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2波長赤外線画像処理方法

国内特許コード P08A014149
掲載日 2008年12月19日
出願番号 特願2004-352501
公開番号 特開2006-162369
登録番号 特許第4016113号
出願日 平成16年12月6日(2004.12.6)
公開日 平成18年6月22日(2006.6.22)
登録日 平成19年9月28日(2007.9.28)
発明者
  • 岡村 壽洋
  • 長嶋 満宏
出願人
  • 防衛装備庁長官
発明の名称 2波長赤外線画像処理方法
発明の概要 【課題】 異なった2波長帯域の赤外線を用いることで、大気の赤外線減衰率及び目標までの距離が不明であっても、2波長赤外線帯域の減衰率の比が既知であれば、目標の温度、さらには温度分布を正確に求めることが可能な2波長赤外線画像処理方法を提供する。
【解決手段】 2波長赤外線カメラ3で撮像した目標1の出力画像の画素又は画素群毎に2波長演算処理手段6で2波長演算処理を行うことにより、目標1までの距離L及び2波長それぞれの赤外線大気減衰率k,kが不明でも、前記2波長の赤外線大気減衰率k,kの比を一定の既知の値として、前記目標1の温度分布を算出する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


一般的に、赤外線画像センサを用いて赤外線放射率が既知の目標の温度分布を測定するためには、目標からの赤外線を赤外線センサで捉え、センサの各画素が捉えた目標の赤外線放射量を測定するとともに、大気の減衰率及び目標までの距離から赤外線の減衰量を算出し、測定した赤外線放射量にその減衰量を加算して、目標の放出する正確な赤外線放射量から目標の温度分布を求めなければならない。つまり、大気の赤外線減衰率及び目標までの距離が既知でなければ、目標の温度分布を正確に測定することができない。



しかしながら、野外測定においては、大気の赤外線減衰率及び目標までの距離を正確に求めることが困難な場合が多く、その場合には、赤外線減衰率及び目標までの距離を概略値に設定することで、目標の温度を測定していた。しかしながら、この方法では誤差が大きく目標の温度並びに温度分布を正確に求めることは困難であった。



なお、2波長赤外線画像を取得する装置としては、下記特許文献1などが知られているが、距離が不明な目標から放射された2波長赤外線の画像処理により、目標の正確な温度分布を求めることを目的としたものは見当たらない。



【特許文献1】
特開平9-166400号公報「2波長分離光学系による2波長赤外線画像ホーミング装置」

産業上の利用分野


本発明は、距離が不明な目標から放射され、大気を伝搬して減衰した2波長赤外線を2波長赤外線カメラで撮像し、2波長赤外線画像処理を行うことで、1波長では不可能な、目標の正確な温度分布を求めることが可能な2波長赤外線画像処理方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
2波長赤外線カメラで撮像する目標までの大気が同一温湿度で均一で、赤外線放射強度が大気中を指数関数的に減少し、かつ2波長それぞれの赤外線大気減衰率が異なるとともに、それぞれの赤外線大気減衰率の比が一定の既知の値であると仮定して下記(1)式、(2)式、(3)式を導き、
=Aexp(-kL) (1)
=Aexp(-kL) (2)
a=k/k (3)
{但し、A:目標から放射された直後の第1の波長の赤外線放射強度、A:目標から放射された直後の第2の波長の赤外線放射強度、S:大気伝搬後の減衰した2波長赤外線カメラに入射する直前の前記第1の波長の赤外線放射強度、S:大気伝搬後の減衰した2波長赤外線カメラに入射する直前の前記第2の波長の赤外線放射強度、L:伝搬距離、k:前記第1の波長の赤外線大気減衰率、k:前記第2の波長の赤外線大気減衰率(k≠k
上記(1)式、(2)式、(3)式から伝搬距離L、減衰率k、kを消去して
/(A)=S/(S) (4)
を導き、
前記2波長赤外線カメラで撮像した目標画像の画素又は画素群毎に得た上記(4)式の右辺の観測値と、前記赤外線放射強度A及びAについての目標温度T(絶対温度)を含むプランクの式から、前記目標温度Tを算出する2波長演算処理を行うことにより、前記目標の温度分布を算出することを特徴とする2波長赤外線画像処理方法。

【請求項2】
前記2波長演算処理において、前記2波長のうちの少なくとも一方の赤外線大気減衰率に基づいて、前記目標までの距離を算出する請求項1記載の2波長赤外線画像処理方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004352501thum.jpg
出願権利状態 登録
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