立体構造物の放熱診断装置及び放熱診断プログラム
【課題】立体構造物の側面の放熱診断を正確に行い、都市構造物全体での二酸化炭素排出量を推算し、国家単位での排出量削減に寄与することができる立体構造物の放熱診断装置及び放熱診断プログラムを提供する。
【解決手段】赤外線カメラが鉛直方向と所定の角度をなす方向から立体構造物の屋根・屋上等の上面と側面とを同時に撮影し、赤外線画像を生成すると、表面温度演算部３８が立体構造物の表面の温度を演算し、熱変状箇所決定部４０が、立体構造物の表面温度から放熱量が多い熱変状箇所を決定し、高度演算部４２が、熱変状箇所の高度を演算する。さらに、二酸化炭素換算部４４は、上記立体構造物の表面温度から消費電力量を求め、二酸化炭素排出量に換算する。表示制御部４６は、赤外線カメラが取得した赤外線画像並びに、表面温度演算部３８が演算した熱変状箇所の温度及び二酸化炭素換算部４４が演算した二酸化炭素排出量等を表示装置２６に表示させる。
【解決手段】赤外線カメラが鉛直方向と所定の角度をなす方向から立体構造物の屋根・屋上等の上面と側面とを同時に撮影し、赤外線画像を生成すると、表面温度演算部３８が立体構造物の表面の温度を演算し、熱変状箇所決定部４０が、立体構造物の表面温度から放熱量が多い熱変状箇所を決定し、高度演算部４２が、熱変状箇所の高度を演算する。さらに、二酸化炭素換算部４４は、上記立体構造物の表面温度から消費電力量を求め、二酸化炭素排出量に換算する。表示制御部４６は、赤外線カメラが取得した赤外線画像並びに、表面温度演算部３８が演算した熱変状箇所の温度及び二酸化炭素換算部４４が演算した二酸化炭素排出量等を表示装置２６に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体構造物の放熱診断装置及び放熱診断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビル等の構造物を赤外線カメラで撮影して得た熱画像により、構造物の壁面内部における空隙等の内部変状の有無を解析する技術が提案されている。例えば、下記特許文献１には、非破壊・非接触で面的な調査が可能な熱映像を用いた構造物の変状診断システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
立体構造物、特に高層ビル等の放熱診断を効率的に行うためには、構造物の上空から熱画像を取得し、構造物の屋根・屋上等からの熱放射量に加えて構造物側面からの熱放射量を把握する必要がある。しかし、上記従来の技術においては、側面における温度分布測定が困難であり、立体構造物の表面からの放熱診断を正確に行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、立体構造物の側面の放熱診断を正確に行うことができる立体構造物の放熱診断装置及び放熱診断プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の実施形態は、立体構造物の放熱診断装置であって、鉛直方向と所定の角度をなす方向から、立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線撮像手段と、前記赤外線撮像手段が取得した赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果から前記立体構造物の熱変状箇所を決定する熱変状箇所決定手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記赤外線撮像手段の撮影方向と、数値表層モデルとに基づき、前記立体構造物の熱変状箇所の高度を演算する高度演算手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果に基づき、前記立体構造物の表面からの放熱量を、消費電力量を介して二酸化炭素排出量に換算する二酸化炭素換算手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置において、前記二酸化炭素換算手段が、前記立体構造物の表面の断熱処理が所定の理想状態である場合と比較して、現状の二酸化炭素排出量の過剰値を演算することを特徴とする。
【００１１】
また、第６の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置において、前記赤外線撮像手段が、航空機に搭載されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の実施形態は、立体構造物の放熱診断プログラムであって、コンピュータを、鉛直方向と所定の角度をなす方向から撮影した立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線画像取得手段、前記赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段、とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、立体構造物の上面及び側面の放熱診断を正確に行うことができる。また、立体構造物単位の過剰熱放射量を合計することにより、都市構造物全体での二酸化炭素排出量を推算でき、国家単位での二酸化炭素排出量削減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の構成例を示す図である。
【図２】実施形態にかかる制御装置を構成するコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。
【図３】実施形態にかかる制御装置の機能ブロック図である。
【図４】実施形態にかかる高度演算部の演算処理の説明図である。
【図５】実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置により取得した都市部の赤外線画像の例を示す図である。
【図６】実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の動作例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
図１には、実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の構成例が示される。図１において、立体構造物の放熱診断装置は、赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４及び制御装置１６を含んで構成されている。
【００１７】
赤外線カメラ１０は、対象物から出ている中間赤外線放射エネルギーを検出する量子型赤外線センサ（赤外線サーモグラフィカメラ）であり、対象物表面の赤外線画像（熱画像）を生成し、当該表面の温度を計測する。なお、ここで対象物とは、ビル、工場等の立体構造物をいう。なお、上記赤外線カメラ１０は、波長が３〜８μｍの中間赤外線を使用するのが好適である。上記波長範囲の中間赤外線を使用することにより、解像度を向上できるので、航空機等に搭載して広範囲の計測を行う際にも、高精度な計測を行うことができる。さらに、量子型赤外線センサであることから、シャッター速度を高速化することができるので、航空機等からの高速移動中での撮影も可能である。
【００１８】
上記赤外線カメラ１０は、図１に示されるように、鉛直方向Ｖと所定の角度α（例えば４５度）をなす方向Ｃから撮影を行う構成となっている。これにより、地表面に存在するビル等の立体構造物の屋根・屋上等の上面と側面とを同時に撮影することが可能となる。これにより、立体構造物各表面の温度を時間差無く測定でき、放熱診断を正確に行うことができる。なお、図１の例では、赤外線カメラ１０が斜め下方を撮影しているが、これは航空機等に搭載した場合の例である。一方、自動車等の車両に搭載し、斜め上方を撮影する構成としてもよい。
【００１９】
角度計測器１２は、赤外線カメラ１０の撮影方向の方位角及び仰俯角を計測する。この撮影方向は、例えば赤外線カメラ１０のレンズの光軸方向であり、予め１００ｍ〜２００ｍといった遠方において、カメラレンズの光軸と、角度計測器１２を構成するレーザ距離計等の光軸が略平行となるよう調整された角度計測器１２を用いて、撮影対象である立体構造物を標的するよう角度計測器１２の光軸方向を調整し、上記撮影方向の方位角及び仰俯角を計測する。この場合、撮影方向の方位角は、例えば従来公知の磁気センサにより地磁気の水平方向成分を検出することにより計測することができる。また、撮影方向の仰俯角は、従来公知の加速度センサ等を使用して計測する。なお、方位角の計測に磁気センサを用いる場合、センサの置き場所によっては設置場所周辺の磁界の歪の影響を受ける可能性がある。この場合は、磁気センサ設置場所周辺に磁界の歪が無い条件下と磁界の歪がある条件下で、同じ目標物を同じ地点から計測し、計測された方位角の差を求め、その差を方位角の補正値とすることができる。また、磁気センサの代わりに、赤外線カメラ１０を搭載した航空機等の移動体に固定された軸に対する赤外線カメラ１０の回転角度及び移動体の進行方向により上記方位角を計測する構成でもよい。
【００２０】
座標計測装置１４は、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機を含んで構成され、赤外線カメラ１０の撮影位置の座標値（例えば、経度、緯度、高度）を計測する。上記座標値の計測は、赤外線カメラ１０のシャッターと同期して行うのが好適である。なお、座標計測装置１４は、ＧＰＳデータを補完するためのジャイロ等を備えているのが好適である。
【００２１】
制御装置１６は、適宜なコンピュータにより構成され、赤外線カメラ１０が生成した赤外線画像を表示し、立体構造物表面温度、熱変状部の位置決定、立体構造物表面からの放熱量の二酸化炭素換算等の処理を行う。
【００２２】
なお、上記赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４は、ヘリコプター等の航空機に搭載して、上空から赤外線画像を取得する構成が好適であるが、制御装置１６は、航空機等に搭載せず、赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４の計測データを適宜な通信手段または記憶媒体を介して取得する構成でもよい。
【００２３】
図２には、図１に示された制御装置１６を構成するコンピュータのハードウェア構成の例が示される。図２において、制御装置１６は、中央処理装置（例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵを使用することができる）１８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２２、入力装置２４、表示装置２６、通信装置２８及び記憶装置３０を含んで構成されており、これらの構成要素は、バス３２により互いに接続されている。また、入力装置２４、表示装置２６、通信装置２８及び記憶装置３０は、それぞれ入出力インターフェース３４を介してバス３２に接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ１８は、ＲＡＭ２０またはＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムに基づいて、後述する各部の動作を制御する。ＲＡＭ２０は主としてＣＰＵ１８の作業領域として機能し、ＲＯＭ２２にはＢＩＯＳ等の制御プログラムその他のＣＰＵ１８が使用するデータが格納されている。
【００２５】
また、入力装置２４は、キーボード、ポインティングデバイス等により構成され、使用者が動作指示等を入力するために使用する。
【００２６】
また、表示装置２６は、液晶ディスプレイ等により構成され、赤外線カメラ１０が取得した赤外線画像等を表示する。なお、表示装置２６は、他のコンピュータ等に設けてもよい。
【００２７】
また、通信装置２８は、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、ネットワークポートその他の適宜なインターフェースにより構成され、ＣＰＵ１８がネットワーク等の通信手段を介して外部の装置とデータをやり取りするために使用する。なお、制御装置１６は、赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４の計測結果を通信装置２８を介して取得する。
【００２８】
また、記憶装置３０は、ハードディスク等の記憶装置であり、後述する処理に必要となる種々のデータを記憶する。なお、記憶装置３０としては、ハードディスクの代わりに、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、電気的消去および書換可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。
【００２９】
図３には、実施形態にかかる制御装置１６の機能ブロック図が示される。図３において、制御装置１６は、計測結果取得部３６、表面温度演算部３８、熱変状箇所決定部４０、高度演算部４２、二酸化炭素換算部４４、表示制御部４６及び通信部４８を含んで構成されており、これらの機能は、例えばＣＰＵ１８とＣＰＵ１８の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。
【００３０】
計測結果取得部３６は、赤外線カメラ１０、角度計測器１２及び座標計測装置１４の計測結果を取得する。この場合、各測定結果は通信部４８を介して取得する。取得した計測結果は、表面温度演算部３８、熱変状箇所決定部４０、高度演算部４２、二酸化炭素換算部４４及び表示制御部４６に出力する。
【００３１】
表面温度演算部３８は、赤外線カメラ１０が生成した赤外線画像から、撮影対象である立体構造物の表面の温度を演算する。
【００３２】
熱変状箇所決定部４０は、表面温度演算部３８の演算結果から上記立体構造物の熱変状箇所を決定する。ここで、熱変状箇所とは、立体構造物の状態が当初の状態から変化し、表面からの放熱量が増加した状態をいう。例えば、断熱材や壁材の劣化、亀裂の発生等により、断熱性が低下した箇所等が含まれる。熱変状箇所決定部４０は、断熱性が低下し、表面温度が周囲より高い（暖房時）、または低い（冷房時）箇所を熱変状箇所と決定する。また、利用者が、表示装置２６に表示された赤外線画像を参照し、入力装置２４から熱変状箇所として入力した箇所の情報に基づいて熱変状箇所決定部４０が熱変状箇所と決定する構成としてもよい。
【００３３】
高度演算部４２は、角度計測器１２が計測した赤外線カメラ１０の撮影方向と、数値表層モデル（ＤＳＭ）のデータとに基づき、上記立体構造物の熱変状箇所の高度を演算する。ここで、数値表層モデルは、建物等を含む全ての地表面の高度情報を表すデータであり、予め記憶装置３０に記憶させておく。なお、数値表層モデルは、他のデータベースから通信部４８が取得し、高度演算部４２が記憶装置３０に記憶させる構成であってもよい。高度演算部４２は、測定対象の立体構造物が存在する領域の数値表層モデルを記憶装置３０から読み出し、上記撮影方向とともに使用して、赤外線カメラ１０が撮影した赤外線画像中の上記熱変状箇所の位置を演算する。演算方法は後述する。高度演算部４２が測定対象の立体構造物が存在する領域を決定するには、座標計測装置１４が計測した赤外線カメラ１０の撮影位置の座標値（経度、緯度、高度）と、角度計測器１２が計測した赤外線カメラ１０の撮影方向とを使用する。すなわち、撮影位置の３次元の座標値から上記撮影方向（カメラレンズ光軸）を中心とする赤外線カメラ１０の縦（鉛直）及び横（水平）方向の視野角により見込まれる領域を測定対象の立体構造物が存在する領域とする。
【００３４】
二酸化炭素換算部４４は、表面温度演算部３８の演算結果に基づき、上記立体構造物の表面からの放熱量を消費電力量に換算し、さらにこの消費電力量を二酸化炭素排出量に換算する。この場合、二酸化炭素換算部４４は、上記立体構造物の表面温度に基づき、ステファン・ボルツマンの法則により、それぞれの部位において熱放射量を算出し、これを電力量に換算した値に二酸化炭素排出係数を乗じて二酸化炭素排出量を演算する。また、変状箇所を過剰熱放射部位とし、この過剰熱放射部位の温度に基づき算出された二酸化炭素排出量から健全部位（変状箇所以外の部位）の温度に基づき算出された二酸化炭素排出量を減じて過剰二酸化炭素排出量を演算してもよい。また、二酸化炭素換算部４４は、立体構造物の表面の断熱処理が所定の理想状態である場合と比較して、現状の二酸化炭素排出量の過剰値を演算してもよい。上記断熱処理の理想状態は、熱伝導率等により予め定めておく。なお、熱放射量と電力量との換算係数、電力量の二酸化炭素排出係数及び断熱処理の理想状態の熱伝導率等は、予め記憶装置３０に記憶させておく。
【００３５】
なお、上記ステファン・ボルツマンの法則は、以下の式（１）で表される。
Ｑ［Ｊ／ｓｍ２Ｋ４］＝σ×ε×Ｔ４ … （１）
ただし、Ｑ：熱放射量
σ＝５．６７×１０−８［Ｊ／ｓｍ２Ｋ４］（ステファン・ボルツマン定数）
ε：放射率（例えばコンクリートに対しては０．９５前後の値を用いるのが一 般的である）
Ｔ：立体構造物の表面温度（絶対温度）
【００３６】
表示制御部４６は、赤外線カメラ１０が取得した赤外線画像、表面温度演算部３８、熱変状箇所決定部４０、高度演算部４２及び二酸化炭素換算部４４の処理結果等を表示装置２６に表示させる。
【００３７】
通信部４８は、通信装置２８を介して赤外線カメラ１０、角度計測器１２及び座標計測装置１４の計測結果等を計測結果取得部３６に渡す。また、他のデータベースから数値表層モデルを取得して高度演算部４２に渡す構成としてもよい。
【００３８】
図４（ａ），（ｂ）には、高度演算部４２の演算処理の説明図が示される。図４（ａ）において、赤外線カメラ１０は、斜め下方（水平方向からの俯角τ度、鉛直方向と（９０−τ）度の角度をなす）を撮影している。この撮影方向は、角度計測器１２により計測される。このときの撮影対象は、地表面Ｇからの高さｈ０の立体構造物Ｂである。なお、地表面Ｇ、立体構造物Ｂ等の高さデータは、上記数値表層モデルから得ることができる。図４（ａ）の例では、赤外線カメラ１０と立体構造物Ｂとの距離Ｌは、以下の式（２）で表される。
Ｌ＝ｈ１×ｔａｎ｛（（１８０−２×τ＋θ）×ｎ−２×θ×ｉ）÷（２×ｎ）｝
…（２）
ただし、ｈ１は赤外線カメラ１０の位置の高度（撮影高度）Ｈと立体構造物Ｂの高さｈ０との差（ｈ１＝Ｈ−ｈ０）、θは赤外線カメラ１０の縦方向（図４（ａ）では鉛直方向）の視野角、ｎは赤外線カメラ１０の縦方向の画素数、ｉは図４（ａ）の上から下に向けて数えた赤外線カメラ１０の画郭（１画素当たりの縦方向の撮影範囲）の番号であり、ｉ＝１〜ｎである。また、そのときの視野角範囲はθ１〜θｎとして表示されている。なお、赤外線カメラ１０の撮影高度Ｈは、座標計測装置１４等により計測することができる。
【００３９】
次に、熱変状箇所決定部４０が決定した熱変状箇所等の立体構造物Ｂの表面における任意の点が上からｊ番目の画郭に含まれている場合に、当該ｊ番目の画郭の上端位置をＲｊ、上端位置Ｒｊの地表面Ｇからの高度をｈｊとすると、ｈｊは、以下の式（３）で表される。
ｈｊ＝Ｌ×ｔａｎ｛（（２×τ−θ）×ｎ＋２×θ×ｊ）÷（２×ｎ）｝ … （３）
【００４０】
なお、図４（ａ）では、赤外線カメラ１０の縦方向の画素数に応じてｎ個の画郭が存在し、上端位置としてＲ１からＲｎまでが設定されている。また、立体構造物Ｂの最上部が含まれる画郭の上端位置はＲｉ、上端位置Ｒｉの地表面Ｇからの高度はｈｉとなっている。なお、Ｒ０は、赤外線カメラ１０の縦方向の撮影範囲の上端を示している。
【００４１】
図４（ｂ）は、上記画郭の縦方向（図の上から下）の並びの説明図である。図４（ｂ）では、Ｐｊ−１、Ｐｊ、Ｐｊ＋１が各画郭を示しており、ｊ番目の画郭Ｐｊに熱変状箇所決定部４０が決定した熱変状箇所が含まれているものとする。ここで、熱変状箇所の高度は、ｊ番目の画郭Ｐｊの下端位置Ｒｊ＋１と、一つ上に位置するｊ−１番目の画郭Ｐｊ−１の下端位置Ｒｊの中間として算出する。
【００４２】
上述したように、各画郭の下端位置Ｒｊ−１、Ｒｊ等の地表面Ｇからの高度ｈｊ−１、ｈｊ等は、上記式（３）で算出できるので、上記熱変状箇所の高度を（ｈｊ−１＋ｈｊ）÷２により算出することができる。
【００４３】
なお、図４（ａ），（ｂ）では、高度の演算処理を説明したが、各立体構造物Ｂの２次元地図上での位置（例えば緯度、経度等の座標値）は、数値表層モデルにより決定することができる。このため、熱変状箇所決定部４０は、上記緯度、経度と高度演算部４２が算出した高度とから熱変状箇所等の３次元座標値を決定することができる。
【００４４】
図５には、実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置により取得した都市部の赤外線画像の例が示される。図５では、立体構造物である各ビルの屋根・屋上等の上面と側面とが同時に撮影されている。図５において、赤外線画像は、温度が高いほど白く表示されている。
【００４５】
本実施形態では、上記赤外線画像に基づいて、表面温度演算部３８が立体構造物の各部の表面温度を演算する。また、上記赤外線画像を表示装置２６に表示することにより、利用者が視覚的に立体構造物の各部の表面温度を観測することができる。
【００４６】
熱変状箇所決定部４０は、上記赤外線画像に基づいて表面温度演算部３８が演算した立体構造物の各部の表面温度が周囲より高い（暖房時）、または低い（冷房時）箇所を熱変状箇所と決定する。暖房時であるか冷房時であるかの情報は、利用者が入力装置２４から入力してもよい。熱変状箇所決定部４０が熱変状箇所と決定した部位（図中では説明の都合上、塗り潰した四角枠として強調表示）には、図５に例示されるように、赤外線画像上に丸印Ａ等を表示するのが好適である。この表示は、熱変状箇所決定部４０の指示に基づき、表示制御部４６が表示装置２６に行わせる。
【００４７】
また、上述したように、二酸化炭素換算部４４は、表面温度演算部３８の演算結果に基づいて、立体構造物の表面からの放熱量を二酸化炭素排出量に換算するが、この二酸化炭素排出量の数値等を、図５の赤外線画像上に表示する構成としてもよい。
【００４８】
図６には、実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の動作例のフローが示される。図６において、赤外線カメラ１０により鉛直方向と所定の角度をなす方向から立体構造物の屋根・屋上等の上面と側面とを同時に撮影し、赤外線画像を生成する（Ｓ１）。
【００４９】
計測結果取得部３６が上記赤外線画像を取得し、表面温度演算部３８が、この赤外線画像から立体構造物の表面の温度を演算する（Ｓ２）。熱変状箇所決定部４０は、表面温度演算部３８が演算した立体構造物の表面温度から、上記立体構造物の表面からの放熱量が多い熱変状箇所を決定する。また、この際に、高度演算部４２が、上記熱変状箇所の高度を演算する（Ｓ３）。これにより、立体構造物の表面における熱変状箇所の高度情報を含む位置を特定することができる。
【００５０】
また、二酸化炭素換算部４４は、表面温度演算部３８が演算した立体構造物の表面温度から消費電力量を求め、二酸化炭素排出量に換算する（Ｓ４）。
【００５１】
これらのステップにより、都市部等において、二酸化炭素排出量、ヒートアイランド現象等を解析するに当たり、立体構造物における過剰熱放射量をより実態に即して３次元的に解析することができる。
【００５２】
表示制御部４６は、赤外線カメラ１０が取得した赤外線画像並びに、表面温度演算部３８が演算した熱変状箇所の温度及び二酸化炭素換算部４４が演算した二酸化炭素排出量等を表示装置２６に表示させる（Ｓ５）。
【００５３】
上述した、図６の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供しても良い。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明または「データ信号」の発明として捉えてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 赤外線カメラ、１２ 角度計測器、１４ 座標計測装置、１６ 制御装置、１８ ＣＰＵ、２０ ＲＡＭ、２２ ＲＯＭ、２４ 入力装置、２６ 表示装置、２８ 通信装置、３０ 記憶装置、３２ バス、３４ 入出力インターフェース、３６ 計測結果取得部、３８ 表面温度演算部、４０ 熱変状箇所決定部、４２ 高度演算部、４４ 二酸化炭素換算部、４６ 表示制御部、４８ 通信部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体構造物の放熱診断装置及び放熱診断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビル等の構造物を赤外線カメラで撮影して得た熱画像により、構造物の壁面内部における空隙等の内部変状の有無を解析する技術が提案されている。例えば、下記特許文献１には、非破壊・非接触で面的な調査が可能な熱映像を用いた構造物の変状診断システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
立体構造物、特に高層ビル等の放熱診断を効率的に行うためには、構造物の上空から熱画像を取得し、構造物の屋根・屋上等からの熱放射量に加えて構造物側面からの熱放射量を把握する必要がある。しかし、上記従来の技術においては、側面における温度分布測定が困難であり、立体構造物の表面からの放熱診断を正確に行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、立体構造物の側面の放熱診断を正確に行うことができる立体構造物の放熱診断装置及び放熱診断プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の実施形態は、立体構造物の放熱診断装置であって、鉛直方向と所定の角度をなす方向から、立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線撮像手段と、前記赤外線撮像手段が取得した赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果から前記立体構造物の熱変状箇所を決定する熱変状箇所決定手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記赤外線撮像手段の撮影方向と、数値表層モデルとに基づき、前記立体構造物の熱変状箇所の高度を演算する高度演算手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果に基づき、前記立体構造物の表面からの放熱量を、消費電力量を介して二酸化炭素排出量に換算する二酸化炭素換算手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置において、前記二酸化炭素換算手段が、前記立体構造物の表面の断熱処理が所定の理想状態である場合と比較して、現状の二酸化炭素排出量の過剰値を演算することを特徴とする。
【００１１】
また、第６の実施形態は、上記立体構造物の放熱診断装置において、前記赤外線撮像手段が、航空機に搭載されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の実施形態は、立体構造物の放熱診断プログラムであって、コンピュータを、鉛直方向と所定の角度をなす方向から撮影した立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線画像取得手段、前記赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段、とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、立体構造物の上面及び側面の放熱診断を正確に行うことができる。また、立体構造物単位の過剰熱放射量を合計することにより、都市構造物全体での二酸化炭素排出量を推算でき、国家単位での二酸化炭素排出量削減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の構成例を示す図である。
【図２】実施形態にかかる制御装置を構成するコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。
【図３】実施形態にかかる制御装置の機能ブロック図である。
【図４】実施形態にかかる高度演算部の演算処理の説明図である。
【図５】実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置により取得した都市部の赤外線画像の例を示す図である。
【図６】実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の動作例のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
図１には、実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の構成例が示される。図１において、立体構造物の放熱診断装置は、赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４及び制御装置１６を含んで構成されている。
【００１７】
赤外線カメラ１０は、対象物から出ている中間赤外線放射エネルギーを検出する量子型赤外線センサ（赤外線サーモグラフィカメラ）であり、対象物表面の赤外線画像（熱画像）を生成し、当該表面の温度を計測する。なお、ここで対象物とは、ビル、工場等の立体構造物をいう。なお、上記赤外線カメラ１０は、波長が３〜８μｍの中間赤外線を使用するのが好適である。上記波長範囲の中間赤外線を使用することにより、解像度を向上できるので、航空機等に搭載して広範囲の計測を行う際にも、高精度な計測を行うことができる。さらに、量子型赤外線センサであることから、シャッター速度を高速化することができるので、航空機等からの高速移動中での撮影も可能である。
【００１８】
上記赤外線カメラ１０は、図１に示されるように、鉛直方向Ｖと所定の角度α（例えば４５度）をなす方向Ｃから撮影を行う構成となっている。これにより、地表面に存在するビル等の立体構造物の屋根・屋上等の上面と側面とを同時に撮影することが可能となる。これにより、立体構造物各表面の温度を時間差無く測定でき、放熱診断を正確に行うことができる。なお、図１の例では、赤外線カメラ１０が斜め下方を撮影しているが、これは航空機等に搭載した場合の例である。一方、自動車等の車両に搭載し、斜め上方を撮影する構成としてもよい。
【００１９】
角度計測器１２は、赤外線カメラ１０の撮影方向の方位角及び仰俯角を計測する。この撮影方向は、例えば赤外線カメラ１０のレンズの光軸方向であり、予め１００ｍ〜２００ｍといった遠方において、カメラレンズの光軸と、角度計測器１２を構成するレーザ距離計等の光軸が略平行となるよう調整された角度計測器１２を用いて、撮影対象である立体構造物を標的するよう角度計測器１２の光軸方向を調整し、上記撮影方向の方位角及び仰俯角を計測する。この場合、撮影方向の方位角は、例えば従来公知の磁気センサにより地磁気の水平方向成分を検出することにより計測することができる。また、撮影方向の仰俯角は、従来公知の加速度センサ等を使用して計測する。なお、方位角の計測に磁気センサを用いる場合、センサの置き場所によっては設置場所周辺の磁界の歪の影響を受ける可能性がある。この場合は、磁気センサ設置場所周辺に磁界の歪が無い条件下と磁界の歪がある条件下で、同じ目標物を同じ地点から計測し、計測された方位角の差を求め、その差を方位角の補正値とすることができる。また、磁気センサの代わりに、赤外線カメラ１０を搭載した航空機等の移動体に固定された軸に対する赤外線カメラ１０の回転角度及び移動体の進行方向により上記方位角を計測する構成でもよい。
【００２０】
座標計測装置１４は、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機を含んで構成され、赤外線カメラ１０の撮影位置の座標値（例えば、経度、緯度、高度）を計測する。上記座標値の計測は、赤外線カメラ１０のシャッターと同期して行うのが好適である。なお、座標計測装置１４は、ＧＰＳデータを補完するためのジャイロ等を備えているのが好適である。
【００２１】
制御装置１６は、適宜なコンピュータにより構成され、赤外線カメラ１０が生成した赤外線画像を表示し、立体構造物表面温度、熱変状部の位置決定、立体構造物表面からの放熱量の二酸化炭素換算等の処理を行う。
【００２２】
なお、上記赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４は、ヘリコプター等の航空機に搭載して、上空から赤外線画像を取得する構成が好適であるが、制御装置１６は、航空機等に搭載せず、赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４の計測データを適宜な通信手段または記憶媒体を介して取得する構成でもよい。
【００２３】
図２には、図１に示された制御装置１６を構成するコンピュータのハードウェア構成の例が示される。図２において、制御装置１６は、中央処理装置（例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵを使用することができる）１８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２２、入力装置２４、表示装置２６、通信装置２８及び記憶装置３０を含んで構成されており、これらの構成要素は、バス３２により互いに接続されている。また、入力装置２４、表示装置２６、通信装置２８及び記憶装置３０は、それぞれ入出力インターフェース３４を介してバス３２に接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ１８は、ＲＡＭ２０またはＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムに基づいて、後述する各部の動作を制御する。ＲＡＭ２０は主としてＣＰＵ１８の作業領域として機能し、ＲＯＭ２２にはＢＩＯＳ等の制御プログラムその他のＣＰＵ１８が使用するデータが格納されている。
【００２５】
また、入力装置２４は、キーボード、ポインティングデバイス等により構成され、使用者が動作指示等を入力するために使用する。
【００２６】
また、表示装置２６は、液晶ディスプレイ等により構成され、赤外線カメラ１０が取得した赤外線画像等を表示する。なお、表示装置２６は、他のコンピュータ等に設けてもよい。
【００２７】
また、通信装置２８は、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、ネットワークポートその他の適宜なインターフェースにより構成され、ＣＰＵ１８がネットワーク等の通信手段を介して外部の装置とデータをやり取りするために使用する。なお、制御装置１６は、赤外線カメラ１０、角度計測器１２、座標計測装置１４の計測結果を通信装置２８を介して取得する。
【００２８】
また、記憶装置３０は、ハードディスク等の記憶装置であり、後述する処理に必要となる種々のデータを記憶する。なお、記憶装置３０としては、ハードディスクの代わりに、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、電気的消去および書換可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。
【００２９】
図３には、実施形態にかかる制御装置１６の機能ブロック図が示される。図３において、制御装置１６は、計測結果取得部３６、表面温度演算部３８、熱変状箇所決定部４０、高度演算部４２、二酸化炭素換算部４４、表示制御部４６及び通信部４８を含んで構成されており、これらの機能は、例えばＣＰＵ１８とＣＰＵ１８の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。
【００３０】
計測結果取得部３６は、赤外線カメラ１０、角度計測器１２及び座標計測装置１４の計測結果を取得する。この場合、各測定結果は通信部４８を介して取得する。取得した計測結果は、表面温度演算部３８、熱変状箇所決定部４０、高度演算部４２、二酸化炭素換算部４４及び表示制御部４６に出力する。
【００３１】
表面温度演算部３８は、赤外線カメラ１０が生成した赤外線画像から、撮影対象である立体構造物の表面の温度を演算する。
【００３２】
熱変状箇所決定部４０は、表面温度演算部３８の演算結果から上記立体構造物の熱変状箇所を決定する。ここで、熱変状箇所とは、立体構造物の状態が当初の状態から変化し、表面からの放熱量が増加した状態をいう。例えば、断熱材や壁材の劣化、亀裂の発生等により、断熱性が低下した箇所等が含まれる。熱変状箇所決定部４０は、断熱性が低下し、表面温度が周囲より高い（暖房時）、または低い（冷房時）箇所を熱変状箇所と決定する。また、利用者が、表示装置２６に表示された赤外線画像を参照し、入力装置２４から熱変状箇所として入力した箇所の情報に基づいて熱変状箇所決定部４０が熱変状箇所と決定する構成としてもよい。
【００３３】
高度演算部４２は、角度計測器１２が計測した赤外線カメラ１０の撮影方向と、数値表層モデル（ＤＳＭ）のデータとに基づき、上記立体構造物の熱変状箇所の高度を演算する。ここで、数値表層モデルは、建物等を含む全ての地表面の高度情報を表すデータであり、予め記憶装置３０に記憶させておく。なお、数値表層モデルは、他のデータベースから通信部４８が取得し、高度演算部４２が記憶装置３０に記憶させる構成であってもよい。高度演算部４２は、測定対象の立体構造物が存在する領域の数値表層モデルを記憶装置３０から読み出し、上記撮影方向とともに使用して、赤外線カメラ１０が撮影した赤外線画像中の上記熱変状箇所の位置を演算する。演算方法は後述する。高度演算部４２が測定対象の立体構造物が存在する領域を決定するには、座標計測装置１４が計測した赤外線カメラ１０の撮影位置の座標値（経度、緯度、高度）と、角度計測器１２が計測した赤外線カメラ１０の撮影方向とを使用する。すなわち、撮影位置の３次元の座標値から上記撮影方向（カメラレンズ光軸）を中心とする赤外線カメラ１０の縦（鉛直）及び横（水平）方向の視野角により見込まれる領域を測定対象の立体構造物が存在する領域とする。
【００３４】
二酸化炭素換算部４４は、表面温度演算部３８の演算結果に基づき、上記立体構造物の表面からの放熱量を消費電力量に換算し、さらにこの消費電力量を二酸化炭素排出量に換算する。この場合、二酸化炭素換算部４４は、上記立体構造物の表面温度に基づき、ステファン・ボルツマンの法則により、それぞれの部位において熱放射量を算出し、これを電力量に換算した値に二酸化炭素排出係数を乗じて二酸化炭素排出量を演算する。また、変状箇所を過剰熱放射部位とし、この過剰熱放射部位の温度に基づき算出された二酸化炭素排出量から健全部位（変状箇所以外の部位）の温度に基づき算出された二酸化炭素排出量を減じて過剰二酸化炭素排出量を演算してもよい。また、二酸化炭素換算部４４は、立体構造物の表面の断熱処理が所定の理想状態である場合と比較して、現状の二酸化炭素排出量の過剰値を演算してもよい。上記断熱処理の理想状態は、熱伝導率等により予め定めておく。なお、熱放射量と電力量との換算係数、電力量の二酸化炭素排出係数及び断熱処理の理想状態の熱伝導率等は、予め記憶装置３０に記憶させておく。
【００３５】
なお、上記ステファン・ボルツマンの法則は、以下の式（１）で表される。
Ｑ［Ｊ／ｓｍ２Ｋ４］＝σ×ε×Ｔ４ … （１）
ただし、Ｑ：熱放射量
σ＝５．６７×１０−８［Ｊ／ｓｍ２Ｋ４］（ステファン・ボルツマン定数）
ε：放射率（例えばコンクリートに対しては０．９５前後の値を用いるのが一 般的である）
Ｔ：立体構造物の表面温度（絶対温度）
【００３６】
表示制御部４６は、赤外線カメラ１０が取得した赤外線画像、表面温度演算部３８、熱変状箇所決定部４０、高度演算部４２及び二酸化炭素換算部４４の処理結果等を表示装置２６に表示させる。
【００３７】
通信部４８は、通信装置２８を介して赤外線カメラ１０、角度計測器１２及び座標計測装置１４の計測結果等を計測結果取得部３６に渡す。また、他のデータベースから数値表層モデルを取得して高度演算部４２に渡す構成としてもよい。
【００３８】
図４（ａ），（ｂ）には、高度演算部４２の演算処理の説明図が示される。図４（ａ）において、赤外線カメラ１０は、斜め下方（水平方向からの俯角τ度、鉛直方向と（９０−τ）度の角度をなす）を撮影している。この撮影方向は、角度計測器１２により計測される。このときの撮影対象は、地表面Ｇからの高さｈ０の立体構造物Ｂである。なお、地表面Ｇ、立体構造物Ｂ等の高さデータは、上記数値表層モデルから得ることができる。図４（ａ）の例では、赤外線カメラ１０と立体構造物Ｂとの距離Ｌは、以下の式（２）で表される。
Ｌ＝ｈ１×ｔａｎ｛（（１８０−２×τ＋θ）×ｎ−２×θ×ｉ）÷（２×ｎ）｝
…（２）
ただし、ｈ１は赤外線カメラ１０の位置の高度（撮影高度）Ｈと立体構造物Ｂの高さｈ０との差（ｈ１＝Ｈ−ｈ０）、θは赤外線カメラ１０の縦方向（図４（ａ）では鉛直方向）の視野角、ｎは赤外線カメラ１０の縦方向の画素数、ｉは図４（ａ）の上から下に向けて数えた赤外線カメラ１０の画郭（１画素当たりの縦方向の撮影範囲）の番号であり、ｉ＝１〜ｎである。また、そのときの視野角範囲はθ１〜θｎとして表示されている。なお、赤外線カメラ１０の撮影高度Ｈは、座標計測装置１４等により計測することができる。
【００３９】
次に、熱変状箇所決定部４０が決定した熱変状箇所等の立体構造物Ｂの表面における任意の点が上からｊ番目の画郭に含まれている場合に、当該ｊ番目の画郭の上端位置をＲｊ、上端位置Ｒｊの地表面Ｇからの高度をｈｊとすると、ｈｊは、以下の式（３）で表される。
ｈｊ＝Ｌ×ｔａｎ｛（（２×τ−θ）×ｎ＋２×θ×ｊ）÷（２×ｎ）｝ … （３）
【００４０】
なお、図４（ａ）では、赤外線カメラ１０の縦方向の画素数に応じてｎ個の画郭が存在し、上端位置としてＲ１からＲｎまでが設定されている。また、立体構造物Ｂの最上部が含まれる画郭の上端位置はＲｉ、上端位置Ｒｉの地表面Ｇからの高度はｈｉとなっている。なお、Ｒ０は、赤外線カメラ１０の縦方向の撮影範囲の上端を示している。
【００４１】
図４（ｂ）は、上記画郭の縦方向（図の上から下）の並びの説明図である。図４（ｂ）では、Ｐｊ−１、Ｐｊ、Ｐｊ＋１が各画郭を示しており、ｊ番目の画郭Ｐｊに熱変状箇所決定部４０が決定した熱変状箇所が含まれているものとする。ここで、熱変状箇所の高度は、ｊ番目の画郭Ｐｊの下端位置Ｒｊ＋１と、一つ上に位置するｊ−１番目の画郭Ｐｊ−１の下端位置Ｒｊの中間として算出する。
【００４２】
上述したように、各画郭の下端位置Ｒｊ−１、Ｒｊ等の地表面Ｇからの高度ｈｊ−１、ｈｊ等は、上記式（３）で算出できるので、上記熱変状箇所の高度を（ｈｊ−１＋ｈｊ）÷２により算出することができる。
【００４３】
なお、図４（ａ），（ｂ）では、高度の演算処理を説明したが、各立体構造物Ｂの２次元地図上での位置（例えば緯度、経度等の座標値）は、数値表層モデルにより決定することができる。このため、熱変状箇所決定部４０は、上記緯度、経度と高度演算部４２が算出した高度とから熱変状箇所等の３次元座標値を決定することができる。
【００４４】
図５には、実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置により取得した都市部の赤外線画像の例が示される。図５では、立体構造物である各ビルの屋根・屋上等の上面と側面とが同時に撮影されている。図５において、赤外線画像は、温度が高いほど白く表示されている。
【００４５】
本実施形態では、上記赤外線画像に基づいて、表面温度演算部３８が立体構造物の各部の表面温度を演算する。また、上記赤外線画像を表示装置２６に表示することにより、利用者が視覚的に立体構造物の各部の表面温度を観測することができる。
【００４６】
熱変状箇所決定部４０は、上記赤外線画像に基づいて表面温度演算部３８が演算した立体構造物の各部の表面温度が周囲より高い（暖房時）、または低い（冷房時）箇所を熱変状箇所と決定する。暖房時であるか冷房時であるかの情報は、利用者が入力装置２４から入力してもよい。熱変状箇所決定部４０が熱変状箇所と決定した部位（図中では説明の都合上、塗り潰した四角枠として強調表示）には、図５に例示されるように、赤外線画像上に丸印Ａ等を表示するのが好適である。この表示は、熱変状箇所決定部４０の指示に基づき、表示制御部４６が表示装置２６に行わせる。
【００４７】
また、上述したように、二酸化炭素換算部４４は、表面温度演算部３８の演算結果に基づいて、立体構造物の表面からの放熱量を二酸化炭素排出量に換算するが、この二酸化炭素排出量の数値等を、図５の赤外線画像上に表示する構成としてもよい。
【００４８】
図６には、実施形態にかかる立体構造物の放熱診断装置の動作例のフローが示される。図６において、赤外線カメラ１０により鉛直方向と所定の角度をなす方向から立体構造物の屋根・屋上等の上面と側面とを同時に撮影し、赤外線画像を生成する（Ｓ１）。
【００４９】
計測結果取得部３６が上記赤外線画像を取得し、表面温度演算部３８が、この赤外線画像から立体構造物の表面の温度を演算する（Ｓ２）。熱変状箇所決定部４０は、表面温度演算部３８が演算した立体構造物の表面温度から、上記立体構造物の表面からの放熱量が多い熱変状箇所を決定する。また、この際に、高度演算部４２が、上記熱変状箇所の高度を演算する（Ｓ３）。これにより、立体構造物の表面における熱変状箇所の高度情報を含む位置を特定することができる。
【００５０】
また、二酸化炭素換算部４４は、表面温度演算部３８が演算した立体構造物の表面温度から消費電力量を求め、二酸化炭素排出量に換算する（Ｓ４）。
【００５１】
これらのステップにより、都市部等において、二酸化炭素排出量、ヒートアイランド現象等を解析するに当たり、立体構造物における過剰熱放射量をより実態に即して３次元的に解析することができる。
【００５２】
表示制御部４６は、赤外線カメラ１０が取得した赤外線画像並びに、表面温度演算部３８が演算した熱変状箇所の温度及び二酸化炭素換算部４４が演算した二酸化炭素排出量等を表示装置２６に表示させる（Ｓ５）。
【００５３】
上述した、図６の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供しても良い。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明または「データ信号」の発明として捉えてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 赤外線カメラ、１２ 角度計測器、１４ 座標計測装置、１６ 制御装置、１８ ＣＰＵ、２０ ＲＡＭ、２２ ＲＯＭ、２４ 入力装置、２６ 表示装置、２８ 通信装置、３０ 記憶装置、３２ バス、３４ 入出力インターフェース、３６ 計測結果取得部、３８ 表面温度演算部、４０ 熱変状箇所決定部、４２ 高度演算部、４４ 二酸化炭素換算部、４６ 表示制御部、４８ 通信部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向と所定の角度をなす方向から、立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線撮像手段と、
前記赤外線撮像手段が取得した赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段と、
を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果から前記立体構造物の熱変状箇所を決定する熱変状箇所決定手段を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記赤外線撮像手段の撮影方向と、数値表層モデルとに基づき、前記立体構造物の熱変状箇所の高度を演算する高度演算手段を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果に基づき、前記立体構造物の表面からの放熱量を、消費電力量を介して二酸化炭素排出量に換算する二酸化炭素換算手段を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項５】
請求項４記載の立体構造物の放熱診断装置において、前記二酸化炭素換算手段は、前記立体構造物の表面の断熱処理が所定の理想状態である場合と比較して、現状の二酸化炭素排出量の過剰値を演算することを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の立体構造物の放熱診断装置において、前記赤外線撮像手段は、航空機に搭載されていることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項７】
コンピュータを、
鉛直方向と所定の角度をなす方向から撮影した立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線画像取得手段、
前記赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段、
とを備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断プログラム。
【請求項１】
鉛直方向と所定の角度をなす方向から、立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線撮像手段と、
前記赤外線撮像手段が取得した赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段と、
を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果から前記立体構造物の熱変状箇所を決定する熱変状箇所決定手段を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記赤外線撮像手段の撮影方向と、数値表層モデルとに基づき、前記立体構造物の熱変状箇所の高度を演算する高度演算手段を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の立体構造物の放熱診断装置が、さらに前記表面温度演算手段の演算結果に基づき、前記立体構造物の表面からの放熱量を、消費電力量を介して二酸化炭素排出量に換算する二酸化炭素換算手段を備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項５】
請求項４記載の立体構造物の放熱診断装置において、前記二酸化炭素換算手段は、前記立体構造物の表面の断熱処理が所定の理想状態である場合と比較して、現状の二酸化炭素排出量の過剰値を演算することを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の立体構造物の放熱診断装置において、前記赤外線撮像手段は、航空機に搭載されていることを特徴とする立体構造物の放熱診断装置。
【請求項７】
コンピュータを、
鉛直方向と所定の角度をなす方向から撮影した立体構造物の赤外線画像を取得する赤外線画像取得手段、
前記赤外線画像から、前記立体構造物の表面の温度を演算する表面温度演算手段、
とを備えることを特徴とする立体構造物の放熱診断プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３３３２１（Ｐ２０１１−１３３３２１Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２５４８（Ｐ２００９−２９２５４８）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００１３５７７１）株式会社パスコ (102)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００１３５７７１）株式会社パスコ (102)
【Ｆターム（参考）】
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