JP7294848B2 - Monitoring device, monitoring system and monitoring method - Google Patents
Monitoring device, monitoring system and monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7294848B2 JP7294848B2 JP2019059416A JP2019059416A JP7294848B2 JP 7294848 B2 JP7294848 B2 JP 7294848B2 JP 2019059416 A JP2019059416 A JP 2019059416A JP 2019059416 A JP2019059416 A JP 2019059416A JP 7294848 B2 JP7294848 B2 JP 7294848B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flare
- abnormal
- image
- erroneous detection
- determination unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
本発明は、監視装置、監視システムおよび監視方法に関する。 The present invention relates to a monitoring device, a monitoring system and a monitoring method.
製油所では、製油の過程で排出された余剰のガスをフレアスタックと呼ばれる設備で焼却する。フレアスタックのバーナー部の先端からは、余剰ガスの燃焼により生じる火炎(フレア)や黒煙が放出される。フレアスタックでは、事故防止や環境に対する配慮から、フレアの状態や黒煙の発生などを監視する。フレア等の監視は、バーナー部周辺の様子を監視用カメラで撮影し、監視員がその映像を確認しながら行うことが多い。 At oil refineries, surplus gas emitted during the oil refining process is incinerated in a facility called a flare stack. Flames (flares) and black smoke produced by combustion of surplus gas are emitted from the tip of the burner portion of the flare stack. Flare stacks monitor the condition of flares and the generation of black smoke to prevent accidents and protect the environment. In many cases, flares and the like are monitored by photographing the surroundings of the burner with a surveillance camera, and the surveillance personnel confirming the images.
例えば、特許文献1には、化学プラントや火力発電施設、塵焼却施設におけるフレアスタックや煙突から排出される黒煙を検知する黒煙検知システムが記載されている。特許文献1に記載の黒煙検知システムは、排出された煙を連続して撮影した画像を用いて、2つの画像の所定領域に対してオプティカルフロー推定を計算する。そして、オプティカルフロー推定から速度場ベクトルを演算し、速度場が存在する領域から排出煙領域を抽出する。さらに排出煙領域の全画素について輝度ヒストグラムを計算し、暗い輝度値を有する画素が一定以上存在する場合に排出煙領域に黒煙が存在すると判定する。
For example,
上記したフレアの監視では、フレアの異常を早期に精度よく検出することが求められる。例えば、煙突を撮影した画像からフレアを検出しようとすると、煙突の付近に写り込んだ夕焼け雲をフレアと誤検出する可能性があるが、このような誤検出を防ぎ精度よく異常フレアを検出する技術は提供されていない。また、特許文献1にも、フレアの異常を検出する方法は記載されていない。 In the above-described flare monitoring, it is required to detect flare abnormalities at an early stage with high accuracy. For example, when trying to detect a flare from an image of a chimney, there is a possibility that the sunset clouds reflected near the chimney may be misdetected as a flare. No technology provided. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 does not describe a method for detecting an abnormality in flare.
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる監視装置、監視システムおよび監視方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a monitoring device, a monitoring system, and a monitoring method that can solve the above-described problems.
本発明の一態様によれば、監視装置は、映像を取得する映像取得部と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、を備え、前記誤検出判定部は、複数の前記映像において前記フレアに対応する画素数の単位時間あたりの変動を示す値を前記画素数で除算した規格化処理後の値が所定の閾値より大きい場合、前記異常フレアの検出は、誤検出ではないと判定する。 According to one aspect of the present invention, the monitoring device includes an image acquisition unit that acquires an image, and an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner unit that emits flare. an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region; and a temporal change in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period. and an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the number of pixels corresponding to the flare in the plurality of images per unit time. If the normalized value obtained by dividing the value indicating the variation by the number of pixels is larger than a predetermined threshold value, it is determined that the abnormal flare detection is not an erroneous detection.
本発明の一態様によれば、監視装置は、映像を取得する映像取得部と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、を備え、前記誤検出判定部は、複数の前記映像において前記フレアに対応する画素数の単位時間あたりの変動を示す値を前記画素数で除算した規格化処理後の値が所定の閾値以下の場合、前記異常フレアの検出は、誤検出の可能性があると判定する。 According to one aspect of the present invention, the monitoring device includes an image acquisition unit that acquires an image, and an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner unit that emits flare. an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region; and a temporal change in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period. and an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the number of pixels corresponding to the flare in the plurality of images per unit time. When the normalized value obtained by dividing the value indicating the variation by the number of pixels is equal to or less than a predetermined threshold value, it is determined that there is a possibility of erroneous detection of the abnormal flare.
本発明の一態様によれば、監視装置は、映像を取得する映像取得部と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、を備え、前記誤検出判定部は、複数の前記映像に含まれる前記フレアの挙動を、前記映像に雲が含まれる場合に当該雲が示す挙動と比較して誤検出の可能性を判定する。 According to one aspect of the present invention, the monitoring device includes an image acquisition unit that acquires an image, and an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner unit that emits flare. an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region; and a temporal change in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period. an erroneous detection determination unit configured to determine a possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the erroneous detection determination unit, wherein the erroneous detection determination unit adds the behavior of the flare included in the plurality of images to the images. is included, the possibility of erroneous detection is determined by comparing with the behavior of the cloud .
本発明の一態様によれば、監視装置は、映像を取得する映像取得部と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、を備え、前記誤検出判定部は、前記異常フレアが検出された前記映像に含まれる前記フレアの形状の左右対称の程度に基づいて誤検出の可能性を判定する。 According to one aspect of the present invention, the monitoring device includes an image acquisition unit that acquires an image, and an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner unit that emits flare. an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region; and a temporal change in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period. an erroneous detection determination unit that determines a possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the erroneous detection determination unit, wherein the erroneous detection determination unit determines the shape of the flare included in the image in which the abnormal flare is detected. The possibility of erroneous detection is determined based on the degree of left-right symmetry.
本発明の一態様によれば、監視装置は、映像を取得する映像取得部と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、を備え、前記映像解析部は、前記映像における前記フレアに対応するRGB輝度値と前記RGB輝度値の範囲を示す設定情報に基づいて、前記異常フレア領域において、前記フレアが映った領域の画素数を算出し、前記異常フレア判定部は、前記画素数が所定の閾値以上となると前記異常フレアと判定する。 According to one aspect of the present invention, the monitoring device includes an image acquisition unit that acquires an image, and an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner unit that emits flare. an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region; and a temporal change in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period. an erroneous detection determination unit configured to determine a possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing, wherein the image analysis unit determines the RGB luminance value corresponding to the flare in the image and the range of the RGB luminance value. based on the setting information indicating, in the abnormal flare region, the number of pixels in the region where the flare is reflected, and the abnormal flare determination unit determines the abnormal flare when the number of pixels is equal to or greater than a predetermined threshold .
本発明の一態様によれば、前記誤検出判定部は、前記異常フレアが検出された前記映像に含まれる前記フレアの色相が、基準とする所定の色相から乖離する程度に基づいて誤検出の可能性を判定する。 According to one aspect of the present invention, the erroneous detection determination unit determines erroneous detection based on the extent to which the hue of the flare included in the video in which the abnormal flare is detected deviates from a predetermined reference hue. Determine feasibility.
本発明の一態様によれば、前記誤検出判定部は、前記異常フレアを誤検出したときの前記映像を学習して構築された学習済みモデルに基づいて誤検出の可能性を判定する。 According to one aspect of the present invention, the erroneous detection determination unit determines the possibility of erroneous detection based on a trained model constructed by learning the video when the abnormal flare is erroneously detected.
本発明の一態様によれば、監視システムは、フレアスタックのフレア放出部周辺の映像を撮影する撮像装置と、前記映像を取得する上記の何れかに記載の監視装置と、を備える。 According to one aspect of the present invention, a monitoring system includes an imaging device that captures an image around a flare emitting portion of a flare stack, and any of the monitoring devices described above that acquires the image.
本発明の一態様によれば、監視方法は、映像を取得する工程と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、を有し、前記誤検出の可能性を判定する工程では、複数の前記映像において前記フレアに対応する画素数の単位時間あたりの変動を示す値を前記画素数で除算した規格化処理後の値が所定の閾値より大きい場合、前記異常フレアの検出は、誤検出ではないと判定する。 According to one aspect of the present invention, a monitoring method includes the steps of obtaining an image, analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner section that emits a flare, and detecting the abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region; and determining the possibility of erroneous detection of flare, wherein the step of determining the possibility of erroneous detection includes a value indicating variation per unit time of the number of pixels corresponding to the flare in the plurality of images. is larger than a predetermined threshold value after normalization by dividing by the number of pixels, it is determined that the abnormal flare detection is not an erroneous detection.
本発明の一態様によれば、監視方法は、映像を取得する工程と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、を有し、前記誤検出の可能性を判定する工程では、複数の前記映像に含まれる前記フレアの挙動を、前記映像に雲が含まれる場合に当該雲が示す挙動と比較して誤検出の可能性を判定する。 According to one aspect of the present invention, a monitoring method includes the steps of obtaining an image, analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner section that emits a flare, and detecting the abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region; and determining the possibility of false detection of flare, wherein the step of determining the possibility of false detection includes determining the behavior of the flare included in the plurality of images, when the images include clouds. to determine the possibility of erroneous detection by comparing with the behavior exhibited by the cloud.
本発明の一態様によれば、監視方法は、映像を取得する工程と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、を有し、前記誤検出の可能性を判定する工程では、前記異常フレアが検出された前記映像に含まれる前記フレアの形状の左右対称の程度に基づいて誤検出の可能性を判定する。 According to one aspect of the present invention, a monitoring method includes the steps of obtaining an image, analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner section that emits a flare, and detecting the abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region; and determining the possibility of erroneous detection of flare, wherein the step of determining the possibility of erroneous detection includes determining the degree of left-right symmetry of the shape of the flare included in the image in which the abnormal flare is detected. to determine the possibility of false detection.
本発明の一態様によれば、監視方法は、映像を取得する工程と、前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、を有し、前記異常フレア領域を認識する工程では、前記映像における前記フレアに対応するRGB輝度値と前記RGB輝度値の範囲を示す設定情報に基づいて、前記異常フレア領域において、前記フレアが映った領域の画素数を算出し、前記異常フレアを検出する工程では、前記画素数が所定の閾値以上となると前記異常フレアと判定する。 According to one aspect of the present invention, a monitoring method includes the steps of obtaining an image, analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare region set with reference to a burner section that emits a flare, and detecting the abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region; and determining the possibility of erroneous detection of flare, wherein in the step of recognizing the abnormal flare region, RGB luminance values corresponding to the flare in the video image and setting information indicating the range of the RGB luminance values. Based on this, in the step of calculating the number of pixels in the area in which the flare appears in the abnormal flare area and detecting the abnormal flare, the abnormal flare is determined when the number of pixels is equal to or greater than a predetermined threshold.
本発明によれば、異常フレアの誤検出を防ぐことができる。 According to the present invention, erroneous detection of abnormal flare can be prevented.
以下、本発明の第一実施形態によるフレアスタックの監視システムについて図1~図12を参照して説明する。
(システムの構成)
図1は、本発明の一実施形態における監視システムの一例を示す図である。
図1に、監視システム1の構成を示す。図1に示すように監視システム1は、カメラ10と、映像取得装置15と、映像分配装置20と、監視用モニター25と、監視装置30と、を備える。
カメラ10は、フレアや煙が放出されるフレアスタック先端のバーナー部(フレアを放散する先端部、煙突)と、その周辺の映像を撮影する。図3にカメラ10が撮影した映像の一例を示す。カメラ10が撮影した映像を、以下フレア映像と記載する。なお、カメラ10は、動画を撮影する撮像装置であることが好ましいが、例えば、所定の時間間隔で静止画を撮影するものであってもよい。
A flare stack monitoring system according to a first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 12. FIG.
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a monitoring system according to an embodiment of the invention.
FIG. 1 shows the configuration of a
The
映像取得装置15は、カメラ10が撮影したフレア映像を取得し、そのフレア映像を映像分配装置20へ出力する。一般的に映像取得装置15は、監視用モニター25と直接接続され、監視員は、監視用モニター25に表示されたフレア映像を見てフレアスタックのバーナー部の周辺や上空を確認し、フレアが大きくないか、失火していないか、黒煙が発生していないかなどを目視により監視する。本実施形態の監視システム1では、映像取得装置15は、映像分配装置20と接続される。
The
映像分配装置20は、映像の分配する機能を有している。映像分配装置20は、監視用モニター25および監視装置30と接続されている。映像分配装置20は、映像取得装置15から取得したフレア映像を監視用モニター25および監視装置30へ出力する。
監視用モニター25は、フレア映像を表示する。監視員は、監視用モニター25に表示されたフレア映像を監視する。
The
The monitoring monitor 25 displays flare images. The surveillance staff watches the flare image displayed on the
監視装置30は、フレア映像を解析して、フレア映像に映るフレアの大きさの異常、フレアの失火、黒煙の発生を検出する。監視装置30は、フレアの異常等を検出すると、その検出結果を監視装置30に接続された表示装置へ表示し、監視員に通知する。次に監視装置30について詳しく説明する。
The
<第一実施形態>
(監視装置の機能)
図2は、本発明の第一実施形態における監視装置の一例を示す機能ブロック図である。
監視装置30は、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置を備えたPC(Personal Computer)やサーバ等のコンピュータである。図示するように監視装置30は、映像取得部31と、設定情報取得部32と、映像解析部33と、異常フレア判定部34と、誤検出判定部341と、失火判定部35と、黒煙判定部36と、記憶部37と、出力制御部38と、を備えている。
<First Embodiment>
(Function of monitoring device)
FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of a monitoring device according to the first embodiment of the invention.
The
映像取得部31は、フレア映像を取得する。映像取得部31は、フレア映像を映像解析部33へ出力する。
設定情報取得部32は、フレア映像を解析しフレアの異常等の検出に必要な設定情報を取得する。設定情報取得部32は、取得した設定情報を記憶部37に記録する。
The
The setting
映像解析部33は、フレア映像を解析する。ここで、図3を参照する。図3は、本発明の第一実施形態における監視装置が解析する映像の一例を示す図である。図3にフレア映像50の一例を示す。なお、矩形の枠51~54は、フレア映像50そのものではなく、出力制御部38がフレア映像50に加えた画像情報である。(1)例えば、映像解析部33は、フレア映像に映るバーナー部56を、バーナー部の形状に基づくパターン認識により検出する。映像解析部33は、検出したバーナー部56の所定の位置(例えば、バーナー部56の中心)を、フレア映像50における基準位置として設定する。映像解析部33は、例えば、フレア映像50の左下端を原点としたときの基準位置の座標情報を記憶部37に記録する。
The
(2)また、映像解析部33は、フレア映像50における基準位置に基づく所定範囲を、正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54として設定する。
正常フレア領域51は、例えば、バーナー部56の一部を含んでフレア55の大きさが正常とみなせる範囲を規定する。
異常フレア領域52は、例えば、正常フレア領域51よりも基準位置から離れた領域を含んで設定される。異常フレア領域52は、フレア55が拡大したときに、その一部が届く可能性がある位置に対して設定される。例えば、異常フレア領域52は、正常フレア領域51外側の上空側に、正常フレア領域51よりも広い幅を有して設定される。監視装置30は、フレア55が拡大し、その一部が異常フレア領域52に達し、所定の割合を占めるようになると、フレア55が大きい(異常)と判定する。なお、異常フレア領域52は、図示するように正常フレア領域51を含まないように設定されても良いし、正常フレア領域51を含んで設定されてもよい。以下では、特に断りのない限り、図示するように異常フレア領域52が、正常フレア領域51を含まないように設定される場合を例に説明を行う。
(2) The
The
The
黒煙検出領域53は、例えば、異常フレア領域52よりも基準位置からさらに離れた位置を含んで設定される。黒煙検出領域53は、黒煙が発生したときに黒煙が届く可能性がある位置に対して設定される。例えば、黒煙検出領域53は、異常フレア領域52外側の上空側に、異常フレア領域52よりもさらに広い幅を有して設定される。これは、黒煙は、上空の風の影響により、広い範囲に達する可能性があり、確実に黒煙を検出するためである。監視装置30は、黒煙検出領域53に黒煙の存在を検出すると黒煙が発生したと判定する。なお、黒煙の存在を検出するために映像解析部33は、背景領域54に含まれる画素の輝度値を基準として、黒煙検出領域53内に存在する画素の輝度値が、その基準の輝度値よりも所定の値以下であれば(暗ければ)、黒煙検出領域53内に存在する当該画素が黒煙を示していると判定する。なお、黒煙検出領域53は、図示するように異常フレア領域52および正常フレア領域51を含まないように設定されても良いし、異常フレア領域52、または、異常フレア領域52および正常フレア領域51を含んで設定されてもよい。以下では、特に断りのない限り、図示するように黒煙検出領域53が、異常フレア領域52および正常フレア領域51を含まないように設定される場合を例に説明を行う。
The black
背景領域54は、上記したように黒煙検出のために設定される。背景領域54は、フレアや黒煙が到達しない領域に設定される。背景領域54は、例えば、バーナー部56から十分に離れ、構造物が存在しない空間の一部について設定される。
なお、正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54は監視員が任意に設定することができる。
The
(3)また、映像解析部33は、フレアに対応するRGB輝度値(RGB色空間における赤、緑、青それぞれの256階調の値)に基づいて、フレア映像50からフレア55を検出する。フレアに対応するRGB輝度値とその範囲を規定する値は、監視員が監視装置30へ入力し、設定情報取得部32がその値を取得してもよい、あるいは、映像解析部33は、バーナー部56の周辺の画素のうちフレア55が映った画素を解析してフレアに対応するRGB輝度値を設定してもよい。
(3) The
異常フレア判定部34は、映像解析部33の解析結果に基づいて、異常フレア領域52に占めるフレア55の大きさが所定の割合以上となるとフレア55は異常フレア(フレアが大きい)と判定する。より具体的には、異常フレア判定部34は、異常フレア領域52におけるフレアに対応するRGB輝度値を有する画素数が閾値以上となるとフレア55を異常フレアと判定する。
Based on the analysis result of the
誤検出判定部341は、異常フレアが検出されたフレア映像に対する解析結果に基づいて、異常フレアの誤検出の可能性を判定する。例えば、誤検出判定部341は、フレア映像に映ったフレアの形状(左右の対称性)に基づいて誤検出の可能性を判定する。また、誤検出判定部341は、フレア映像に映ったフレアの色相と、基準とする色相(45°)との乖離の程度に基づいて誤検出の可能性を判定する。また、誤検出判定部341は、フレア映像に映ったフレアの経時的変化の特性に基づいて誤検出の可能性を判定する。誤検出判定部341による処理は、後に図5~図11を用いて説明する。
The erroneous
失火判定部35は、映像解析部33の解析結果に基づいて、正常フレア領域51に占めるフレアの大きさが所定閾値以下となるとフレア55は失火したと判定する。より具体的には、失火判定部35は、正常フレア領域51におけるフレアに対応するRGB輝度値を有する画素数が閾値以下となると失火と判定する。あるいは、失火判定部35は、カメラ10が撮影したフレア映像50に対する映像解析部33による解析結果に基づいて、フレアに対応するRGB輝度値を有する画素数が閾値以下となる状態が、連続して所定時間以上継続すると失火と判定する。
Based on the analysis result of the
黒煙判定部36は、映像解析部33の解析結果に基づいて、黒煙検出領域53における黒煙に対応する輝度値を有する画素数が閾値以上となると黒煙が発生した判定する。後述するように黒煙の判定には白黒間の256階調の輝度値(白黒輝度値)を用いる。
Based on the analysis result of the
記憶部37は、種々の情報を記憶する。例えば、記憶部37は、バーナー部56の基準位置の座標情報や、フレアに対応するRGB輝度値およびその範囲の設定情報などを記憶する。
The
出力制御部38は、異常フレア判定部34、誤検出判定部341、失火判定部35、黒煙判定部36による判定結果を表示したり、設定情報を入力したりするためのユーザインタフェース(例えば図4の監視画面60)の画像を生成する。出力制御部38は、ユーザインタフェース画像を監視装置30の表示装置に出力し、表示させる。図4に監視画面の一例を示す。
The
(監視装置の出力例)
図4は、本発明の第一実施形態における監視システムの監視画面の一例を示す図である。
出力制御部38は、図4に例示する監視画面60の画像を生成する。監視画面60は、結果表示欄61、フレア輝度表示欄62a~62b、設定情報入力欄63a~63f、登録ボタン64、フレア映像50を含む。
結果表示欄61には、異常フレア判定部34および失火判定部35および黒煙判定部36による判定結果が表示される。異常フレア判定部34がフレア異常を検出せず、失火判定部35が失火を検出せず、黒煙判定部36が黒煙を検出しないとき、出力制御部38は、結果表示欄61に文字データ「正常」を表示する。異常フレア判定部34がフレア異常を検出すると、出力制御部38は、例えば、文字データ「フレア異常」を表示する。また、誤検出判定部341がフレア異常の誤検出の可能性を検出すると、出力制御部38は、例えば、文字データ「フレア異常(誤報の可能性あり)」を表示する。失火判定部35が失火を検出すると、出力制御部38は、例えば、文字データ「失火」を表示する。黒煙判定部36が黒煙を検出すると、出力制御部38は、例えば、文字データ「黒煙発生」を表示する。また、異常フレア判定部34がフレア異常を検出し、黒煙判定部36が黒煙を検出した場合、出力制御部38は、例えば、文字データ「フレア異常および黒煙発生」を表示する。
(Example of monitoring device output)
FIG. 4 is a diagram showing an example of a monitoring screen of the monitoring system according to the first embodiment of the invention.
The
In the result display column 61, the determination results by the abnormal
出力制御部38は、フレア映像50のフレア55に対応する部分の画素のRGB輝度値(例えば平均値)を、フレア輝度表示欄62a~62bに表示する。出力制御部38は、例えば、赤輝度値をフレア輝度表示欄62aに緑輝度値をフレア輝度表示欄62bに表示する。
出力制御部38は、カメラ10が撮影したフレア映像50に正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54それぞれの境界線を重ねた画像を表示する。
監視員は、監視用モニター25に表示されるフレア映像50に加え、結果表示欄61、フレア映像50、フレア輝度表示欄62a~62bを見てフレアの監視を行う。なお、監視用モニター25に表示されるフレア映像50には、正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54を示す境界線は表示されない。
The
The
In addition to the
監視員は、異常フレア判定部34がフレア異常と判定するときのしきい値、つまりフレア55が映っているとみなせる画素数の異常フレア領域52の全画素数に占める割合のしきい値を、設定情報入力欄63aに入力する。
監視員は、黒煙判定部36が、黒煙が発生したと判定するときのしきい値、つまり黒煙が映っているとみなせる画素数の黒煙検出領域53の全画素数に占める割合のしきい値を、設定情報入力欄63bに入力する。
The observer sets the threshold for the abnormal
The observer determines the threshold at which the black
監視員は、映像解析部33が、フレア映像50からフレア55を検出するときに用いるときのしきい値を、設定情報入力欄63c~63eに入力する。監視員は、例えば、設定情報入力欄63cには、フレア55のRGB輝度値のうち、赤(R)輝度値のしきい値を入力し、設定情報入力欄63dには、フレア55のRGB輝度値のうち、緑(G)輝度値のしきい値を入力する。監視員は、設定情報入力欄63eには、設定情報入力欄63c、63dに入力したしきい値の輝度幅を入力する。これらの入力より、映像解析部33は、設定情報入力欄63cに入力された値を中心として設定情報入力欄63eに入力した値を許容範囲とする赤輝度値と、設定情報入力欄63dに入力された値を中心として設定情報入力欄63eに入力した値を許容範囲とする緑輝度値と、を有する画素をフレア55と認識する。
The observer inputs the thresholds used when the
監視員は、映像解析部33が、フレア映像50における黒煙を検出するときに用いる値を設定情報入力欄63fに入力する。映像解析部33は、背景領域54内の画像をRGB色空間の画像(RGB画像)をグレースケール化して白黒画像に変換した後の輝度値から設定情報入力欄63fに入力された値を減算した値以下の輝度値を有する黒煙検出領域53内の画素(グレースケール化後の画素)を黒煙が映った画素であると認識する。
The observer inputs a value used when the
監視員が、登録ボタン64を押下すると、設定情報取得部32が、設定情報入力欄63c~63fに入力された値を記憶部37に記録する。映像解析部33は、記憶部37に記録された各設定情報に基づいて、フレア映像50の解析を行う。
When the observer presses the
次にフレア映像50の解析において、異常フレア判定部34が異常フレアを検出したときに、その検出が妥当かどうかを確認する処理について説明する。
(誤検出の判定)
1.形状に基づく誤検出の判定
図5は、本発明の第一実施形態における形状による誤検出判定処理を説明する第1の図である。
画像5aは、映像取得部31が取得したフレア映像である。画像5bは、画像5aについてフレアに対応するRGB輝度値を有する画素を白色で表示し、残りを黒色で表示した画像である。画像5a,5bは、異常フレアの例である。画像5bからわかるように異常フレアの形状は、バーナー部56を基準として、おおよそ左右対称である。異常フレアの多くは、図5に例示するように左右対称の形状で観測される。
Next, processing for confirming whether or not the detection is appropriate when the abnormal
(Determination of false detection)
1. Determination of erroneous detection based on shape FIG. 5 is a first diagram for explaining erroneous detection determination processing based on shape in the first embodiment of the present invention.
An
図6は、本発明の第一実施形態における形状による誤検出判定処理を説明する第2の図である。
画像6aは、映像取得部31が取得したフレア映像である。画像6bは、画像6aについてフレアに対応するRGB輝度値を有する画素を白色で表示し、残りを黒色で表示した画像である。画像6a,6bは、夕焼け雲が異常フレアと誤検出された場合の例である。画像6bからわかるように夕焼け雲の形状は、左右対称とならないことが多い。
FIG. 6 is a second diagram illustrating erroneous detection determination processing based on shape in the first embodiment of the present invention.
An
図6に例示するように、異常フレア領域52におけるRGB輝度値を有する画素の数だけで異常フレアの検出を行うと、類似するRGB輝度値で撮影された夕焼け雲や朝焼け雲と混同が生じる可能性がある。そこで、誤検出判定部341は、異常フレア判定部34によって異常フレアが検出されたフレア映像について、例えば、2値化処理を行って、フレアに対応する所定範囲のRGB輝度値を有する画素を抽出し、抽出された画素が形成する形状に注目して異常フレアの誤検出の可能性を判定する。より具体的には、誤検出判定部341は、バーナー部56の適切な位置を基準として地面に対する垂直線を設定する。バーナー部56の適切な位置とは、異常フレアと判定された画素が形成する形状の左右対称性を判定するために適した位置である。例えば、誤検出判定部341は、バーナー部56中央を適切な位置としてもよいし、フレアを形成する画素のうち左端と右端の画素の横方向の座標情報の平均値を適切な位置としてもよい。誤検出判定部341は、垂直線の左右にフレア映像を分割して画像A1と画像A2を生成し、一方の画像(例えば、画像A1)を鏡像変換して画像A1´を生成する。続いて、誤検出判定部341は、画像A1´と画像A2の類似度を公知の方法により算出する。誤検出判定部341は、類似度が所定の閾値以上であれば、画像A1と画像A2は左右対称である、つまり、異常フレア判定部34による異常フレアの検出は誤検出ではないと判定する。類似度が所定の閾値未満であれば、誤検出判定部341は、画像A1と画像A2は左右対称では無い、つまり、夕焼け雲などを検出したものであって、異常フレアの検出は誤検出の可能性があると判定する。
なお、左右の類似度について、2値化処理した画像からエッジ処理して画像の外形を抽出し、所定の位置から外形の画素とのベクトル距離の積算を計算し、左右のベクトル積算値の比を用いて、その比が所定の範囲内であれば左右対称であると判定してもよい。または検出したフレア画像の水平方向の画素分布を計算し、その尖度または歪度を比較してもよい。
As illustrated in FIG. 6, if abnormal flare is detected only by the number of pixels having RGB luminance values in the
Regarding the degree of similarity between the left and right sides, edge processing is performed on the binarized image to extract the outer shape of the image. may be used to determine symmetry if the ratio is within a predetermined range. Alternatively, the horizontal pixel distribution of the detected flare image may be calculated and the kurtosis or skewness thereof may be compared.
このように誤検出判定部341は、異常フレアと判定されたフレア映像から抽出したフレアの形状に基づいて、異常フレアの誤検出の可能性を判定する。この方法は、フレアが風の影響で横方向に流された場合や、夕焼け雲によって形成されたフレアに対応するRGB輝度値を有する範囲の形状が左右対称に近かったりする場合、誤った判定をする可能性がある。そこで、誤検出判定部341は、さらに以下に説明する方法によって誤検出か否かの判定を行ってもよい。
In this manner, the erroneous
2.色相に基づく誤検出の判定
図7は、本発明の第一実施形態における色相による誤検出判定処理を説明する第1の図である。
画像7aは異常フレアの画像、画像7bは朝焼け雲を異常フレアと誤検出したときの画像である。この例の場合、上記の形状による判定では、誤検出か否かの判定が難しい。そこで、出願人は、これらの画像のフレアと判定された画素の色相、彩度、明度について解析を行った。その結果を、図8に示す。
2. Judgment of Erroneous Detection Based on Hue FIG. 7 is a first diagram illustrating erroneous detection judgment processing based on hue in the first embodiment of the present invention.
An
図8は、本発明の第一実施形態における色相による誤検出判定処理を説明する第2の図である。
図8の表に、正しくフレア異常が検出された画像7aの色相、彩度、明度と、フレア異常が誤検出された画像7bの色相、彩度、明度とを示す。図示するように彩度、明度には差が無く、色相に差があることが分かった。また、色相について、フレアに対応するRGB輝度値を有する全画素の中の最大値、最小値よりも全画素の平均値に注目すると誤検出か否かを判別しやすいことが分かった。出願人は、この他にも監視エリア内の色相の度数分布に注目して誤検出の判別を行う方法も試みたが、異常フレアと朝焼け雲で有意な差が出なかった。なお、図8の表中の色相の最大、最小、平均の各値は、色相45°を基準とする値である。つまり、図7の画像7aのフレア部分の色相の平均値は39.9°(45-5.1)で、画像7bのフレア部分の色相の平均値は45.4°である。図9に検出対象とする色相と彩度を示す。
FIG. 8 is a second diagram illustrating erroneous detection determination processing based on hue in the first embodiment of the present invention.
The table in FIG. 8 shows the hue, saturation, and brightness of the
図9は、本発明の第一実施形態における色相による誤検出判定処理を説明する第3の図である。
図示するようにフレアや朝焼け雲、夕焼け雲の彩度は25%付近の値である。ここで彩度25%付近における色相45°とは、濃い黄色に対応し、色相の度数が小さくなるほど赤色に近づく。また、彩度25%付近では、色相45°は白味がかった黄色である。図8に示すように、朝焼け雲は、白っぽい黄色(色相45.4°)に近く、フレアは、よりオレンジに近い黄色(色相39.9°)である。
FIG. 9 is a third diagram for explaining the erroneous detection determination processing by hue in the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the saturation of flares, clouds at sunrise, and clouds at sunset is around 25%. Here, a hue of 45° near saturation of 25% corresponds to deep yellow, and the lower the frequency of the hue, the closer to red it becomes. Also, when the saturation is around 25%, the hue of 45° is whitish yellow. As shown in FIG. 8, the sunrise clouds are closer to whitish yellow (hue 45.4°) and the flares are more orange yellow (hue 39.9°).
そこで、誤検出判定部341は、異常フレア判定部34によって異常フレアが検出されたフレア映像について、フレアに対応する所定範囲のRGB輝度値を有する画素を全て抽出し、抽出された全画素の色相を解析する。そして、誤検出判定部341は、解析した色相から45°を減算した補正色相を算出し、減算後の補正色相の平均値を算出する。算出した平均値が、例えば±1°の場合、誤検出判定部341は、検出された対象は、朝焼け雲や夕焼け雲であって、異常フレアの検出は誤検出であると判定し、それ以外の場合を誤検出ではないと判定してもよい。あるいは、誤検出判定部341は、算出した平均値が所定の設定値(例えば-4)より小さければ、検出されたのは異常フレアであって誤検出ではないと判定し、それ以外の場合を誤検出と判定してもよい。
Therefore, the erroneous
形状による判定に加えて、色相による判定を行うことでより正確に異常フレアの誤検出を防ぐことができる。また、フレアと検出された全画素の色相の平均値を用いるので、全体として白っぽい(雲)か、濃い黄色(フレア)かによって雲かフレアかを判別することができる。なお、全画素の色相の平均値に基づいて判定することで、人が目視により雲かフレアかを判別する場合に近い判定が可能である。 In addition to determination based on shape, determination based on hue can more accurately prevent erroneous detection of abnormal flare. In addition, since the average value of the hues of all pixels detected as flare is used, it is possible to determine cloud or flare based on whether the image is whitish (cloud) or dark yellow (flare) as a whole. By making the determination based on the average value of the hues of all pixels, it is possible to make a determination similar to the case where a person visually determines whether it is a cloud or a flare.
3.経時的変化の特性に基づく誤検出の判定
また、誤検出判定部341は、異常フレアとして検出された画素群の経時的変化に基づいて誤検出の判定を行ってもよい。
図10は、本発明の第一実施形態における経時的変化の特性による誤検出判定処理を説明する図である。
図10(a)は、夕焼け雲を異常フレアとして検出した場合のフレアとして検出された画素数のフレア映像全体の画素数に占める割合の経時的な変化を示すグラフである。
図10(b)は、正しく異常フレアを検出した場合のフレアとして検出された画素数のフレア映像全体の画素数に占める割合の経時的な変化を示すグラフである。
図10(a)、図10(b)に示すように夕焼け雲の画素数の変動は小さく、フレアの単位時間当たりの画素数の変動は大きい。つまり、細かい時間間隔で観察したときに、フレアには、形状が揺らいだり、一瞬消えたりといった激しい挙動の変化がみられるのに対し、雲は一定の大きさ、形状を保つという経時的変化の特性がある。誤検出判定部341は、複数の映像に含まれるフレアの挙動を、当該映像に雲が含まれた場合の当該雲が示す挙動と比較して誤報の可能性を判定する。
3. Determination of erroneous detection based on temporal change characteristics The erroneous
FIG. 10 is a diagram illustrating erroneous detection determination processing based on characteristics of changes over time in the first embodiment of the present invention.
FIG. 10(a) is a graph showing temporal changes in the ratio of the number of pixels detected as flare to the number of pixels in the entire flare image when clouds at sunset are detected as abnormal flare.
FIG. 10(b) is a graph showing temporal changes in the ratio of the number of pixels detected as flare to the number of pixels in the entire flare image when abnormal flare is correctly detected.
As shown in FIGS. 10A and 10B, the variation in the number of pixels of the sunset cloud is small, and the variation of the number of pixels per unit time of the flare is large. In other words, when observed at small time intervals, flares show drastic changes in behavior, such as fluctuating shape and momentarily disappearing, whereas clouds maintain a constant size and shape, showing changes over time. have characteristics. The false
具体的には、誤検出判定部341は、異常フレア判定部34によって異常フレアが検出された所定時間ごと(例えば、数秒ごと~数分ごと)のフレア映像について、フレアに対応するRGB輝度値を有する画素数を算出する。次に誤検出判定部341は、算出した画素数の経時的変化を算出する。そして、算出した画素数の経時的変化が所定範囲より大きければ、誤検出判定部341は、検出されたのはフレアであって誤検出ではないと判定し、画素数の経時的変化が所定範囲内であれば、誤検出判定部341は、検出されたのは夕焼け雲などであって誤検出の可能性が高いと判定する。例えば、誤検出判定部341は、画素数の経時的変化が2回連続して閾値以上であれば、検出されたのはフレアであって誤検出ではないと判定する。つまり、時刻T1の画素数をP1、次の時刻T2の画素数をP2、さらに次の時刻T3の画素数をP3とした場合、|P1-P2|および|P2-P3|の値が閾値以上であれば、誤検出判定部341は、誤検出ではないと判定する。なお、判定の基準とする連続回数は2回に限定されず、任意であってよい。
また、画素数の経時的変化が所定範囲を超えることが連続して観測されなくてもよい。例えば、所定時間(例えば、2分)において画素数の経時的変化が所定範囲を超える回数が閾値以上となると、誤検出判定部341は、異常フレアの検出は誤検出ではないと判定してもよい。
なお、経時的変化の算出は以下のようにして行ってもよい。まず、誤検出判定部341は、所定時間のフレア画素数の標準偏差を算出し、算出した標準偏差を所定時間のフレア画素数の平均値で除算する規格化処理を行う。そして、除算した結果が、所定の閾値以上の場合、誤検出判定部341は、異常フレアの検出は誤検出ではないと判定し、閾値以下の場合、異常フレアの検出は誤検出であると判定してもよい。この規格化処理は、検出した対象が雲の場合、その雲が大きいと、変化率は小さくても変化量は大きくなる可能性があり、変化量を検出した対象の画素数で割って、変化量が対象全体に占める割合で判断することによって、精度良く雲か異常フレアかを判断するために行う。雲の場合、変化量が占める割合は、ごく一部の為、除算後の値は、例えば数パーセント以下となる。一方、異常フレアの場合、変化量がフレア全体に占める割合は大きなものとなる。なお、規格化処理において画素数の平均値で割るとしたが、例えば、所定時間における画素数の最大値や最小値、中央値などの他の代表値を用いて除算してもよい。
Specifically, the erroneous
Moreover, it is not necessary to continuously observe that the change in the number of pixels over time exceeds a predetermined range. For example, when the number of times the change in the number of pixels over time exceeds a predetermined range for a predetermined time period (for example, two minutes) is equal to or greater than a threshold value, the false
Note that the change over time may be calculated as follows. First, the erroneous
また、誤検出判定部341は、所定時間ごとのフレア映像について、フレアに対応する画素数の全画素数に占める割合を算出し、算出した割合の経時的変化に基づいて、異常フレア判定部34による異常フレアの検出が正しいか誤検出かを判定してもよい。
Further, the erroneous
このように異常フレアが検出された時刻を含む所定期間の映像を解析した結果が示すフレアの経時的変化の特性に基づいて、異常フレアと夕焼け雲や朝焼け雲を判別することができる。 In this way, abnormal flares, sunset clouds, and sunrise clouds can be discriminated based on the characteristics of the flare over time indicated by the results of analyzing the video for a predetermined period including the time when the abnormal flare was detected.
次に上記例示した3つの判定方法を組み合わせた誤報判定処理の例を示す。
図11は、本発明の第一実施形態における誤報判定処理の一例を示すフローチャートである。
誤検出判定部341に対して、上記の1~3の誤検出判定処理の実行の有無を設定することができるとする。例えば、監視員は、常に風が吹いている環境では、「1.形状に基づく誤検出の判定」を行わないように設定してもよいし、反対に、風の影響がなく、カメラ10の設置位置や方向、周囲の建物などの関係から朝焼け雲、夕焼け雲の影響があまりない環境の場合、「1.形状に基づく誤検出の判定」だけを行って他の判定処理を実行しないように設定してもよい。もちろん監視員は、「2.色相に基づく誤検出の判定」だけを行うよう設定してもよいし、「3.経時的変化の特性に基づく誤検出の判定」だけを行うよう設定してもよい。あるいは、1~3の全ての誤検出判定処理を実行するようにも設定できる。これらの設定は、所定の設定ファイルなどに設定登録され、誤検出判定部341は、この設定ファイルに登録された設定内容を参照して以下の誤検出判定処理を行う。なお、以下に示す1~3の処理順は便宜的なものであって、1~3の誤検出判定処理は任意の順番で行うことができる。
Next, an example of false alarm determination processing that combines the above-described three determination methods will be shown.
FIG. 11 is a flowchart showing an example of false alarm determination processing according to the first embodiment of the present invention.
It is assumed that execution/non-execution of the above 1 to 3 erroneous detection determination processes can be set for the erroneous
誤検出判定部341は、異常フレア判定部34が異常フレアを検出すると、誤報判定処理を開始する。
まず、誤検出判定部341は、設定ファイルを読み込んで1~3の何れの判定処理を実行するかについての設定情報を取得する。
次に、誤検出判定部341は、形状に基づく判定を行うか否かを判定する(ステップS1)。判定を行う場合(ステップS1;Yes)、誤検出判定部341は、上記の「1.形状に基づく誤検出の判定」の処理を行う(ステップS2)。例えば、誤検出判定部341は、フレア映像からフレアを示す画素を抽出して、バーナー部56を通過する垂直線を基準とする左右対称の程度(類似度)を算出する。左右対称とみなせる(類似度が閾値以上)の場合、誤検出判定部341は、誤検出ではないと判定する。左右対称ではない(類似度が閾値未満)の場合、誤検出判定部341は、誤検出の可能性が高いと判定する。誤検出判定部341は、誤検出の方法と判定結果を対応付けて記憶部37に記録する。
形状に基づく判定を行なわない場合(ステップS1;No)、ステップS3へ進む。
The false
First, the erroneous
Next, the erroneous
If the determination based on the shape is not performed (step S1; No), the process proceeds to step S3.
次に誤検出判定部341は、色相に基づく判定を行うか否かを判定する(ステップS3)。色相に基づく判定を行う場合(ステップS3;Yes)、誤検出判定部341は、上記の「2.色相に基づく誤検出の判定」の処理を行う(ステップS4)。例えば、誤検出判定部341は、フレア映像からフレアを示す画素を抽出して、色相の平均値を算出する。誤検出判定部341は、例えば、平均値が45°付近(例えば±1°)であれば、誤検出の可能性が高く、平均値が45°より所定の値(例えば4°)以上小さい値であれば、誤検出ではないと判定する。誤検出判定部341は、誤検出の方法と判定結果を対応付けて記憶部37に記録する。一方、色相に基づく判定を行なわない場合(ステップS3;No)、ステップS5へ進む。
Next, the erroneous
次に誤検出判定部341は、経時的変化の特性に基づく判定を行うか否かを判定する(ステップS5)。時間変化特性に基づく判定を行う場合(ステップS5;Yes)、誤検出判定部341は、上記の「3.経時的変化の特性に基づく誤検出の判定」の処理を行う(ステップS6)。例えば、誤検出判定部341は、異常フレア検出後の所定時間に撮影されたフレア映像を取得して、フレアに対応するRGB輝度値を有する画素数の推移を監視する。誤検出判定部341は、画素数の変動が所定範囲を超える場合には誤検出ではなく、画素数の変動があまり見られない場合には、誤検出の可能性が高いと判定する。誤検出判定部341は、誤検出の方法と判定結果を対応付けて記憶部37に記録する。一方、経時的変化の特性に基づく判定を行なわない場合(ステップS5;No)、ステップS7へ進む。
Next, the erroneous
次に誤検出判定部341は、異常フレア判定部34による異常フレアの検出が誤報か否かの最終的な判定を行う(ステップS7)。誤検出判定部341は、ステップS2、S4、S6で記憶部37に記録した判定結果に基づいて最終的な判定を行う。例えば、1~3の全ての方法で誤検出の判定を行った場合であって、1~3のそれぞれの処理で誤検出の可能性ありと判定された場合、誤検出判定部341は、異常フレアの検出は「誤報」と判定する。反対に1~3の全ての方法で、誤検出ではないと判定された場合、誤検出判定部341は、異常フレアの検出は、「誤報ではない」と判定する。
Next, the erroneous
また、例えば、1~3のうち1つの方法でのみ誤検出の判定を行う場合、誤検出判定部341は、その方法によって誤検出の可能性ありと判定された場合は「誤報」と判定し、誤検出ではないと判定された場合は「誤報ではない」と判定する。また、その1つの方法が、「1.形状に基づく誤検出の判定」であって、誤検出の可能性ありと判定された場合には、誤報ではないと判定しつつ、「誤報の可能性あり」との付記情報を判定結果に追加してもよい。
Further, for example, when the erroneous detection determination is performed by only one of the
また、1~3の方法による判定結果について、「1.形状に基づく誤検出の判定」によって誤検出の可能性ありと判定された場合は+1点、「2.色相に基づく誤検出の判定」によって誤検出の可能性ありと判定された場合は+2点、「3.経時的変化の特性に基づく誤検出の判定」によって誤検出の可能性ありと判定された場合は+3点といったスコアを与え、誤検出判定部341は、スコアの合計が所定の点数以上となる場合は「誤報」と判定し、そうでない場合には「誤報ではない」と判定してもよい。
Also, regarding the judgment results by
また、実際に異常フレアが発生した場合には対処を行う必要があるため、異常フレア検出の判定の否定は慎重に行うべきであると考えるとすると、例えば、1~3のうちの何れか1つの方法で誤検出ではないと判定された場合には、残りの方法で誤検出と判定されたとしても、誤検出判定部341は、異常フレア判定部34による異常フレアの検出を重んじて、「誤報ではない」と判定しつつ、「誤報の可能性あり」との付記情報を判定結果に追加してもよい。
In addition, when an abnormal flare actually occurs, it is necessary to take countermeasures. If it is determined that one method is not an erroneous detection, even if it is determined as an erroneous detection by the remaining methods, the erroneous
なお、図11のフローチャートでは、各誤検出判定処理について実行する、しないの設定を行うこととしたが、さらに時間帯を実行条件に加えてもよい。例えば、朝焼け雲や夕焼け雲が観測される季節ごとの時間帯(例えば、5:00~6:00、17:30~18:30)だけステップS1~ステップS7を実行するようにしてもよい。 In addition, in the flowchart of FIG. 11, setting is made as to whether or not to execute each erroneous detection determination process, but a time period may be added to the execution conditions. For example, steps S1 to S7 may be executed only during the time periods of each season when sunrise clouds and sunset clouds are observed (for example, 5:00 to 6:00 and 17:30 to 18:30).
(監視処理の流れ)
次に監視装置30における処理の流れについて説明する。
図12は、本発明の一実施形態における監視処理の一例を示すフローチャートである。カメラ10は、フレアスタックのバーナー部周辺の映像を継続的に撮影しており、その映像を映像取得装置15へ出力している。また、監視装置30では、映像取得部31が映像分配装置20を介して、フレア映像を取得する。
(Flow of monitoring process)
Next, the flow of processing in the
FIG. 12 is a flow chart showing an example of monitoring processing in one embodiment of the present invention. The
まず、監視員が、フレア映像50における正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54の位置関係を設定する(ステップS11)。例えば、監視員は、バーナー部と正常フレア領域51の位置関係を規定する情報(例えば、正常フレア領域51の各辺の長さや、バーナー部の所定位置から各辺の距離など)を監視装置30へ入力する。あるいは、監視装置30のディスプレイに表示された図3、図4に例示するフレア映像50の画像に対して、監視員が直接、正常フレア領域51の範囲を指定するような操作(例えば、画像上、正常フレア領域51を示す矩形の枠をマウス等の入力手段を用いて指定する等)を行って位置関係の設定を行ってもよい。他の異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54についても同様である。設定情報取得部32は、これらの情報を取得し、記憶部37に記録する。
First, the observer sets the positional relationship of the
次に映像解析部33が、記憶部37に記録された正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54の位置関係を規定する情報に基づいて、フレア映像50に対して各監視用エリア(正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54)を設定する(ステップS12)。映像解析部33は、フレア映像50におけるバーナー部56の位置をパターン認識処理により認識し、バーナー部56の所定位置を基準点として設定する。具体的には、まず、映像解析部33は、基準点と各監視用エリアとの位置関係を算出し、正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54の各エリアを設定する。そして、出力制御部38は、カメラ10が撮影したフレア映像50に正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54それぞれの境界線を重ねた画像を所定の位置に表示した図4で例示したような監視画面60の画像を生成し、ディスプレイに表示する。
Next, the
次に監視員は、図4で例示した監視画面60の各設定情報を入力する。設定情報取得部は、入力された各設定情報を記憶部37に記録する。映像解析部33が、記憶部37に記録された各設定情報を、フレア映像50の解析に用いるしきい値として設定する(ステップS13)。次に監視員は、監視を開始する(ステップS14)。まず、映像解析部33は、フレア映像50のバーナー部を認識し、必要に応じて基準点や各監視用エリア(正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54)を再設定する(ステップS15)。この処理は、監視員の操作によりカメラ10の撮影方向が変更され、その後、再度、フレアスタックの方向へ調整されたり、何らかの外的要因によってカメラ10の撮影方向がずれたりすることがある。その場合、各監視用エリアは、前回の基準点に対し設定されたものなので、現在の基準点との間では適切な位置関係にない可能性がある。ステップS15の処理は、それを是正し、カメラ10が撮影するフレア映像50における監視エリアの範囲を調整する目的で行う。
Next, the monitoring staff inputs each setting information of the
次に映像解析部33は、フレア映像50について解析処理を行う(ステップS16)。例えば、映像解析部33は、正常フレア領域51におけるフレア55が映った画素を、設定情報入力欄63c~63eに入力されたしきい値(例えば、赤輝度しきい値:243、緑輝度しきい値:152、輝度幅:30)に基づいて検出する。映像解析部33は、正常フレア領域51におけるフレア55が映った画素数(フレア画素数(正常))を失火判定部35へ出力する。
また、映像解析部33は、異常フレア領域52におけるフレアが映った画素を、同様のしきい値に基づいて検出する。映像解析部33は、異常フレア領域52におけるフレアが映った画素数(フレア画素数(異常))を異常フレア判定部34へ出力する。
なお、図4で例示した監視画面60では、赤輝度値と緑輝度値を設定する場合を例示したが、映像解析部33は、正常フレア領域51や異常フレア領域52におけるフレアが映った画素の検出にさらに青輝度値を加えて検出してもよい。また、監視画面60には、青輝度値を設定する入力欄を設けてもよい。
Next, the
Further, the
Although the
また、映像解析部33は、背景領域54における複数の画素について、RGB画像をグレースケール化して白黒画像へ変換し、変換後の白黒画像における白黒輝度値の代表値(複数画素の輝度値の平均値や中央値など)を算出する。映像解析部33は、算出した白黒輝度値(256階調)の代表値から、設定情報入力欄63fに入力された値(例えば、100)を減算して黒煙と判定するための画素値のしきい値を算出する。映像解析部33は、黒煙検出領域53における全画素を、RGB画像から白黒画像へ変換する。映像解析部33は、変換後の白黒画像における黒煙検出領域53の全画素の白黒輝度値を、黒煙判定用のしきい値と比較する。映像解析部33は、黒煙判定用のしきい値より小さな輝度値を有する画素数を算出して、この画素数(黒煙画素数)を黒煙判定部36へ出力する。
In addition, the
また、フレア55の検出について、映像解析部33は以下のように処理してもよい。つまり、監視員により設定されたRGB輝度値の閾値や輝度幅を用いるのではなく、正常フレア領域51の画素に基づいて、フレア55の輝度値を設定する。例えば、映像解析部33は、基準点から所定の位置関係にある画素(通常の運転状態でフレアが映っている確率が最も高い部分の画素)を、フレア55が映った画像の一部であるとみなし、当該画素のRGB輝度値を算出してフレア55のしきい値として設定してもよい。映像解析部33は、算出したRGB輝度値に任意の輝度幅を設定して、正常フレア領域51におけるフレア画素数(正常)、異常フレア領域52におけるフレア画素数(異常)を算出する。
Further, the
次に異常フレア判定部34が、フレア画素数(異常)が異常フレア判定用の閾値以上か否かを判定する(ステップS17)。異常フレア判定用の閾値とは、異常フレア領域52に含まれる全画素数に設定情報入力欄63aに入力された割合を乗じた値である。例えば、全画素数が100個で、設定情報入力欄63aに20(%)と入力された場合、異常フレア判定部34は、映像解析部33から取得したフレア画素数(異常)が20個以上かどうかを判定する。異常フレア判定用の閾値以上の場合(ステップS17;Yes)、異常フレア判定部34は、異常フレア(フレア55が大きい)との判定結果を、誤検出判定部341へ出力する。誤検出判定部341は、図11を参照して説明した誤報判定処理を行う(ステップS171)。誤検出判定部341は、誤報判定処理の処理結果を異常フレア判定部34へ出力する。誤検出判定部341による判定結果が誤報の場合(ステップS172;Yes)、異常フレア判定部34は、フレアは正常であると判定し、この判定結果を出力制御部38に出力する。そして、ステップS19の処理に進む。
Next, the abnormal
誤検出判定部341による判定結果が誤報ではない場合(ステップS172;No)、異常フレア判定部34は、異常フレアと判定する(ステップS18)。異常フレア判定部34は、異常フレアが発生しているとの判定結果を出力制御部38へ出力する。なお、誤検出判定部341による判定結果が誤報ではないが、「誤報の可能性あり」との付記情報が加えられている場合、異常フレア判定部34は、異常フレアが発生しているとの判定結果とともに「誤報の可能性あり」の付記情報を出力制御部38へ出力する。
If the determination result by the false
異常フレア領域52に含まれるフレア画素数(異常)が異常フレア判定用の閾値未満の場合(ステップS17;No)、異常フレア判定部34がフレアは正常であると判定し、この判定結果を出力制御部38に出力する。そして、失火判定部35が、フレア画素数(正常)が失火判定用のしきい値以下か否かを判定する(ステップS19)。失火判定用のしきい値とは、例えば、0である。この場合、失火判定部35は、正常フレア領域にフレアとみなせるRGB輝度値を有する画素の有無を判定する。フレア画素数(正常)が失火判定用の閾値以下の場合(ステップS19;Yes)、失火判定部35は、フレア55は失火したと判定する(ステップS20)。失火判定部35は、フレア55が失火したとの判定結果を出力制御部38へ出力する。なお、失火判定用のしきい値は予め記憶部37に記録されている。
If the number of flare pixels (abnormal) included in the
なお、失火判定部35は、映像解析部33から取得したフレア画素数(正常)が失火判定用のしきい値以下の状態が所定の時間継続すると、あるいは、所定の回数以上連続して失火判定用のしきい値以下のフレア画素数(正常)を映像解析部33から取得すると、失火が生じたと判定してもよい。
Note that the
正常フレア領域51に含まれるフレア画素数(正常)が失火判定用の閾値を上回る場合(ステップS19;No)、失火判定部35は、失火が生じていないと判定し、この判定結果を出力制御部38に出力する。そして、黒煙判定部36は、黒煙画素数が黒煙発生判定用のしきい値以上か否かを判定する(ステップS21)。黒煙発生判定用のしきい値とは、黒煙検出領域53に含まれる全画素数に設定情報入力欄63bに入力された割合を乗じた値である。例えば、全画素数が100個で、設定情報入力欄63bに5(%)と入力された場合、黒煙判定部36は、映像解析部33から取得した黒煙画素数が5個以上かどうかを判定する。黒煙発生判定用のしきい値以上の場合(ステップS21;Yes)、黒煙判定部36は、黒煙が発生したと判定する(ステップS22)。黒煙判定部36は、黒煙が発生しているとの判定結果を出力制御部38へ出力する。
When the number of flare pixels (normal) included in the
黒煙検出領域53に含まれる黒煙画素数が黒煙発生判定用の閾値未満の場合(ステップS21;No)、黒煙判定部36が、黒煙が発生していないと判定し(ステップS23)、この判定結果を出力制御部38に出力する。
When the number of black smoke pixels included in the black
次に出力制御部38が、各判定処理に基づく判定結果を監視画面60に反映させる。例えば、ステップS17およびステップS19およびステップS21の判定でNoの場合、出力制御部38は、文字データ「正常」を監視画面60の結果表示欄61に設定する。また、ステップS18で異常フレアと判定された場合、出力制御部38は、例えば、文字データ「フレア異常」を監視画面60の結果表示欄61に設定する。また、ステップS171で誤報ではないが、誤報の可能性ありと判定された場合、出力制御部38は、例えば、文字データ「フレア異常(誤報の可能性あり)」を監視画面60の結果表示欄61に設定する。また、ステップS20で失火と判定された場合、出力制御部38は、例えば、文字データ「失火」を監視画面60の結果表示欄61に設定する。また、ステップS22で黒煙発生と判定された場合、出力制御部38は、例えば、文字データ「黒煙発生」を監視画面60の結果表示欄61に設定する。なお、ステップS18で異常フレアと判定され、さらにステップS22で黒煙発生と判定された場合、出力制御部38は、例えば、文字データ「フレア異常および黒煙発生」あるいは「フレア異常(誤報の可能性あり)および黒煙発生」を監視画面60の結果表示欄61に設定する。
Next, the
また、出力制御部38は、正常フレア領域51においてフレア55が映った画素の赤輝度値をフレア輝度表示欄62a、緑輝度値をフレア輝度表示欄62bに表示する。これらの値は、例えば、映像解析部33がステップS19の判定用に算出したものを用いる。
出力制御部38は、上記の値を設定した監視画面60の画像を生成し、ディスプレイに表示する(ステップS24)。フレア55の監視を継続する場合(ステップS25;No)、ステップS15以降の処理を繰り返し、フレア55の監視を終了する場合(ステップS25;Yes)、一連の処理を終了する。なお、「フレア異常」、「失火」、「黒煙発生」等と判定されたとき、その時の時刻とフレア映像を、ログとして記憶部37に記録するようにしてもよい。
Further, the
The
なお、異常フレア領域52を、正常フレア領域51を含むように設定した場合、映像解析部33は、ステップS16の処理で、異常フレア領域52におけるフレアが映った領域の画素数から正常フレア領域51におけるフレアが映った領域の画素数を減算した値を、フレア画素数(異常)として、異常フレア判定部34へ出力してもよい。あるいは、異常フレア判定用のしきい値を大きな値に設定してもよい。
また、黒煙検出領域53を、異常フレア領域52を含むように設定した場合、映像解析部33は、ステップS16の処理で、黒煙検出領域53における黒煙が映った領域の画素数から異常フレア領域52における黒煙が映った領域の画素数を減算した値を、黒煙画素数として、黒煙判定部36へ出力してもよい。同様に、黒煙検出領域53を、異常フレア領域52および正常フレア領域51を含むように設定した場合、映像解析部33は、ステップS16の処理で、黒煙検出領域53における黒煙が映った領域の画素数から異常フレア領域52または正常フレア領域51における黒煙が映った領域の画素数を減算した値を、黒煙画素数として、黒煙判定部36へ出力してもよい。あるいは、黒煙判定用のしきい値を大きな値に設定してもよい。
Note that when the
Further, when the black
一般にフレアスタックでは、フレアの映像を撮影し、監視を行っている。本実施形態の監視システム1によれば、そのフレア映像を監視装置30に入力するだけで、1つのシステムでフレアの異常、失火、黒煙の発生を検出することができる。また、図1に示す監視システム1に示すようにフレア映像を監視用モニター25に表示させて従来通りの監視を行いつつ、監視装置30が通知する「正常」、「フレア異常」、「フレア異常(誤報の可能性あり)」、「失火」、「黒煙発生」などの検出結果を参照することができる。また、監視員は、余剰ガスの性質やフレアスタックの設置環境などに応じて、フレア異常等の判定基準となる、正常フレア領域51、異常フレア領域52、黒煙検出領域53、背景領域54の範囲や、フレアに対応する輝度値などを任意に設定することができるので、どのような設備にも適用することができる。
なお、一度、異常フレアと判定され、その後誤報と判定され、採取的に正常となった場合、出力制御部38は、例えば、「正常(フレア類似雲検出)」などの文字データを監視画面60の結果表示欄61に設定してもよい。
In general, the flare stack shoots images of flares and monitors them. According to the
It should be noted that once it is determined to be an abnormal flare, then to be determined to be a false alarm, and then to be normal in terms of sampling, the
また、フレアスタックの後方に夕焼け雲や朝焼け雲が掛かった場合、それらの雲を異常フレアと誤検出してしまう可能性があるが、本実施形態の監視システム1によれば、夕焼け雲などとの混同を防ぎ、精度よく早期に異常フレアを検出することができる。あるいは、誤検出の可能性がある場合には、誤検出の可能性ありとの通知を監視員に行うことができるので、監視員は、誤検出の可能性を認識しつつ、異常フレアへの対処を行うことができる。 Also, if sunset clouds or sunrise clouds hang behind the flare stack, these clouds may be erroneously detected as abnormal flares. It is possible to prevent confusion between the two and detect an abnormal flare at an early stage with high accuracy. Alternatively, if there is a possibility of false detection, it is possible to notify the observer of the possibility of false detection. You can take action.
<第二実施形態>
以下、本発明の第二実施形態による監視装置30aついて図13~図14を参照して説明する。
第二実施形態に係る監視装置30aは、第一実施形態の処理で異常フレアか否か、誤検出か否かを判定した結果の画像を学習して、正常フレアの画像か、異常フレアの画像か、異常フレアと誤検出される画像かを判別する学習済みモデルを構築する機能を有している。また、構築された学習済み画像を用いて、映像取得部31が取得したフレア映像に含まれるフレアが、上記の3つのうちの何れであるかを判定する機能を有している。
以下、本発明の第二実施形態に係る構成のうち、本発明の第一実施形態と同じ構成、処理には同じ符号を付し、それらの説明を省略する。
<Second embodiment>
A
The
Hereinafter, among the configurations according to the second embodiment of the present invention, the same configurations and processes as those of the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図13は、本発明の第二実施形態における監視装置の一例を示す機能ブロック図である。
第二実施形態に係る監視装置30aは、異常フレア判定部34に代えて異常フレア判定部34aを備えている。異常フレア判定部34aは、第一実施形態の異常フレア判定部34の機能に加え、学習済みモデルに基づいて、正常フレア、異常フレアを判別する機能を備えている。また、監視装置30aは、学習部39を備えている。次にこれらの機能について、図14を参照して説明する。
FIG. 13 is a functional block diagram showing an example of a monitoring device according to the second embodiment of the invention.
A
図14は、本発明の第二実施形態における監視処理を説明する図である。
まず、図14の上段の図を参照して学習部39の機能を説明する。学習部39は、図12のフローチャートの処理により、「正常」、「フレア異常」、「誤報」と判定されたときの映像に、それぞれ「正常」、「異常」、「誤報」又は「類似」といったラベルを付した学習データを記憶部37へ蓄積していく。なお、このラベルについては、図12の処理後、監視員が、実際に「正常」、「フレア異常」、「誤報」を確認してから付してもよい。次に監視員が、学習を行うよう監視装置30aに指示操作を行う。すると、学習部39は、記憶部37に蓄積した学習データを読み出して、深層学習を行って「正常」、「異常」、「誤報」の各画像を識別する学習済みモデル(例えば、多層のニューラルネットワーク)を構築する。
FIG. 14 is a diagram illustrating monitoring processing in the second embodiment of the present invention.
First, the function of the
次に異常フレア判定部34aの機能について、図14の下段の図を参照して説明する。異常フレア判定部34aは、監視対象のフレア映像を学習済みモデルに入力して、「正常」、「異常」、「誤報」を判別する。異常フレア判定部34aは、図12のステップS17の処理の代わりに学習済みモデルによる判別結果に基づいて異常フレアの検出処理を行ってもよい。例えば、学習済みモデルの判別結果が、「正常」または「誤報」の場合、ステップS17で「NO」の判定された場合と同様にステップS19以降の処理を行う。また、学習済みモデルの判別結果が、「異常」の場合、ステップS18以降の処理を行う。
あるいは、学習済みモデルの判別結果が、「正常」の場合はステップS19以降の処理へ進み、学習済みモデルの判別結果が、「異常」または「誤報」の場合、ステップS171以降の処理を行うようにしてもよい。
または、学習済みモデルによる判定と、図12のフローチャートで説明した各判定処理を共に行うようにしてもよい。例えば、異常フレア判定部34aは、ステップS17の判定を行いつつ、学習済みモデルによる判別を行う。そして、ステップS17の処理でYESと判定されるか、又は、学習済みモデルによって「異常」または「誤報」と判別された場合、ステップS171以降の処理を行うようにしてもよい。
また、このような処理を行いつつ、学習データをさらに蓄積し、学習部39が、所定のタイミングで学習済みモデルを再構築してもよい。これにより、学習済みモデルの精度を向上させることができる。
Next, the function of the abnormal
Alternatively, if the discrimination result of the learned model is "normal", the process proceeds to step S19 and thereafter, and if the discrimination result of the learned model is "abnormal" or "false alarm", the process from step S171 is performed. can be
Alternatively, the determination by the trained model and each determination process described in the flowchart of FIG. 12 may be performed together. For example, the abnormal
Further, while performing such processing, the learning data may be further accumulated, and the
本実施形態によれば、学習済みモデルによって異常フレアと異常フレアに類似する画像を判別することができる。これにより、異常フレアの誤検出を防ぎ、精度よく異常フレアを検出することができる。
なお、失火や黒煙発生の画像を学習して、失火や黒煙発生の判別を行うことができる学習済みモデルを構築してもよい。
According to this embodiment, an abnormal flare and an image similar to an abnormal flare can be discriminated by a trained model. As a result, erroneous detection of abnormal flare can be prevented, and abnormal flare can be detected with high accuracy.
It is also possible to build a trained model that can determine misfires and black smoke by learning images of misfires and black smoke.
監視装置30における各処理の過程は、例えば監視装置30が有するCPU等がプログラムを実行することによって実現できる。監視装置30によって実行されるプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録され、この記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することによって実現してもよい。なお、監視装置30は、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、監視装置30に内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Each process in the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
なお、RGB輝度値とは、RGB色空間における赤(R)、緑(G)、青(B)の輝度値(0~255)の組み合わせで表される値のことである、白黒輝度値とは、0(黒)~255(白)の256階調で表される値のことである。
In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with well-known components without departing from the scope of the present invention. Moreover, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
Note that the RGB luminance value is a value represented by a combination of red (R), green (G), and blue (B) luminance values (0 to 255) in the RGB color space. is a value represented by 256 gradations from 0 (black) to 255 (white).
1・・・監視システム
10・・・カメラ
15・・・映像取得装置
20・・・映像分配装置
25・・・監視用モニター
30・・・監視装置
31・・・映像取得部
32・・・設定情報取得部
33・・・映像解析部
34、34a・・・異常フレア判定部
341、341a・・・誤検出判定部
35・・・失火判定部
36・・・黒煙判定部
37・・・記憶部
38・・・出力制御部
39・・・学習部
50・・・フレア映像
51・・・正常フレア領域
52・・・異常フレア領域
53・・・黒煙検出領域
54・・・背景領域
60・・・監視画面
61・・・結果表示欄
62a、62b・・・フレア輝度表示欄
63a~63f・・・設定情報入力欄
64・・・登録ボタン
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、
を備え、
前記誤検出判定部は、複数の前記映像において前記フレアに対応する画素数の単位時間あたりの変動を示す値を前記画素数で除算した規格化処理後の値が所定の閾値より大きい場合、前記異常フレアの検出は、誤検出ではないと判定する、
監視装置。 an image acquisition unit that acquires an image;
an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner unit that emits the flare;
an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region;
an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing temporal changes in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
with
The erroneous detection determination unit divides a value indicating variation per unit time in the number of pixels corresponding to the flare in the plurality of images by the number of pixels after normalization, and if the normalized value is larger than a predetermined threshold, Abnormal flare detection is judged not to be false detection,
surveillance equipment.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner unit that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing temporal changes in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を備え、with
前記誤検出判定部は、複数の前記映像において前記フレアに対応する画素数の単位時間あたりの変動を示す値を前記画素数で除算した規格化処理後の値が所定の閾値以下の場合、前記異常フレアの検出は、誤検出の可能性があると判定する、The erroneous detection determination unit determines, if a normalized value obtained by dividing a value indicating variation per unit time in the number of pixels corresponding to the flare in the plurality of images by the number of pixels is equal to or less than a predetermined threshold, Abnormal flare detection is judged to have the possibility of false detection,
監視装置。surveillance equipment.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner unit that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing temporal changes in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を備え、with
前記誤検出判定部は、複数の前記映像に含まれる前記フレアの挙動を、前記映像に雲が含まれる場合に当該雲が示す挙動と比較して誤検出の可能性を判定する、The false detection determination unit compares the behavior of the flare included in the plurality of images with the behavior of the cloud when the image includes the cloud, and determines the possibility of false detection.
監視装置。surveillance equipment.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner unit that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing temporal changes in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を備え、with
前記誤検出判定部は、前記異常フレアが検出された前記映像に含まれる前記フレアの形状の左右対称の程度に基づいて誤検出の可能性を判定する、The erroneous detection determination unit determines the possibility of erroneous detection based on the degree of left-right symmetry of the shape of the flare included in the image in which the abnormal flare is detected.
監視装置。surveillance equipment.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する映像解析部と、an image analysis unit that analyzes the image and recognizes a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner unit that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する異常フレア判定部と、an abnormal flare determination unit that detects an abnormal flare based on the size of the flare that occupies the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する誤検出判定部と、an erroneous detection determination unit that determines the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing temporal changes in the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を備え、with
前記映像解析部は、前記映像における前記フレアに対応するRGB輝度値と前記RGB輝度値の範囲を示す設定情報に基づいて、前記異常フレア領域において、前記フレアが映った領域の画素数を算出し、The video analysis unit calculates the number of pixels in the region in which the flare appears in the abnormal flare region based on setting information indicating RGB luminance values corresponding to the flare in the video and the range of the RGB luminance values. ,
前記異常フレア判定部は、前記画素数が所定の閾値以上となると前記異常フレアと判定する、The abnormal flare determination unit determines the abnormal flare when the number of pixels exceeds a predetermined threshold.
監視装置。surveillance equipment.
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の監視装置。 The erroneous detection determination unit determines the possibility of erroneous detection based on the extent to which the hue of the flare included in the image in which the abnormal flare is detected deviates from a predetermined reference hue.
A monitoring device according to any one of claims 1 to 5 .
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の監視装置。 The erroneous detection determination unit determines the possibility of erroneous detection based on a trained model constructed by learning the video when the abnormal flare is erroneously detected.
A monitoring device according to any one of claims 1 to 6 .
前記映像を取得する請求項1から請求項7の何れか1項に記載の監視装置と、
を備える監視システム。 an imaging device for capturing an image around the flare emitting portion of the flare stack;
a monitoring device according to any one of claims 1 to 7 , which acquires the video;
surveillance system.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、
を有し、
前記誤検出の可能性を判定する工程では、複数の前記映像において前記フレアに対応する画素数の単位時間あたりの変動を示す値を前記画素数で除算した規格化処理後の値が所定の閾値より大きい場合、前記異常フレアの検出は、誤検出ではないと判定する、
監視方法。 obtaining an image;
a step of analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner portion that emits the flare;
detecting an abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region;
determining the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the temporal change of the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
has
In the step of determining the possibility of erroneous detection, a standardized value obtained by dividing a value indicating a change per unit time in the number of pixels corresponding to the flare in the plurality of images by the number of pixels is a predetermined threshold value. If it is larger, determining that the abnormal flare detection is not a false detection;
Monitoring method.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、a step of analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner portion that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、detecting an abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、determining the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the temporal change of the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を有し、has
前記誤検出の可能性を判定する工程では、複数の前記映像に含まれる前記フレアの挙動を、前記映像に雲が含まれる場合に当該雲が示す挙動と比較して誤検出の可能性を判定する、In the step of determining the possibility of erroneous detection, the behavior of the flare included in the plurality of images is compared with the behavior of clouds when the images include clouds to determine the possibility of erroneous detection. do,
監視方法。Monitoring method.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、a step of analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner portion that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、detecting an abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、determining the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the temporal change of the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を有し、has
前記誤検出の可能性を判定する工程では、前記異常フレアが検出された前記映像に含まれる前記フレアの形状の左右対称の程度に基づいて誤検出の可能性を判定する、In the step of determining the possibility of erroneous detection, the possibility of erroneous detection is determined based on the degree of symmetry of the shape of the flare included in the image in which the abnormal flare is detected.
監視方法。Monitoring method.
前記映像を解析し、フレアを放出するバーナー部を基準として設定された所定の異常フレア領域を認識する工程と、a step of analyzing the image and recognizing a predetermined abnormal flare area set with reference to the burner portion that emits the flare;
前記異常フレア領域に占める前記フレアの大きさに基づいて、異常フレアを検出する工程と、detecting an abnormal flare based on the size of the flare occupying the abnormal flare region;
所定期間に取得された複数の前記映像に基づいて前記異常フレアの時間的変化を解析することにより、前記異常フレアの誤検出の可能性を判定する工程と、determining the possibility of erroneous detection of the abnormal flare by analyzing the temporal change of the abnormal flare based on the plurality of images acquired during a predetermined period;
を有し、has
前記異常フレア領域を認識する工程では、前記映像における前記フレアに対応するRGB輝度値と前記RGB輝度値の範囲を示す設定情報に基づいて、前記異常フレア領域において、前記フレアが映った領域の画素数を算出し、In the step of recognizing the abnormal flare region, pixels in the region where the flare appears in the abnormal flare region based on setting information indicating RGB luminance values corresponding to the flare in the image and a range of the RGB luminance values. calculate the number,
前記異常フレアを検出する工程では、前記画素数が所定の閾値以上となると前記異常フレアと判定する、In the step of detecting the abnormal flare, the abnormal flare is determined when the number of pixels exceeds a predetermined threshold.
監視方法。Monitoring method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019059416A JP7294848B2 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Monitoring device, monitoring system and monitoring method |
JP2023093985A JP2023116618A (en) | 2019-03-26 | 2023-06-07 | Monitoring device, monitoring system, and monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019059416A JP7294848B2 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Monitoring device, monitoring system and monitoring method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023093985A Division JP2023116618A (en) | 2019-03-26 | 2023-06-07 | Monitoring device, monitoring system, and monitoring method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020160795A JP2020160795A (en) | 2020-10-01 |
JP7294848B2 true JP7294848B2 (en) | 2023-06-20 |
Family
ID=72643485
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019059416A Active JP7294848B2 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Monitoring device, monitoring system and monitoring method |
JP2023093985A Pending JP2023116618A (en) | 2019-03-26 | 2023-06-07 | Monitoring device, monitoring system, and monitoring method |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023093985A Pending JP2023116618A (en) | 2019-03-26 | 2023-06-07 | Monitoring device, monitoring system, and monitoring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7294848B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000268270A (en) | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Method and device for detecting fire by image processing |
JP2006079372A (en) | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | Apparatus and method for detecting light emitter, and program |
JP2006268200A (en) | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Nagasaki Univ | Flame/gas smoke detecting system, and flame/gas smoke detecting method |
JP2008199173A (en) | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Ikegami Tsushinki Co Ltd | Pilot flame monitoring method and its apparatus |
JP2018101416A (en) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | ホーチキ株式会社 | Fire monitoring system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8138927B2 (en) * | 2007-03-22 | 2012-03-20 | Honeywell International Inc. | Flare characterization and control system |
-
2019
- 2019-03-26 JP JP2019059416A patent/JP7294848B2/en active Active
-
2023
- 2023-06-07 JP JP2023093985A patent/JP2023116618A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000268270A (en) | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Method and device for detecting fire by image processing |
JP2006079372A (en) | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | Apparatus and method for detecting light emitter, and program |
JP2006268200A (en) | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Nagasaki Univ | Flame/gas smoke detecting system, and flame/gas smoke detecting method |
JP2008199173A (en) | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Ikegami Tsushinki Co Ltd | Pilot flame monitoring method and its apparatus |
JP2018101416A (en) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | ホーチキ株式会社 | Fire monitoring system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023116618A (en) | 2023-08-22 |
JP2020160795A (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6966970B2 (en) | Monitoring equipment, monitoring system and monitoring method | |
KR102045871B1 (en) | System For Detecting Fire Based on Artificial Intelligence And Method For Detecting Fire Based on Artificial Intelligence | |
US20190003919A1 (en) | Image processing device for gas detection, image processing method for gas detection, image processing program for gas detection, computer-readable recording medium having image processing program for gas detection recorded thereon, and gas detection system | |
US8538063B2 (en) | System and method for ensuring the performance of a video-based fire detection system | |
KR101998639B1 (en) | Intelligent system for ignition point surveillance using composite image of thermal camera and color camera | |
KR102407327B1 (en) | Apparatus for Monitoring Fire And System having the same | |
KR101906900B1 (en) | Fire detection system using thermovision camera | |
KR100862409B1 (en) | The fire detection method using video image | |
JP7395684B2 (en) | Smoke detection device and smoke identification method | |
JP5321615B2 (en) | Water level detection device, water level detection system, and water level detection method | |
JP2010003177A (en) | Image processor | |
KR101196678B1 (en) | Real-time fire detection device and method | |
KR101693959B1 (en) | Fire detection System and Method using Features of Spatio-temporal Video Blocks | |
JP3486229B2 (en) | Image change detection device | |
Celik et al. | Computer vision based fire detection in color images | |
KR101270718B1 (en) | Video processing apparatus and method for detecting fire from video | |
KR101044903B1 (en) | Fire detecting method using hidden markov models in video surveillance and monitoring system | |
KR101938120B1 (en) | Thermal imaging apparatus and method for providing thermal imaging analysis information | |
JP7294848B2 (en) | Monitoring device, monitoring system and monitoring method | |
JP7257212B2 (en) | Monitoring device, monitoring system and monitoring method | |
KR20140109671A (en) | Flame dete ction method based on gray imaging signal of a cameras | |
JP3625442B2 (en) | Object detection method, object detection apparatus, and object detection program | |
JP5710230B2 (en) | Monitoring system and monitoring method | |
KR102516172B1 (en) | System, Method for Extracting Color of Foreground and Computer Readable Record Medium Thereof | |
JP2015108924A (en) | Flame detector and flame detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230322 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230608 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7294848 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |