温度測定装置および温度測定方法
【課題】複数の熱画像の間で撮像視野がずれている場合であっても、信頼性が高い差画像を容易に生成することが可能な温度測定装置および温度測定方法を提供する。
【解決手段】鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出し、特徴点４１・４２・４３の座標および予め撮像された基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１・６２・６３の座標に基づき特徴点４１・４２・４３が対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成し、補正熱画像２０における補正特徴点５１・５２・５３が対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する。
【解決手段】鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出し、特徴点４１・４２・４３の座標および予め撮像された基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１・６２・６３の座標に基づき特徴点４１・４２・４３が対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成し、補正熱画像２０における補正特徴点５１・５２・５３が対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準となる対象物について予め撮像された熱画像（基準熱画像）、および測定の対象となる対象物について撮像された熱画像に基づいて生成された差画像を用いる温度測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線サーモグラフィ等、対象物の熱画像を撮像することにより対象物の表面温度の分布を非接触で測定する技術は公知となっている。
このような非接触の温度分布測定技術は、一般に接触式の温度測定技術に比べるとリアルタイムかつ詳細な温度分布の測定を行うことが容易であること、測定装置（特にセンサ等の検出部）が対象物に接触しないことから熱や衝撃等による測定装置の破損や消耗が少なくメンテナンスが容易であること、といった利点を有する。
【０００３】
また、対象物の表面温度の分布に基づいて対象物の良否判定を行う（対象物が正常な状態であるか異常な状態であるか、あるいは良品であるか不良品であるかを判定する）技術として、（１）基準となる対象物（正常な状態の対象物または良品である対象物）の熱画像を予め撮像しておき、（２）次に測定対象となる対象物の熱画像を撮像し、（１）および（２）でそれぞれ得られた二つの熱画像を比較する技術も知られている。
【０００４】
上記基準熱画像と熱画像とを比較する技術のうち、最も簡便なものは二つの熱画像を同時に並べて表示し、判定を行う者（作業者等）が両者を見比べて相違点を見いだすものであるが、この技術では二つの熱画像の間の微妙な相違点を見いだすことが困難であること、判定を行う者の習熟度によって判定結果がばらつくこと、といった問題を有する。
上記基準熱画像と熱画像とを比較する他の技術としては、二つの熱画像における相互に対応する画素がそれぞれ有する温度情報に基づいて対応する画素間の温度情報の「温度差」を算出し、当該温度差の分布を表す画像、すなわち「差画像」を生成し、当該差画像に基づいて良否判定を行う技術が知られている。
例えば、特許文献１および特許文献２に記載の如くである。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、コンクリート構造物の初期温度の状態における熱画像（基準となる熱画像）を撮像し、次にコンクリート構造物を加熱した状態における熱画像（判定の対象となる熱画像）を撮像し、二つの熱画像を比較することにより対象物の欠陥（空洞、ひび割れ、ジャンカ等）を判定するものである。
しかし、特許文献１に記載の技術は、基準となる熱画像を撮像するときと判定の対象となる熱画像を撮像するときとで対象物（の撮像部位）と赤外線カメラ等の撮像機器との位置関係（距離、姿勢等）を一定に保持することができない場合（例えば、固定する治具の位置決め精度が良くない場合、風や振動により対象物または撮像機器が動いてしまう場合、撮像機器のカメラを固定位置から一度取り外して再度取り付けた場合等）には、二つの熱画像を正確に重ね合わせる（二つの熱画像に写っている対象物同士を相互にずれないように重ね合わせる）ことが困難となり、その結果として差画像の信頼性（差画像の温度情報の信頼性）が低下するという問題がある。
特に、対象物と撮像機器との間の距離（撮像方向における距離）が変化した場合、あるいは対象物に対して撮像機器の視野が撮像方向に平行な軸を中心に回転した場合等、対象物と撮像機器との間に三次元的なずれが生じた場合には、二つの熱画像を正確に重ね合わせることが困難となる。
従って、特許文献１に記載の技術を用いて信頼性の高い差画像を得るためには、例えば赤外線カメラ等の撮像機器を予め所定の構造体に強固に固定し、撮像時には対象物を固定するための治具等を用いて撮像機器に対して一定の距離および姿勢を保持するといった一連の煩雑な作業を行わなければならないといった問題がある。
また、一般に赤外線カメラ等の撮像機器は定期的に放射率等の校正を行う必要があるが、このような校正を行うためにはこれらの撮像機器を通常は所定の構造体から取り外して行う。そのため、校正後に撮像機器を所定の構造体に固定すると、その撮像視野が校正前とずれてしまう場合があり、信頼性の高い差画像を得ることが困難であるという問題がある。
従って、差画像を設備の温度管理等の用途に用いることは、従来は設備の構造等の観点から信頼性の高い差画像を得ることが容易な特定の場合に限定されるという問題があった。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、対象物の熱画像を「所定時間」毎に撮像し、ある時刻に撮像された熱画像と当該時刻から所定時間経過後に撮像された熱画像との間で差画像を生成し、当該差画像を表示することにより、対象物の温度変化をリアルタイムで計測可能とするものである。
しかし、特許文献２に記載の技術における「所定時間」は、その用途から長くとも数秒程度であると考えられ、撮像機器と対象物との間の位置関係が所定時間内に大きく変化しないことを前提とした構成であり、仮に当該位置関係を短時間で大きく変化させた場合には信頼性の高い差画像を得ることが困難である。
【０００７】
また、同一視野の可視光による画像と熱画像とを同時に撮像する技術も知られている。例えば特許文献３および特許文献４に記載の如くである。
【０００８】
特許文献３および特許文献４に記載の技術は、同一視野から入射してくる可視光および赤外光を、ハーフミラーやプリズム等を用いてそれぞれ可視光用の撮像素子と赤外光用の撮像素子に振り分けることにより、同一視野の可視光による画像と熱画像とを同時に撮像するものである。
しかし、特許文献３および特許文献４に記載の技術は、そもそも同時（同時刻）に同一視野の可視光による画像と熱画像とを撮像することにより二つの画像を重ね合わせる際の精度を確保（ずれを防止）するものである。従って、異なる時間（時刻）に撮像されて相互に撮像視野がずれている二つの熱画像を正確に重ね合わせることは、その性質上不可能である。
【特許文献１】特開２００５−１７２６８３号公報
【特許文献２】実開平５−２７６３７号公報
【特許文献３】特開２００３−２７００４９号公報
【特許文献４】特開平４−２８３６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の如き状況に鑑み、複数の熱画像の間で撮像視野がずれている場合であっても、当該複数の熱画像を用いて信頼性（温度情報の精度）が高い差画像を容易に生成することが可能な温度測定装置および温度測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、
対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、
前記特徴点抽出手段により抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成手段と、
前記補正熱画像生成手段により生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成手段と、
を具備するものである。
【００１２】
請求項２においては、
前記熱画像を撮像する熱画像撮像手段を具備するものである。
【００１３】
請求項３においては、
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであるものである。
【００１４】
請求項４においては、
前記対象物は鋳造用の金型であるものである。
【００１５】
請求項５においては、
対象物の熱画像を撮像する熱画像撮像工程と、
前記熱画像撮像工程において撮像された対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出工程と、
前記特徴点抽出工程において抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成工程と、
前記補正熱画像生成工程において生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成工程と、
を具備するものである。
【００１６】
請求項６においては、
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであるものである。
【００１７】
請求項７においては、
前記対象物は鋳造用の金型であるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、基準となる熱画像と測定の対象となる熱画像の間で撮像視野がずれている場合であっても、これらの熱画像を用いて信頼性が高い差画像を容易に生成することが可能である、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下では、図１乃至図６を用いて本発明に係る温度測定装置の実施の一形態である温度測定装置１００について説明する。
図１に示す如く、温度測定装置１００は、主として赤外線カメラ１１０、制御装置１２０を具備する。
【００２０】
赤外線カメラ１１０は本発明に係る熱画像撮像手段の実施の一形態であり、鋳造用金型１の熱画像１０を撮像するものである。
赤外線カメラ１１０は５μｍ〜１５μｍ程度の波長の赤外線を検出可能なＨｇＣｄＴｅからなる二次元アレイ型の半導体素子からなる検出素子を有し、赤外線カメラ１１０の視野内の所定領域における赤外線の強度の分布（ひいては、視野内の所定領域における温度分布）を検出することが可能である。
なお、本実施例の赤外線カメラ１１０における検出素子はＨｇＣｄＴｅからなる二次元アレイ型の半導体素子であるが、本発明はこれに限定されず、他の検出素子を用いても良い。
【００２１】
鋳造用金型１は本発明に係る対象物の実施の一形態である。鋳造用金型１は所定の形状の鋳造品を成形するための金型であり、その内部には当該鋳造品の形状に対応する形状の空間であるキャビティが形成される。
鋳造用金型１の内部には冷却水経路やヒータが設けられる。冷却水経路には冷却水が流通され、鋳造用金型１の鋳造用金型１の各部を冷却して破損や変形を防止するとともに所望の温度に制御する。ヒータは鋳造用金型１の各部を加熱して所望の温度に制御する。
【００２２】
制御装置２は鋳造用金型１に接続され、鋳造用金型１の各部の動作を制御する（例えば、鋳造用金型１の内部に設けられたヒータの温度を調整する、鋳造用金型１の開閉を行う油圧シリンダを伸長または収縮する、鋳造用金型１に溶湯を供給するスリーブに摺接可能に設けられたプランジャを摺動させる油圧シリンダを伸長または収縮する等）ものであり、プログラマブルコントローラ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＰＬＣ）からなる。
なお、本実施例の制御装置２はＰＬＣからなるが、本発明はこれに限定されず、市販のパーソナルコンピュータやワークステーションに所定のプログラムを格納したもので達成することも可能である。
【００２３】
図２に示す如く、熱画像１０は本発明に係る熱画像の実施の一形態であり、赤外線カメラ１１０の撮像視野における温度分布を示す画像である。本実施例の熱画像１０は横方向（Ｙ軸方向）にｍ個、縦方向（Ｙ軸方向）にｎ個並んだ格子状の画素群からなる。熱画像を構成する各画素は画像中における座標（Ｘ，Ｙ）を特定可能であるとともに、各画素は温度情報を有する。
【００２４】
「温度情報」は熱画像撮像手段の視野内の各部分の表面温度に係る情報であり、当該情報を熱画像を構成する画素群のそれぞれが有する。温度情報は温度そのものを表す情報でも良いが、通常は熱画像撮像手段の撮像素子の対応する部分が検出した所定の波長帯の赤外線のエネルギー（の大きさ）を表す情報である。
熱画像を構成する画素の縦方向の画素数（ｍ個）、横方向の画素数（ｎ個）および総画素数（（ｍ×ｎ）個）については、本発明に係る温度測定装置の用途や対象物の性質等に応じて適宜選択することが可能である。
熱画像を構成する各画素の座標（Ｘ，Ｙ）を特定する（熱画像に係るデータを取り扱う）方法は、各画素について座標（Ｘ，Ｙ）に係る情報と温度情報とを関連付ける構成としても良く、温度情報を羅列した一連の情報列とし、当該情報列における先頭からの順序と座標（Ｘ，Ｙ）とを関連付ける（例えば、ＣＳＶ（Ｃｏｍｍａ Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｖａｌｕｅ）形式のデータとする）構成としても良い。
【００２５】
本実施例の場合、熱画像１０を構成する各画素が有する温度情報に基づいて熱画像１０における各画素に対応する部分の温度が算出される。
熱画像１０を後述する表示部１２３に表示する際には、図２に示す如く、熱画像１０における各画素の温度が予め設定された４つの温度域１１・１２・１３・１４のいずれに属するかが判定される。４つの温度域１１・１２・１３・１４は高温側から低温側に互いに重複することなく連続して設定され、４つの温度域１１・１２・１３・１４にはそれぞれ異なる色が割り当てられる（図２では便宜上異なるハッチングで表される）。
熱画像１０を後述する表示部１２３に表示する際には、各画素が４つの温度域１１・１２・１３・１４のうち、自己が属する温度域に割り当てられた色で表示される。上記熱画像１０の表示における一連の画像処理は、後述する制御装置１２０により行われる。
なお、本実施例では４つの温度域１１・１２・１３・１４を設定する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、本実施例よりもさらに細かく細分化された温度域を設定する構成としても良い。
【００２６】
以下では、図１を用いて制御装置１２０について説明する。
制御装置１２０は主として制御部１２１、入力部１２２、表示部１２３等を具備する。
【００２７】
制御部１２１は温度測定装置１００の一連の動作を制御するものである。
制御部１２１は、実体的には、種々のプログラム等（例えば、後述する撮像動作制御プログラム、特徴点抽出プログラム、補正熱画像生成プログラム、差画像生成プログラム、判定プログラム等）を格納する格納手段、これらのプログラム等を展開する展開手段、これらのプログラム等に従って所定の演算を行う演算手段、演算結果等を保管する保管手段（記憶手段）等を具備する。
【００２８】
制御部１２１は、より具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
本実施例の制御部１２１は専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等を格納したもので達成することも可能である。
【００２９】
制御部１２１は赤外線カメラ１１０に接続され、赤外線カメラ１１０を動作させるための信号（トリガ信号）を送信可能であるとともに、赤外線カメラ１１０により撮像された熱画像１０に係る情報（画像データ）を受信（取得）することが可能である。
また、制御部１２１は鋳造用金型１の動作を制御する制御装置２に接続され、鋳造用金型１の熱画像を撮像するタイミングを示す信号（タイミング信号）を取得することが可能である。
【００３０】
入力部１２２は制御部１２１に接続され、制御部１２１に温度測定装置１００の動作に係る種々の情報・指示等を入力するものである。
本実施例の入力部１２２は専用品であるが、市販のキーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、スイッチ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００３１】
表示部１２３は温度測定装置１００の動作状況、入力部１２２から制御部１２１への入力内容、温度測定装置１００による測定結果等を表示するものである。
本実施例の表示部１２３は専用品であるが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００３２】
以下では、制御部１２１の詳細構成について説明する。
制御部１２１は、機能的には撮像動作制御部１２１ａ、特徴点抽出部１２１ｂ、補正熱画像生成部１２１ｃ、差画像生成部１２１ｄ、判定部１２１ｅ等を具備する。
【００３３】
以下では図１を用いて撮像動作制御部１２１ａについて説明する。
撮像動作制御部１２１ａは赤外線カメラ１１０による熱画像１０の撮像動作を制御するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された撮像動作制御プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、撮像動作制御部１２１ａとしての機能を果たす。
鋳造用金型１の動作を制御する制御装置２は鋳造用金型１の熱画像を撮像するタイミングを示す信号であるタイミング信号を制御部１２１（より厳密には、撮像動作制御部１２１ａ）に送信する。
撮像動作制御部１２１ａは制御装置２からタイミング信号を取得すると、赤外線カメラ１１０にトリガ信号を送信する。
赤外線カメラ１１０は、撮像動作制御部１２１ａからトリガ信号を取得すると鋳造用金型１の熱画像１０を撮像し、熱画像１０に係る情報（画像データ）を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に送信する。
【００３４】
以下では図１および図２を用いて特徴点抽出部１２１ｂについて説明する。
特徴点抽出部１２１ｂは本発明に係る特徴点抽出手段の実施の一形態であり、鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された特徴点抽出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、特徴点抽出部１２１ｂとしての機能を果たす。
【００３５】
図２に示す如く、特徴点４１・４２は本発明に係る特徴点の実施の一形態であり、熱画像１０を構成する画素群（本実施例の場合、（ｍ×ｎ）個の画素）のうちの（ａ）単数の画素、または（ｂ）複数の画素の集合体（クラスター）、である。
「特徴点」は、対象物の性質上または対象物に所定の処置を施すことにより、当該対象物の熱画像に含まれる複数の画素（画素群）から画素の有する温度情報に基づいて周囲と区別して抽出することが可能な単数の画素または複数の画素の集合体を指す。
【００３６】
本実施例の場合、対象物たる鋳造用金型１は、その内部にヒーターを有しており、鋳造前の加熱過程において鋳造用金型１の表面のうち周囲に比べて高温となることが予め分かっている部位が存在する。
また、鋳造後の鋳造用金型１はその内部を流通する冷却水により冷却されるが、冷却水の流通経路の形状等により冷却過程における鋳造用金型１の表面の温度分布は一定とはならない。従って、鋳造用金型１の表面のうち周囲より高温となる部位または低温となることが予め分かっている部位が存在する。
このように、鋳造用金型１はその性質上、周囲よりも高温となる特定の部位を有することから、当該部位に対応する単一の画素または複数の画素の集合体を特徴点として抽出可能である。
【００３７】
本実施例では、鋳造用金型１の上記性質を利用し、赤外線カメラ１１０に対して所定の距離および姿勢となる位置に鋳造用金型１を配置して赤外線カメラ１１０により鋳造用金型１の熱画像１０を撮像した場合に予め高温となることが分かっている部位に対応する画素の領域２１・２２が予め設定され、領域２１・２２を示す座標情報が制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶される。
そして、特徴点抽出部１２１ｂは、制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「熱画像１０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度（画素の有する温度情報に基づいて算出される温度）が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４１として抽出し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４２として抽出する。
なお、特徴点４１・４２が複数の画素の集合体である場合は、当該集合体に含まれる複数の画素の表示温度の平均値、中間値、最低値または最高値を「集合体の表示温度」として用いることができる。
【００３８】
特徴点４３は特徴点４１・４２と異なり、鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との撮像時の幾何学的な位置関係（距離、姿勢）や鋳造用金型１および赤外線カメラ１１０の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点である。
特徴点４３は熱画像１０の内部（範囲内）に設定しても良く、本実施例の如く熱画像１０の外部（範囲外）の仮想的な点として設定しても良い。
【００３９】
本実施例では熱画像１０について予め設定された領域２１・２２においてそれぞれ表示温度が最も高い単数の画素または複数の画素の集合体を特徴点４１・４２として抽出する構成としたが、本発明はこれに限定されず、対象物の性質等によっては熱画像について予め設定された単数または複数の領域においてそれぞれ表示温度が最も低い単数の画素または複数の画素の集合体を特徴点として抽出する構成としても良い。
また、対象物の性質等によっては対象物の表面にピンポイントで（微小な面積の）温度が高い部分や低い部分が現れない場合や、周囲との温度差があまり大きくない場合等、特徴点をうまく抽出することが困難な場合もある。このような場合には、例えば対象物の所定の部分（できれば複数の部分）にヒーター等の熱源を設けて周囲よりも高温となるように発熱させる等の「所定の処置を施す」ことにより、対象物の表面に意図的に特徴点となり得る部分を作り出すことも可能である。
【００４０】
本発明における特徴点が複数の画素の集合体（クラスター）である場合、その形状の例としては、（ａ）計４個の画素からなり、縦に２個、横に２個並んだ正方形状、（ｂ）計５個の画素からなり、一個の画素を中心として上下左右に画素が隣接する十字状、（ｃ）計９個の画素からなり、縦に３個、横に３個並んだ正方形状、等が挙げられる。
ただし、後述する補正熱画像の生成や差画像の生成における精度（信頼性）を確保する観点からは、特徴点は極力小さい（特徴点を構成する画素の数が少ない）ことが望ましい。
【００４１】
本実施例では抽出される３個の特徴点４１・４２・４３のうち、２個の特徴点４１・４２についてはそれぞれ領域２１・２２の中から温度情報に基づいて抽出され、特徴点４３については鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との撮像時の幾何学的な位置関係や鋳造用金型１および赤外線カメラ１１０の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点の中から抽出される構成としたが、本発明はこれに限定されず、（ａ）３個の特徴点の全てがそれぞれ対応する領域の中から温度情報に基づいて抽出される構成、あるいは（ｂ）３個の特徴点のうちの１個は対応する領域の中から温度情報に基づいて抽出され、残りの２個は対象物と熱画像撮像手段との撮像時の幾何学的な位置関係や対象物および熱画像撮像手段の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点から抽出される構成、とすることも可能である。
すなわち、単数または複数の特徴点のうち、少なくとも一つが対応する領域の中から温度情報に基づいて抽出される構成とすれば良い。
【００４２】
以下では、図１、図３、図４および図５を用いて補正熱画像生成部１２１ｃについて説明する。
なお、図３乃至図５では説明の便宜上、熱画像１０、補正熱画像２０、基準熱画像３０上にはそれぞれ同一視野において可視光を検出するカメラで撮像した場合の鋳造用金型１の輪郭線を表示している。
【００４３】
補正熱画像生成部１２１ｃは本発明に係る補正熱画像生成手段の実施の一形態であり、特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された補正熱画像生成プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、補正熱画像生成部１２１ｃとしての機能を果たす。
【００４４】
制御部１２１は、予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に係る情報を記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶している。
【００４５】
「基準熱画像」は（ｉ）測定の対象となる対象物と全く同一の対象物が正常な状態（異常がない状態）であることが分かっているときに当該対象物を基準対象物として撮像された熱画像、または、（ｉｉ）測定の対象となる同じ形状の対象物が複数ある場合に、当該複数の対象物のうち予め良品である（正常である）ことが分かっている対象物の一つを基準対象物として撮像された熱画像である。
【００４６】
本実施例の場合、対象物たる鋳造用金型１は何度も繰り返し使用されるものであることから、基準熱画像３０は上記（ｉ）のケースに該当する。
本実施例の鋳造用金型１の「正常な状態」は任意に設定することが可能であるが、例えば「鋳造用金型１の冷却水経路の詰まりや漏水が起こっておらず、ヒーターが故障しておらず、鋳造用金型１のキャビティ面の損耗や破損等が起こっていないことにより、撮像時において鋳造用金型１の各部が望ましい温度分布を達成している状態」を正常な状態として設定することが可能である。
【００４７】
上記（ｉｉ）に該当する基準熱画像が用いられるケースとしては、例えば、同じ金型で鋳造される複数の鋳造品対象物として、順次略同じ場所に略同じ姿勢で固定（載置）して熱画像を撮像する場合が挙げられる。
【００４８】
本実施例の基準熱画像３０は一度だけ撮像されたものであるが、本発明に係る基準熱画像はこれに限定されず、複数回撮像された熱画像の対応する各画素の温度情報の平均値を算出し、これと座標情報とを関連づけたものを基準画像とする構成としても良い。
【００４９】
「基準特徴点」は基準熱画像における特徴点を指す。すなわち、基準対象物の性質上または基準対象物に所定の処置を施すことにより、当該基準対象物の熱画像に含まれる複数の画素（画素群）から画素の有する温度情報に基づいて周囲と区別して抽出することが可能な単数の画素または複数の画素の集合体を指す。
【００５０】
以下では、本実施例における基準特徴点６１・６２・６３の座標情報の登録の手法について説明する。
図３に示す如く、鋳造用金型１の実際の測定に先立って温度測定装置１００の赤外線カメラ１１０により鋳造用金型１の基準熱画像３０が撮像され、基準熱画像３０が制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）される。
【００５１】
次に、制御部１２１は基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を選定する。基準特徴点６１・６２・６３を選定する手法は特徴点抽出部１２１ｂが特徴点４１・４２・４３を抽出する手法と略同じ手法である。
すなわち、基準特徴点６１・６２については、制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「基準熱画像３０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６１として選定し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６２として選定する。なお、本実施例では、熱画像１０における領域２１・２２の座標情報と基準熱画像３０における領域２１・２２の座標情報とは全く同一である。
また、基準特徴点６３については、特徴点４３の座標と同じ座標の点を基準特徴点６３として選定する。
【００５２】
基準特徴点６１・６２・６３が選定されると、制御部１２１は基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を算出し、これらの座標に係る情報を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）する。
【００５３】
以下では、補正熱画像生成部１２１ｃによる補正熱画像２０の生成の詳細について説明する。
まず、補正熱画像生成部１２１ｃは、特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）をそれぞれ算出（確認）する。
【００５４】
次に、補正熱画像生成部１２１ｃは、特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および、制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を比較する（図３、図４参照）。
より具体的には、補正熱画像生成部１２１ｃは対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれを算出する。本実施例では基準特徴点６１と特徴点４１とが対応し、基準特徴点６２と特徴点４２とが対応し、基準特徴点６３と特徴点４３とが対応することから、基準特徴点６１と特徴点４１との間の座標のずれ（Ｘ１１−Ｘ０１，Ｙ１１−Ｙ０１）、基準特徴点６２と特徴点４２との間の座標のずれ（Ｘ１２−Ｘ０２，Ｙ１２−Ｙ０２）、基準特徴点６３と特徴点４３との間の座標のずれ（Ｘ１３−Ｘ０３，Ｙ１３−Ｙ０３）、がそれぞれ算出される。
【００５５】
続いて、補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれの有無を判定する。
より具体的には、（α）補正熱画像生成部１２１ｃは基準特徴点６１と特徴点４１との間の座標のずれ（Ｘ１１−Ｘ０１，Ｙ１１−Ｙ０１）＝（０，０）、かつ基準特徴点６２と特徴点４２との間の座標のずれ（Ｘ１２−Ｘ０２，Ｙ１２−Ｙ０２）＝（０，０）、かつ基準特徴点６３と特徴点４３との間の座標のずれ（Ｘ１３−Ｘ０３，Ｙ１３−Ｙ０３）＝（０，０）である場合には基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが無いと判定する。
また、（β）補正熱画像生成部１２１ｃは、上記（α）以外の場合、すなわち６個の算出値Ｘ１１−Ｘ０１，Ｙ１１−Ｙ０１，Ｘ１２−Ｘ０２，Ｙ１２−Ｙ０２，Ｘ１３−Ｘ０３，Ｙ１３−Ｙ０３のうちの一つ以上にゼロでない値が含まれる場合には基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが有ると判定する。
【００５６】
補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが無いと判定した場合には、熱画像１０には特に画像処理を施すことなく、熱画像１０が補正熱画像２０であるとみなす。
【００５７】
補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが有ると判定した場合には、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、必要に応じて熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施す。
【００５８】
「回転処理」は熱画像を当該画像面に垂直な回転軸を中心として回転させる画像処理を指す。なお、回転処理の回転軸は熱画像の範囲内にあっても範囲外にあっても良い。
「平行移動処理」は熱画像を当該画像面に平行な方向に移動させる画像処理を指す。
「拡大・縮小処理」は熱画像を所定の基準点を中心に拡大または縮小させる画像処理を指す。なお、拡大・縮小処理の所定の基準点は熱画像の範囲内にあっても範囲外にあっても良い。
上記回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施す手法としては、例えば既知の画像処理手法であるアフィン変換（線形変換）等の幾何補正を用いることが可能である。
【００５９】
補正熱画像生成部１２１ｃは、上記画像処理後の熱画像１０を補正熱画像２０とみなす。
図５に示す如く、補正熱画像２０における補正特徴点５１・５２・５３はそれぞれ熱画像１０における特徴点４１・４２・４３にそれぞれ対応するものである。補正特徴点５１の座標（Ｘ２１，Ｙ２１）、補正特徴点６２の座標（Ｘ２２，Ｙ２２）、補正特徴点６３の座標（Ｘ２３，Ｙ２３）は、それぞれ基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）と同じである（すなわち、（Ｘ２１，Ｙ２１）＝（Ｘ０１，Ｙ０１）、（Ｘ２２，Ｙ２２）＝（Ｘ０２，Ｙ０２）、および（Ｘ２３，Ｙ２３）＝（Ｘ０３，Ｙ０３）の関係が成り立つ）。
【００６０】
このようにして、補正熱画像生成部１２１ｃは補正熱画像２０を生成し、補正熱画像２０を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶する。
【００６１】
本実施例の補正熱画像生成部１２１ｃは、上記画像処理における回転処理の回転角度が所定の閾値より大きい場合、上記画像処理における平行移動の距離が所定の閾値より大きい場合、上記画像処理における拡大・縮小処理の倍率が所定の範囲（通常は１．０倍を含む範囲）から外れている場合、のいずれかに該当する場合には、基準熱画像３０を撮像したときと比べて熱画像１０を撮像したときの赤外線カメラ１１０と鋳造用金型１と間の相対的な距離および姿勢の変化が過大であることが推認されるので、後述する差画像の信頼性を確保する観点から「測定不能」と判定し、以後の差画像の生成を行わないものとする。
上記回転角度の所定の閾値、上記平行移動の距離の所定の閾値、上記拡大・縮小処理の倍率の所定の範囲（倍率の上限値および下限値）については、熱画像撮像手段や対象物の性質、撮像環境等を考慮して適宜選択する必要がある。
【００６２】
本実施例では、補正熱画像生成部１２１ｃにおける画像処理を一義的に決定する（画像処理の解を一つに決定する）観点から、熱画像１０上（熱画像１０と面一の仮想平面上も含む）において一直線上にない３個の特徴点４１・４２・４３を抽出する構成としたが、本発明はこれに限定されず、４個以上の特徴点を抽出し、任意の３個の特徴点を用いて画像処理を施す、または最小二乗法を用いて画像処理の最適解を導出する（４個以上の特徴点のうち３個の特徴点を選択する最適な組み合わせを決定する）構成としても良い。
４個以上の特徴点を抽出することの利点としては、例えば本実施例の対象物である鋳造用金型１は、繰り返し使用する過程で特徴点に対応する部分に鋳物のバリ等の異物が付着すると当該部分の表面温度が周囲と比べて十分に高温とならない場合があり得ることから、４個以上の特徴点を抽出することにより一部の特徴点がうまく抽出できない場合でも必要数の特徴点を抽出することが可能となること、が挙げられる。
【００６３】
また、対象物と熱画像撮像手段との撮像時の幾何学的な位置関係（距離、姿勢）や対象物および熱画像撮像手段の固定方法等の条件から補正熱画像の生成を行う際に平行移動処理しか行わないことが予め分かっている場合には、１個の特徴点のみ抽出する（または２個以上の特徴点から補正熱画像の生成を行う際に用いる１個の特徴点を選択する）構成とすることも可能である。この場合にも、対象物の表面への異物の付着等を考慮して２個以上の特徴点を抽出した上で当該２個以上の特徴点の中から任意の一つを特徴点として用いる構成としても良い。
【００６４】
以下では図１および図６を用いて差画像生成部１２１ｄについて説明する。
差画像生成部１２１ｄは本発明に係る差画像生成手段の実施の一形態であり、補正熱画像生成部１２１ｃにより生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成するものである。
「差画像」は補正熱画像と基準熱画像との差分、より厳密には補正熱画像と基準熱画像との間の対応する（同じ座標の）画素の温度差の分布を表す画像である。
【００６５】
図６に示す如く、差画像生成部１２１ｄは補正熱画像生成部１２１ｃにより生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ねた場合に、実際に補正熱画像２０と基準熱画像３０とが重なる部分（図６中の太い実線で囲まれた部分）を差画像４０の「有効領域」として設定する。
差画像生成部１２１ｄは、補正熱画像２０および基準熱画像３０を構成する画素のうち、有効領域内にある各画素について、互いに重なり合う（同じ座標の）補正熱画像２０の画素の温度情報および基準熱画像３０の画素の温度情報に基づき、これら二つの画素の間の「温度差（温度情報から算出される温度の差）」を算出する。
そして、「有効領域」内にある画素の座標情報と温度差情報（先に算出された温度差に係る情報）とを関連づけたものとして差画像４０を生成する。
【００６６】
図６に示す如く、差画像４０を構成する各画素における温度差（の値）が、予め設定された５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５のいずれに属するかが判定される。５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５は高温側から低温側に互いに重複することなく連続して設定され、５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５にはそれぞれ異なる色が割り当てられる（図６では便宜上異なるハッチングで表される）。
差画像４０を表示部１２３に表示する際には、差画像４０を構成する各画素は、温度域７１・７２・７３・７４・７５のうち、自己が属する温度域に割り当てられた色で表示される。
【００６７】
なお、本実施例では５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５を設定する構成としたが、本発明はこれに限定されず、より細かく細分化された温度域を設定しても良い。
また、本実施例では差画像４０の有効領域内にある画素の全てを差画像４０に含む構成としたが、本発明に係る差画像はこれに限定されず、有効領域の周縁部等を適宜トリミング等したものを差画像としても良い。
【００６８】
以下では図１を用いて判定部１２１ｅについて説明する。
判定部１２１ｅは差画像４０に基づいて鋳造用金型１の状態を判定するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された判定プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、判定部１２１ｅとしての機能を果たす。
【００６９】
判定部１２１ｅは、差画像４０の所定領域（任意に設定可能）に含まれる各画素の有する温度差情報に基づき、差画像４０の所定領域（任意に設定可能）における「温度差」の最高値および最低値がいずれも「所定の範囲」内である場合には鋳造用金型１が正常な状態である（鋳造用金型１に異常が発生していない）と判定する。
また、判定部１２１ｅは、差画像４０の所定領域（任意に設定可能）における「温度差」の最高値または最低値の少なくとも一方が「所定の範囲」外である場合には鋳造用金型１が異常な状態である（鋳造用金型１に異常が発生している）と判定する。
判定部１２１ｅは、判定結果を表示部１２３に表示するとともに、制御装置１２０の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶する。
なお、本実施例における差画像を用いた判定の手法はあくまでも一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、差画像を用いた判定の手法は対象物の性質等に応じて適宜選択することが可能である。
【００７０】
以上の如く、温度測定装置１００は、
鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出する特徴点抽出部１２１ｂと、
特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１・４２・４３の座標および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１・６２・６３の座標に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成する補正熱画像生成部１２１ｃと、
補正熱画像生成部１２１ｃにより生成された補正熱画像２０における特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する差画像生成部１２１ｄと、
を具備するものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０および熱画像１０の間で撮像視野がずれている場合であっても、熱画像１０および基準熱画像３０の画像データに含まれる情報である特徴点４１・４２・４３の座標情報および基準特徴点６１・６２・６３の座標情報に基づいて熱画像１０を幾何学的に補正し、基準熱画像３０に精度良く重ね合わせることが可能である。
従って、信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能である。
【００７１】
また、温度測定装置１００は、
熱画像を撮像する赤外線カメラ１１０を具備するものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との間の位置関係（距離、姿勢等）が変化し、基準熱画像３０および熱画像１０の間で撮像視野がずれている場合であっても、熱画像１０および基準熱画像３０の画像データに含まれる情報である特徴点４１・４２・４３の座標情報および基準特徴点６１・６２・６３の座標情報に基づいて熱画像１０を幾何学的に補正し、基準熱画像３０に精度良く重ね合わせることが可能である。
従って、信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能である。
【００７２】
また、温度測定装置１００の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、特徴点４１・４２の二つ）は、熱画像１０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、熱画像１０について予め設定された領域２１・２２内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
温度測定装置１００の基準熱画像３０における基準特徴点６１・６２・６３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、基準特徴点６１・６２の二つ）は、基準熱画像３０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、基準熱画像３０について予め設定された領域２１・２２においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との間の位置関係（距離、姿勢等）に係る情報等を必要とせず、熱画像１０の画像データのみに基づいて特徴点４１・４２を容易に抽出することが可能であるとともに、基準熱画像３０の画像データのみに基づいて基準特徴点６１・６２を容易に抽出することが可能である。
従って、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との間の位置関係を高い精度で保持しなくても信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能であり、作業性に優れる。
【００７３】
また、温度測定装置１００の対象物は鋳造用の金型（鋳造用金型１）である。
このように構成することにより、繰り返し使用される鋳造用金型１が正常な状態であるか異常な状態であるかを差画像４０に基づいて容易に判定することが可能であり、鋳造工程の管理の質の向上および管理に要する労力（あるいは管理コスト）の軽減に寄与する。
【００７４】
以下では、図７を用いて本発明に係る温度測定方法の実施の一形態について説明する。
本発明に係る温度測定方法の実施の一形態は、温度測定装置１００を用いて差画像４０を生成する方法であり、実際の測定を行う工程（測定画像処理工程）としては、主として熱画像撮像工程Ｓ１１００、特徴点抽出工程Ｓ１２００、補正熱画像生成工程Ｓ１３００、差画像生成工程Ｓ１４００等を具備する。また、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態は、その前段階として、予め基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を登録する工程（基準画像処理工程）を具備する。
【００７５】
以下では、予め基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を登録する工程（基準画像処理工程）の詳細について説明する。
予め基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を登録する工程は、基準熱画像撮像工程Ｓ１００、基準特徴点選定工程Ｓ２００、基準特徴点登録工程Ｓ３００等を具備する。
【００７６】
基準熱画像撮像工程Ｓ１００は鋳造用金型１の基準熱画像３０を撮像する工程である。
基準熱画像撮像工程Ｓ１００において、温度測定装置１００の赤外線カメラ１１０により鋳造用金型１の基準熱画像３０が撮像され、基準熱画像３０が制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）される。
基準熱画像撮像工程Ｓ１００が終了したら、基準特徴点選定工程Ｓ２００に移行する。
【００７７】
基準特徴点選定工程Ｓ２００は、基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を選定する工程である。
基準特徴点選定工程Ｓ２００において、制御部１２１は、基準特徴点６１・６２については、制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「基準熱画像３０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６１として選定し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６２として選定する。
基準特徴点選定工程Ｓ２００が終了したら、基準特徴点登録工程Ｓ３００に移行する。
【００７８】
基準特徴点登録工程Ｓ３００は基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）する工程である。
基準特徴点登録工程Ｓ３００において、制御部１２１は基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を算出し、これらの座標に係る情報を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）する。
【００７９】
以下では、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態における実際の測定を行う工程（測定画像工程）の詳細について説明する。
【００８０】
熱画像撮像工程Ｓ１１００は鋳造用金型１の熱画像１０を撮像する工程である。
熱画像撮像工程Ｓ１１００において、赤外線カメラ１１０は、撮像動作制御部１２１ａからトリガ信号を取得すると鋳造用金型１の熱画像１０を撮像し、熱画像１０に係る情報（画像データ）を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に送信する。
熱画像撮像工程Ｓ１１００が終了したら、特徴点抽出工程Ｓ１２００に移行する。
【００８１】
特徴点抽出工程Ｓ１２００は熱画像撮像工程Ｓ１１００において撮像された鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出する工程である。
特徴点抽出工程Ｓ１２００において、特徴点抽出部１２１ｂは制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「熱画像１０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度（画素の有する温度情報に基づいて算出される温度）が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４１として抽出し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４２として抽出する。また、特徴点抽出部１２１ｂは鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との撮像時の幾何学的な位置関係や鋳造用金型１および赤外線カメラ１１０の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点の中から特徴点４３を抽出する。
特徴点抽出工程Ｓ１２００が終了したら、補正熱画像生成工程Ｓ１３００に移行する。
【００８２】
補正熱画像生成工程Ｓ１３００は特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成する工程である。
【００８３】
補正熱画像生成工程Ｓ１３００において、補正熱画像生成部１２１ｃは特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）をそれぞれ算出し、確認する（図７のＳ１３１０参照）。
【００８４】
次に、補正熱画像生成部１２１ｃは算出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および、制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を比較する（図７のＳ１３２０参照）。
【００８５】
続いて、補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点（基準特徴点６１・６２・６３）と特徴点（特徴点４１・４２・４３）との間の座標のずれの有無を判定する（図７のＳ１３３０参照）。
その結果、（α）対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが無いと判定した場合には、補正熱画像生成部１２１ｃは熱画像１０には特に画像処理を施すことなく熱画像１０が補正熱画像２０であるとみなす。そして、補正熱画像生成工程Ｓ１３００が終了して差画像生成工程Ｓ１４００に移行する。
また、（β）対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが有ると判定した場合には、補正熱画像生成部１２１ｃは熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、必要に応じて熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施し、これらの画像処理が施された後の熱画像１０を補正熱画像２０とみなす。そして、補正熱画像生成工程Ｓ１３００が終了して差画像生成工程Ｓ１４００に移行する。
【００８６】
差画像生成工程Ｓ１４００は補正熱画像生成工程Ｓ１３００において生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する工程である。
【００８７】
以上の如く、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態は、
鋳造用金型１の熱画像１０を撮像する熱画像撮像工程Ｓ１１００と、
熱画像撮像工程Ｓ１１００において撮像された鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出する特徴点抽出工程Ｓ１２００と、
特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成する補正熱画像生成工程Ｓ１３００と、
補正熱画像生成工程Ｓ１３００において生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する差画像生成工程Ｓ１４００と、
を具備するものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０および熱画像１０の間で撮像視野がずれている場合であっても、熱画像１０および基準熱画像３０の画像データに含まれる情報である特徴点４１・４２・４３の座標情報および基準特徴点６１・６２・６３の座標情報に基づいて熱画像１０を幾何学的に補正し、基準熱画像３０に精度良く重ね合わせることが可能である。
従って、信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能である。
【００８８】
また、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、特徴点４１・４２の二つ）は、熱画像１０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、熱画像１０について予め設定された領域２１・２２内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
本発明に係る温度測定方法の実施の一形態の基準熱画像３０における基準特徴点６１・６２・６３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、基準特徴点６１・６２の二つ）は、基準熱画像３０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、基準熱画像３０について予め設定された領域２１・２２においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と熱画像撮像手段（本実施例の場合、赤外線カメラ１１０）との間の位置関係（距離、姿勢等）に係る情報等を必要とせず、熱画像１０の画像データのみに基づいて特徴点４１・４２を容易に抽出することが可能であるとともに、基準熱画像３０の画像データのみに基づいて基準特徴点６１・６２を容易に抽出することが可能である。
従って、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と熱画像撮像手段（本実施例の場合、赤外線カメラ１１０）との間の位置関係を高い精度で保持しなくても信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能であり、作業性に優れる。
【００８９】
また、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態の対象物は鋳造用の金型（鋳造用金型１）である。
このように構成することにより、繰り返し使用される鋳造用金型１が正常な状態であるか異常な状態であるかを差画像４０に基づいて容易に判定することが可能であり、鋳造工程の管理の質の向上および管理に要する労力（あるいは管理コスト）の軽減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係る温度測定装置の実施の一形態を示す図。
【図２】熱画像の一例を示す図。
【図３】基準熱画像を示す模式図。
【図４】熱画像を示す模式図。
【図５】補正熱画像を示す模式図。
【図６】差画像を示す模式図。
【図７】本発明に係る温度測定方法の実施の一形態を示すフロー図。
【符号の説明】
【００９１】
１ 鋳造用金型（対象物）
１０ 熱画像
２０ 補正熱画像
３０ 基準熱画像
４０ 差画像
４１・４２・４３ 特徴点
５１・５２・５３ 補正特徴点
６１・６２・６３ 基準特徴点
１００ 温度測定装置
１２１ｂ 特徴点抽出部（特徴点抽出手段）
１２１ｃ 補正熱画像生成部（補正熱画像生成手段）
１２１ｄ 差画像生成部（差画像生成手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準となる対象物について予め撮像された熱画像（基準熱画像）、および測定の対象となる対象物について撮像された熱画像に基づいて生成された差画像を用いる温度測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線サーモグラフィ等、対象物の熱画像を撮像することにより対象物の表面温度の分布を非接触で測定する技術は公知となっている。
このような非接触の温度分布測定技術は、一般に接触式の温度測定技術に比べるとリアルタイムかつ詳細な温度分布の測定を行うことが容易であること、測定装置（特にセンサ等の検出部）が対象物に接触しないことから熱や衝撃等による測定装置の破損や消耗が少なくメンテナンスが容易であること、といった利点を有する。
【０００３】
また、対象物の表面温度の分布に基づいて対象物の良否判定を行う（対象物が正常な状態であるか異常な状態であるか、あるいは良品であるか不良品であるかを判定する）技術として、（１）基準となる対象物（正常な状態の対象物または良品である対象物）の熱画像を予め撮像しておき、（２）次に測定対象となる対象物の熱画像を撮像し、（１）および（２）でそれぞれ得られた二つの熱画像を比較する技術も知られている。
【０００４】
上記基準熱画像と熱画像とを比較する技術のうち、最も簡便なものは二つの熱画像を同時に並べて表示し、判定を行う者（作業者等）が両者を見比べて相違点を見いだすものであるが、この技術では二つの熱画像の間の微妙な相違点を見いだすことが困難であること、判定を行う者の習熟度によって判定結果がばらつくこと、といった問題を有する。
上記基準熱画像と熱画像とを比較する他の技術としては、二つの熱画像における相互に対応する画素がそれぞれ有する温度情報に基づいて対応する画素間の温度情報の「温度差」を算出し、当該温度差の分布を表す画像、すなわち「差画像」を生成し、当該差画像に基づいて良否判定を行う技術が知られている。
例えば、特許文献１および特許文献２に記載の如くである。
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、コンクリート構造物の初期温度の状態における熱画像（基準となる熱画像）を撮像し、次にコンクリート構造物を加熱した状態における熱画像（判定の対象となる熱画像）を撮像し、二つの熱画像を比較することにより対象物の欠陥（空洞、ひび割れ、ジャンカ等）を判定するものである。
しかし、特許文献１に記載の技術は、基準となる熱画像を撮像するときと判定の対象となる熱画像を撮像するときとで対象物（の撮像部位）と赤外線カメラ等の撮像機器との位置関係（距離、姿勢等）を一定に保持することができない場合（例えば、固定する治具の位置決め精度が良くない場合、風や振動により対象物または撮像機器が動いてしまう場合、撮像機器のカメラを固定位置から一度取り外して再度取り付けた場合等）には、二つの熱画像を正確に重ね合わせる（二つの熱画像に写っている対象物同士を相互にずれないように重ね合わせる）ことが困難となり、その結果として差画像の信頼性（差画像の温度情報の信頼性）が低下するという問題がある。
特に、対象物と撮像機器との間の距離（撮像方向における距離）が変化した場合、あるいは対象物に対して撮像機器の視野が撮像方向に平行な軸を中心に回転した場合等、対象物と撮像機器との間に三次元的なずれが生じた場合には、二つの熱画像を正確に重ね合わせることが困難となる。
従って、特許文献１に記載の技術を用いて信頼性の高い差画像を得るためには、例えば赤外線カメラ等の撮像機器を予め所定の構造体に強固に固定し、撮像時には対象物を固定するための治具等を用いて撮像機器に対して一定の距離および姿勢を保持するといった一連の煩雑な作業を行わなければならないといった問題がある。
また、一般に赤外線カメラ等の撮像機器は定期的に放射率等の校正を行う必要があるが、このような校正を行うためにはこれらの撮像機器を通常は所定の構造体から取り外して行う。そのため、校正後に撮像機器を所定の構造体に固定すると、その撮像視野が校正前とずれてしまう場合があり、信頼性の高い差画像を得ることが困難であるという問題がある。
従って、差画像を設備の温度管理等の用途に用いることは、従来は設備の構造等の観点から信頼性の高い差画像を得ることが容易な特定の場合に限定されるという問題があった。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、対象物の熱画像を「所定時間」毎に撮像し、ある時刻に撮像された熱画像と当該時刻から所定時間経過後に撮像された熱画像との間で差画像を生成し、当該差画像を表示することにより、対象物の温度変化をリアルタイムで計測可能とするものである。
しかし、特許文献２に記載の技術における「所定時間」は、その用途から長くとも数秒程度であると考えられ、撮像機器と対象物との間の位置関係が所定時間内に大きく変化しないことを前提とした構成であり、仮に当該位置関係を短時間で大きく変化させた場合には信頼性の高い差画像を得ることが困難である。
【０００７】
また、同一視野の可視光による画像と熱画像とを同時に撮像する技術も知られている。例えば特許文献３および特許文献４に記載の如くである。
【０００８】
特許文献３および特許文献４に記載の技術は、同一視野から入射してくる可視光および赤外光を、ハーフミラーやプリズム等を用いてそれぞれ可視光用の撮像素子と赤外光用の撮像素子に振り分けることにより、同一視野の可視光による画像と熱画像とを同時に撮像するものである。
しかし、特許文献３および特許文献４に記載の技術は、そもそも同時（同時刻）に同一視野の可視光による画像と熱画像とを撮像することにより二つの画像を重ね合わせる際の精度を確保（ずれを防止）するものである。従って、異なる時間（時刻）に撮像されて相互に撮像視野がずれている二つの熱画像を正確に重ね合わせることは、その性質上不可能である。
【特許文献１】特開２００５−１７２６８３号公報
【特許文献２】実開平５−２７６３７号公報
【特許文献３】特開２００３−２７００４９号公報
【特許文献４】特開平４−２８３６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上の如き状況に鑑み、複数の熱画像の間で撮像視野がずれている場合であっても、当該複数の熱画像を用いて信頼性（温度情報の精度）が高い差画像を容易に生成することが可能な温度測定装置および温度測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、
対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、
前記特徴点抽出手段により抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成手段と、
前記補正熱画像生成手段により生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成手段と、
を具備するものである。
【００１２】
請求項２においては、
前記熱画像を撮像する熱画像撮像手段を具備するものである。
【００１３】
請求項３においては、
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであるものである。
【００１４】
請求項４においては、
前記対象物は鋳造用の金型であるものである。
【００１５】
請求項５においては、
対象物の熱画像を撮像する熱画像撮像工程と、
前記熱画像撮像工程において撮像された対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出工程と、
前記特徴点抽出工程において抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成工程と、
前記補正熱画像生成工程において生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成工程と、
を具備するものである。
【００１６】
請求項６においては、
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであるものである。
【００１７】
請求項７においては、
前記対象物は鋳造用の金型であるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、基準となる熱画像と測定の対象となる熱画像の間で撮像視野がずれている場合であっても、これらの熱画像を用いて信頼性が高い差画像を容易に生成することが可能である、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下では、図１乃至図６を用いて本発明に係る温度測定装置の実施の一形態である温度測定装置１００について説明する。
図１に示す如く、温度測定装置１００は、主として赤外線カメラ１１０、制御装置１２０を具備する。
【００２０】
赤外線カメラ１１０は本発明に係る熱画像撮像手段の実施の一形態であり、鋳造用金型１の熱画像１０を撮像するものである。
赤外線カメラ１１０は５μｍ〜１５μｍ程度の波長の赤外線を検出可能なＨｇＣｄＴｅからなる二次元アレイ型の半導体素子からなる検出素子を有し、赤外線カメラ１１０の視野内の所定領域における赤外線の強度の分布（ひいては、視野内の所定領域における温度分布）を検出することが可能である。
なお、本実施例の赤外線カメラ１１０における検出素子はＨｇＣｄＴｅからなる二次元アレイ型の半導体素子であるが、本発明はこれに限定されず、他の検出素子を用いても良い。
【００２１】
鋳造用金型１は本発明に係る対象物の実施の一形態である。鋳造用金型１は所定の形状の鋳造品を成形するための金型であり、その内部には当該鋳造品の形状に対応する形状の空間であるキャビティが形成される。
鋳造用金型１の内部には冷却水経路やヒータが設けられる。冷却水経路には冷却水が流通され、鋳造用金型１の鋳造用金型１の各部を冷却して破損や変形を防止するとともに所望の温度に制御する。ヒータは鋳造用金型１の各部を加熱して所望の温度に制御する。
【００２２】
制御装置２は鋳造用金型１に接続され、鋳造用金型１の各部の動作を制御する（例えば、鋳造用金型１の内部に設けられたヒータの温度を調整する、鋳造用金型１の開閉を行う油圧シリンダを伸長または収縮する、鋳造用金型１に溶湯を供給するスリーブに摺接可能に設けられたプランジャを摺動させる油圧シリンダを伸長または収縮する等）ものであり、プログラマブルコントローラ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＰＬＣ）からなる。
なお、本実施例の制御装置２はＰＬＣからなるが、本発明はこれに限定されず、市販のパーソナルコンピュータやワークステーションに所定のプログラムを格納したもので達成することも可能である。
【００２３】
図２に示す如く、熱画像１０は本発明に係る熱画像の実施の一形態であり、赤外線カメラ１１０の撮像視野における温度分布を示す画像である。本実施例の熱画像１０は横方向（Ｙ軸方向）にｍ個、縦方向（Ｙ軸方向）にｎ個並んだ格子状の画素群からなる。熱画像を構成する各画素は画像中における座標（Ｘ，Ｙ）を特定可能であるとともに、各画素は温度情報を有する。
【００２４】
「温度情報」は熱画像撮像手段の視野内の各部分の表面温度に係る情報であり、当該情報を熱画像を構成する画素群のそれぞれが有する。温度情報は温度そのものを表す情報でも良いが、通常は熱画像撮像手段の撮像素子の対応する部分が検出した所定の波長帯の赤外線のエネルギー（の大きさ）を表す情報である。
熱画像を構成する画素の縦方向の画素数（ｍ個）、横方向の画素数（ｎ個）および総画素数（（ｍ×ｎ）個）については、本発明に係る温度測定装置の用途や対象物の性質等に応じて適宜選択することが可能である。
熱画像を構成する各画素の座標（Ｘ，Ｙ）を特定する（熱画像に係るデータを取り扱う）方法は、各画素について座標（Ｘ，Ｙ）に係る情報と温度情報とを関連付ける構成としても良く、温度情報を羅列した一連の情報列とし、当該情報列における先頭からの順序と座標（Ｘ，Ｙ）とを関連付ける（例えば、ＣＳＶ（Ｃｏｍｍａ Ｓｅｐａｒａｔｅｄ Ｖａｌｕｅ）形式のデータとする）構成としても良い。
【００２５】
本実施例の場合、熱画像１０を構成する各画素が有する温度情報に基づいて熱画像１０における各画素に対応する部分の温度が算出される。
熱画像１０を後述する表示部１２３に表示する際には、図２に示す如く、熱画像１０における各画素の温度が予め設定された４つの温度域１１・１２・１３・１４のいずれに属するかが判定される。４つの温度域１１・１２・１３・１４は高温側から低温側に互いに重複することなく連続して設定され、４つの温度域１１・１２・１３・１４にはそれぞれ異なる色が割り当てられる（図２では便宜上異なるハッチングで表される）。
熱画像１０を後述する表示部１２３に表示する際には、各画素が４つの温度域１１・１２・１３・１４のうち、自己が属する温度域に割り当てられた色で表示される。上記熱画像１０の表示における一連の画像処理は、後述する制御装置１２０により行われる。
なお、本実施例では４つの温度域１１・１２・１３・１４を設定する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、本実施例よりもさらに細かく細分化された温度域を設定する構成としても良い。
【００２６】
以下では、図１を用いて制御装置１２０について説明する。
制御装置１２０は主として制御部１２１、入力部１２２、表示部１２３等を具備する。
【００２７】
制御部１２１は温度測定装置１００の一連の動作を制御するものである。
制御部１２１は、実体的には、種々のプログラム等（例えば、後述する撮像動作制御プログラム、特徴点抽出プログラム、補正熱画像生成プログラム、差画像生成プログラム、判定プログラム等）を格納する格納手段、これらのプログラム等を展開する展開手段、これらのプログラム等に従って所定の演算を行う演算手段、演算結果等を保管する保管手段（記憶手段）等を具備する。
【００２８】
制御部１２１は、より具体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
本実施例の制御部１２１は専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム等を格納したもので達成することも可能である。
【００２９】
制御部１２１は赤外線カメラ１１０に接続され、赤外線カメラ１１０を動作させるための信号（トリガ信号）を送信可能であるとともに、赤外線カメラ１１０により撮像された熱画像１０に係る情報（画像データ）を受信（取得）することが可能である。
また、制御部１２１は鋳造用金型１の動作を制御する制御装置２に接続され、鋳造用金型１の熱画像を撮像するタイミングを示す信号（タイミング信号）を取得することが可能である。
【００３０】
入力部１２２は制御部１２１に接続され、制御部１２１に温度測定装置１００の動作に係る種々の情報・指示等を入力するものである。
本実施例の入力部１２２は専用品であるが、市販のキーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、スイッチ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００３１】
表示部１２３は温度測定装置１００の動作状況、入力部１２２から制御部１２１への入力内容、温度測定装置１００による測定結果等を表示するものである。
本実施例の表示部１２３は専用品であるが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００３２】
以下では、制御部１２１の詳細構成について説明する。
制御部１２１は、機能的には撮像動作制御部１２１ａ、特徴点抽出部１２１ｂ、補正熱画像生成部１２１ｃ、差画像生成部１２１ｄ、判定部１２１ｅ等を具備する。
【００３３】
以下では図１を用いて撮像動作制御部１２１ａについて説明する。
撮像動作制御部１２１ａは赤外線カメラ１１０による熱画像１０の撮像動作を制御するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された撮像動作制御プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、撮像動作制御部１２１ａとしての機能を果たす。
鋳造用金型１の動作を制御する制御装置２は鋳造用金型１の熱画像を撮像するタイミングを示す信号であるタイミング信号を制御部１２１（より厳密には、撮像動作制御部１２１ａ）に送信する。
撮像動作制御部１２１ａは制御装置２からタイミング信号を取得すると、赤外線カメラ１１０にトリガ信号を送信する。
赤外線カメラ１１０は、撮像動作制御部１２１ａからトリガ信号を取得すると鋳造用金型１の熱画像１０を撮像し、熱画像１０に係る情報（画像データ）を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に送信する。
【００３４】
以下では図１および図２を用いて特徴点抽出部１２１ｂについて説明する。
特徴点抽出部１２１ｂは本発明に係る特徴点抽出手段の実施の一形態であり、鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された特徴点抽出プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、特徴点抽出部１２１ｂとしての機能を果たす。
【００３５】
図２に示す如く、特徴点４１・４２は本発明に係る特徴点の実施の一形態であり、熱画像１０を構成する画素群（本実施例の場合、（ｍ×ｎ）個の画素）のうちの（ａ）単数の画素、または（ｂ）複数の画素の集合体（クラスター）、である。
「特徴点」は、対象物の性質上または対象物に所定の処置を施すことにより、当該対象物の熱画像に含まれる複数の画素（画素群）から画素の有する温度情報に基づいて周囲と区別して抽出することが可能な単数の画素または複数の画素の集合体を指す。
【００３６】
本実施例の場合、対象物たる鋳造用金型１は、その内部にヒーターを有しており、鋳造前の加熱過程において鋳造用金型１の表面のうち周囲に比べて高温となることが予め分かっている部位が存在する。
また、鋳造後の鋳造用金型１はその内部を流通する冷却水により冷却されるが、冷却水の流通経路の形状等により冷却過程における鋳造用金型１の表面の温度分布は一定とはならない。従って、鋳造用金型１の表面のうち周囲より高温となる部位または低温となることが予め分かっている部位が存在する。
このように、鋳造用金型１はその性質上、周囲よりも高温となる特定の部位を有することから、当該部位に対応する単一の画素または複数の画素の集合体を特徴点として抽出可能である。
【００３７】
本実施例では、鋳造用金型１の上記性質を利用し、赤外線カメラ１１０に対して所定の距離および姿勢となる位置に鋳造用金型１を配置して赤外線カメラ１１０により鋳造用金型１の熱画像１０を撮像した場合に予め高温となることが分かっている部位に対応する画素の領域２１・２２が予め設定され、領域２１・２２を示す座標情報が制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶される。
そして、特徴点抽出部１２１ｂは、制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「熱画像１０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度（画素の有する温度情報に基づいて算出される温度）が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４１として抽出し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４２として抽出する。
なお、特徴点４１・４２が複数の画素の集合体である場合は、当該集合体に含まれる複数の画素の表示温度の平均値、中間値、最低値または最高値を「集合体の表示温度」として用いることができる。
【００３８】
特徴点４３は特徴点４１・４２と異なり、鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との撮像時の幾何学的な位置関係（距離、姿勢）や鋳造用金型１および赤外線カメラ１１０の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点である。
特徴点４３は熱画像１０の内部（範囲内）に設定しても良く、本実施例の如く熱画像１０の外部（範囲外）の仮想的な点として設定しても良い。
【００３９】
本実施例では熱画像１０について予め設定された領域２１・２２においてそれぞれ表示温度が最も高い単数の画素または複数の画素の集合体を特徴点４１・４２として抽出する構成としたが、本発明はこれに限定されず、対象物の性質等によっては熱画像について予め設定された単数または複数の領域においてそれぞれ表示温度が最も低い単数の画素または複数の画素の集合体を特徴点として抽出する構成としても良い。
また、対象物の性質等によっては対象物の表面にピンポイントで（微小な面積の）温度が高い部分や低い部分が現れない場合や、周囲との温度差があまり大きくない場合等、特徴点をうまく抽出することが困難な場合もある。このような場合には、例えば対象物の所定の部分（できれば複数の部分）にヒーター等の熱源を設けて周囲よりも高温となるように発熱させる等の「所定の処置を施す」ことにより、対象物の表面に意図的に特徴点となり得る部分を作り出すことも可能である。
【００４０】
本発明における特徴点が複数の画素の集合体（クラスター）である場合、その形状の例としては、（ａ）計４個の画素からなり、縦に２個、横に２個並んだ正方形状、（ｂ）計５個の画素からなり、一個の画素を中心として上下左右に画素が隣接する十字状、（ｃ）計９個の画素からなり、縦に３個、横に３個並んだ正方形状、等が挙げられる。
ただし、後述する補正熱画像の生成や差画像の生成における精度（信頼性）を確保する観点からは、特徴点は極力小さい（特徴点を構成する画素の数が少ない）ことが望ましい。
【００４１】
本実施例では抽出される３個の特徴点４１・４２・４３のうち、２個の特徴点４１・４２についてはそれぞれ領域２１・２２の中から温度情報に基づいて抽出され、特徴点４３については鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との撮像時の幾何学的な位置関係や鋳造用金型１および赤外線カメラ１１０の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点の中から抽出される構成としたが、本発明はこれに限定されず、（ａ）３個の特徴点の全てがそれぞれ対応する領域の中から温度情報に基づいて抽出される構成、あるいは（ｂ）３個の特徴点のうちの１個は対応する領域の中から温度情報に基づいて抽出され、残りの２個は対象物と熱画像撮像手段との撮像時の幾何学的な位置関係や対象物および熱画像撮像手段の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点から抽出される構成、とすることも可能である。
すなわち、単数または複数の特徴点のうち、少なくとも一つが対応する領域の中から温度情報に基づいて抽出される構成とすれば良い。
【００４２】
以下では、図１、図３、図４および図５を用いて補正熱画像生成部１２１ｃについて説明する。
なお、図３乃至図５では説明の便宜上、熱画像１０、補正熱画像２０、基準熱画像３０上にはそれぞれ同一視野において可視光を検出するカメラで撮像した場合の鋳造用金型１の輪郭線を表示している。
【００４３】
補正熱画像生成部１２１ｃは本発明に係る補正熱画像生成手段の実施の一形態であり、特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された補正熱画像生成プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、補正熱画像生成部１２１ｃとしての機能を果たす。
【００４４】
制御部１２１は、予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に係る情報を記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶している。
【００４５】
「基準熱画像」は（ｉ）測定の対象となる対象物と全く同一の対象物が正常な状態（異常がない状態）であることが分かっているときに当該対象物を基準対象物として撮像された熱画像、または、（ｉｉ）測定の対象となる同じ形状の対象物が複数ある場合に、当該複数の対象物のうち予め良品である（正常である）ことが分かっている対象物の一つを基準対象物として撮像された熱画像である。
【００４６】
本実施例の場合、対象物たる鋳造用金型１は何度も繰り返し使用されるものであることから、基準熱画像３０は上記（ｉ）のケースに該当する。
本実施例の鋳造用金型１の「正常な状態」は任意に設定することが可能であるが、例えば「鋳造用金型１の冷却水経路の詰まりや漏水が起こっておらず、ヒーターが故障しておらず、鋳造用金型１のキャビティ面の損耗や破損等が起こっていないことにより、撮像時において鋳造用金型１の各部が望ましい温度分布を達成している状態」を正常な状態として設定することが可能である。
【００４７】
上記（ｉｉ）に該当する基準熱画像が用いられるケースとしては、例えば、同じ金型で鋳造される複数の鋳造品対象物として、順次略同じ場所に略同じ姿勢で固定（載置）して熱画像を撮像する場合が挙げられる。
【００４８】
本実施例の基準熱画像３０は一度だけ撮像されたものであるが、本発明に係る基準熱画像はこれに限定されず、複数回撮像された熱画像の対応する各画素の温度情報の平均値を算出し、これと座標情報とを関連づけたものを基準画像とする構成としても良い。
【００４９】
「基準特徴点」は基準熱画像における特徴点を指す。すなわち、基準対象物の性質上または基準対象物に所定の処置を施すことにより、当該基準対象物の熱画像に含まれる複数の画素（画素群）から画素の有する温度情報に基づいて周囲と区別して抽出することが可能な単数の画素または複数の画素の集合体を指す。
【００５０】
以下では、本実施例における基準特徴点６１・６２・６３の座標情報の登録の手法について説明する。
図３に示す如く、鋳造用金型１の実際の測定に先立って温度測定装置１００の赤外線カメラ１１０により鋳造用金型１の基準熱画像３０が撮像され、基準熱画像３０が制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）される。
【００５１】
次に、制御部１２１は基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を選定する。基準特徴点６１・６２・６３を選定する手法は特徴点抽出部１２１ｂが特徴点４１・４２・４３を抽出する手法と略同じ手法である。
すなわち、基準特徴点６１・６２については、制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「基準熱画像３０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６１として選定し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６２として選定する。なお、本実施例では、熱画像１０における領域２１・２２の座標情報と基準熱画像３０における領域２１・２２の座標情報とは全く同一である。
また、基準特徴点６３については、特徴点４３の座標と同じ座標の点を基準特徴点６３として選定する。
【００５２】
基準特徴点６１・６２・６３が選定されると、制御部１２１は基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を算出し、これらの座標に係る情報を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）する。
【００５３】
以下では、補正熱画像生成部１２１ｃによる補正熱画像２０の生成の詳細について説明する。
まず、補正熱画像生成部１２１ｃは、特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）をそれぞれ算出（確認）する。
【００５４】
次に、補正熱画像生成部１２１ｃは、特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および、制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を比較する（図３、図４参照）。
より具体的には、補正熱画像生成部１２１ｃは対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれを算出する。本実施例では基準特徴点６１と特徴点４１とが対応し、基準特徴点６２と特徴点４２とが対応し、基準特徴点６３と特徴点４３とが対応することから、基準特徴点６１と特徴点４１との間の座標のずれ（Ｘ１１−Ｘ０１，Ｙ１１−Ｙ０１）、基準特徴点６２と特徴点４２との間の座標のずれ（Ｘ１２−Ｘ０２，Ｙ１２−Ｙ０２）、基準特徴点６３と特徴点４３との間の座標のずれ（Ｘ１３−Ｘ０３，Ｙ１３−Ｙ０３）、がそれぞれ算出される。
【００５５】
続いて、補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれの有無を判定する。
より具体的には、（α）補正熱画像生成部１２１ｃは基準特徴点６１と特徴点４１との間の座標のずれ（Ｘ１１−Ｘ０１，Ｙ１１−Ｙ０１）＝（０，０）、かつ基準特徴点６２と特徴点４２との間の座標のずれ（Ｘ１２−Ｘ０２，Ｙ１２−Ｙ０２）＝（０，０）、かつ基準特徴点６３と特徴点４３との間の座標のずれ（Ｘ１３−Ｘ０３，Ｙ１３−Ｙ０３）＝（０，０）である場合には基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが無いと判定する。
また、（β）補正熱画像生成部１２１ｃは、上記（α）以外の場合、すなわち６個の算出値Ｘ１１−Ｘ０１，Ｙ１１−Ｙ０１，Ｘ１２−Ｘ０２，Ｙ１２−Ｙ０２，Ｘ１３−Ｘ０３，Ｙ１３−Ｙ０３のうちの一つ以上にゼロでない値が含まれる場合には基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが有ると判定する。
【００５６】
補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが無いと判定した場合には、熱画像１０には特に画像処理を施すことなく、熱画像１０が補正熱画像２０であるとみなす。
【００５７】
補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが有ると判定した場合には、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、必要に応じて熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施す。
【００５８】
「回転処理」は熱画像を当該画像面に垂直な回転軸を中心として回転させる画像処理を指す。なお、回転処理の回転軸は熱画像の範囲内にあっても範囲外にあっても良い。
「平行移動処理」は熱画像を当該画像面に平行な方向に移動させる画像処理を指す。
「拡大・縮小処理」は熱画像を所定の基準点を中心に拡大または縮小させる画像処理を指す。なお、拡大・縮小処理の所定の基準点は熱画像の範囲内にあっても範囲外にあっても良い。
上記回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施す手法としては、例えば既知の画像処理手法であるアフィン変換（線形変換）等の幾何補正を用いることが可能である。
【００５９】
補正熱画像生成部１２１ｃは、上記画像処理後の熱画像１０を補正熱画像２０とみなす。
図５に示す如く、補正熱画像２０における補正特徴点５１・５２・５３はそれぞれ熱画像１０における特徴点４１・４２・４３にそれぞれ対応するものである。補正特徴点５１の座標（Ｘ２１，Ｙ２１）、補正特徴点６２の座標（Ｘ２２，Ｙ２２）、補正特徴点６３の座標（Ｘ２３，Ｙ２３）は、それぞれ基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）と同じである（すなわち、（Ｘ２１，Ｙ２１）＝（Ｘ０１，Ｙ０１）、（Ｘ２２，Ｙ２２）＝（Ｘ０２，Ｙ０２）、および（Ｘ２３，Ｙ２３）＝（Ｘ０３，Ｙ０３）の関係が成り立つ）。
【００６０】
このようにして、補正熱画像生成部１２１ｃは補正熱画像２０を生成し、補正熱画像２０を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶する。
【００６１】
本実施例の補正熱画像生成部１２１ｃは、上記画像処理における回転処理の回転角度が所定の閾値より大きい場合、上記画像処理における平行移動の距離が所定の閾値より大きい場合、上記画像処理における拡大・縮小処理の倍率が所定の範囲（通常は１．０倍を含む範囲）から外れている場合、のいずれかに該当する場合には、基準熱画像３０を撮像したときと比べて熱画像１０を撮像したときの赤外線カメラ１１０と鋳造用金型１と間の相対的な距離および姿勢の変化が過大であることが推認されるので、後述する差画像の信頼性を確保する観点から「測定不能」と判定し、以後の差画像の生成を行わないものとする。
上記回転角度の所定の閾値、上記平行移動の距離の所定の閾値、上記拡大・縮小処理の倍率の所定の範囲（倍率の上限値および下限値）については、熱画像撮像手段や対象物の性質、撮像環境等を考慮して適宜選択する必要がある。
【００６２】
本実施例では、補正熱画像生成部１２１ｃにおける画像処理を一義的に決定する（画像処理の解を一つに決定する）観点から、熱画像１０上（熱画像１０と面一の仮想平面上も含む）において一直線上にない３個の特徴点４１・４２・４３を抽出する構成としたが、本発明はこれに限定されず、４個以上の特徴点を抽出し、任意の３個の特徴点を用いて画像処理を施す、または最小二乗法を用いて画像処理の最適解を導出する（４個以上の特徴点のうち３個の特徴点を選択する最適な組み合わせを決定する）構成としても良い。
４個以上の特徴点を抽出することの利点としては、例えば本実施例の対象物である鋳造用金型１は、繰り返し使用する過程で特徴点に対応する部分に鋳物のバリ等の異物が付着すると当該部分の表面温度が周囲と比べて十分に高温とならない場合があり得ることから、４個以上の特徴点を抽出することにより一部の特徴点がうまく抽出できない場合でも必要数の特徴点を抽出することが可能となること、が挙げられる。
【００６３】
また、対象物と熱画像撮像手段との撮像時の幾何学的な位置関係（距離、姿勢）や対象物および熱画像撮像手段の固定方法等の条件から補正熱画像の生成を行う際に平行移動処理しか行わないことが予め分かっている場合には、１個の特徴点のみ抽出する（または２個以上の特徴点から補正熱画像の生成を行う際に用いる１個の特徴点を選択する）構成とすることも可能である。この場合にも、対象物の表面への異物の付着等を考慮して２個以上の特徴点を抽出した上で当該２個以上の特徴点の中から任意の一つを特徴点として用いる構成としても良い。
【００６４】
以下では図１および図６を用いて差画像生成部１２１ｄについて説明する。
差画像生成部１２１ｄは本発明に係る差画像生成手段の実施の一形態であり、補正熱画像生成部１２１ｃにより生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成するものである。
「差画像」は補正熱画像と基準熱画像との差分、より厳密には補正熱画像と基準熱画像との間の対応する（同じ座標の）画素の温度差の分布を表す画像である。
【００６５】
図６に示す如く、差画像生成部１２１ｄは補正熱画像生成部１２１ｃにより生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ねた場合に、実際に補正熱画像２０と基準熱画像３０とが重なる部分（図６中の太い実線で囲まれた部分）を差画像４０の「有効領域」として設定する。
差画像生成部１２１ｄは、補正熱画像２０および基準熱画像３０を構成する画素のうち、有効領域内にある各画素について、互いに重なり合う（同じ座標の）補正熱画像２０の画素の温度情報および基準熱画像３０の画素の温度情報に基づき、これら二つの画素の間の「温度差（温度情報から算出される温度の差）」を算出する。
そして、「有効領域」内にある画素の座標情報と温度差情報（先に算出された温度差に係る情報）とを関連づけたものとして差画像４０を生成する。
【００６６】
図６に示す如く、差画像４０を構成する各画素における温度差（の値）が、予め設定された５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５のいずれに属するかが判定される。５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５は高温側から低温側に互いに重複することなく連続して設定され、５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５にはそれぞれ異なる色が割り当てられる（図６では便宜上異なるハッチングで表される）。
差画像４０を表示部１２３に表示する際には、差画像４０を構成する各画素は、温度域７１・７２・７３・７４・７５のうち、自己が属する温度域に割り当てられた色で表示される。
【００６７】
なお、本実施例では５つの温度域７１・７２・７３・７４・７５を設定する構成としたが、本発明はこれに限定されず、より細かく細分化された温度域を設定しても良い。
また、本実施例では差画像４０の有効領域内にある画素の全てを差画像４０に含む構成としたが、本発明に係る差画像はこれに限定されず、有効領域の周縁部等を適宜トリミング等したものを差画像としても良い。
【００６８】
以下では図１を用いて判定部１２１ｅについて説明する。
判定部１２１ｅは差画像４０に基づいて鋳造用金型１の状態を判定するものである。
実体的には、制御部１２１が、その格納手段に格納された判定プログラムに従って所定の演算等を行うことにより、判定部１２１ｅとしての機能を果たす。
【００６９】
判定部１２１ｅは、差画像４０の所定領域（任意に設定可能）に含まれる各画素の有する温度差情報に基づき、差画像４０の所定領域（任意に設定可能）における「温度差」の最高値および最低値がいずれも「所定の範囲」内である場合には鋳造用金型１が正常な状態である（鋳造用金型１に異常が発生していない）と判定する。
また、判定部１２１ｅは、差画像４０の所定領域（任意に設定可能）における「温度差」の最高値または最低値の少なくとも一方が「所定の範囲」外である場合には鋳造用金型１が異常な状態である（鋳造用金型１に異常が発生している）と判定する。
判定部１２１ｅは、判定結果を表示部１２３に表示するとともに、制御装置１２０の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶する。
なお、本実施例における差画像を用いた判定の手法はあくまでも一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、差画像を用いた判定の手法は対象物の性質等に応じて適宜選択することが可能である。
【００７０】
以上の如く、温度測定装置１００は、
鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出する特徴点抽出部１２１ｂと、
特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１・４２・４３の座標および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１・６２・６３の座標に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成する補正熱画像生成部１２１ｃと、
補正熱画像生成部１２１ｃにより生成された補正熱画像２０における特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する差画像生成部１２１ｄと、
を具備するものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０および熱画像１０の間で撮像視野がずれている場合であっても、熱画像１０および基準熱画像３０の画像データに含まれる情報である特徴点４１・４２・４３の座標情報および基準特徴点６１・６２・６３の座標情報に基づいて熱画像１０を幾何学的に補正し、基準熱画像３０に精度良く重ね合わせることが可能である。
従って、信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能である。
【００７１】
また、温度測定装置１００は、
熱画像を撮像する赤外線カメラ１１０を具備するものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との間の位置関係（距離、姿勢等）が変化し、基準熱画像３０および熱画像１０の間で撮像視野がずれている場合であっても、熱画像１０および基準熱画像３０の画像データに含まれる情報である特徴点４１・４２・４３の座標情報および基準特徴点６１・６２・６３の座標情報に基づいて熱画像１０を幾何学的に補正し、基準熱画像３０に精度良く重ね合わせることが可能である。
従って、信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能である。
【００７２】
また、温度測定装置１００の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、特徴点４１・４２の二つ）は、熱画像１０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、熱画像１０について予め設定された領域２１・２２内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
温度測定装置１００の基準熱画像３０における基準特徴点６１・６２・６３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、基準特徴点６１・６２の二つ）は、基準熱画像３０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、基準熱画像３０について予め設定された領域２１・２２においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との間の位置関係（距離、姿勢等）に係る情報等を必要とせず、熱画像１０の画像データのみに基づいて特徴点４１・４２を容易に抽出することが可能であるとともに、基準熱画像３０の画像データのみに基づいて基準特徴点６１・６２を容易に抽出することが可能である。
従って、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との間の位置関係を高い精度で保持しなくても信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能であり、作業性に優れる。
【００７３】
また、温度測定装置１００の対象物は鋳造用の金型（鋳造用金型１）である。
このように構成することにより、繰り返し使用される鋳造用金型１が正常な状態であるか異常な状態であるかを差画像４０に基づいて容易に判定することが可能であり、鋳造工程の管理の質の向上および管理に要する労力（あるいは管理コスト）の軽減に寄与する。
【００７４】
以下では、図７を用いて本発明に係る温度測定方法の実施の一形態について説明する。
本発明に係る温度測定方法の実施の一形態は、温度測定装置１００を用いて差画像４０を生成する方法であり、実際の測定を行う工程（測定画像処理工程）としては、主として熱画像撮像工程Ｓ１１００、特徴点抽出工程Ｓ１２００、補正熱画像生成工程Ｓ１３００、差画像生成工程Ｓ１４００等を具備する。また、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態は、その前段階として、予め基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を登録する工程（基準画像処理工程）を具備する。
【００７５】
以下では、予め基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を登録する工程（基準画像処理工程）の詳細について説明する。
予め基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を登録する工程は、基準熱画像撮像工程Ｓ１００、基準特徴点選定工程Ｓ２００、基準特徴点登録工程Ｓ３００等を具備する。
【００７６】
基準熱画像撮像工程Ｓ１００は鋳造用金型１の基準熱画像３０を撮像する工程である。
基準熱画像撮像工程Ｓ１００において、温度測定装置１００の赤外線カメラ１１０により鋳造用金型１の基準熱画像３０が撮像され、基準熱画像３０が制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）される。
基準熱画像撮像工程Ｓ１００が終了したら、基準特徴点選定工程Ｓ２００に移行する。
【００７７】
基準特徴点選定工程Ｓ２００は、基準熱画像３０に基づいて基準特徴点６１・６２・６３を選定する工程である。
基準特徴点選定工程Ｓ２００において、制御部１２１は、基準特徴点６１・６２については、制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「基準熱画像３０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６１として選定し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を基準特徴点６２として選定する。
基準特徴点選定工程Ｓ２００が終了したら、基準特徴点登録工程Ｓ３００に移行する。
【００７８】
基準特徴点登録工程Ｓ３００は基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）する工程である。
基準特徴点登録工程Ｓ３００において、制御部１２１は基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を算出し、これらの座標に係る情報を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶（登録）する。
【００７９】
以下では、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態における実際の測定を行う工程（測定画像工程）の詳細について説明する。
【００８０】
熱画像撮像工程Ｓ１１００は鋳造用金型１の熱画像１０を撮像する工程である。
熱画像撮像工程Ｓ１１００において、赤外線カメラ１１０は、撮像動作制御部１２１ａからトリガ信号を取得すると鋳造用金型１の熱画像１０を撮像し、熱画像１０に係る情報（画像データ）を制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に送信する。
熱画像撮像工程Ｓ１１００が終了したら、特徴点抽出工程Ｓ１２００に移行する。
【００８１】
特徴点抽出工程Ｓ１２００は熱画像撮像工程Ｓ１１００において撮像された鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出する工程である。
特徴点抽出工程Ｓ１２００において、特徴点抽出部１２１ｂは制御部１２１の記憶手段に記憶された「領域２１・２２を示す座標情報」および制御部１２１の記憶手段に記憶された「熱画像１０に係る情報（画像データ）」に基づいて、領域２１に含まれる複数の画素の中で最も表示温度（画素の有する温度情報に基づいて算出される温度）が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４１として抽出し、領域２２に含まれる複数の画素の中で最も表示温度が高い単数の画素または複数の画素の集合体（クラスター）を特徴点４２として抽出する。また、特徴点抽出部１２１ｂは鋳造用金型１と赤外線カメラ１１０との撮像時の幾何学的な位置関係や鋳造用金型１および赤外線カメラ１１０の固定方法等の条件から撮像毎に「ずれ」を起こすことがないことが予め分かっている点の中から特徴点４３を抽出する。
特徴点抽出工程Ｓ１２００が終了したら、補正熱画像生成工程Ｓ１３００に移行する。
【００８２】
補正熱画像生成工程Ｓ１３００は特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成する工程である。
【００８３】
補正熱画像生成工程Ｓ１３００において、補正熱画像生成部１２１ｃは特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）をそれぞれ算出し、確認する（図７のＳ１３１０参照）。
【００８４】
次に、補正熱画像生成部１２１ｃは算出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および、制御部１２１の記憶手段（ハードディスク等の記憶媒体）に記憶された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）を比較する（図７のＳ１３２０参照）。
【００８５】
続いて、補正熱画像生成部１２１ｃは、対応する基準特徴点（基準特徴点６１・６２・６３）と特徴点（特徴点４１・４２・４３）との間の座標のずれの有無を判定する（図７のＳ１３３０参照）。
その結果、（α）対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが無いと判定した場合には、補正熱画像生成部１２１ｃは熱画像１０には特に画像処理を施すことなく熱画像１０が補正熱画像２０であるとみなす。そして、補正熱画像生成工程Ｓ１３００が終了して差画像生成工程Ｓ１４００に移行する。
また、（β）対応する基準特徴点と特徴点との間の座標のずれが有ると判定した場合には、補正熱画像生成部１２１ｃは熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、必要に応じて熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施し、これらの画像処理が施された後の熱画像１０を補正熱画像２０とみなす。そして、補正熱画像生成工程Ｓ１３００が終了して差画像生成工程Ｓ１４００に移行する。
【００８６】
差画像生成工程Ｓ１４００は補正熱画像生成工程Ｓ１３００において生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する工程である。
【００８７】
以上の如く、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態は、
鋳造用金型１の熱画像１０を撮像する熱画像撮像工程Ｓ１１００と、
熱画像撮像工程Ｓ１１００において撮像された鋳造用金型１の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３を抽出する特徴点抽出工程Ｓ１２００と、
特徴点抽出部１２１ｂにより抽出された熱画像１０における特徴点４１の座標（Ｘ１１，Ｙ１１）、特徴点４２の座標（Ｘ１２，Ｙ１２）、特徴点４３の座標（Ｘ１３，Ｙ１３）、および予め撮像された鋳造用金型１の基準熱画像３０において設定された基準特徴点６１の座標（Ｘ０１，Ｙ０１）、基準特徴点６２の座標（Ｘ０２，Ｙ０２）、基準特徴点６３の座標（Ｘ０３，Ｙ０３）に基づき、熱画像１０における特徴点４１・４２・４３が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６２に重なるように、熱画像１０に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像２０を生成する補正熱画像生成工程Ｓ１３００と、
補正熱画像生成工程Ｓ１３００において生成された補正熱画像２０における複数の特徴点（補正特徴点５１・５２・５３）が基準熱画像３０における対応する基準特徴点６１・６２・６３に重なるように補正熱画像２０と基準熱画像３０とを重ね、補正熱画像２０と基準熱画像３０との差分たる差画像４０を生成する差画像生成工程Ｓ１４００と、
を具備するものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０および熱画像１０の間で撮像視野がずれている場合であっても、熱画像１０および基準熱画像３０の画像データに含まれる情報である特徴点４１・４２・４３の座標情報および基準特徴点６１・６２・６３の座標情報に基づいて熱画像１０を幾何学的に補正し、基準熱画像３０に精度良く重ね合わせることが可能である。
従って、信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能である。
【００８８】
また、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態の熱画像１０における特徴点４１・４２・４３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、特徴点４１・４２の二つ）は、熱画像１０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、熱画像１０について予め設定された領域２１・２２内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
本発明に係る温度測定方法の実施の一形態の基準熱画像３０における基準特徴点６１・６２・６３のうちの少なくとも一つ（本実施例の場合、基準特徴点６１・６２の二つ）は、基準熱画像３０を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、基準熱画像３０について予め設定された領域２１・２２においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである。
このように構成することにより、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と熱画像撮像手段（本実施例の場合、赤外線カメラ１１０）との間の位置関係（距離、姿勢等）に係る情報等を必要とせず、熱画像１０の画像データのみに基づいて特徴点４１・４２を容易に抽出することが可能であるとともに、基準熱画像３０の画像データのみに基づいて基準特徴点６１・６２を容易に抽出することが可能である。
従って、基準熱画像３０の撮像時と熱画像１０の撮像時とで鋳造用金型１と熱画像撮像手段（本実施例の場合、赤外線カメラ１１０）との間の位置関係を高い精度で保持しなくても信頼性が高い（温度情報の精度が高い）差画像４０を容易に生成することが可能であり、作業性に優れる。
【００８９】
また、本発明に係る温度測定方法の実施の一形態の対象物は鋳造用の金型（鋳造用金型１）である。
このように構成することにより、繰り返し使用される鋳造用金型１が正常な状態であるか異常な状態であるかを差画像４０に基づいて容易に判定することが可能であり、鋳造工程の管理の質の向上および管理に要する労力（あるいは管理コスト）の軽減に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係る温度測定装置の実施の一形態を示す図。
【図２】熱画像の一例を示す図。
【図３】基準熱画像を示す模式図。
【図４】熱画像を示す模式図。
【図５】補正熱画像を示す模式図。
【図６】差画像を示す模式図。
【図７】本発明に係る温度測定方法の実施の一形態を示すフロー図。
【符号の説明】
【００９１】
１ 鋳造用金型（対象物）
１０ 熱画像
２０ 補正熱画像
３０ 基準熱画像
４０ 差画像
４１・４２・４３ 特徴点
５１・５２・５３ 補正特徴点
６１・６２・６３ 基準特徴点
１００ 温度測定装置
１２１ｂ 特徴点抽出部（特徴点抽出手段）
１２１ｃ 補正熱画像生成部（補正熱画像生成手段）
１２１ｄ 差画像生成部（差画像生成手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、
前記特徴点抽出手段により抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成手段と、
前記補正熱画像生成手段により生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成手段と、
を具備する温度測定装置。
【請求項２】
前記熱画像を撮像する熱画像撮像手段を具備する請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである請求項１または請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記対象物は鋳造用の金型である請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の温度測定装置。
【請求項５】
対象物の熱画像を撮像する熱画像撮像工程と、
前記熱画像撮像工程において撮像された対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出工程と、
前記特徴点抽出工程において抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成工程と、
前記補正熱画像生成工程において生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成工程と、
を具備する温度測定方法。
【請求項６】
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである請求項５に記載の温度測定方法。
【請求項７】
前記対象物は鋳造用の金型である請求項５または請求項６に記載の温度測定方法。
【請求項１】
対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、
前記特徴点抽出手段により抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成手段と、
前記補正熱画像生成手段により生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成手段と、
を具備する温度測定装置。
【請求項２】
前記熱画像を撮像する熱画像撮像手段を具備する請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである請求項１または請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記対象物は鋳造用の金型である請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の温度測定装置。
【請求項５】
対象物の熱画像を撮像する熱画像撮像工程と、
前記熱画像撮像工程において撮像された対象物の熱画像における単数または複数の特徴点を抽出する特徴点抽出工程と、
前記特徴点抽出工程において抽出された前記熱画像における単数または複数の特徴点の座標および予め撮像された対象物の基準熱画像において設定された単数または複数の基準特徴点の座標に基づき、前記熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する前記単数または複数の基準特徴点に重なるように、前記熱画像に回転処理、平行移動処理または拡大・縮小処理のいずれか一つまたは二つ以上を施して補正熱画像を生成する補正熱画像生成工程と、
前記補正熱画像生成工程において生成された補正熱画像における単数または複数の特徴点が前記基準熱画像における対応する単数または複数の基準特徴点に重なるように前記補正熱画像と前記基準熱画像とを重ね、前記補正熱画像と前記基準熱画像との差分たる差画像を生成する差画像生成工程と、
を具備する温度測定方法。
【請求項６】
前記熱画像における単数または複数の特徴点のうちの少なくとも一つは、前記熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものであり、
前記基準熱画像における単数または複数の基準特徴点のうちの少なくとも一つは、前記基準熱画像を構成する画素群のうちの単数の画素または複数の画素の集合体であって、前記基準熱画像について予め設定された単数または複数の領域内においてそれぞれ表示温度が最も高いまたは表示温度が最も低いものである請求項５に記載の温度測定方法。
【請求項７】
前記対象物は鋳造用の金型である請求項５または請求項６に記載の温度測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２４９６３７（Ｐ２００８−２４９６３７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９４１２２（Ｐ２００７−９４１２２）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９１１７２０５４）株式会社明和ｅテック (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９１１７２０５４）株式会社明和ｅテック (24)
【Ｆターム（参考）】
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