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公開番号2025042964
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150196
出願日2023-09-15
発明の名称温度測定システムおよび方法
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01J 5/48 20220101AFI20250321BHJP(測定;試験)
要約【課題】ノイズの除去を実施せずにカラースケールを自動調節して熱画像のちらつきを抑える。
【解決手段】温度測定システムは、赤外線アレイセンサ1によって測定された温度分布データの各画素が示す温度を色に変換して熱画像を生成する画像処理部200と、熱画像を表示する表示部201と、センサ1によって測定された温度分布データにおける温度の最大値と最小値とを取得して、カラースケールの最大値と最小値とを調節するスケール調節部202を備える。スケール調節部202は、カラースケールの最大値に対する温度の最大値の変化量が閾値を超える場合に、カラースケールの最大値を温度の最大値に更新し、カラースケールの最小値に対する温度の最小値の変化量が閾値を超える場合に、カラースケールの最小値を温度の最小値に更新する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象の温度分布を測定するように構成されたセンサと、
前記センサによって測定された温度分布データの各画素が示す温度を色に変換して熱画像を生成するように構成された画像処理部と、
前記熱画像を表示するように構成された表示部と、
前記センサによって測定された温度分布データにおける温度の最大値と最小値とを取得して、前記熱画像で表示する温度範囲を示すカラースケールの最大値と最小値とを調節するように構成されたスケール調節部とを備え、
前記スケール調節部は、前記カラースケールの最大値に対する前記温度の最大値の変化量が閾値を超える場合に、前記カラースケールの最大値を前記温度の最大値に更新し、前記カラースケールの最小値に対する前記温度の最小値の変化量が前記閾値を超える場合に、前記カラースケールの最小値を前記温度の最小値に更新し、
前記画像処理部は、前記カラースケールの最大値と最小値とに基づいて、前記温度分布データの各画素が示す温度を色に変換することを特徴とする温度測定システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１記載の温度測定システムにおいて、
前記カラースケールの最大値と最小値のうち少なくとも一方が更新された場合に、前記閾値を所定の変更幅だけ上げるように構成された閾値設定部をさらに備えることを特徴とする温度測定システム。
【請求項３】
請求項１記載の温度測定システムにおいて、
前記センサによって測定された温度分布データに含まれるノイズを測定するように構成されたノイズ測定部と、
前記カラースケールの最大値と最小値のうち少なくとも一方が更新された場合に、前記ノイズ測定部の測定結果を参照し、前記更新の原因がノイズによる温度データの変化と判定したときに、前記閾値を所定の変更幅だけ上げるように構成された閾値設定部とをさらに備えることを特徴とする温度測定システム。
【請求項４】
請求項２または３記載の温度測定システムにおいて、
前記閾値設定部は、前記カラースケールの最大値と最小値がどちらも更新されず、且つ前記閾値を変更すべきと判定した場合に、前記閾値を所定の変更幅だけ下げることを特徴とする温度測定システム。
【請求項５】
請求項４記載の温度測定システムにおいて、
前記閾値設定部は、前記閾値を前回変更した時点から規定時間以上の間、前記閾値を変更していない場合に、前記閾値を変更すべきと判定することを特徴とする温度測定システム。
【請求項６】
請求項２記載の温度測定システムにおいて、
前記閾値設定部は、前記カラースケールの最大値と最小値のうち少なくとも一方が更新され、且つ前記閾値を変更すべきと判定した場合に、前記閾値を所定の変更幅だけ上げ、前記カラースケールの最大値と最小値がどちらも更新されず、且つ前記閾値を変更すべきと判定した場合に、前記閾値を所定の変更幅だけ下げることを特徴とする温度測定システム。
【請求項７】
請求項６記載の温度測定システムにおいて、
前記閾値設定部は、前記閾値を前回変更した時点から規定時間以上の間、前記閾値を変更していない場合に、前記閾値を変更すべきと判定することを特徴とする温度測定システム。
【請求項８】
請求項１記載の温度測定システムにおいて、
前記センサによって測定された温度分布データに含まれるノイズを測定するように構成されたノイズ測定部と、
前記ノイズ測定部の測定結果を参照し、ノイズと温度との差分の最大値よりも大きい前記閾値を設定するように構成された閾値設定部とをさらに備えることを特徴とする温度測定システム。
【請求項９】
測定対象の温度分布を測定する第１のステップと、
前記第１のステップで測定した温度分布データにおける温度の最大値と最小値とを取得して、熱画像で表示する温度範囲を示すカラースケールの最大値と最小値とを調節する第２のステップと、
前記第１のステップで測定した温度分布データの各画素が示す温度を色に変換して熱画像を生成する第３のステップと、
前記熱画像を表示する第４のステップとを含み、
前記第２のステップは、前記カラースケールの最大値に対する前記温度の最大値の変化量が閾値を超える場合に、前記カラースケールの最大値を前記温度の最大値に更新し、前記カラースケールの最小値に対する前記温度の最小値の変化量が前記閾値を超える場合に、前記カラースケールの最小値を前記温度の最小値に更新するステップを含み、
前記第３のステップは、前記カラースケールの最大値と最小値とに基づいて、温度分布データの各画素が示す温度を色に変換するステップを含むことを特徴とする温度測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の温度分布を測定し、温度分布を色のグラデーションを使って表示する温度測定システムおよび方法に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、物体から発する赤外線を検出する赤外線アレイセンサが実用化されている（特許文献１～３参照）。赤外線アレイセンサにより、人の体温を測定したり、在室者の位置や人数を推定したりすることができる。
【０００３】
赤外線アレイセンサを用いた温度測定システムは、測定対象の温度を画像化したサーモビューワと呼ばれる機能を備えている。測定範囲の温度が大きく変化（例えば数℃～数十℃）した際も見やすいサーモビューワを維持するためには、カラースケールの自動調節機能を備えていることが望ましい。自動調節の方法としては、温度データを受信する度に、温度の最大値と最小値をカラースケールの最大値と最小値として設定することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、安価な赤外線アレイセンサは、ノイズ（計測誤差）が大きいという問題がある。このようなノイズのために温度の最大値や最小値が頻繁に変化するため、上記のようなカラースケールの自動調節機能を導入すると、カラースケールの最大値や最小値が頻繁に変化してしまい、サーモビューワがちらついて見づらくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１～３に開示された技術のようにノイズを除去することが考えられる。ノイズを除去した上でカラースケールを自動調節すれば、サーモビューワのちらつきを抑えることができる。しかしながら、時間的及び空間的ノイズを除去してからカラースケールを自動調節すると、ノイズの空間的局所性を確認できなくなるという課題があった。
【０００６】
ノイズの空間的局所性とは、温度分布表示画像において例えば中心部と周辺部でノイズの大きさに差があることを言う。赤外線アレイセンサに用いるレンズの材質、作り方、設計方法の違い等により、ノイズの空間的局所性が異なることがある。ノイズの空間的局所性の違いにより、赤外線アレイセンサの用途が変わる場合があるので、赤外線アレイセンサの試作・開発段階でノイズの空間的局所性を確認する必要がある。したがって、ノイズの除去を実施せずにカラースケールを自動調節できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－１８１３５６号公報
特開２０２１－１７９４０４号公報
特表２０２２－５４０１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ノイズの除去を実施せずにカラースケールを自動調節して熱画像のちらつきを抑えることができる温度測定システムおよび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】
【０００９】
本発明の温度測定システムは、測定対象の温度分布を測定するように構成されたセンサと、前記センサによって測定された温度分布データの各画素が示す温度を色に変換して熱画像を生成するように構成された画像処理部と、前記熱画像を表示するように構成された表示部と、前記センサによって測定された温度分布データにおける温度の最大値と最小値とを取得して、前記熱画像で表示する温度範囲を示すカラースケールの最大値と最小値とを調節するように構成されたスケール調節部とを備え、前記スケール調節部は、前記カラースケールの最大値に対する前記温度の最大値の変化量が閾値を超える場合に、前記カラースケールの最大値を前記温度の最大値に更新し、前記カラースケールの最小値に対する前記温度の最小値の変化量が前記閾値を超える場合に、前記カラースケールの最小値を前記温度の最小値に更新し、前記画像処理部は、前記カラースケールの最大値と最小値とに基づいて、前記温度分布データの各画素が示す温度を色に変換することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の温度測定システムの１構成例は、前記カラースケールの最大値と最小値のうち少なくとも一方が更新された場合に、前記閾値を所定の変更幅だけ上げるように構成された閾値設定部をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定システムの１構成例は、前記センサによって測定された温度分布データに含まれるノイズを測定するように構成されたノイズ測定部と、前記カラースケールの最大値と最小値のうち少なくとも一方が更新された場合に、前記ノイズ測定部の測定結果を参照し、前記更新の原因がノイズによる温度データの変化と判定したときに、前記閾値を所定の変更幅だけ上げるように構成された閾値設定部とをさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定システムの１構成例において、前記閾値設定部は、前記カラースケールの最大値と最小値がどちらも更新されず、且つ前記閾値を変更すべきと判定した場合に、前記閾値を所定の変更幅だけ下げることを特徴とするものである。
また、本発明の温度測定システムの１構成例において、前記閾値設定部は、前記閾値を前回変更した時点から規定時間以上の間、前記閾値を変更していない場合に、前記閾値を変更すべきと判定することを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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