[发明专利]热图像的平滑化方法、表面温度测量方法及表面温度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及热图像的平滑化方法、表面温度测量方法及表面温度测量装置，更详细地说，涉及提高对测量对象物的表面温度进行测量时的热图像值的处理精度的技术。

背景技术

以往，作为对形成为平面状或曲面状的钢板等测量对象物的表面温度分布进行测量的方法，已知有非接触式的表面温度测量方法。作为实施如上所述的非接触式的表面温度测量方法的装置，例如有对从测量对象物辐射的红外线进行检测的红外热成像仪等表面温度测量装置。

利用上述红外热成像仪进行测量的测量对象物的表面温度分布的测量精度，根据测量对象物表面的辐射率而较大地变动。详细来说，例如即便测量对象物的表面是相同的温度，在测量对象物的拍摄区域内辐射率不一样的情况下，从测量对象物的表面辐射的红外线量也产生变化。即，由红外热成像仪检测的红外线量根据辐射率的不同而不同，从而不能进行准确的表面温度分布的测量。

为此，采用如下方法：通过在测量对象物的表面涂敷黑体涂料，将辐射率调整为一样（黑体涂料的辐射率≈1）来抑制辐射率变动的影响（例如参照专利文献1至专利文献3）。

但是，如上述专利文献所述，即便在测量对象物的表面涂敷了黑体涂料，在测量对象物的材料的热膨胀系数大的情况下或系统的加热、冷却处理快的情况下，因测量对象物的热变形（热膨胀或热收缩），也有时如图8（a）所示在黑体涂料的涂膜上产生裂纹。在这种情况下，即便基于在测量对象物测量到的热图像值生成热图像，由于裂纹部分的辐射率降低（辐射率＜1），因此，如图8（b）所示，也会在热图像上示出由上述裂纹形成的线状图样。即，存在因在黑体涂料的涂膜上产生的裂纹而导致热图像的生成精度降低的问题。

于是，已知有如下技术：如上所述，在黑体涂料的涂膜上产生了裂纹时，将基于在测量对象物测量到的热图像值生成的热图像平滑化（例如参照专利文献4）。根据上述专利文献，对在测量对象物测量到的热图像值取加法平均，从而将热图像平滑化。

另外，已知有如下技术：将起因于传感器的内部噪音的异常值与周边测量值进行比较并判定，将该异常值除去，并利用周边测量值的平均值进行插补来平滑化（例如参照专利文献5）。

如上所述，在将热图像值平滑化的情况下，希望从图9中的实线所示的热图像值的温度轮廓数据（L1）中，排除因裂纹而产生的热图像值的下降，呈图9中的虚线所示的大致包络线状地取得平滑化数据（L2）。但是，在如上述专利文献4所述进行了平滑化的情况下，由于不能排除裂纹部分的热图像值降低的影响，因此，如图9中的单点划线所示，得到在局部热图像值小的平滑化数据（L3），存在不能进行准确的表面温度分布的测量的问题。

另一方面，专利文献5中记载的技术与传感器的内部噪音除去相关，由于异常值的产生机理不同，因此，难以适用于除去热图像中的在黑体涂料的涂膜上产生的裂纹的影响。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-294533号公报

专利文献2：日本特开2007-256099号公报

专利文献3：日本特开昭61-179881号公报

专利文献4：日本特开2001-249052号公报

专利文献5：日本特开2007-22651号公报

发明内容

发明要解决的课题

于是，本发明是鉴于上述现状而作出的，其目的在于提供一种热图像的平滑化方法、表面温度测量方法及表面温度测量装置，即便在黑体涂料的涂膜上产生了裂纹，通过排除裂纹部分的红外线量降低的影响，也可以将基于在测量对象物测量到的热图像值生成的热图像适当地平滑化，并进行测量对象物的准确的表面温度分布的测量。

用于解决课题的方案

本发明要解决的课题如上所述，接着，说明用于解决该课题的方案。

即，在第一技术方案中，一种热图像的平滑化方法，该热图像基于在涂敷了黑体涂料的测量对象物测量到的热图像值生成，所述热图像的平滑化方法的特征在于，具有除去工序，在该除去工序中，设定作为规定的热图像值的推定热图像值，将比该推定热图像值小的热图像值作为热图像异常值从所述热图像值中除去。