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DUAL-WAVELENGTH IR IMAGE PROCESSING METHOD

Patent code P08A014149
Posted date Dec 19, 2008
Application number P2004-352501
Publication number P2006-162369A
Patent number P4016113
Date of filing Dec 6, 2004
Date of publication of application Jun 22, 2006
Date of registration Sep 28, 2007
Inventor
  • (In Japanese)岡村 壽洋
  • (In Japanese)長嶋 満宏
Applicant
  • (In Japanese)防衛装備庁長官
Title DUAL-WAVELENGTH IR IMAGE PROCESSING METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of processing dual-wavelength IR images, capable of correctly obtaining the temperature of a target or temperature distribution of the target, by utilizing the IR rays of two wavelength regions if the the ratio of decay-rate of the two-wave length band IR rays, even if the decay-rates and the distance to the target are not known.
SOLUTION: By processing the dual-wavelength operations of each pixel or each pixel group of the target 1 photographed by the dual-wavelength IR camera 3 with the dual-wavelength IR image processing means 6, the temperature distribution of the target 1 can be calculated by making the ratio of the atmospheric attenuation ratios of the IR rays k1, k2 be a certain known value, even if the distance to the target 1 and each atmospheric attenuation-ratio of the two wavelength IR rays k1, k2 are not known.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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」

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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、
S1=A1exp(-k1L) (1)
S2=A2exp(-k2L) (2)
a=k1/k2 (3)
{但し、A1: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、A2: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、S1: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、S2: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、k1:前記第1の波長の赤外線大気減衰率、k2:前記第2の波長の赤外線大気減衰率(k1≠k2
上記(1)式、(2)式、(3)式から伝搬距離L、減衰率k1、k2を消去して
A1/(A2)a=S1/(S2)a (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A1及びA2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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004352501thum.jpg
State of application right Registered
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