專利名稱：爐內(nèi)觀察裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對以輻射光發(fā)光的熱風爐等的爐內(nèi)進行觀察的爐內(nèi)觀察裝置。
背景技術(shù)：
例如對制鐵用高爐供給高溫的熱風的熱風爐具有從地面起大約50m的高度和IOm 以上的內(nèi)徑，內(nèi)壁溫度在運轉(zhuǎn)時達到大約1600°C，在停風時達到大約1400°C。此外，這樣的熱風爐由于是大型設備，所以建設期間長達大約3年，并且在建成后在20年的長期間中連續(xù)運轉(zhuǎn)。因此，即使是1臺變成不能使用的情況的話，也不得不長期間停工，因此定期地進行爐內(nèi)診斷的維護是重要的。作為1種方法，從以前就進行監(jiān)視爐壁的損傷狀況。在爐內(nèi)觀察方法中，已有通過對壁面照射紅外線等的激光而測定距離來計測損傷的程度的方法、通過CCD攝影機等對爐壁進行攝像而實施圖像處理等來計測損傷的程度的方法等。例如，專利文獻1記載的爐壁觀察裝置具有對爐壁照射光的照明裝置；以及對照射了該光的爐壁進行攝像的CCD攝影機。而且，照明裝置和CCD攝影機收容在1個框體內(nèi)， 從在該框體形成的攝像用的觀察窗對照明裝置的光進行照射。再有，作為本申請的其它現(xiàn)有技術(shù)文獻，有下述的專利文獻2、3。在專利文獻2中，對爐內(nèi)的爐壁投射激光裂隙光(laser slit light)，經(jīng)由僅使激光裂隙光的反射光通過的濾波器對爐壁表面進行攝影，將獲得的影像與不經(jīng)由該濾波器攝影而獲得的影像進行合成，比較合成圖像上的激光裂隙線的變形和成為基準的尺寸，求取對象物表面的凹凸程度。在專利文獻3中，對爐內(nèi)的爐壁照射脈沖激光，使來自爐壁表面的脈沖激光的反射光通過僅使該反射光的波長透射的光學濾波器，并且通過與照射時間同步地打開的高速快門進行攝影，由此抑制激光的照射能量，并且降低輻射光的噪聲，作為比較大范圍的圖像獲得爐壁的狀態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
專利文獻1 日本特開2005-146164號公報； 專利文獻2 日本特開2002-90124號公報； 專利文獻3 日本特開2008-157559號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
可是，在專利文獻1所述的爐壁觀察裝置中，如上述的熱風爐那樣，在爐內(nèi)暴露于高溫，爐壁以輻射光進行發(fā)光的情況下，存在輻射光的明亮度強，僅能獲得對比度低的圖像的問題，以及難以拍攝凹陷、龜裂等的影子，容易受到散射光的影響等的問題。此外，在專利文獻2所述的爐壁觀察裝置中，作為爐壁的信息僅能獲得裂隙的信息，不能獲得爐壁的龜裂、凹陷等的判斷整體的大范圍的圖像。此外，不經(jīng)由濾波器的輻射光的信息在爐壁溫度變?yōu)?100°C以上時，實際上由于輻射光的噪聲過大而不能鮮明地獲得爐壁的信息，不能獲得爐壁的龜裂等的信息。因此，不能獲知作為基準的耐火物的接縫的寬度，難以根據(jù)合成圖像求取凹凸的尺寸。此外，在專利文獻3所述的爐壁觀察裝置中，由于爐壁的信息是通過脈沖激光的比較大范圍的反射光而獲得，所以即使是1100°c以上的高溫，通過照射與輻射光相比具有大的能量密度的脈沖激光，能夠獲得爐壁的凹凸、龜裂的影子，但對比度不太高，此外，作為圖像信息僅能獲得激光的信息，因此有時難以根據(jù)獲得的圖像來判別爐壁的凹凸、龜裂。本發(fā)明正是鑒于上述問題點而提出的，其目的在于提供一種爐內(nèi)觀察裝置，即使在爐壁以輻射光發(fā)光的情況下，也能取得對比度高、且不僅包含激光的反射光的圖像信息還包含輻射光的一部分的圖像信息的圖像，并且能夠容易判別爐壁的凹凸、龜裂的影子。用于解決課題的方案
為了抑制輻射光、散射光的影響，考慮使用如在專利文獻3中也記載的那樣的僅使照射激光的波長透射的光學濾波器?？墒牵词惯@樣，也難以取得對比度充分高、且能夠充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。可是，本申請的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，通過使用不僅使照射激光的波長、也使3原色中的紅色的波長區(qū)域的光透射的光學濾波器，能夠取得對比度充分高、并且能夠充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像(這樣的見解沒有在上述專利文獻 Γ3中公開)。S卩，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種爐內(nèi)觀察裝置，對以輻射光發(fā)光的爐內(nèi)進行觀察，其特征在于，
具備激光照射裝置，對所述爐內(nèi)的爐壁面照射激光；以及光接收裝置，對來自所述爐壁面的反射激光進行光接收， 所述光接收裝置具備
光學濾波器，使所述激光、以及3原色中的與紅色對應的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射；以及
圖像生成裝置，基于通過了該光學濾波器的包含上述反射激光的光，生成所述爐壁面的圖像。在上述本發(fā)明中，所述光接收裝置具備使所述激光的波長及3原色中的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射的光學濾波器；以及基于通過了該光學濾波器的包含所述反射激光的光來生成所述爐壁面的圖像的圖像生成裝置，因此如上述那樣，不僅能夠使用照射激光的圖像信息，也能夠使用3原色中的紅色(輻射光)的波長區(qū)域的光的圖像信息來生成圖像，由此，能夠獲得對比度充分高，并且在遮擋輻射光的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍以外的成為噪聲的輻射光的同時信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述激光的波長被包含在3原色中的與綠色對應的波長區(qū)域中。像這樣，所述激光的波長被包含在原色中的綠色光的波長區(qū)域中，因此作為激光照射裝置能夠使用一般的YAG激光器，并且能夠捕獲綠色的反射激光的成分和紅色輻射光的成分，由此能夠獲得對比度更足夠高、且信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。
所述光學濾波器僅使所述激光的波長以及其附近的波長范圍的光、和紅色光的所述波長范圍的光選擇性地透射。像這樣，因為所述光學濾波器僅使所述激光的波長及其附近的波長范圍的光、和紅色光的所述規(guī)定波長范圍的光選擇性地透射，所以能夠一邊抑制散射光等的其它的影響，一邊利用激光和必要的量的紅色輻射光，由此，對比度充分高、且能一并獲得激光的反射光的波長附近的圖像信息，因此能夠獲得信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。所述規(guī)定波長范圍與所述輻射光的波長中的輻射光強度成為頂峰的波長不同。像這樣，因為所述規(guī)定波長范圍與所述輻射光的波長中的輻射光強度成為頂峰的波長不同，所以能夠適合地抑制利用的所述輻射光量，能夠獲得噪聲更少的圖像信息。所述圖像生成裝置具備以減少所述激光的強度與所述紅色光的所述規(guī)定波長范圍的光的強度的差的方式，對通過了所述光學濾波器的光的強度進行補正的強度補正部。像這樣，所述圖像生成裝置具備以減少所述激光的強度、和所述紅色光的波長區(qū)域的光的強度的差的方式對通過了所述光學濾波器的光的強度進行補正的強度補正部，因此能夠一邊抑制輻射光的影響，一邊也利用輻射光來生成圖像。由此，能夠獲得對比度充分高、且在抑制噪聲的同時信息量多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。發(fā)明的效果
根據(jù)上述的本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置，能夠獲得對比度充分高、且在遮擋輻射光的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍以外的成為噪聲的輻射光的同時信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的爐內(nèi)觀察裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式的爐內(nèi)觀察裝置的作用的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的光學濾波器的特性例的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式的光學濾波器的其它的特性例的圖。圖5A是表示比較例的圖像。圖5B是表示本發(fā)明的實施方式的效果的圖像，是本發(fā)明的實施方式的情況。圖6A是表示比較例的圖像。圖6B是表示本發(fā)明的實施方式的效果的圖像，是本發(fā)明的實施方式的情況。圖7A是表示爐內(nèi)溫度為1200°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置8的光接收強度的關(guān)系的圖表。圖7B是表示爐內(nèi)溫度為1300°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置8的光接收強度的關(guān)系的圖表。圖7C是表示爐內(nèi)溫度為1400°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置8的光接收強度的關(guān)系的圖表。圖8A是表示爐內(nèi)溫度為1200°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置基于光接收生成的圖像的三原色(RGB)各自的亮度的關(guān)系的圖表。
圖8B是表示爐內(nèi)溫度為1300°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置基于光接收生成的圖像的三原色(RGB)各自的亮度的關(guān)系的圖表。圖8C是表示爐內(nèi)溫度為1400°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置基于光接收生成的圖像的三原色(RGB)各自的亮度的關(guān)系的圖表。圖9是表示對按每個攝像范圍獲得的圖像進行合成的圖像處理單元的框圖。圖10是表示本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置的第二實施例的概略結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式以下，針對本發(fā)明的實施方式，使用圖1、圖2進行說明。在這里，圖1、圖2是表示本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置的結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的對以輻射光H發(fā)光的爐內(nèi)進行觀察的爐內(nèi)觀察裝置具備對所述爐內(nèi)的爐壁面照射激光的激光照射裝置100 ；以及對來自所述爐壁面的反射激光進行光接收的光接收裝置200。再有，在本實施方式中，所述爐壁面變?yōu)閕ioo°c以上的高溫。所述光接收裝置200具備使所述激光的波長和3原色中的紅色光的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍透射的光學濾波器15 ；以及基于通過了該光學濾波器15的包含反射激光的光，生成所述爐壁面的圖像的圖像生成裝置8。所述激光的波長被包含在3原色中的綠色光的波長區(qū)域中。在本申請中，3原色中的綠色光的波長區(qū)域是495 470nm，紅色光的波長區(qū)域是超過570nm (例如575nm以上)且 830nm以下。在本實施方式中，優(yōu)選所述激光的波長是532nm。例如，能夠?qū)AG激光器的二次諧波(532nm)作為所述激光。在圖3、圖4中表示能夠使用的光學濾波器15的特性例。如圖3、圖4的例子所示，所述光學濾波器15僅使所述激光的波長以及其附近的波長范圍的光、和紅色光的所述波長區(qū)域中的所述規(guī)定波長范圍的光選擇性地透射。該規(guī)定波長范圍如果是紅色波長區(qū)域內(nèi)的話是哪里均可，但包含60(T800nm范圍、SOOnm范圍等的與激光的波長范圍分離的紅色波長范圍能夠獲得更鮮明的圖像信息，因此優(yōu)選。此外，能夠使用市場銷售的光學濾波器，比較簡便。再有，圖3表示使離散的多個(2個)波長范圍的光透射的光學濾波器15的特性例，圖4表示具有連續(xù)的透射波長區(qū)域的光學濾波器15的特性例。為了獲得這樣的圖3、圖 4的光學濾波器的特性，組合多個光學濾波器來構(gòu)成光學濾波器15也可。此外，在圖3、圖 4的例子中，使所述激光的波長以及其附近的波長范圍透射，但也可以使用僅選擇性地使所述激光的波長(例如532nm)和所述規(guī)定波長范圍的光(例如SOOnm)透射的光學濾波器15。 再有，光學濾波器15針對來自所述爐壁面的輻射光，僅使該輻射光中的一部分透射。更優(yōu)選光學濾波器15使來自所述爐壁面的輻射光中包含的紅色光的波長區(qū)域的輻射光中的、 該波長區(qū)域的一部分的波長區(qū)域的輻射光透射，抑制噪聲的影響。此外，只要是僅使所述激光的波長及該波長附近的波長范圍和所述規(guī)定波長范圍的光選擇性地透射的光學濾波器， 或僅使所述激光的波長和所述規(guī)定波長范圍的光選擇性地透射的光學濾波器的話，即使是具有圖3、圖4以外的特性的濾波器，也能夠作為本實施方式的光學濾波器15而使用。所述圖像生成裝置8具備以自動地減少所述激光的強度與所述紅色光的所述規(guī)定波長范圍的光的強度的差的方式，對通過所述光學濾波器的光的強度進行補正的強度補正部201。強度補正部201進行減少所述激光(532nm的光)的強度、和所述規(guī)定波長范圍內(nèi)的光的合計強度的差的補正。例如，以所述激光(532nm的光)的強度與所述規(guī)定波長范圍內(nèi)的光的合計強度一致的方式，對通過所述光學濾波器的光的強度進行補正?；谶@樣補正的數(shù)據(jù)，圖像生成裝置8生成爐壁面的圖像。在上述的實施方式中，所述光接收裝置200具備使所述激光的波長及3原色中的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射的光學濾波器15 ；以及基于通過該光學濾波器15的包含所述反射激光的光來生成所述爐壁面的圖像的圖像生成裝置8，因此如上述那樣，不僅能夠使用照射激光的波長，也能夠使用3原色中的紅色的波長區(qū)域的光來生成圖像，由此，能夠獲得對比度充分高、并且遮擋輻射光的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍以外的成為噪聲的輻射光、同時信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。此外，所述激光的波長被包含在原色中的綠色光的波長區(qū)域中，因此作為激光照射裝置能夠使用一般的YAG激光器，并且能夠捕獲綠色的反射激光的成分和紅色輻射光的成分，由此能夠獲得對比度充分高、且信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。進而，因為所述光學濾波器15僅使所述激光的波長及其附近的波長范圍的光、和所述規(guī)定波長范圍的紅色輻射光選擇性地透射，所以能夠一邊抑制散射光等的其它的影響，一邊利用激光和必要的量的紅色輻射光，由此，對比度充分高、且能一并獲得激光的反射光的波長附近的圖像信息，因此能夠獲得信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。本實施方式的效果換句話說如下所述。由于反射激光的能量高，所以如后述的圖 8A、圖8B、圖8C那樣，與反射激光相當?shù)腉亮度變高，有從爐壁面放射的G波長區(qū)域的輻射被反射激光遮隱的傾向。另一方面，作為圖像信息取得的B波長區(qū)域的亮度(B亮度)如后述的圖8A、圖8B、圖8C那樣，與R、G相比較低，因此作為信息較弱(不充分)。相對于此，R 波長范圍的輻射光的圖像信息如后述的圖8A、圖8B、圖8C那樣，作為信息最優(yōu)越。因此，通過將反射激光的G亮度的圖像信息(S卩，爐壁面的影子的信息)、與根據(jù)從爐壁面放射的R波長區(qū)域的輻射的R亮度的圖像信息進行合成，從而與僅根據(jù)反射激光的圖像信息的情況相比，能夠獲得可更詳細地觀察爐壁面的圖像。此外，所述圖像生成裝置8具備以減少所述激光的強度、和所述規(guī)定波長范圍的紅色輻射光的強度的差的方式對通過所述光學濾波器15的光的強度進行補正的強度補正部201，因此能夠一邊抑制輻射光的影響，一邊適合地利用輻射光來生成圖像。由此，能夠獲得對比度充分高、且噪聲更少的圖像信息，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。圖5A、圖5B、圖6A、圖6B是表示本實施方式的效果的圖像。圖5A、圖6A是僅利用反射激光而生成的爐壁面的圖像，圖5B、圖6B是通過本實施方式，根據(jù)反射激光以及所述規(guī)定波長范圍的紅色光而生成的爐壁面的圖像。如這些圖所示，在本實施方式中，與僅利用反射激光的情況相比，能夠取得對比度充分高、且可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的圖像。以下，說明本實施方式能夠應用的爐內(nèi)觀察裝置的整體結(jié)構(gòu)例。如圖1、圖2所示，激光照射裝置100包括對所述爐內(nèi)的爐壁面照射激光L的激光振蕩裝置1 ；能夠調(diào)整激光 L的照射范圍的投光透鏡(projection lens) 2 ；以及使激光L反射來照射所希望的觀察部分的投光鏡3。再有，如圖1、圖2那樣，設置有使來自投光鏡3的激光L透射的第二觀察窗 4，以及使來自觀察部分的反射光R透射的第二觀察窗5。光接收裝置200具備使透射了第二觀察窗5的反射光R反射的光接收鏡6 ；經(jīng)由上述光學濾波器15接收來自光接收鏡6 的反射光R并使反射光R聚光并且能夠調(diào)整攝像范圍的光接收透鏡7 ；以及對通過光接收透鏡7聚光了的反射光R進行光接收并生成圖像的上述的圖像生成裝置8。此外，爐內(nèi)觀察裝置具有使投光鏡3驅(qū)動的投光用電動機9 ；使光接收鏡6驅(qū)動的光接收用電動機10 ；以及控制投光用電動機9和光接收用電動機10的驅(qū)動的控制單元11，投光透鏡2和光接收透鏡7以使激光L的照射范圍與圖像生成裝置8的攝像范圍變得大致相同尺寸的方式進行調(diào)整，控制單元11以照射范圍和攝像范圍大致一致的方式使投光鏡3和光接收鏡6連動。所述激光振蕩裝置1是照射用于照亮爐內(nèi)的觀察部分的照明(激光L)的裝置。再有，在高爐用熱風爐中，反射光H是在紅外范圍的2 3 μ m具有頂峰波長的光。在該情況下， 激光振蕩裝置1例如采用1. 06 μ m或0. 53 μ m ( 二次諧波)的波長的Nd =YAG激光器裝置。當然，激光振蕩裝置1是從輻射光H的頂峰波長(2 3μ m)充分離開的波長，優(yōu)選是能夠照射3原色中的綠色光的波長范圍(例如50(T665nm)內(nèi)的波長(例如，532nm)的激光L的裝置。此外，為了抵抗輻射光H而照亮觀察部分，優(yōu)選以發(fā)散角盡力變小的方式進行調(diào)整。 再有，在激光振蕩裝置1，連接有賦予對晶體、器件進行激勵的能量的電源12。來自激光振蕩裝置1的激光是脈沖光也可，是連續(xù)光也可。所述投光透鏡2是調(diào)整激光L的照射范圍的設備。投光透鏡2優(yōu)選使用例如共焦點透鏡式的透鏡，但也可以使用單焦點透鏡式的透鏡。投光透鏡2以使從激光振蕩裝置1 照射的極細(直徑Imm左右)的激光L在觀察部分(大約8米遠的爐壁)中形成直徑50cm左右的照射范圍的方式被調(diào)整。再有，在由于激光L的直進性而發(fā)散角充分小，僅以激光振蕩裝置1能夠調(diào)整照射范圍的情況下、能夠確保所希望的照射范圍的情況下，也可以省略投光透鏡2。此外，在圖1中，直接連接激光振蕩裝置1和投光透鏡2，但也可以使用光纖等的傳輸管道進行連接。通過使用傳輸管道，能夠使激光振蕩裝置1和投光透鏡2分離配置，能夠使布局的自由度提高。所述投光鏡3是將從激光振蕩裝置1照射的激光L反射并照射所希望的觀察部分的設備。在圖1所示的投光鏡3連接有投光用電動機9，以能夠向固定方向搖擺并變更角度的方式構(gòu)成。此外，也可以連接使投光用鏡3的角度在與搖擺方向大致垂直的方向變化的第二投光用電動機。再有，在投光透鏡2和投光鏡3之間(投光鏡3的上游側(cè))配置光學濾波器13也可。光學濾波器13僅使激光L的波長通過，隔斷除此之外的波長。光學濾波器 13例如使用干涉濾波器。此外，光學濾波器13配置在投光鏡3和第一觀察窗4之間(投光鏡3的下游側(cè))也可。所述第一觀察窗4和第二觀察窗5是用于觀察爐的內(nèi)部(特別是爐壁)的觀察窗。 第一觀察窗4和第二觀察窗5形成于爐的一部分或者插入爐內(nèi)的部件。此外，由于爐內(nèi)是高溫狀態(tài)，所以第一觀察窗4和第二觀察窗5通過耐熱玻璃構(gòu)成。如圖1的例子那樣，優(yōu)選在投光系統(tǒng)和光接收系統(tǒng)中使用不同的觀察窗(第一觀察窗4和第二觀察窗5)，但在投光系統(tǒng)和光接收系統(tǒng)中使用相同的觀察窗也可。通過不同的觀察窗，能夠使投光系統(tǒng)和光接收系統(tǒng)的光軸偏離，能夠?qū)τ^察部分傾斜地照射激光L，能夠較大地映出爐壁的凹凸、龜裂的影子，能夠?qū)⒃撚白拥牟糠肿鳛閳D像進行攝像。此外，也可以在第一觀察窗4和第二觀察窗5的外側(cè)配置耐熱快門14。耐熱快門 14是機械地遮蔽光的快門，例如是使開孔的葉輪旋轉(zhuǎn)的設備。在圖1的例子中，構(gòu)成為包括具有使激光L通過的切缺孔的耐熱圓板14d ；使耐熱圓板14d旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的電動機14m。 因此，當以電動機14m使耐熱圓板14d旋轉(zhuǎn)時，僅在切缺孔移動到第一觀察窗4和第二觀察窗5的位置時能夠照射激光L，在此之外時能夠維持封閉第一觀察窗4和第二觀察窗5的狀態(tài)。因此，能夠防止在不需要激光L的照射的時刻，輻射光H進入設備，能夠保護設備類不受熱影響。再有，電動機14m的旋轉(zhuǎn)速度通過后述的控制單元11，以激光L的照射和切缺孔通過第一觀察窗4和第二觀察窗5的定時同步的方式進行控制。以從耐熱快門14的切缺孔到下一個切缺孔的時間間隔，成為為了保護設備類不受熱影響所需要的時間間隔的方式，適宜地設定耐熱圓板14d的旋轉(zhuǎn)速度、切缺孔的寬度、以及切缺孔的圓周方向間隔即可。接著，為了光接收量的控制，能夠配置高速快門16或耐熱快門14。以下，在僅提起快門速度時，快門速度意味著高速快門16或耐熱快門14的快門速度，但在使用高速快門16 和耐熱快門14的雙方的情況下，快門速度意味著高速快門16和耐熱快門14的快門速度中的快的快門速度?？扉T速度(每一次快門開時的打開時間)優(yōu)選以如下方式設定，即，圖像生成裝置 8基于光接收而生成的圖像的三原色(RGB)各自的亮度不飽和，并且該圖像的三原色分別成為為了使該圖像鮮明所需要的規(guī)定的亮度(例如，在將圖像結(jié)構(gòu)上的亮度范圍設為0 255 時為200)以上。針對快門速度的設定例進行說明。在這里，計算在爐內(nèi)的溫度為1200°C、130(TC、 1400°C中的最優(yōu)的快門速度。作為計算的前提條件，使用爐內(nèi)觀察裝置21的數(shù)值(CCD攝影機8、透鏡7、光學濾波器15、激光器等)。此外爐壁面的反射率、放射率等使用經(jīng)驗值。設激光的照射面積是 1. 223m2，攝影機8的視野范圍是0. 949m2。此外，激光的發(fā)光時間是納秒 數(shù)十納秒級，與快門速度相比極其短，因此激光的光接收強度不受快門速度影響而是固定的。由于輻射光是連續(xù)光，所以C⑶攝影機(圖像生成裝置)8光接收的輻射光的光接收強度與快門速度成比例。圖7A、圖7B、圖7C是分別表示爐內(nèi)溫度為1200°C、1300°C、1400°C的情況下的、快門速度和圖像生成裝置8的光接收強度的關(guān)系的圖表。再有，在圖7A、圖7B、圖7C中，符號 A表示來自爐壁面的輻射光的光接收強度，符號B表示根據(jù)激光振蕩裝置1的來自爐壁面的反射激光的光接收強度。輻射光的光接收強度是對RGB全部的波長區(qū)域進行光接收的強度，反射激光的光接收強度是作為照射激光使用YAG激光器的二次諧波、532nm波長的脈沖激光，以爐內(nèi)耐火物表面的能量密度是0. 5ff/m2的強度(30脈沖/秒，發(fā)光時間10納秒)進行照射而光接收的強度。圖7A、圖7B、圖7C是表示決定快門速度的通常的考慮方式的圖，是以反射激光的光接收強度比輻射光的光接收強度大的方式縮短快門速度的考慮方式。由此，能夠使反射激光的光接收強度比輻射光(亮度飽和而成為噪聲的輻射光)大，能夠獲得根據(jù)反射激光的爐內(nèi)的圖像信息。即，在圖7A、圖7B、圖7C中，通過使快門速度在爐內(nèi)溫度為1200°C時為0. 0006秒以下，在爐內(nèi)溫度為1300°C時為0. 0002秒以下，在爐內(nèi)溫度為1400°C時為 0. 0001秒以下，從而能夠獲得根據(jù)反射激光的爐內(nèi)的圖像信息。接著，針對在本發(fā)明中，基于使用光學濾波器使激光和3原色中的與紅色對應的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射的光來生成圖像是有效的理由和優(yōu)選快門速度進行說明。圖8A、圖8B、8C是分別表示爐內(nèi)溫度分別為1200°C、1300°C、1400°C的情況下的、 快門速度和圖像生成裝置8基于光接收生成的圖像的三原色(RGB)各自的亮度的關(guān)系的圖表。作為激光，使用YAG激光器的二次諧波、532nm波長的脈沖激光，以爐內(nèi)耐火物表面的能量密度為0.5W/m2的強度(30脈沖/秒，發(fā)光時間10納秒)進行照射。圖中的G亮度、R亮度、B亮度表示使用僅使R、G、B各自的波長區(qū)域透射的光學濾波器進行光接收時的亮度(在試驗中，在RGB的光接收元件中分別使用對應的上述光學濾波器，求取RGB各自的亮度)。在圖像生成裝置8中，由于不區(qū)別根據(jù)激光振蕩裝置1的來自爐壁面的反射激光和來自爐壁面的輻射光進行光接收，所以將該反射激光和該輻射光相加，考慮圖像生成裝置8的靈敏度特性，計算映到圖像生成裝置(攝影機)8的三原色(RGB)的亮度((Γ255)。因此，G亮度通過將成為G波長區(qū)域的反射激光和G波長區(qū)域的輻射光合成而決定。此外，R 亮度通過R波長區(qū)域的輻射光決定，B亮度通過B波長區(qū)域的輻射光決定。在爐內(nèi)的溫度為1200°C的情況下，如圖8A所示，當快門速度變?yōu)?. 00036秒以上時，G亮度變?yōu)?55以上，變得飽和而不適用。此外，為了鮮明地觀看，需要某種程度的明亮度，在這里當規(guī)定為G的亮度需要200以上時，快門需要打開0. 00015秒以上。因此，在該情況下，最優(yōu)的快門速度是0. 00015 0. 00036秒(1/4000秒等)。在爐內(nèi)的溫度為1300°C的情況下，如圖8B所示，當快門速度變?yōu)?. 00012秒以上時，G亮度變?yōu)?55以上，變得飽和而不適用。此外，為了鮮明地觀看，需要某種程度的明亮度，在這里當規(guī)定為G的亮度需要200以上時，快門需要打開0. 00005秒以上。因此，在該情況下，最優(yōu)的快門速度是0. 00005 0. 00012秒(1/10000秒等)。在爐內(nèi)的溫度為1400°C的情況下，如圖8C所示，當快門速度變?yōu)?. 00005秒以上時，G亮度變?yōu)?55以上，變得飽和而不適用。此外，為了鮮明地觀看，需要某種程度的明亮度，在這里當規(guī)定為G的亮度需要200以上時，快門需要打開0. 00002秒以上。因此，在該情況下，最優(yōu)的快門速度是0. 00002 0. 00005秒(1/40000秒等)。此外，僅以反射激光的圖像信息，對比度低，此外作為信息也有被局限的方面，因此在本發(fā)明中，還一起光接收使輻射光中的、與紅色對應的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射后的光。從圖8A、圖8B、圖8C可知，在1200°C 1400°C的任一個爐內(nèi)溫度中，R亮度大幅超過B亮度，并且比G亮度小，沒有飽和。因此，在本發(fā)明中，通過使用使反射激光的波長區(qū)域和輻射光的R波長區(qū)域的雙方透射的光學濾波器，也能夠獲得R波長區(qū)域的輻射光的圖像信息，并且通過合成能夠獲得對比度高的圖像信息。最佳的快門速度由于主要的圖像信息具有反射激光，所以與上述的快門速度相同。像這樣，雖然根據(jù)爐內(nèi)溫度，適合的快門速度不同，但在本發(fā)明中，不僅能夠使用照射激光的波長(在圖中相當于G亮度)，而且也使用3原色中的紅色的波長區(qū)域的光(在圖中相當于R亮度)來生成圖像，由此能夠獲得對比度充分高、并且在能夠遮擋輻射光的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍以外的成為噪聲的輻射光(在圖中相當于B亮度)的同時信息量更多的圖像，能夠取得可充分判別爐壁的凹凸、龜裂的影子的鮮明的圖像。所述光接收鏡6是對透射了第二觀察窗5的激光L的反射光R進行反射，使其射入圖像生成裝置8的設備。在圖1所示的光接收鏡6連接有光接收用電動機10，以能夠向固定方向搖擺并變更角度的方式構(gòu)成。此外，也可以連接使光接收用鏡6的角度在與搖擺方向大致垂直的方向變化的第二光接收用電動機。再有，光學濾波器15也可以配置在光接收鏡6的上游側(cè)。所述光接收透鏡7是調(diào)整圖像生成裝置8的攝像范圍的設備。光接收透鏡7優(yōu)選使用例如望遠透鏡式的透鏡。通過調(diào)節(jié)這樣的望遠透鏡的光闌和焦點，以使圖像生成裝置 8的攝像范圍成為與激光L的照射范圍大致相同大小的方式進行調(diào)節(jié)。理想的是優(yōu)選照射范圍與攝像范圍一致，但至少以攝像范圍中包含照射范圍、且盡力不包含除此之外的部分的方式進行調(diào)整。例如，以在觀察部分(大約8m遠的爐壁)形成直徑50cm左右的攝像范圍的方式進行調(diào)整。再有，光接收透鏡7不限于望遠透鏡式的透鏡，也可以是通過多個透鏡的組合而能夠調(diào)節(jié)焦點的形式的透鏡。所述圖像生成裝置8是對來自光接收透鏡7的反射光R進行光接收并生成圖像的設備。這樣的圖像生成裝置8例如使用能夠生成彩色(RGB)圖像的C⑶攝影機。在圖1所示的圖像生成裝置8中，在與光接收透鏡7之間具備高速快門16。上述的高速快門16指的是例如限制CCD元件積攢光的時間的電子快門(通常內(nèi)置于CCD攝影機)等的不機械式工作的快門，由于沒有機械的運轉(zhuǎn)部，所以能夠?qū)崿F(xiàn)1/10000秒等的快的快門速度。高速快門16與激光L的照射定時同步地通過控制單元11被開閉。通過配置這樣的高速快門16， 能夠使輻射光H難以射入圖像生成裝置8，能夠保護圖像生成裝置8不受熱影響。當然，在耐熱快門14是足夠的情況下省略高速快門16也可，也可以僅在第一觀察窗4配置耐熱快門14，在圖像生成裝置8配置高速快門16。在省略高速快門16而僅采用耐熱快門14的情況下，耐熱快門14兼發(fā)揮控制亮度的高速快門的作用，但在爐內(nèi)為高溫的情況下適合的快門速度非常短，難以機械地控制，因此在僅采用耐熱快門14的情況下，優(yōu)選在爐內(nèi)是比較低溫(例如，1200°C以下)的情況下進行應用。此外，省略耐熱快門14而僅采用高速快門也可，但在該情況下，從第二觀察窗5侵入的多余的輻射光被高速快門和光學濾波器15遮擋， 從第一觀察窗4侵入的多余的輻射光被光學濾波器13遮擋，由此能夠?qū)崿F(xiàn)耐熱的作用。再有，高速快門16內(nèi)置于C⑶攝影機也可，也可以是數(shù)字地切取圖像的數(shù)字快門。所述控制單元11是控制激光振蕩裝置1的照射定時、耐熱快門14和高速快門16 的開閉定時、投光鏡3和光接收鏡6的搖擺定時等的設備?？刂茊卧?1使激光振蕩裝置1 的照射定時和打開耐熱快門14及高速快門16的定時同步。通過這樣的處理，能夠在必要的定時對觀察部分照射激光L，并且對其反射光R進行光接收而取得圖像，在沒有照射激光 L時，能夠防止輻射光H向設備的射入。此外，控制單元11以照射范圍和攝像范圍大致一致的方式使投光鏡3與光接收鏡6連動。具體地，控制投光用電動機9和光接收用電動機 10的旋轉(zhuǎn)，使投光鏡3與光接收鏡6連動。例如，在投光用電動機9和光接收用電動機10 設置旋轉(zhuǎn)編碼器等的能夠感測旋轉(zhuǎn)量的傳感器，一邊計測該數(shù)據(jù)一邊使其連動。由于使照射范圍和攝像范圍一致的條件(投光用電動機9和光接收用電動機10的旋轉(zhuǎn)量)根據(jù)爐內(nèi)觀察裝置的設備結(jié)構(gòu)、觀察窗的配置(距離)等的條件而不同，所以優(yōu)選事先以在實際使用的條件下照射范圍和攝像范圍一致的方式通過試驗或模擬求取連動的條件(投光用電動機 9和光接收用電動機10的旋轉(zhuǎn)量)。此外，控制單元11連接于計算機17，以基于來自計算機17的指令進行上述的處理的方式被設定并且工作。計算機17具備CPU (中央處理裝置)、RAM、ROM、硬盤等的存儲裝置、鍵盤等的輸入裝置以及顯示器等的輸出裝置，構(gòu)成對通過圖像生成裝置8取得的圖像進行處理的圖像處理單元。在這里，圖9是表示對按每個攝像范圍獲得的圖像進行合成的圖像處理單元的框圖。在計算機17的存儲裝置31中保存有按每個攝像范圍獲得的圖像 P1、P2、P3。通過計算機17的CPU操作的圖像處理單元32調(diào)用在存儲裝置31中保存的圖像PI、P2、P3，將全景合成了這些圖像PI、P2、P3的全景圖像P4輸出到顯示器等的輸出裝置。通過這樣的處理，能夠容易地把握被攝像的爐壁的整體像。再有，圖像處理單元32在上述的圖像合成之外，也能夠?qū)Π疵總€攝像范圍獲得的圖像PI、P2、P3的對比度、白平衡、 剪裁(trimming)等的調(diào)整、壁面的凹凸、龜裂的影子的提取等進行處理。接著，針對本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置的作用進行說明。在這里，圖2是表示本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置的作用的圖。再有，針對與圖1相同的結(jié)構(gòu)部件賦予相同的符號，并且簡略地圖示爐內(nèi)觀察裝置的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，爐內(nèi)觀察裝置21配置在形成有第一觀察窗4和第二觀察窗5的爐的外側(cè)。形成有第一觀察窗4和第二觀察窗5的壁面部22是爐的外壁也可，是包圍從爐的開口部插入爐內(nèi)的爐內(nèi)觀察裝置21的框體也可。此外，爐內(nèi)觀察裝置21以激光振蕩裝置1 的照射范圍與圖像生成裝置8的攝像范圍在作為觀察部分的爐壁23中成為大致相同大小 (在圖中施加網(wǎng)格的觀察部分S)的方式進行調(diào)整。由于爐壁23與第一觀察窗4和第二觀察窗5的位置/距離關(guān)系根據(jù)爐而不同，所以優(yōu)選利用模擬設置處所的試驗設備等預先以照射范圍與攝像范圍成為大致相同大小的方式進行調(diào)整。當然，在將爐內(nèi)觀察裝置21設置在規(guī)定的處所之后再以照射范圍與攝像范圍成為大致相同大小的方式進行調(diào)整也可，在設置后進行微調(diào)整也可。再有，在照射范圍和攝像范圍的調(diào)整時，使用圖1所示的投光透鏡2 和光接收透鏡7。在本發(fā)明中，分別獨立地形成投光系統(tǒng)的第一觀察窗4和光接收系統(tǒng)的第二觀察窗5。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠傾斜地對觀察部分S照射激光L，能夠較大地明確地映出觀察部分S中的凹凸、龜裂的影子。此外，能夠防止第一觀察窗4中的反射光W、爐內(nèi)的粉塵等導致的散射光D射入圖像生成裝置8，能夠取得噪聲少的圖像。此外，通過控制單元11使投光用電動機9和光接收用電動機10驅(qū)動，使投光鏡3 和光接收鏡6連動地轉(zhuǎn)動，如圖2所示，使其一邊維持激光振蕩裝置1的照射范圍和圖像生成裝置8的攝像范圍是大致一致的狀態(tài)，一邊在爐壁23的規(guī)定的方向?qū)τ^察部分S進行掃描。在這里，圖示了在圖的AB方向上掃描觀察部分S的情況，但通過在投光鏡3和光接收鏡6再設置另外的電動機，在與AB方向大致垂直的方向上掃描觀察部分S也可。此外，投光鏡3和光接收鏡6通過投光用電動機9和光接收用電動機10以固定的速度平滑地轉(zhuǎn)動也可，以規(guī)定的相位間隔間歇地轉(zhuǎn)動也可，與激光L的照射定時同步地轉(zhuǎn)動也可。如上所述，通過以照射范圍與攝像范圍成為大致相同大小的方式進行調(diào)整，如在觀察部分S所示那樣，能夠提高狹窄范圍的攝像圖像的鮮明度。此外，通過以照射范圍與攝像范圍大致一致的方式使投光鏡3和光接收鏡6連動，能夠?qū)⒋蠓秶臓t壁23作為多個圖像進行攝像。進而，通過將這些圖像以圖9所示那樣進行全景合成，能容易地觀察爐壁23 的整體像。再有，在使用脈沖激光的情況下，雖然在圖2中省略，但在圖像生成裝置8和光接收鏡6之間配置高速快門16。接著，針對本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置的其它實施例進行說明。在這里，圖10是表示本發(fā)明的爐內(nèi)觀察裝置的第二實施例的概略結(jié)構(gòu)圖。再有，針對與圖1所示的爐內(nèi)觀察裝置相同的結(jié)構(gòu)部件賦予相同符號并省略重復的說明。圖10所示的爐內(nèi)觀察裝置41具有筒狀的框體42，在側(cè)面形成有第一觀察窗4和第二觀察窗5，并且在內(nèi)部配置有激光振蕩裝置1、投光透鏡2、投光鏡3、光接收鏡6、光接收透鏡7、圖像生成裝置8等；以及驅(qū)動單元43，使框體42軸中心地旋轉(zhuǎn)。這樣的爐內(nèi)觀察裝置41例如從在爐44的上部形成的開口部插入到爐內(nèi)，以第一觀察窗4和第二觀察窗5與作為觀察部分的爐壁對峙的方式配置。而且，通過使投光鏡3及光接收鏡6連動地轉(zhuǎn)動，能夠沿著爐壁的上下方向掃描觀察部分S。再有，在圖10所示的爐內(nèi)觀察裝置41中，圖示有以光纖18連接激光振蕩裝置1和投光透鏡2的情況。所述框體42由于插入到高溫狀態(tài)的爐內(nèi)，所以優(yōu)選具有水冷卻套。因此，框體42 以能夠從外部對水冷卻套注入冷卻水，將冷卻水排出到外部的方式構(gòu)成。此外，在框體42 的上端的外周部，形成有與驅(qū)動單元43連結(jié)的齒輪。驅(qū)動單元43構(gòu)成為包括以能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的方式配置的電動機43m、和連接于電動機43m的前端的齒輪43g。此外，電動機43m 連接于爐內(nèi)觀察裝置41的控制單元11，基于控制單元11或計算機17的指令被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。 再有，驅(qū)動單元43的結(jié)構(gòu)不限于圖示的結(jié)構(gòu)，也可以是能夠以手動進行旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，也可以是通過帶驅(qū)動、鏈驅(qū)動能夠旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此外，框體42和驅(qū)動單元43是爐44具備的機構(gòu)也可。在該情況下，在框體42的內(nèi)部插入具有激光振蕩裝置1、投光透鏡2、投光鏡3、光接收鏡6、光接收透鏡7、圖像生成裝置8等的爐內(nèi)觀察裝置41即可。如該第二實施例那樣，通過配置驅(qū)動單元43能夠?qū)t內(nèi)觀察裝置41本身相對于爐44相對地旋轉(zhuǎn)，能夠沿著爐壁的水平方向掃描觀察部分S。因此，僅使用1個爐內(nèi)觀察裝置41，就能在爐壁的大范圍取得圖像。爐內(nèi)觀察裝置41通過驅(qū)動單元43緩慢地平滑地旋轉(zhuǎn)也可，在上下方向的掃描完成后以規(guī)定的相位間隔間歇地旋轉(zhuǎn)也可。如圖10所示，通過將爐內(nèi)觀察裝置41從爐44的中央上部插入，即使是在以驅(qū)動單元43使爐內(nèi)觀察裝置41旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠?qū)⒌谝挥^察窗4和第二觀察窗5與爐壁的距離保持為固定，能夠省略使爐內(nèi)觀察裝置41旋轉(zhuǎn)導致的照射范圍與攝像范圍的大小和位置的微調(diào)整。再有，在通過爐內(nèi)觀察裝置41的旋轉(zhuǎn)，第一觀察窗4與第二觀察窗5和爐壁的距離變化的情況下，按每個旋轉(zhuǎn)對照射范圍和攝像范圍的大小與位置進行微調(diào)整也可，通過預先取得數(shù)據(jù)而與旋轉(zhuǎn)相位連動地對照射范圍和攝像范圍的大小與位置自動地進行調(diào)整也可。進而，驅(qū)動單元43不限定于是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動爐內(nèi)觀察裝置41的單元，是直進驅(qū)動的單元也可，具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用和直進驅(qū)動用的雙方的功能也可。通過使爐內(nèi)觀察裝置41直進驅(qū)動，能夠觀察僅以投光鏡3和光接收鏡6的操作不能攝像的部分。在使爐內(nèi)觀察裝置41直進驅(qū)動的情況下，將框體42的長度形成為與希望直進驅(qū)動的長度同等以上，通過千斤頂、 致動器使框體42驅(qū)動也可。此外，將爐內(nèi)觀察裝置41搭載于在爐壁或地面等的爐內(nèi)驅(qū)動的移動架臺、壁面機器人進行驅(qū)動也可。 實施例將與本發(fā)明對應的實施例1、2與比較例廣3以如下方式實施。(實施例1)
使用圖10那樣的觀察爐內(nèi)的裝置，觀察溫度1200°c的高爐用熱風爐的爐內(nèi)內(nèi)壁。作為向爐內(nèi)壁面照射的激光，使用YAG激光器的二次諧波、532nm波長的脈沖激光，以對象耐火物表面的能量密度為0. 5ff/m2的強度(30脈沖/秒，17mJ/脈沖、發(fā)光時間10 納秒)進行照射。作為光學濾波器15，使用圖3所示的透射495 570nm、77(T820nm的波長區(qū)域的光學濾波器15。此外，高速快門16的快門速度設為4000分之1秒，以在脈沖激光的光接收時開放高速快門16的方式進行同步。一邊在爐的圓周方向改變照射位置，一邊以9度的間隔取得合計41圖像(360度的量)，進行全景合成，取得圖5B那樣的圖像(再有，在全景制作中，是9度的間隔的話以40 圖像就足夠了，在本實施例中，在一周后在相同的位置再取得1個圖像，取得41個圖像)。由此，能夠鮮明地把握構(gòu)成爐壁的磚表面的接縫狀態(tài)。(實施例2)
使用圖10那樣的觀察爐內(nèi)的裝置，觀察溫度1200°c的高爐用熱風爐的爐內(nèi)的連絡管
口卷結(jié)構(gòu)。一邊在爐的圓周方向改變照射位置，一邊作為每次脈沖激光的光接收的圖像的向爐內(nèi)壁面照射的激光，使用YAG激光器的二次諧波、532nm波長的脈沖激光，以在寬度中對象耐火物表面的能量密度為0. 5ff/m2的強度(30脈沖/秒，17mJ/脈沖、發(fā)光時間10納秒) 進行照射。作為光學濾波器15，使用圖3所示的透射495 570nm、77(T820nm的波長區(qū)域的光學濾波器15。此外，高速快門16的快門速度設為4000分之1秒，以在脈沖激光的光接收時開放快門的方式進行同步?！呍跔t的圓周方向改變照射位置，一邊取得每次脈沖激光的光接收的圖像(每秒30枚)，進行全景合成，通過對原始數(shù)據(jù)增強三原色中的R數(shù)據(jù)的亮度(+150)，獲得圖6B 那樣的圖像。這樣能夠把握以原始圖像不能判別的口卷結(jié)構(gòu)磚的接縫裂開狀態(tài)和表面微龜裂。(比較例1)
除了將光學濾波器變更為僅使激光波長范圍通過的濾波器之外，以與實施例1同樣的條件進行實施。結(jié)果，獲得圖5A的圖像。像這樣成為熱條件下的壁磚的微龜裂和接縫細節(jié)不明瞭的信息。(比較例2)
除了將光學濾波器變更為僅使激光波長范圍通過的濾波器之外，以與實施例2同樣的條件進行實施。結(jié)果，獲得圖6A的圖像。像這樣成為在熱條件下的口卷和周圍磚的微龜裂和接縫細節(jié)不明瞭的信息。(比較例3)
再有，代替使激光的波長和3原色中的紅色的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射的光學濾波器15，使用使激光的波長和3原色中的藍色的波長區(qū)域(45(T490nm)的輻射光透射的光學濾波器，除此以外與實施例1以相同條件進行試驗，結(jié)果對比度下降，與使用僅使激光的波長透射的光學濾波器的比較例1的情況相比幾乎沒有差別。(實施例3)
代替實施例1的光學濾波器，使用具有圖4的透射特性的濾波器，除此以外以與實施例 1同樣的條件進行實施，雖然與實施例1相比鮮明度變差，但能夠獲得與實施例1相比可鮮明地把握壁磚的微龜裂和接縫的圖像信息。本發(fā)明并不限于上述各實施方式，當然能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中進行各種變更。附圖標記說明
1激光振蕩裝置 2投光透鏡 3投光鏡 4第一觀察窗 5第二觀察窗 6光接收鏡 7光接收透鏡 8圖像生成裝置 9投光用電動機 10光接收用電動機 11控制單元 12電源
13、15光學濾波器 14耐熱快門 14d耐熱圓板 14m電動機 16高速快門 17計算機
21,41爐內(nèi)觀察裝置 31存儲裝置 32圖像處理單元 42框體 43驅(qū)動單元 43m電動機 43g齒輪 44爐
100激光照射裝置 200光接收裝置 201強度補正部
權(quán)利要求
1.一種爐內(nèi)觀察裝置，對以輻射光發(fā)光的爐內(nèi)進行觀察，其特征在于，具備激光照射裝置，對所述爐內(nèi)的爐壁面照射激光；以及光接收裝置，對來自所述爐壁面的反射激光進行光接收，所述光接收裝置具備光學濾波器，使所述激光、以及3原色中的與紅色對應的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射；以及圖像生成裝置，基于通過了該光學濾波器的包含所述反射激光的光，生成所述爐壁面的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐內(nèi)觀察裝置，其特征在于，所述激光的波長被包含在3原色中的與綠色對應的波長區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐內(nèi)觀察裝置，其特征在于，所述光學濾波器僅使所述激光的波長及其附近的波長范圍的光、和紅色光的所述規(guī)定波長范圍的光選擇性地透射。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3的任一項所述的爐內(nèi)觀察裝置，其特征在于，所述規(guī)定波長范圍與所述輻射光的波長中的輻射光強度成為頂峰的波長不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4的任一項所述的爐內(nèi)觀察裝置，其特征在于，所述圖像生成裝置具備強度補正部，以減少所述激光的強度與所述紅色光的所述規(guī)定波長范圍的光的強度的差的方式，對通過了所述光學濾波器的光的強度進行補正。
全文摘要
一種爐內(nèi)觀察裝置(21)，對以輻射光發(fā)光的爐內(nèi)進行觀察，其中，具備激光照射裝置(100)，對爐內(nèi)的爐壁面照射激光；以及光接收裝置(200)，對來自爐壁面的反射激光進行光接收。光接收裝置(200)具備光學濾波器(15)，使激光、以及3原色中的與紅色對應的波長區(qū)域內(nèi)的規(guī)定波長范圍的光透射；以及圖像生成裝置(8)，基于通過了該光學濾波器(15)的包含反射激光的光，生成爐壁面的圖像。
文檔編號G01N21/27GK102246022SQ20098014468
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者倉田孝男, 新田法生 申請人:新日本制鐵株式會社, 株式會社Ihi檢查計測