[发明专利]温度测定装置及温度测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用差图像的温度测定技术，所述差图像基于对作为 基准的对象物预先拍摄的热图像(基准热图像)及对作为测定对象的 对象物拍摄的热图像而生成。

背景技术

目前，公知红外线温度记录法等通过拍摄对象物的热图像而非接 触地测定对象物的表面温度的分布的技术。

这种非接触的温度分布测定技术与一般的接触式的温度测定技术 相比，具有的优点是：容易进行实时且详细的温度分布的测定；由于 测定装置(特别是传感器等检测部)不与对象物接触，因此，热及冲 击等造成的测定装置的破损及消耗少，维护容易。

另外，作为基于对象物的表面温度的分布而进行对象物的良否判 断的(判断对象物是正常的状态还是异常的状态、或是合格品还是不 合格品)的技术，也已知下述技术：(1)预先拍摄作为基准的对象物 (正常的状态的对象物或作为合格品的对象物)的热图像，(2)接着， 拍摄作为测定对象的对象物的热图像，并将通过(1)及(2)分别得 到的两个热图像进行比较。

将上述基准热图像和热图像进行比较的技术中，最简便的技术是 将两个热图像同时并排显示，进行判断的人员(作业人员等)将两者 进行比较，找出不同点，但该技术中存在下述问题：难以发现两个热 图像之间的微妙的不同点；因进行判断的人员的熟练度而致使判断结 果有偏差。

作为将上述基准热图像和热图像进行比较的其他技术，已知下述 技术：基于两个热图像中相互对应的像素各自具有的温度信息，计算 相对应的像素间的温度信息的“温度差”，生成表示该温度差的分布 的图像即“差图像”，并基于该差图像进行良否判断。

例如专利文献1(日本特开2005-172683号公报)及专利文献2(日 本实开平5-27637号公报)中的记载。

专利文献1所记载的技术是，拍摄混凝土结构物的初始温度的状 态下的热图像(作为基准的热图像)，接着拍摄将混凝土结构物加热 后的状态下的热图像(作为判断对象的热图像)，通过比较两个热图 像，判断对象物的缺陷(空洞、皲裂、裂痕等)。

但是，专利文献1所记载的技术存在下述问题：在拍摄作为基准 的热图像时和拍摄作为判断对象的热图像时，在不能将对象物(的拍 摄部位)和红外线照相机等拍摄设备的位置关系(距离、姿势)保持 为恒定的情况(例如固定的夹具的定位精度不好的情况、因风及振动 而导致对象物或拍摄设备活动的情况、从固定位置取下拍摄设备的照 相机一次并再次安装的情况等)下，难以使两个热图像正确地重叠(使 两个热图像映现的对象物彼此互不错位地重合)，作为其结果，存在 差图像的可靠性(差图像的温度信息的可靠性)降低的问题。

特别是在对象物和拍摄设备之间的距离(拍摄方向的距离)变化 的情况、或拍摄设备的视场相对于对象物以平行于拍摄方向的轴为中 心而旋转的情况等在对象物和拍摄设备之间产生三维错位的情况下， 难以使两个热图像正确地重叠。

因此，为了使用专利文献1所记载的技术而得到可靠性高的差图 像，存在下述问题，例如必须进行将红外线照相机等拍摄设备预先牢 固地固定于指定的结构体上，在拍摄时使用用于固定对象物的夹具等， 相对于拍摄设备保持一定的距离及姿势这样的一系列繁杂的作业。

另外，通常红外线照相机等拍摄设备需要定期进行放射率等的校 正，但为了进行这样的校正，通常要将这些拍摄设备从指定的结构体 上取下。因此，当校正后将拍摄设备固定于指定的结构体上时，存在 其拍摄视场与校正前错位的情况，存在难以得到可靠性高的差图像的 问题。

因此，将差图像用于设备的温度管理等用途，目前从设备构造等 的观点来看，存在得到可靠性高的差图像限定于容易的特定的情况的 问题。

专利文献2所记载的技术是，每隔“规定时间”拍摄对象物的热 图像，在某时刻拍摄到的热图像和从该时刻经过规定时间后拍摄到的 热图像之间生成差图像，通过显示该差图像，可实时计测对象物的温 度变化。

但是，专利文献2所记载的技术中的“规定时间”可认为根据其 用途最长也不过数秒左右，拍摄设备和对象物之间的位置关系是以在 规定时间内不会大幅变化为前提的构成，假如在使该位置关系在短时 间内大幅变化的情况下，则难以得到可靠性高的差图像。