可視光の強度分布を取得する強度分布取得装置と、同強度分布取得手段で取得した所定の色の可視光の強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置とから構成できる。
【００１９】
強度分布取得装置としては、汎用性のある市販のデジタルカメラを用いることができ、また、温度分布計測装置としては、汎用性のある市販のパーソナルコンピュータを用いることができる。
【００２０】
そして、強度分布取得装置で取得した物体の表面で反射された所定の色の可視光の強度分布を、温度分布計測装置によって相対的に複数段階に区分けすることで、物体の表面の温度分布を計測することができるものである。
【００２１】
本温度分布計測システムでは、物体表面から放出される特殊な赤外光を利用するのではなく、物体表面で反射される通常の可視光を利用している点に特徴があり、これにより、従来のような赤外光の強度分布を取得するための特殊な装置が必要なくなり、安価で簡単な装置で物体表面の温度分布を計測することができるのである。
【００２２】
特に、強度分布取得装置で得られた強度分布のうちから物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測した場合には、物体の表面の凹凸や光の反射率の相違による温度分布の誤差をなくすことができ、温度分布の精度を向上させることができる。
【００２３】
すなわち、物体の表面に凹凸がある場合や、物体の表面が部分的に光の反射率が異なる場合も有り得るが、その場合には、対象光の強度分布だけでなく基準光の強度分布も影響を受け、両方の強度分布が同様に変化することになるため、それらの差を求めることによって、それぞれの強度分布が受ける影響を相殺することになるからである。
【００２４】
また、物体の表面で反射された可視光として、物体の表面に向けて放射した所定の可視光（例えば、ストロボ光）を反射したものを用いた場合には、太陽光や蛍光灯の光といった外部光の影響をストロボ光等の所定の可視光で打ち消すことができ、従来のように特別の計測ルームで計測せずに、普通の室内や屋外で通常通りに撮影するだけでよく、大掛かりな設備投資の必要がなくなり、安価で簡便なものとすることができる。
【００２５】
【実施例】
以下に、本発明の具体的な実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
本発明に係る温度分布計測システム１は、図１及び図２に示すように、デジタルカメラからなる強度分布取得装置２とパーソナルコンピュータからなる温度分布計測装置３とによって構成している。これら強度分布取得装置２と温度分布計測装置３とはデータの送受信ができるように接続されており、その接続方法は、ＵＳＢやｉＬＩＮＫ等の所定規格の接続コードを介して接続される場合やメモリーカードやディスク等の所定規格の記憶媒体を介して接続される場合がある。
【００２７】
尚、本実施例では、本温度分布計測システム１の医療分野での利用例として、人体の背中の肩こりや筋肉痛の患部を特定するために使用される背中の温度分布計測に本温度分布計測システム１を用いた場合について説明するが、本発明は人体の背中の温度分布計測に限られることなく、様々な物体の表面の温度分布を計測することができるものである。
【００２８】
強度分布取得装置２は、被測定対象物である物体４の表面で反射された所定の色の可視光の強度分布を取得するものであり、本実施例では、図２に示すように、物体４の表面を撮影する撮影装置５と物体４に向けて光を放射する照明装置６とから構成している。
【００２９】
代表的なものとして、撮影装置５は、汎用性のある市販のデジタルカメラ本体を利用することができ、また、照明装置６は、デジタルカメラに内蔵又は外付けしたフラッシュを利用することができる。
【００３０】
すなわち、デジタルカメラでは、被測定対象物に相当する被写体の表面で反射された全ての色の可視光を三原色に分光し、各色の強度をＣＣＤに蓄積し、画像処理を施すことによって三原色の強度分布を２次元マトリックス状の電子データとし、さらにその電子データをＪＰＥＧ等の所定規格の電子ファイルに変換して内部のメモリーや外部の記憶媒体に記憶しているため、かかる電子ファイルから２次元マトリックス状の電子データを復元することによって、三原色の強度分布を得ることができ、さらに、これら三原色の強度分布から任意の色の強度分布を算出することができるのである。
【００３１】
尚、強度分布取得装置２としては、市販のデジタルカメラに限られず、物体４を撮影するための光学系（レンズ）と、同光学系で結像した光のエネルギーを画素毎に電気信号として蓄積するＣＣＤ等の撮像素子と、同撮像素子に蓄積された電気信号から画像処理を施す処理回路と、同処理回路で画像処理された画像データを記憶する内外記憶装置とを具備するものであればよい。
【００３２】
そして、強度分布取得装置２で取得される強度分布７としては、図３に模式的に示すように、横６４０ピクセル、縦４８０ピクセルの合計３０７２００画素の赤色、緑色、青色（可視光の３原色）の各強度分布8,9,10である。
【００３３】
その際に、強度分布取得装置２の照明装置６を用いた場合には、照明装置６から放射された光のうち物体４の表面で反射された可視光が強度分布取得装置２の撮影装置５に入光することになり、物体４の表面で反射された可視光の強度分布７としては、物体４の表面に向けて照明装置６から放射した光のうち物体４の表面で反射した可視光の強度分布であり、一方、強度分布取得装置２の照明装置６を用いなかった場合には、物体４の表面で反射された可視光の強度分布７としては、室外においては主に物体４の表面で反射された太陽光の強度分布であり、また、室内においては主に物体４の表面で反射された蛍光灯の光の強度分布となる。
【００３４】
すなわち、照明装置６を用いない場合には、物体４の表面を照らす光の種類が異なることから、その光の種類によって強度分布取得装置２で得られる強度分布７が影響を受けることになるが、照明装置６を用いることによって、物体４の表面を照らす光を同一のものとすることができ、強度分布取得装置２で得られる強度分布７が太陽光や蛍光灯の光等の外部光によって受ける影響をなくすことができる。
【００３５】
このようにして強度分布取得装置２で得られた強度分布７は、次に説明するように、温度分布計測装置３によって物体４の表面の温度分布に変換することができる。
【００３６】
温度分布計測装置３は、強度分布取得装置３で取得した所定の色の可視光の強度分布７を相対的に複数段階に区分けすることによって物体表面の温度分布を計測するものであり、本実施例では、図２に示すように、データの演算処理を行うデータ処理装置11と同データ処理装置11で処理したデータを熱画像として表示する表示装置12とから構成している。
【００３７】
代表的なものとして、データ処理装置11としては、汎用性のある市販のマイクロコンピュータ本体を利用することができ、また、表示装置12としては、マイクロコンピュータ本体に接続されたモニタを利用することができる。
【００３８】
データ処理装置11では、図４に示すフローチャートに従ってデータ処理を行い、強度分布を温度分布に変換する。
【００３９】
まず、データ処理装置11は、データ読込みサブルーチンＳ１を実行する。かかるデータ読込みサブルーチンＳ１では、強度分布取得装置２で得られた全ての強度分布７である各画素毎の強度分布8,9,10を配列データとして読み込む。具体的には、赤色の強度分布８をRED(x,y)、緑色の強度分布８をGREEN(x,y)、青色の強度分布８をBLUE(x,y)にそれぞれ格納する（図６参照）。ここで、xは横方向のピクセル数を表し（０≦ｘ＜６４０）、yは縦方向のピクセル数を表し（０≦ｙ＜４８０）、画面の左上を原点としている（図５参照）。尚、各データは、０から２５５の２５６段階の数値であり、例えば、全ての配列が０のときは白色を表し、全ての配列が２５５のときは黒色を表し、また、赤色の配列（RED)のみが２５５のときは赤色、緑色の配列(GREEN)のみが２５５のときは緑色、青色の配列(BLUE)のみが２５５のときは緑色をそれぞれ表している。
【００４０】
次に、データ処理装置11は、トリミングサブルーチンＳ２を実行する。かかるトリミングサブルーチンＳ２では、データ読込みサブルーチンＳ１で読込んだ全ての強度分布７のうちから不必要な部分のデータを取り除き、必要な部分のデータのみを配列データに格納している。これは、例えば人体の背中の温度分布を計測するために人体の背中を強度分布取得装置２（デジタルカメラ）で撮影した場合には、画面の中央部に人体の背中が撮影され、画面の左右側部には背景のみが撮影されることになり、この画面の左右側部に撮影された背景のデータは温度分布を計測する際には全く不必要なデータとなるので、画面の左右側部のデータを取り除き、温度分布を計測する際に必要となる画面の中央部のデータのみを取出し、その後の処理で使用するデータ数を削減して、データ処理の高速化を図るためである。具体的には、横方向の６４０ピクセルのデータのうちの中央の３６０ピクセル分のデータだけを配列データに読込むこととし、赤色の強度分布８のうち中央の強度分布をR(i,j)、緑色の強度分布８のうち中央の強度分布をG(i ,j)、青色の強度分布８のうち中央の強度分布をB(i,j)にそれぞれ格納する（図７参照）。ここで、iは横方向のピクセル数を表し（０≦ｉ＜３６０）、jは縦方向のピクセル数を表し（０≦j＜４８０）、画面の左上を原点としている（図５参照）。
【００４１】
次に、データ処理装置11は、フィルターサブルーチンＳ３を実行する。かかるフィルターサブルーチンＳ３では、所定条件を満足しない画素のデータを強制的に所定のデータに書き換えている。これは、最終的に温度分布を表示した際に有効なデータの近傍に無効なデータが表示されることによって生じる温度分布の見苦しさを除去するためである。具体的には、しきい値をＳとし、
Ｒ（ｉ、ｊ）−｛Ｇ（ｉ、ｊ）＋Ｂ（ｉ、ｊ）｝／２≦Ｓ
（０≦ｉ＜３６０、０≦j＜４８０）
となる画素には黒色のデータ、すなわちR(i,j)＝２５５、G(i,j)＝２５５、B(i,j)＝２５５に変換している（図８参照）。ここで、しきい値Ｓは、データ処理中に任意の数字をキーボードから入力できるようにして、適宜調整できるようにしている。
【００４２】
次に、データ処理装置11は、温度補正サブルーチンＳ４を実行する。かかる温度補正サーブルーチンＳ４では、物体４の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体４の表面の温度にかかわらず物体４の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体４の表面の温度に応じて物体４の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から差分強度分布を求めている。
【００４３】
具体的には、人体の背中の場合には、温度（体温）の増減に応じて人体表面で反射される赤色の強度が増減するのに対し、温度（体温）の増減にかかわらず人体の表面で反射される緑色の強度はほとんど変化しないといった性質を見出し、物体４の表面で反射された二色の可視光の強度分布として赤色の強度分布８と緑色の強度分布９とを用い、物体４の表面の温度にかかわらず物体４の表面で反射される光の強度が略一定である緑色の可視光を基準光とするとともに、物体４の表面の温度に応じて物体４の表面で反射される光の強度が増減する赤色の可視光を対象光として、差分強度分布を求めている。
【００４４】
すなわち、差分強度分布のデータを格納する配列をＳＡＢＵＮ（ｉ、ｊ）とし、
ＳＡＢＵＮ（ｉ、ｊ）＝Ｒ（ｉ、ｊ）−Ｇ（ｉ、ｊ）
（０≦ｉ＜３６０、０≦j＜４８０）
としている（図９参照）。
【００４５】
次に、データ処理装置11は、温度分布サブルーチンＳ５を実行する。かかる温度分布サブルーチンＳ５は、温度補正サブルーチンＳ４で得られた差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって温度分布にするものである。具体的には、差分強度分布（配列ＳＡＢＵＮ（ｉ、ｊ）、０≦ｉ＜３６０、０≦j＜４８０）を１６段階に区分けし、各段階毎に異なる色のデータに各画素を変換することによって温度分布（配列ＢＵＮＰＵ（ｉ、ｊ）、０≦ｉ＜３６０、０≦j＜４８０）としている（図１０参照）。その際に、感度定数をＫとして、差分強度分布のデータが感度定数Ｋ以上の画素を最も高温を示す赤色とし、差分強度分布のデータが感度定数Ｋから小さくなるにつれて赤色から黄色、さらには青色へと徐々に変化するようにしている。また、感度定数Ｋは、データ処理中に任意の数字をキーボードから入力できるようにして、適宜調整できるようにしている。
【００４６】
最後に、データ処理装置11は、表示サブルーチンＳ６を実行して、温度分布サブルーチンＳ５で得られた温度分布（配列ＢＵＮＰＵ（ｉ、ｊ）、０≦ｉ＜３６０、０≦j＜４８０）を表示装置12に表示する。
【００４７】
以上の方法によって、図11(a)に示すデジタルカメラで撮影した通常の画像から図12(b)に示す熱画像（温度分布）を得ることができる。
【００４８】
上記実施例では、データ処理装置11で行うデータ処理の途中で温度補正サブルーチンＳ４を実行して、温度補正を行っているが、かかる温度補正サブルーチンＳ４を実行せずに赤色の強度分布（配列Ｒ（ｉ、ｊ）、０≦ｉ＜３６０、０≦j＜４８０）を温度分布サブルーチンＳ５で複数段階に区分けすることによって、赤色の強度分布から直接的に温度分布を取得するようにしてもよい。
【００４９】
以上に説明した方法によれば、物体４の表面で反射された所定の色の可視光の強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体４の表面の温度分布を計測することができる。
【００５０】
この方法では、可視光を用いているために、従来のような赤外光の強度分布を取得するための特殊な装置が必要なく、安価で簡単な装置で物体表面の温度分布を計測することができる。
【００５１】
特に、物体４の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体４の表面の温度にかかわらず物体４の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体４の表面の温度に応じて物体４の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体４の表面の温度分布を計測した場合には、物体４の表面の凹凸や光の反射率の相違による温度分布の誤差をなくすことができ、温度分布の精度を向上させることができる。
【００５２】
すなわち、物体４の表面に凹凸がある場合や、物体４の表面が部分的に光の反射率が異なる場合も有り得るが、その場合には、対象光の強度分布だけでなく基準光の強度分布も影響を受け、両方の強度分布が同様に変化することになるため、それらの差を求めることによって、それぞれの強度分布が受ける影響を相殺することになるからである。
【００５３】
また、物体４の表面で反射された可視光として、物体４の表面に向けて放射した所定の可視光（例えば、ストロボ光）を反射したものを用いた場合には、太陽光や蛍光灯の光といった外部光の影響をストロボ光等の所定の可視光で打ち消すことができ、従来のように特別の計測ルームで計測せずに、普通の室内や屋外で通常通りに撮影するだけでよく、大掛かりな設備投資の必要がなくなり、安価で簡便なものとすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５５】
すなわち、請求項１に係る本発明では、人体表面で反射された可視光を三原色に分光し、各色の光のエネルギーを電気信号として蓄積した後、画像処理を施すことによって前記三原色の強度分布を取得する強度分布取得装置と、同強度分布取得装置で取得した前記三原色の強度分布を各画素毎の配列データとして読込んだ後、この配列データを、前記三原色の強度分布のうち画面の中央部となるデータのみを格納した配列データとして、この配列データから緑色の可視光の強度と画素との前記関係を示す分布と赤色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布との差を求めて差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって人体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置とを具備することを特徴とする温度分布計測システムを構成することによって、安価で簡便なシステム構成でありながら、高精度の温度分布を計測できるシステムを構築することができる。
【００５６】
また、請求項２に係る本発明では、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を取得する強度分布取得装置と、同強度分布取得手段で取得した対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測する温度分布計測装置とから温度分布計測システムを構成することによって、安価で簡便なシステム構成でありながら、高精度の温度分布を計測できるシステムを構築することができる。
【００５７】
また、請求項３に係る本発明では、物体の表面で反射された可視光として、物体の表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものを用いているため、特殊な計測ルームといった大掛かりな設備を設ける必要がなくなり、これによっても、安価で簡便なシステム構成でありながら、高精度の温度分布を計測できるシステムを構築することができる。
【００５８】
また、請求項４に係る本発明では、人体表面で反射された可視光の三原色の強度分布を各画素毎の配列データとして読込んだ後、この配列データを、前記三原色の強度分布のうち画面の中央部となるデータのみを格納した配列データとして、この配列データから緑色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布と赤色の可視光の強度と前記画素との関係を示す分布との差を求めて差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって人体表面の温度分布を計測する温度分布計測装置であるため、温度分布を高精度に計測できる温度分布計測装置とすることができる。
【００５９】
また、請求項５に係る本発明では、物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測できる温度分布計測装置であるため、温度分布を高精度に計測できる温度分布計測装置とすることができる。
【００６０】
また、請求項６に係る本発明では、物体の表面で反射された可視光として、物体の表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものを用いているため、特殊な計測ルームといった大掛かりな設備を設ける必要がなくなり、これによっても、安価で簡便な装置でありながら、高精度の温度分布を計測できる温度分布計測装置とすることができる。
【００６１】
また、請求項７に係る本発明では、物体の表面で反射された所定の色の可視光の強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体表面の温度分布を計測しているため、従来のような赤外光の強度分布を取得するための特殊な装置が必要なく、可視光をの強度分布を取得する安価で簡単な装置で物体表面の温度分布を計測することができる。
【００６２】
また、請求項８に係る本発明では、物体の表面で反射された二色の可視光の強度分布を用い、物体の表面の温度にかかわらず物体の表面で反射される光の強度が略一定である色の可視光を基準光とするとともに、物体の表面の温度に応じて物体の表面で反射される光の強度が増減する色の可視光を対象光とし、対象光の強度分布と基準光の強度分布との差から求めた強度分布を差分強度分布とし、同差分強度分布を相対的に複数段階に区分けすることによって物体の表面の温度分布を計測しているため、物体の表面の凹凸や光の反射率の相違による温度分布の誤差をなくすことができ、温度分布の精度を向上させることができる。
【００６３】
また、請求項９に係る本発明では、物体の表面で反射された可視光として、物体の表面に向けて放射した所定の可視光を反射したものを用いているため、太陽光や蛍光灯の光といった外部光の影響をストロボ光等の所定の可視光で打ち消すことができ、従来のように特別の計測ルームで計測せずに、普通の室内や屋外で通常通りに撮影するだけでよく、大掛かりな設備投資の必要がなくなり、安価で簡便なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温度分布計測システムを示す説明図。
【図２】同ブロック図。
【図３】強度分布の説明図。
【図４】温度分布計測装置で行う処理のフローチャート。
【図５】温度分布計測装置で用いる配列の説明図。
【図６】データ読込みサブルーチンのフローチャート。
【図７】トリミングサブルーチンのフローチャート。
【図８】フィルターサブルーチンのフローチャート。
【図９】温度補正サブルーチンのフローチャート。
【図１０】温度分布サブルーチンのフローチャート。
【図１１】通常の画像と熱画像との比較。
【符号の説明】
１  温度分布計測システム
２  強度分布取得装置
３  温度分布計測装置
４物体
５  撮影装置
６  照明装置
7,8,9,10  強度分布
11  データ処理装置
12  表示装置
【図１】
0003914013.tif 000002
【図２】
0003914013.tif 000003
【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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