溫度測定裝置及溫度測定方法

文檔序號：6143195閱讀：209來源：國知局

專利名稱：溫度測定裝置及溫度測定方法
技術領域：
本發明涉及使用差圖像的溫度測定技術，所述差圖像基于對作為基準的對象物預先拍攝的熱圖像(基準熱圖像)及對作為測定對象的對象物拍攝的熱圖像而生成。
背景技術：
目前，公知紅外線溫度記錄法等通過拍攝對象物的熱圖像而非接觸地測定對象物的表面溫度的分布的技術。
這種非接觸的溫度分布測定技術與一般的接觸式的溫度測定技術相比，具有的優點是容易進行實時且詳細的溫度分布的測定；由于
測定裝置(特別是傳感器等檢測部)不與對象物接觸，因此，熱及沖擊等造成的測定裝置的破損及消耗少，維護容易。
另外，作為基于對象物的表面溫度的分布而進行對象物的良否判斷的(判斷對象物是正常的狀態還是異常的狀態、或是合格品還是不合格品)的技術，也已知下述技術(1)預先拍攝作為基準的對象物 (正常的狀態的對象物或作為合格品的對象物)的熱圖像，(2)接著，拍攝作為測定對象的對象物的熱圖像，并將通過(1)及(2)分別得到的兩個熱圖像進行比較。
將上述基準熱圖像和熱圖像進行比較的技術中，最簡便的技術是將兩個熱圖像同時并排顯示，進行判斷的人員(作業人員等)將兩者進行比較，找出不同點，但該技術中存在下述問題難以發現兩個熱圖像之間的微妙的不同點；因進行判斷的人員的熟練度而致使判斷結果有偏差。作為將上述基準熱圖像和熱圖像進行比較的其他技術，已知下述技術基于兩個熱圖像中相互對應的像素各自具有的溫度信息，計算相對應的像素間的溫度信息的"溫度差"，生成表示該溫度差的分布的圖像即"差圖像"，并基于該差圖像進行良否判斷。
例如專利文獻l(日本特開號公報)及專利文獻2(日本實開平5-27637號公報)中的記載。
專利文獻1所記載的技術是，拍攝混凝土結構物的初始溫度的狀態下的熱圖像(作為基準的熱圖像)，接著拍攝將混凝土結構物加熱后的狀態下的熱圖像(作為判斷對象的熱圖像)，通過比較兩個熱圖像，判斷對象物的缺陷(空洞、皸裂、裂痕等)。
但是，專利文獻1所記載的技術存在下述問題在拍攝作為基準的熱圖像時和拍攝作為判斷對象的熱圖像時，在不能將對象物(的拍攝部位)和紅外線照相機等拍攝設備的位置關系(距離、姿勢)保持為恒定的情況(例如固定的夾具的定位精度不好的情況、因風及振動而導致對象物或拍攝設備活動的情況、從固定位置取下拍攝設備的照相機一次并再次安裝的情況等)下，難以使兩個熱圖像正確地重疊(使兩個熱圖像映現的對象物彼此互不錯位地重合)，作為其結果，存在差圖像的可靠性(差圖像的溫度信息的可靠性)降低的問題。
特別是在對象物和拍攝設備之間的距離(拍攝方向的距離)變化的情況、或拍攝設備的視場相對于對象物以平行于拍攝方向的軸為中心而旋轉的情況等在對象物和拍攝設備之間產生三維錯位的情況下，難以使兩個熱圖像正確地重疊。
因此，為了使用專利文獻1所記載的技術而得到可靠性高的差圖像，存在下述問題，例如必須進行將紅外線照相機等拍攝設備預先牢固地固定于指定的結構體上，在拍攝時使用用于固定對象物的夾具等，相對于拍攝設備保持一定的距離及姿勢這樣的一系列繁雜的作業。
另外，通常紅外線照相機等拍攝設備需要定期進行放射率等的校正，但為了進行這樣的校正，通常要將這些拍攝設備從指定的結構體上取下。因此，當校正后將拍攝設備固定于指定的結構體上時，存在其拍攝視場與校正前錯位的情況，存在難以得到可靠性高的差圖像的問題。
因此，將差圖像用于設備的溫度管理等用途，目前從設備構造等的觀點來看，存在得到可靠性高的差圖像限定于容易的特定的情況的問題。
專利文獻2所記載的技術是，每隔"規定時間"拍攝對象物的熱圖像，在某時刻拍攝到的熱圖像和從該時刻經過規定時間后拍攝到的熱圖像之間生成差圖像，通過顯示該差圖像，可實時計測對象物的溫度變化。
但是，專利文獻2所記載的技術中的"規定時間"可認為根據其
用途最長也不過數秒左右，拍攝設備和對象物之間的位置關系是以在規定時間內不會大幅變化為前提的構成，假如在使該位置關系在短時間內大幅變化的情況下，則難以得到可靠性高的差圖像。
另外，也已知同時拍攝同一視場的可見光的圖像和熱圖像的技術。
例如專利文獻3 (日本特開號公報)及專利文獻4 (日本特開平4-283634號公報)中的記載。
專利文獻3及專利文獻3所記載的技術是，使用半透鏡及棱鏡等將從同一視場入射來的可見光及紅外光分別分配給可見光用的拍攝元件和紅外光用的拍攝元件，由此同時拍攝同一視場的可見光的圖像和熱圖像。
但是，專利文獻3及專利文獻4所記載的技術中，通過最初同時 (同時刻)拍攝同一視場的可見光的圖像和熱圖像，確保使兩個圖像重合時的精度(防止錯位)。因此，使在不同的時間(時刻)拍攝而拍攝視場相互錯位的兩個熱圖像正確地重合，在其性質上是不可能的。

發明內容
本發明鑒于上述情況而提出，提供一種溫度測定裝置及溫度測定方法，即使在多個熱圖像之間拍攝視場錯位的情況下，也能夠使用該多個熱圖像而容易地生成可靠性(溫度信息的精度)高的差圖像。
本發明要解決的課題如上所述，下面，說明用于解決該課題的技術。
艮P，本發明中，具備
特征點提取單元，提取對象物的熱圖像中的單個或多個特征點；
校正熱圖像生成單元，基于由所述特征點提取單元提取到的所述熱圖像中的單個或多個特征點的坐標及預先拍攝的對象物的基準熱圖
像中設定的單個或多個基準特征點的坐標，以使所述熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的所述單個或多個基準特征點重合的方式，對所述熱圖像實施旋轉處理、平行移動處理或放大/ 縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像；
差圖像生成單元，以使由所述校正熱圖像生成單元生成的校正熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的單個或多
個基準特征點重合的方式將所述校正熱圖像和所述基準熱圖像重疊，生成作為所述校正熱圖像和所述基準熱圖像的差分的差圖像。
另外，本發明中，
具備拍攝所述熱圖像的熱圖像拍攝單元。說明書第5/31頁
另外，本發明中，
所述熱圖像中的單個或多個特征點中的至少一種是構成所述熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體，
所述基準熱圖像中的單個或多個基準特征點中的至少一種是構成
所述基準熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對
于所述基準熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體。
另外，本發明中，所述對象物是鑄造用的模具。
另外，本發明中，具備熱圖像拍攝工序，拍攝對象物的熱圖像；
特征點提取工序，提取所述熱圖像拍攝工序中拍攝到的對象物的熱圖像中的單個或多個特征點；
校正熱圖像生成工序，基于所述特征點提取工序中提取到的所述熱圖像中的單個或多個特征點的坐標、及預先拍攝的對象物的基準熱圖像中設定的單個或多個基準特征點的坐標，以使所述熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的所述單個或多個基準特征點重合的方式對所述熱圖像實施旋轉處理、平行移動處理或放大/ 縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像；
差圖像生成工序，以使所述校正熱圖像生成工序中生成的校正熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的單個或多
個基準特征點重合的方式將所述校正熱圖像和所述基準熱圖像重疊，生成作為所述校正熱圖像和所述基準熱圖像的差分的差圖像。
另外，本發明中，所述熱圖像中的單個或多個特征點中的至少一種是構成所述熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體，
所述基準熱圖像中的單個或多個基準特征點中的至少一種是構成所述基準熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述基準熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體。
另外，本發明中，所述對象物是鑄造用的模具。
本發明中，即使在作為基準的熱圖像和作為測定對象的熱圖像之間拍攝視場錯位的情況下，也能夠使用這些熱圖像而容易地生成可靠性高的差圖像。

圖1是表示本發明的溫度測定裝置的實施的一種方式的圖。圖2是表示熱圖像的一例的圖。
圖3是表示基準熱圖像的示意圖。
圖4是表示熱圖像的示意圖。
圖5是表示校正熱圖像的示意圖。
圖6是表示差圖像的示意圖。
圖7是表示本發明的溫度測定方法的實施的一種方式的流程圖。
具體實施例方式
下面，使用圖1 圖6對本發明的溫度測定裝置的一種實施方式即溫度測定裝置100進行說明。
如圖1所示，溫度測定裝置100主要具備紅外線照相機110和控制裝置120。
紅外線照相機110為本發明的熱圖像拍攝單元的一種實施方式，拍攝鑄造用模具1的熱圖像10。
紅外線照相機110具有可檢測出5pm 15pm程度的波長的紅外線的由HgCdTe構成的二維陣列型的半導體元件構成的檢測元件，可檢測出紅外線照相機110的視場內的規定區域的紅外線的強度分布(進而可檢測出視場內的規定區域的溫度分布)。
此外，本實施例的紅外線照相機110的檢測元件是由HgCdTe構成的二維陣列型的半導體元件，但本發明不限于此，也可以使用其他檢測元件。
鑄造用模具1是本發明的對象物的一種實施方式。鑄造用模具1為用于成形規定形狀的鑄造品的模具，其內部形成有與該鑄造品的形狀對應的形狀的空間即模腔。
在鑄造用模具1的內部設置冷卻水路徑及加熱器。使冷卻水在冷卻水路徑中流通，將鑄造用模具1的各部分冷卻，防止其破損、變形，同時將其控制在所希望的溫度。加熱器加熱鑄造用模具1的各部分，并將其控制在所希望的溫度。
控制裝置2與鑄造用模具1連接，控制鑄造用模具1的各部分的動作(例如調節設于鑄造用模具1的內部的加熱器的溫度，對進行鑄造用模具i的開閉的液壓缸進行伸長或收縮，對使可滑接地設于向鑄
造用模具1供給熔融金屬的套筒上的柱塞滑動的液壓缸進行伸長或收縮等)，其由可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller;PLC)構成。此外，本實施方式的控制裝置2由PLC構成，但本發明不限于此，也可以通過在市售的計算機及工作站中存儲規定的程序而實現。
如圖2所示，熱圖像IO為本發明的熱圖像的一種實施方式，是表示紅外線照相機110的拍攝視場的溫度分布的圖像。本實施方式的熱圖像10由在橫向(X軸方向)排列m個、在縱向(Y軸方向)排列n 個的格子狀像素群構成。構成熱圖像的各像素可特別規定圖像中的坐標(X， Y)，并且各像素具有溫度信息。
"溫度信息"是指熱圖像拍攝單元的視場內的各部分的表面溫度的信息，構成熱圖像的像素群各自具有該信息。溫度信息可以是表示溫度本身的信息，但通常是表示熱圖像拍攝單元的拍攝元件的對應部分所檢測到的規定波長帶的紅外線的能量(的大小)的信息。
關于構成熱圖像的像素的縱向的像素數(m個)、橫向的像素數 (n個)及總像素數((mXn)個)，可根據本發明的溫度測定裝置的用途及對象物的性質等適宜地選擇。
對于特別指定構成熱圖像的各像素的坐標(X， Y)(對熱圖像的數據進行處理)的方法，可以是對各像素將坐標(X， Y)的信息和溫度信息建立關聯的構成，也可以是設定羅列了溫度信息的一系列信息列，將從該信息列的前頭的順序和坐標(X, Y)建立關聯(例如為CSV (Comma Separated Value:逗號分隔型取值)形式的數據)的構成。
本實施方式的情況下，基于構成熱圖像IO的各像素所具有的溫度信息來計算與熱圖像10的各像素相對應的部分的溫度。
在后述的顯示部123中顯示熱圖像10時，如圖2所示，判斷熱圖像10的各像素的溫度屬于預先設定的四個溫度域11、 12、 13、 14中的哪一處。四個溫度域ll、 12、 13、 14從高溫側向低溫側彼此不重復
11地連續設定，對四個溫度域ll、 12、 13、 14分別分配不同的顏色(圖 2中為方便起見，用不同的剖面線表示)。
在后述的顯示部123中顯示熱圖像10時，各像素由四個溫度域11、 12、 13、 14中分配給自身所屬的溫度域的顏色表示。上述熱圖像10的顯示中的一系列的圖像處理通過后述的控制裝置120進行。
此外，本實施例中為設定四個溫度域11、 12、 13、 14的構成，但本發明不限于此，例如也可以為設定比本實施例更加細化的溫度域的構成。
下面，使用圖1對控制裝置120進行說明。
控制裝置120主要具備控制部121、輸入部122、和顯示部123等。
控制部121控制溫度測定裝置100的一系列的動作。
控制部121實質上具備存儲各種程序等(例如后述的拍攝動作控制程序、特征點提取程序、校正熱圖像生成程序、差圖像生成程序、判斷程序等)的存儲單元、將這些程序等展開的展開單元、根據這些程序等進行規定的運算的運算單元、保存運算結果等的保存單元(存儲單元)等。
更具體地說，控制部121可以為通過總線連接CPU、 ROM、 RAM、 HDD等的構成，或者也可以是由單片LSI等形成的構成。
本實施例的控制部121為專用品，但也可以通過在市售的計算機及工作站等中存儲上述程序等而實現。
控制部121與紅外線照相機110連接，可發送用于使紅外線照相機110動作的信號(觸發信號)，并且可接收(取得)通過紅外線照相機110拍攝到的熱圖像10的信息(圖像數據)。
另外，控制部121與控制鑄造用模具1的動作的控制裝置2連接，
可取得表示拍攝鑄造用模具1的熱圖像的時機的信號(定時信號)。
輸入部122與控制部121連接，向控制部121輸入溫度測定裝置 IOO的動作的各種信息、指示等。
本實施例的輸入部122為專用品，但使用市售的鍵盤、鼠標、定點設備、按鈕、開關等也可以實現同樣的效果。
顯示部123顯示溫度測定裝置100的動作狀況、從輸入部122向控制部121輸入的內容、溫度測定裝置IOO的測定結果等。
本實施例的顯示部123為專用品，但使用市售的監視器、液晶顯示器等也可以實現同樣的效果。
下面，對控制部121的詳細構成進行說明。
控制部121在功能上具備拍攝動作控制部121a、特征點提取部 121b、校正熱圖像生成部121c、差圖像生成部121d、判斷部121e等。
下面，使用圖1對拍攝動作控制部121a進行說明。
拍攝動作控制部121a控制紅外線照相機110拍攝熱圖像10的動作。
實質上，控制部121通過根據存儲于其存儲單元的拍攝動作控制程序進行規定的運算等而實現作為拍攝動作控制部121a的功能。控制鑄造用模具1的動作的控制裝置2向控制部121(更嚴格地說
是拍攝動作控制部121a)發送表示拍攝鑄造用模具1的熱圖像的時機的信號即定時信號。
拍攝動作控制部121a從控制裝置2取得定時信號時，向紅外線照
相機uo發送觸發信號。
紅外線照相機110在從拍攝動作控制部121a取得觸發信號后拍攝鑄造用模具i的熱圖像10，將熱圖像IO的信息(圖像數據)發送到控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)。
下面，使用圖1及圖2對特征點提取部121b進行說明。
特征點提取部121b是本發明的特征點提取單元的一種實施方式，其提取鑄造用模具1的熱圖像10的特征點41、 42、 43。
實質上，控制部121通過根據存儲于其存儲單元的特征點提取程序進行規定的運算等而實現作為特征點提取部121b的功能。
如圖2所示，特征點41、 42是本發明的特征點的一種實施方式，是構成熱圖像IO的像素群(本實施例的情況下為(mXn)個像素)中的(a)單個像素、或(b)多個像素的集合體(群)。
"特征點"是指通過對象物的性質上或對對象物實施規定的處理，可基于像素所具有的溫度信息而從該對象物的熱圖像所包含的多個像素(像素群)中，與周圍區別開而提取的單個像素或多個像素的集合體。
本實施例的情況下，作為對象物的鑄造用模具1在其內部具有加熱器，在鑄造前的加熱過程中，鑄造用模具1的表面中存在預先得知溫度比周圍高的部位。
另外，鑄造后的鑄造用模具1通過在其內部流通的冷卻水進行冷卻，但由于冷卻水的流通路徑的形狀等，冷卻過程中的鑄造用模具1 的表面的溫度分布并不固定。因此，鑄造用模具1的表面中存在比周圍溫度高的部位或預先得知比周圍溫度低的部位。
這樣，鑄造用模具1在其性質上具有比周圍溫度高的特定部位，因此，可將與該部位對應的單一的像素或多個像素的集合體作為特征點而提取。
本實施例中，利用鑄造用模具1的上述性質，相對于紅外線照相機UO在規定的距離及姿勢的位置配置鑄造用模具1，在利用紅外線照
相機110拍攝了鑄造用模具1的熱圖像10的情況下，預先設定與預先得知成為高溫的部位相對應的像素的區域21、 22，將表示區域21、 22 的坐標信息存儲于控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)。
而且，特征點提取部121b基于存儲于控制部121的存儲單元中的 "表示區域21、 22的坐標信息"及存儲于控制部121的存儲單元中的 "熱圖像10的信息(圖像數據)"，將區域21中包含的多個像素中顯示溫度(基于像素所具有的溫度信息而計算出的溫度)最高的單個像素或多個像素的集合體(群)作為特征點41而提取，將區域22中包含的多個像素中顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體(群) 作為特征點42而提取。
此外，在特征點41、 42為多個像素的集合體的情況下，可將該集合體中包含的多個像素的顯示溫度的平均值、中間值、最低值或最高值作為"集合體的顯示溫度"使用。特征點43與特征點41、 42不同，是根據鑄造用模具1和紅外線照相機110的拍攝時的幾何學的位置關系(距離、姿勢)、鑄造用模具1及紅外線照相機110的固定方法等條件預先得知在每次拍攝時不會引起"偏差"的點。
特征點43可以在熱圖像10的內部(范圍內)設定，也可以如本實施例作為熱圖像IO的外部(范圍外)的假想點而設定。
在本實施例中，在對熱圖像10預先設定的區域21、 22中分別將顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體來作為特征點41、 42而提取，但本發明不限于此，也可以根據對象物的性質等在對熱圖像預先設定的單個或多個區域中分別將顯示溫度最低的單個像素或多個像素的集合體作為特征點而提取。
另外，也有根據對象物的性質等而不能顯現在對象物的表面的極小點上(微小的面積的)溫度高的部分及溫度低的部分的情況、及與周圍的溫度差不太大的情況等難以順利地提取出特征點的情況。這種情況下，通過在例如對象物的規定的部分(可能的話也可以是多個部分)上設置加熱器等熱源而實施使其發熱以成為溫度比周圍溫度高等的"規定的處理"，也可以在對象物的表面上有意地作出可作為特征點的部分。
在本發明中的特征點為多個像素的集合體(群)的情況下，作為其形狀例，例如下述形狀等(a)由共計4個像素構成，縱向并列2 個橫向并列2個的正方形狀；(b)由共計5個像素構成，以一個像素為中心，像素在上下左右相鄰的十字狀；(c)由共計9個像素構成，縱向并列3個，橫向并列3個的正方形狀。
但是，從確保后述的校正熱圖像的生成及差圖像的生成的度(可靠性)的觀點來看，理想的是特征點極小(構成特征點的像素的數量少)。
在本實施例中，本發明為下述構成在3個特征點41、 42、 43中，對于兩個特征點41、 42分別從區域21、 22中基于溫度信息而提取，對于特征點43，從根據鑄造用模具1和紅外線照相機110拍攝時的幾何學位置關系、鑄造用模具1及紅外線照相機110的固定方法等條件預先得知在每次拍攝時不會引起"錯位"的點中提取，但本發明不限于此，也可以為下述構成(a) 3個特征點全部基于溫度信息分別從對應的區域中提取的構成；或(b) 3個特征點中的一個基于溫度信息從對應的區域中提取，剩下的2個從根據對象物和熱圖像拍攝單元的拍攝時的幾何學位置關系、對象物及熱圖像拍攝單元的固定方法等條件預先得知每次拍攝時不會引起"錯位"的點提取的構成。
艮P，也可以為單個或多個特征點中的至少一種從對應的區域中基于溫度信息而提取的構成。
下面，使用圖l、圖3、圖4及圖5對校正熱圖像生成部121c進行說明。
此外，圖3 圖5中，為便于說明，在熱圖像10、校正熱圖像20、基準熱圖像30上分別顯示了在同一視場中由檢測可見光的照相機拍攝的情況下的鑄造用模具1的輪廓線。
校正熱圖像生成部121c為本發明的校正熱圖像生成單元的一種實施方式，基于由特征點提取部121b提取的熱圖像10中的特征點41的坐標(X ， Y )、特征點42的坐標(X12， Y12)、特征點43的坐標 (X13， Y13)、及在預先拍攝的鑄造用模具1的基準熱圖像30中設定的基準特征點61的坐標(XQ1, Y(h)、基準特征點62的坐標(X02， Y02)、基準特征點63的坐標(Xo3， Y。3)，以使熱圖像10中的特征點41、 42、 43與基準熱圖像30中對應的基準特征點61、 62、 63重合元中存儲的校正熱圖像生成程序進行規定的運算等來實現作為校正熱圖像生成部121c的功能。控制部121將預先拍攝的鑄造用模具1的基準熱圖像30中設定的基準特征點61的坐標(XQ1， YQ1)、基準特征點62的坐標(XQ2， Yn2)、基準特征點63的坐標(XQ3， Ye3)的信息存儲于存儲單元(硬盤等存儲介質)。"基準熱圖像"是指(i)在得知作為測定對象的對象物和全部相同的對象物為正常的狀態(不是異常的狀態)時，將該對象物作為基準對象物而拍攝的熱圖像；或(ii)在作為測定對象的相同形狀的對象物有多個的情況下，以該多個對象物中預先得知為合格品(正常) 的對象物之一為基準對象物而拍攝的熱圖像。在本實施例的情況下，由于作為對象物的鑄造用模具1為任意次重復使用的物體，所以基準熱圖像30符合上述(i)的實例。本實施例的鑄造用模具1的"正常的狀態"可任意設定，但可將例如"由于鑄造用模具1的冷卻水路徑沒有引起堵塞或漏水，加熱器沒有故障，鑄造用模具1的模腔面沒有引起損耗或破損等，從而拍攝時鑄造用模具1的各部分達到理想的溫度分布的狀態"作為正常的狀態而設定。作為使用與上述(ii)相當的基準熱圖像的實例，例如作為由相同的模具制造的多個鑄造品對象物，以大致相同的姿勢依次固定(載置)于大致相同的部位而拍攝熱圖像的情況。本實施例的基準熱圖像30只拍攝了一次，但本發明的基準熱圖像不限于此，也可以是計算拍攝了多次的熱圖像所對應的各像素的溫度信息的平均值，以將其與坐標信息建立關聯的圖像為基準圖像的構成。"基準特征點"是指基準熱圖像中的特征點。即，是指通過基準對象物的性質上或對基準對象物實施規定的處理，可基于像素所具有的溫度信息而從該基準對象物的熱圖像所包含的多個像素(像素群) 中，與周圍區別開而提取的單個像素或多個像素的集合體。下面，對本實施例的基準特征點61、 62、 63的坐標信息的登錄的方法進行說明。如圖3所示，在進行鑄造用模具1的實際的測定之前，通過溫度測定裝置100的紅外線照相機110拍攝鑄造用模具1的基準熱圖像30，將基準熱圖像30存儲(登錄)于控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)中。接著，控制部121基于介質熱圖像30而選定基準特征點61、 62、 63。選定基準特征點61、 62、 63的方法與特征點提取部121b提取特征點41、 42、 43的方法大致相同。艮P，對于基準點61、62，基于控制部121的存儲單元中存儲的"表示區域21、 22的坐標信息"及控制部121的存儲單元中存儲的"基準熱圖像30的信息(圖像數據)"，將區域21中包含的多個像素中顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體(群)作為基準特征點61 而選定，將區域22中包含的多個像素中顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體(群)作為基準特征點62而選定。此外，本實施例中，熱圖像10的區域21、 22的坐標信息和基準熱圖像30中的區域21、 22 的坐標信息完全相同。另外，對于基準特征點63，將具有與特征點43的坐標相同的坐標的點作為基準特征點63而選定。
當選定基準特征點61、 62、 63時，控制部121計算基準特征點61 的坐標(X(h， YC1)、基準特征點62的坐標(Xq2， Yq2)、基準特征點63的坐標(X。3， Y。3)，將這些坐標的信息存儲(登錄)于控制部 121的存儲單元(硬盤等存儲介質)。
下面，對校正熱圖像生成部121c的校正熱圖像20的生成進行詳細說明。
首先，校正熱圖像生成部121c分別計算出(確認)通過特征點提取部121b提取到的熱圖像10中的特征點41的坐標(X ， Y )、特征點42的坐標(X12， Y12)、特征點43的坐標(X13， Y13)。
接著，校正熱圖像生成部121c將通過特征點提取部121b提取到的熱圖像10中的特征點41的坐標(Xn， Yn)、特征點42的坐標(X^ Y12)、特征點43的坐標(X13， Y13)、及控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)中存儲的基準特征點61的坐標(XC1, YC1)、基準特征點62的坐標(X。2， YQ2)、基準特征點63的坐標(X。3， Y。3)進行比較(參照圖3、圖4)。
更具體地說，校正熱圖像生成部121c計算相對應的基準特征點和特征點之間的坐標的錯位。在本實施例中，基準特征點61和特征點41 相對應，基準特征點62和特征點42相對應，基準特征點63和特征點 43相對應，因此，分別計算基準特征點61和特征點41之間的坐標的錯位(Xu-Xop Yu-Y(h)、基準特征點62和特征點42之間的坐標的錯位(X12-XQ2， Y12-Y。2)、基準特征點63和特征點43之間的坐標的錯位(X13-Xo3, Y13-Yq3)。接著，校正熱圖像生成部121c判斷相對應的基準特征點和特征點之間的坐標有無錯位。
更具體地說，(a)校正熱圖像生成部121c在基準特征點61和特征點41之間的坐標的錯位(Xn-X(h， Yu-Yd) = (0， 0)、且基準特征點62和特征點42之間的坐標的錯位(X12-Xo2， Y12-Yo2) = (0， 0)、且基準特征點63和特征點43之間的坐標的錯位(X13-XQ3, YirY03)=(0， 0)的情況下，判斷為基準特征點和特征點之間的坐標無錯位。
另外，(P)校正熱圖像生成部121c在上述(a)以外的情況下，
艮P在G個算出值Xii-Xoi、 Yii-Yqi、 Xi2-X(j2、 Yi2—Y(J2、 X13-X03、 Yi3-Y()3
中的一個以上包含不為零的值的情況下，判斷為基準特征點和特征點之間的坐標有錯位。
校正熱圖像生成部121c在判斷為相對應的基準特征點和特征點之間的坐標無錯位的情況下，不對熱圖像IO特別實施圖像處理，而認為熱圖像10為校正熱圖像20。
校正熱圖像生成部121c在判斷為相對應的基準特征點和特征點之間的坐標有誤差的情況下，以使熱圖像10中的特征點41、 42、 43與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點61、 62、 53重合的方式，根據需要對熱圖像10實施旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理。
"旋轉處理"是指使熱圖像以與該圖像面垂直的旋轉軸為中心而旋轉的圖像處理。此外，旋轉處理的旋轉軸既可以在熱圖像的范圍內，也可以在范圍外。
"平行移動處理"是指使熱圖像向與該圖像面平行的方向移動的圖像處理。"放大/縮小處理"是指使熱圖像以規定的基準點為中心放大或縮小的圖像處理。此外，放大/縮小處理的規定的基準點既可以在熱圖像的范圍內，也可以在范圍外。
作為實施上述旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理的方法，例如可使用已知的圖像處理方法即仿射變換(線形變換)等幾何校正法。
校正熱圖像生成部121c將上述圖像處理后的熱圖像10作為校正熱圖像20。
如圖5所示，校正熱圖像20的校正特征點51、 52、 53分別是與熱圖像10中的特征點41、 42、 43分別對應的特征點。校正特征點51的坐標(X21， Y21)、校正特征點62的坐標(X22， Y22)、校正特征點63的坐標(X23， Y23)分別與基準特征點61的坐標(XQ1， YG1)、基準特征點62的坐標(XG2， YQ2)、基準特征點63的坐標(XQ3， Y03)相同(即，(X21， Y21) = (X01, Y01) 、 (X22， Y22) = (X02， Y02)及(X23， Y23) = (X。3， Y。3)的關系成立)。
這樣，校正熱圖像生成部121c生成校正熱圖像20，將校正熱圖像20存儲于控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)。
本實施例的校正熱圖像生成部121c在符合上述圖像處理中的旋轉處理的旋轉角度比規定的閾值大的情況、上述圖像處理中的平行移動的距離比規定的閾值大的情況、上述圖像處理中的放大/縮小處理的倍率脫離規定的范圍(通常包含l.O倍的范圍)的情況中任一種的情況下，推測為拍攝熱圖像10時的紅外線照相機110和鑄造用模具1之間的相對距離及姿勢的變化與拍攝基準熱圖像30時相比過大，因此，從確保后述的差圖像的可靠性的觀點來看，判斷為"不能測定"，不能進行以后的差圖像的生成。
對于上述旋轉角度的規定的閾值、上述平行移動的距離的規定的閾值、上述放大/縮小處理的倍率的規定的范圍(倍率的上限制及下限值)，考慮熱圖像拍攝單元及對象物的性質、拍攝環境等而適宜選擇。
本實施例中，從唯一地決定校正熱圖像生成部121c的圖像處理(決定一個圖像處理的解)的觀點來看，為在熱圖像10上(也包含在與熱
圖像10同一平面的假想平面上)提取不在一條直線上的3個特征點41、42、 43的構成，但本發明不限于此，也可以為提取4個以上的特征點，使用任意3個特征點實施圖像處理，或者使用最小二乘法導出圖像處理的最適解(決定選擇4個以上的特征點中3個特征點的最佳組合)的構成。
作為提取4個以上的特征點的優點，例如對于本實施例的對象物即鑄造用模具1，當重復使用的過程中在對應于特征點的部分上付著鑄造物的毛刺等異物時，該部分的表面溫度比起周圍可能不是非常高，因此，通過提取4個以上的特征點，即使在不能順利地提取一部分特征點的情況下也能夠提取需要數量的特征點。
另外，也可以在預先得知根據對象物和熱圖像拍攝單元的拍攝時的幾何學的位置關系(距離、姿勢)、對象物及熱圖像拍攝單元的固
定方法等條件在進行校正熱圖像的生成時只進行平行移動處理的情況下，只提取出一個特征點(或從兩個以上的特征點中選擇進行校正熱圖像的生成時所使用的一個特征點)。該情況下，也可以考慮異物向對象物的表面的付著等而提取兩個以上的特征點，并且從該兩個以上的特征點中使用任一個作為特征點。
下面，使用圖l及圖6對差圖像生成部121d進行說明。差圖像生成部121d是本發明的差圖像生成單元的一種實施方式，
以使通過校正熱圖像生成部121c生成的校正熱圖像20中的多個特征點 (校正特征點51、 52、 53)與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點 61、 62、 63重合的方式將校正熱圖像20和基準熱圖像30重疊，生成作為校正熱圖像20和基準熱圖像30的差分的差圖像40。
"差圖像"是表示校正熱圖像和基準熱圖像的差分、更嚴格地說是表示校正熱圖像和基準熱圖像之間的對應的(相同坐標的)像素的溫度差的分布的圖像。
如圖6所示，差圖像生成部121d在以使由校正熱圖像生成部121c 生成的校正熱圖像20中的多個特征點(校正特征點5K 52、 53)與基準熱圖像30中的對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式使校正熱圖像20和基準熱圖像30重疊的情況下，將實際上校正熱圖像20和基準熱圖像30重疊的部分(圖6中粗實線包圍的部分)作為差圖像40 的"有效區域"而設定。
差圖像生成部121d對于構成校正熱圖像20及基準熱圖像30的像素中處于有效區域內的像素，基于彼此重合的(相同坐標的)校正熱圖像20的像素的溫度信息及基準熱圖像30的像素的溫度信息，計算出這兩個像素之間的"溫度差(從溫度信息計算出的溫度的差)"。
而且，作為將處于"有效區域"內的像素的坐標信息和溫度差信息(先算出的溫度差的信息)建立關聯的產物，生成差圖像40。
如圖6所示，判斷構成差圖像40的各像素中的溫度差(的值)屬于預先設定的5個溫度域71、 72、 73、 74、 75中的哪一個。5個溫度域71、 72、 73、 74、 75從高溫側向低溫側彼此互不重復地連續設定，對5個溫度域71、 72、 73、 74、 75分別分配不同的顏色(圖6中，為便于說明用不同的剖面線表示)。在顯示部123中顯示差圖像40時，構成差圖像40的各像素由溫度域71、 72、 73、 74、 75中分配給自身所屬的溫度域的顏色表示。
此外，在本實施例中為設定5個溫度域71、 72、 73、 74、 75的構成，但本發明不限于此，也可以設定更加細化的溫度域。
另外，本實施例中為差圖像40包含處于差圖像40的有效區域內的全部像素，但本發明的差圖像不限于此，也可以以對有效區域的周緣部等進行了適宜的修整等的圖像作為差圖像。
下面，使用圖l對判斷部121e進行說明。
判斷部121e基于差圖像40來判斷鑄造用模具1的狀態。
實質上，控制部121通過根據存儲于其存儲單元的判斷程序進行規定的運算等，來實現作為判斷部121e的功能。
判斷部121e基于差圖像40的規定區域(可任意設定)所包含的各像素所具有的溫度差信息，在差圖像40的規定區域(可任意設定) 中的"溫度差"的最高值及最低值都在"規定的范圍"內的情況下，判斷為鑄造用模具1為正常的狀態(鑄造用模具1中未發生異常)。
另外，判斷部121e在差圖像40的規定區域(可任意設定)中的 "溫度差"的最高值或最低值中任一方在"規定的范圍"之外的情況下，判斷為鑄造用模具1處于異常的狀態(鑄造用模具1中發生異常)。
判斷部121e將判斷結果顯示于顯示部123，并且存儲于控制裝置 120的存儲單元(硬盤等存儲介質)。此外，使用本實施例的差圖像的判斷方法始終為一例，但本發明不限于此。即，使用差圖像的判斷方法可根據對象物的性質等適宜地選擇。
如上，溫度測定裝置100具備
特征點提取部121b，其提取鑄造用模具1的熱圖像中的特征點41、
42、 43;
校正熱圖像生成部121c，其基于由特征點提取部121b提取到的熱圖像10中的特征點41、 42、 43的坐標及預先拍攝的鑄造用模具1的基準熱圖像30中設定的基準特征點61、 62、 63的坐標，以使熱圖像 10中的特征點41、 42、 43與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點 61、 62、 63重合的方式，對熱圖像IO實施旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像20;以及
差圖像生成部121d，其以使由校正熱圖像生成部121c生成的校正熱圖像20中的特征點(校正特征點51、 52、 53)與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式將校正熱圖像20和基準熱圖像30重疊，生成作為校正熱圖像20和基準熱圖像30的差分的差圖像40。
通過這樣構成，即使在基準熱圖像30和熱圖像10之間拍攝視場錯位的情況下，也能夠基于熱圖像10及基準熱圖像30的圖像數據中包含的信息即特征點41、 42、 43的坐標信息及基準特征點61、 62、 63 的坐標信息，利用幾何學校正熱圖像10，可使其與基準熱圖像30高精
度地重疊。
因此，能夠容易地生成可靠性高的(溫度信息的精度高)的差圖像40。
另外，溫度測定裝置IOO具備拍攝熱圖像的紅外線照相機110。通過這樣構成，即使在拍攝基準熱圖像30時及拍攝熱圖像10時
鑄造用模具1和紅外線照相機110之間的位置關系(距離、姿勢等) 發生變化，而在基準熱圖像30及熱圖像10之間拍攝視場錯位的情況下，也能夠基于熱圖像10及基準熱圖像30的圖像數據中包含的信息即特征點41、 42、 43的坐標信息及基準特征點61、 62、 63的坐標信息，利用幾何學校正熱圖像10,可使其與基準熱圖像30高精度地重疊。
因此，能夠容易地生成可靠性高的(溫度信息的精度高的)差圖像40。
另外，溫度測定裝置100的熱圖像10中的特征點41、 42、 43中的至少一個(在本實施例的情況下為特征點41、 42這兩個)是構成熱圖像10的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，在對于熱圖像10 預先設定的區域21、22內分別具有最高的顯示溫度或最低的顯示溫度，
溫度測定裝置100的基準熱圖像10中的基準特征點61、 62、 63 中的至少一個(在本實施例的情況下為基準特征點61、 62這兩個)是構成基準熱圖像30的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，在對于基準熱圖像30預先設定的區域21、 22內分別具有最高的顯示溫度或最低的顯示溫度。
通過這樣構成，在拍攝基準熱圖像30時和拍攝熱圖像10時不需要鑄造用模具1和紅外線照相機110之間的位置關系(距離、姿勢等) 的信息等，僅基于熱圖像10的圖像數據就可以容易地提取特征點41、 42，并且僅基于基準熱圖像30的圖像數據就可以容易地提取基準特征點61、 62。
因此，在拍攝基準熱圖像30時和拍攝熱圖像10時，即使不以較高精度保持鑄造用模具1和紅外線照相機110之間的位置關系，也能夠容易地生成可靠性高的(溫度信息的精度高的)差圖像40，操作性優異。另外，溫度測定裝置100的對象物為鑄造用的模具(鑄造用模具1)。
通過這樣構成，可基于差圖像40容易地判斷重復使用的鑄造用模
具1是正常的狀態還是異常的狀態，有助于鑄造工藝的管理品質的提高及管理所需要的勞力(或管理成本)的減輕。
下面，使用圖7對本發明的溫度測定方法的一種實施方式進行說明。
本發明的溫度測定方法的一種實施方式是使用溫度測定裝置100 生成差圖像40的方法，作為進行實際測定的工序(測定圖像處理工序)，主要具備熱圖像拍攝工序SllOO、特征點提取工序S1200、校正熱圖像生成工序S1300、差圖像生成工序S1400等。另外，本發明的溫度測定方法的一種實施方式中，作為其前階段，具備預先基于基準熱圖像30 而登錄基準特征點61、 62、 63的工序(基準圖像處理工序)。
下面，對預先基于基準熱圖像30登錄基準特征點61、 62、 63的工序(基準圖像處理工序)進行詳細說明。
預先基于基準熱圖像30登錄基準特征點61、 62、 63的工序具備基準熱圖像拍攝工序SIOO、基準特征點選定工序S200、基準特征點登錄工序S300等。
基準熱圖像拍攝工序S100是拍攝鑄造用模具1的基準熱圖像30 的工序。
在基準熱圖像拍攝工序S100中，通過溫度測定裝置100 紅外線照相機IIO拍攝鑄造用模具1的基準熱圖像30，將基準熱圖像30存儲(登錄)于控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)。
基準熱圖像拍攝工序S100結束后，轉移至基準特征點選定工序
S200。
基準特征點選定工序S200是基于基準熱圖像30選定基準特征點 61、 62、 63的工序。
在基準特征點選定工序S200中，控制部121對于基準特征點61、 62，基于控制部121的存儲單元中存儲的"表示區域21、 22的坐標信息"及控制部121的存儲單元中存儲的"基準熱圖像30的信息(圖像數據)"，將區域21中包含的多個像素中顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體(群)作為基準特征點61而選定，將區域22中包含的多個像素中顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體(群) 作為基準特征點62而選定。
基準特征點選定工序S200結束后，轉移至基準特征點登錄工序 S300。
基準特征點登錄工序S300是將基準特征點61的坐標(X(h， Y01)、基準特征點62的坐標(Xo2， Yo2)、基準特征點63的坐標(Xo3， Y03) 存儲(登錄)于控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)的工序。
在基準特征點登錄工序S300中，控制部121計算基準特征點61 的坐標(X(h， YQ1)、基準特征點62的坐標(XQ2， YQ2)、基準特征點63的坐標(XQ3， YQ3)，將這些坐標的信息存儲(登錄)于控制部 121的存儲單元(硬盤等存儲介質)。
下面，對本發明的溫度測定方法的一種實施方式中進行實際測定的工序(測定圖像工序)進行詳細說明。熱圖像拍攝工序S1100是拍攝鑄造用模具1的熱圖像10的工序。
在熱圖像拍攝工序S1100中，紅外線照相機110在從拍攝動作控制部121a取得觸發信號后拍攝鑄造用模具1的熱圖像IO，將熱圖像10 的信息(圖像數據)向控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質)發送。
熱圖像拍攝工序S1100結束后，轉移至特征點提取工序S1200。
特征點提取工序S1200是提取在熱圖像拍攝工序S1100中拍攝到的鑄造用模具1的熱圖像10中的特征點41、 42、 43的工序。
在特征點提取工序S1200中，特征點提取部121b基于控制部121 的存儲單元中存儲的"表示區域21、 22的坐標信息"及控制部121的存儲單元中存儲的"熱圖像10的信息(圖像數據)"，將區域21中包含的多個像素中顯示溫度(基于像素所具有的溫度信息算出的溫度) 最髙的單個像素或多個像素的集合體(群)作為特征點41而提取，將區域22中包含的多個像素中顯示溫度最高的單個像素或多個像素的集合體(群)作為特征點42而提取。另外，特征點提取部121b根據鑄造用模具1和紅外線照相機110的拍攝時的幾何學的位置關系、鑄造用模具1及紅外線照相機110的固定方法等條件，從預先得知每次拍攝都不引起"錯位"的點中提取特征點43。
特征點提取工序S1200結束后，轉移至校正熱圖像生成工序 S1300。
校正熱圖像生成工序S1300中，基于由特征點提取部121b提取到的熱圖像10中的特征點41的坐標(Xn， Y )、特征點42的坐標(Xu， Y12)、特征點43的坐標(X13， Y13)、及預先拍攝的鑄造用模具1的基準熱圖像30中設定的基準特征點61的坐標(X(H， YQ1)、基準特征
點62的坐標(Xo2， Yo2)、基準特征點63的坐標(Xo3， Y03)，以使熱圖像10中的特征點41、 42、 43與基準熱圖像30中相對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式對熱圖像10實施旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像20。
在校正熱圖像生成工序S1300中，校正熱圖像生成部121c分別計算且確認由特征點提取部121b提取到的熱圖像10中的特征點41的坐標(Xu， Y )、特征點42的坐標(X12， Y12)、特征點43的坐標(X13, Y13)(參照圖7中S1310)。
其次，校正熱圖像生成部121c將算出的熱圖像10中的特征點41 的坐標(Xu， Y )、特征點42的坐標(Xl2， Y12)、特征點43的坐標(X13， Y13)、及存儲于控制部121的存儲單元(硬盤等存儲介質) 中的基準特征點61的坐標(XQ1， YQ1)、基準特征點62的坐標(X02， Yo2)、基準特征點63的坐標(Xo3， Yo3)進行比較(參照圖7中S1320)。
接著，校正熱圖像生成部121c判斷相對應的基準特征點(基準特征點61、 62、 63)和特征點(特征點41、 42、 43)之間的坐標錯位的有無(參照圖7中S1330)。
其結果是，(cO在判斷為相對應的基準特征點和特征點之間的坐標沒有錯位的情況下，校正熱圖像生成部121c不對熱圖像IO特別實施圖像處理，將熱圖像10作為校正熱圖像20。然后，校正熱圖像生成工序S1300結束，轉移至差圖像生成工序S1400。
另外，((3)在判斷為相對應的基準特征點和特征點之間的坐標有錯位的情況下，校正熱圖像生成部121c以使熱圖像10中的特征點41、 42、 43與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式，根據需要對熱圖像10實施旋轉處理、平行移動處理、或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理，將實施了這些圖像處理后的熱
圖像10作為校正熱圖像20。然后，校正熱圖像生成工序S1300結束，轉移至差圖像生成工序S1400。
差圖像生成工序S1400中，以使校正熱圖像生成工序S1300中生成的校正熱圖像20中的多個特征點(校正特征點51、 52、 53)與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式將校正熱圖像20和基準熱圖像30重疊，生成作為校正熱圖像20和基準熱圖像 30的差分的差圖像40。
如上所述，本發明的溫度測定方法的一種實施方式具備
熱圖像拍攝工序SllOO，拍攝鑄造用模具1的熱圖像10;
特征點提取工序S1200,提取熱圖像拍攝工序S1100中拍攝到的鑄造用模具1的熱圖像10中的特征點41、 42、 43;
校正熱圖像生成工序S1300，基于由特征點提取部121b提取到的熱圖像10中的特征點41的坐標(X ， Y )、特征點42的坐標(X12， Y12)、特征點43的坐標(X13， Y13)、及預先拍攝的鑄造用模具1的基準熱圖像30中設定的基準特征點61的坐標(X(h， Y(h)、基準特征點62的坐標(Xo2， Yo2)、基準特征點63的坐標(Xo3， Yo3)，以使熱圖像10中的特征點41、 42、 43與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式對熱圖像10實施旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像20;
以及
差圖像生成工序S1400，以使校正熱圖像生成工序S1300中生成的校正熱圖像20中的多個特征點(校正特征點51、 52、 53)與基準熱圖像30中的相對應的基準特征點61、 62、 63重合的方式將校正熱圖像20和基準熱圖像30重疊，生成作為校正熱圖像20和基準熱圖像30 的差分的差圖像40。
通過這樣構成，即使在基準熱圖像30及熱圖像10之間拍攝視場錯位的情況，也能夠基于熱圖像10及基準熱圖像30的圖像數據中包
含的信息即特征點41、 42、 43的坐標信息及基準特征點61、 62、 63 的坐標信息，利用幾何學校正熱圖像IO，可使其與基準熱圖像30高精度地重疊。
因此，能夠容易地生成可靠性高的(溫度信息的精度高的)差圖像40。
另外，本發明的溫度測定方法的一種實施方式的熱圖像10中的特征點41、 42、 43中的至少一個(在本實施例的情況下為特征點41、 42 這兩個點)是構成熱圖像IO的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，在對于熱圖像10預先設定的區域21、 22內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度，
本發明的溫度測定方法的一種實施方式的基準熱圖像30中的基準特征點61、 62、 63中的至少一個(在本實施例的情況下為基準特征點 61、 62這兩個點)是構成基準熱圖像30的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，在對于基準熱圖像30預先設定的區域21、 22內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度。
通過這樣構成，在拍攝基準熱圖像30時和拍攝熱圖像10時不需要鑄造用模具1和熱圖像拍攝單元(在本實施例的情況下為紅外線照相機110)之間的位置關系(距離、姿勢等)的信息等，僅基于熱圖像 IO的圖像數據，就能夠容易地提取特征點41、 42，并且僅基于基準熱圖像30的圖像數據，就能夠容易地提取基準特征點61、 62。
因此，在拍攝基準熱圖像30時和拍攝熱圖像10時，即使不以較高的精度保持鑄造用模具1和熱圖像抬攝單元(在本實施例的情況下為紅外線照相機110)之間的位置關系，也能夠容易地生成可靠性高的 (溫度信息的精度高的)差圖像40，操作性優異。另外，本發明的溫度測定方法的一種實施方式的對象物為鑄造用的模具(鑄造用模具1)。
通過這樣構成，可基于差圖像40容易地判斷重復使用的鑄造用模具1是正常的狀態還是異常的狀態，有助于鑄造工藝的管理品質的提高及管理所需要的勞力(或管理成本)的減輕。
產業實用性
本發明可廣泛適用于使用拍攝對象物得到的熱圖像而對該對象物進行各種判斷的用途。
權利要求
1.一種溫度測定裝置，其具備特征點提取單元，提取對象物的熱圖像中的單個或多個特征點；校正熱圖像生成單元，基于由所述特征點提取單元提取到的所述熱圖像中的單個或多個特征點的坐標及在預先拍攝的對象物的基準熱圖像中設定的單個或多個基準特征點的坐標，以使所述熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的所述單個或多個基準特征點重合的方式，對所述熱圖像實施旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像；和差圖像生成單元，以使由所述校正熱圖像生成單元生成的校正熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的單個或多個基準特征點重合的方式將所述校正熱圖像和所述基準熱圖像重疊，生成作為所述校正熱圖像和所述基準熱圖像的差分的差圖像。
2. 如權利要求l所述的溫度測定裝置，其中，具備拍攝所述熱圖像的熱圖像拍攝單元。
3. 如權利要求2所述的溫度測定裝置，其中，所述熱圖像中的單個或多個特征點中的至少一個是構成所述熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體，所述基準熱圖像中的單個或多個基準特征點中的至少一個是構成所述基準熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述基準熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體。
4. 如權利要求1 權利要求3中任一項所述的溫度測定裝置，其中，所述對象物是鑄造用的模具。
5. —種溫度測定方法，其具備熱圖像拍攝工序，拍攝對象物的熱圖像；特征點提取工序，提取所述熱圖像拍攝工序中拍攝到的對象物的熱圖像中的單個或多個特征點；校正熱圖像生成工序，基于所述特征點提取工序中提取到的所述熱圖像中的單個或多個特征點的坐標、及在預先拍攝的對象物的基準熱圖像中設定的單個或多個基準特征點的坐標，以使所述熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的所述單個或多個基準特征點重合的方式對所述熱圖像實施旋轉處理、平行移動處理或放大/縮小處理中的任一種或兩種以上處理，生成校正熱圖像；和差圖像生成工序，以使所述校正熱圖像生成工序中生成的校正熱圖像中的單個或多個特征點與所述基準熱圖像中的相對應的單個或多個基準特征點重合的方式將所述校正熱圖像和所述基準熱圖像重疊，生成作為所述校正熱圖像和所述基準熱圖像的差分的差圖像。
6. 如權利要求5所述的溫度測定方法，其中，所述熱圖像中的單個或多個特征點中的至少一個是構成所述熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體，所述基準熱圖像中的單個或多個基準特征點中的至少一個是構成所述基準熱圖像的像素群中的單個像素或多個像素的集合體，是在對于所述基準熱圖像預先設定的單個或多個區域內分別具有最高的顯示溫度或具有最低的顯示溫度的單個像素或多個像素的集合體。
7. 如權利要求5或6所述的溫度測定方法，其中，所述對象物是鑄造用的模具。
全文摘要
本發明提供溫度測定裝置及溫度測定方法，提取鑄造用模具(1)的熱圖像(10)中的特征點(41、42、43)，以使這些特征點與預先拍攝到的基準熱圖像(30)中設定的基準特征點(61、62、63)重合的方式對熱圖像(10)實施規定的幾何變換處理，生成校正熱圖像(20)，以使校正熱圖像(20)中的校正特征點(51、52、53)與相對應的基準特征點(61、62、63)重合的方式將校正熱圖像(20)和基準熱圖像(30)重疊，由此生成差圖像(40)。據此，即使在多個熱圖像之間拍攝視場錯位的情況下，也能夠容易地生成可靠性高的差圖像。
文檔編號G01J5/48GK101646930SQ20088001049
公開日2010年2月10日申請日期2008年3月25日優先權日2007年3月30日
發明者中村慎吾, 岡田裕二, 古川雄一, 河原文雄申請人:豐田自動車株式會社;株式會社明和先進技術

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