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公開番号2024136123
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047109
出願日2023-03-23
発明の名称測定装置および測定プログラム
出願人アズビル株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01J 5/48 20220101AFI20240927BHJP(測定;試験)
要約【課題】像流れの補正に際してノイズの増幅を抑制する。
【解決手段】実施形態に係る測定装置100は、測定対象から放射された電磁波を測定する熱型の撮像素子を用いた測定結果であって、当該撮像素子の熱時定数よりも短い測定期間で測定された測定結果を取得する取得部121と、撮像素子が異なる測定期間で測定した2つの測定結果を用いて、測定対象の熱画像を算出する算出部122とを有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象から放射された電磁波を測定する熱型の撮像素子を用いた測定結果であって、当該撮像素子の熱時定数よりも短い測定期間で測定された測定結果を取得する取得部と、
前記撮像素子が異なる測定期間で測定した２つの測定結果を用いて、前記測定対象の熱画像を算出する算出部と
を有し、
前記算出部は、
前記測定結果を前記撮像素子の熱応答に基づく定常成分と非定常成分との領域に分解する分解部と、
前記２つの測定結果に対する前記非定常成分の変化量に基づいて、前記非定常成分の補正値である非定常成分補正値を算出する非定常成分補正部と、
前記非定常成分補正値と定常成分とを合成する合成部と
を有することを特徴とする測定装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記分解部は、
熱画像の空間情報の周波数特性に基づいて、前記測定結果を高周波成分と低周波成分とに分解する空間分解部と、
前記低周波成分を前記２つの測定結果の変化量に基づいて、前記非定常成分と背景成分とに分解する時間分解部とを有し、
前記高周波成分と背景成分とを組み合わせて前記定常成分とする
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記空間分解部は、現在フレームの平滑化処理を行うことで低周波成分を抽出し、現在フレームから平滑化処理後の現在フレームを差し引くことで高周波成分を抽出し、
前記時間分解部は、平滑化処理後の現在フレームと平滑化処理後の過去フレームとの差分をとり、差分が閾値よりも小さい場合に背景成分を抽出し、差分が閾値よりも大きければ、非定常成分として抽出する
ことを特徴する請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記空間分解部は、移動平均またはエッジ保持型平滑フィルタを用いて平滑化処理を行うことを特徴する請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記閾値は、温度が一定の静止物をカメラで撮影した時に、補正適用前後の差分がゼロ近傍となる最小の値であることを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項６】
前記閾値は、最小２乗和が画素数よりも小さい値であることを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記非定常成分補正部は、定常成分と非定常成分を分離するための閾値をｔｈとし、第１測定結果である現在フレームをＩｃ、第１測定結果の直前に測定された第２測定結果である過去フレームをＩｐ、補正後の結果をＩ′、現在フレームと過去フレームの時間差をｔ、赤外線検出の熱時定数をτ、ネイピア数をｅとし、平滑化処理後の現在フレームと平滑化処理後の過去フレームとの差分を平滑差分１であるＩａｖｅ１として、数式６に基づいて、前記補正後の結果Ｉ′を演算する
ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の測定装置。
【請求項８】
前記非定常成分補正部は、平滑化処理後の現在フレームと平滑化処理後の過去フレームとの差分を、平滑化処理前の現在フレームと平滑化処理前の過去フレームとの差分を平滑化した結果に近似する平滑差分２であるＩａｖｅ２とすることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記合成部は、数式８を用いて、前記非定常成分補正部において生成された熱画像Ｉｃバーダッシュと、前記分解部で分解された定常成分の領域Ｉｃ－Ｉｃバーを合成することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項１０】
測定対象から放射された電磁波を測定する熱型の撮像素子を用いた測定結果であって、当該撮像素子の熱時定数よりも短い測定期間で測定された測定結果を取得する取得ステップと、
前記撮像素子が異なる測定期間で測定した２つの測定結果を用いて、前記測定対象の熱画像を算出する算出ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記算出ステップは、
前記測定結果を前記撮像素子の熱応答に基づく定常成分と非定常成分との領域に分解する分解ステップと、
前記２つの測定結果に対する前記非定常成分の変化量に基づいて、前記非定常成分の補正値である非定常成分補正値を算出する非定常成分補正ステップと、
前記非定常成分補正値と定常成分とを合成する合成ステップと
を含むことを特徴とする測定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測定プログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、サーモグラフィカメラの画像処理において、赤外線検出素子の熱時定数よりも短い間隔で連続撮影を行い、連続するフレーム間の変化量を抽出することにより、像が移動方向にぼける現象である像流れの影響を補正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－６１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、像流れの補正に際しノイズが増幅されてしまうという課題が存在する。例えば、ノイズが増幅されることにより、サーモグラフィ装置等による計測温度のばらつきが大きくなる。このように精度が低下することで検査対象の合否判定を誤るおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、像流れの補正に際してノイズの増幅を抑制する測定装置および測定プログラム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の測定装置は、測定対象から放射された電磁波を測定する熱型の撮像素子を用いた測定結果であって、当該撮像素子の熱時定数よりも短い測定期間で測定された測定結果を取得する取得部と、前記撮像素子が異なる測定期間で測定した２つの測定結果を用いて、前記測定対象の熱画像を算出する算出部とを有し、前記算出部は、前記測定結果を前記撮像素子の熱応答に基づく定常成分と非定常成分の領域に分解する分解部と、前記２つの測定結果に対する前記非定常成分の変化量に基づいて、前記非定常成分の補正値である非定常成分補正値を算出する非定常成分補正部と、前記非定常成分補正値と定常成分とを合成する合成部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、像流れの補正に際してノイズの増幅を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、従来技術について説明するための図である。
図２は、実施形態に係る測定装置の処理の概要を示す図である。
図３は、実施形態に係る測定システムの構成の一例を示す図である。
図４は、実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す図である。
図５は、実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す図である。
図６は、実施形態に係る測定装置が行う処理の一例を示す図である。
図７は、二次元画像への対応を説明するための図である。
図８は、実施形態に係る測定装置の処理結果の一例を示す図である。
図９は、実施形態に係る測定装置の処理結果の一例を示す図である。
図１０は、実施形態に係る測定装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１１は、測定プログラムを実行するコンピュータの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本願に係る測定装置および測定プログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示しており、重複する説明は省略する。
【００１０】
［全体概要］
はじめに、図１と図２を用いて全体の概要について説明する。図１は、従来技術について説明するための図である。図２は、測定装置１００が行う処理の概要を示す図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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