JP2000193510A - タンク内液面レベル測定方法及び装置 - Google Patents
タンク内液面レベル測定方法及び装置Info
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- JP2000193510A JP2000193510A JP37348998A JP37348998A JP2000193510A JP 2000193510 A JP2000193510 A JP 2000193510A JP 37348998 A JP37348998 A JP 37348998A JP 37348998 A JP37348998 A JP 37348998A JP 2000193510 A JP2000193510 A JP 2000193510A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、タンク内に貯留された液体の液面
レベル測定に関する。 【解決手段】 液体の最大貯留時の液面よりも上部に一
つ以上ののぞき窓を有するタンクに貯留された液面のレ
ベル測定を行うに際し、該のぞき窓のいずれかを介して
タンク内の液面に向けて光ビームを投光し、該のぞき窓
のいずれかを介して投光された光ビームの液面での反射
点をカメラで撮像し、該カメラで撮像した画像を処理
し、撮像した反射点の画像上の位置から液面レベルを測
定する。
レベル測定に関する。 【解決手段】 液体の最大貯留時の液面よりも上部に一
つ以上ののぞき窓を有するタンクに貯留された液面のレ
ベル測定を行うに際し、該のぞき窓のいずれかを介して
タンク内の液面に向けて光ビームを投光し、該のぞき窓
のいずれかを介して投光された光ビームの液面での反射
点をカメラで撮像し、該カメラで撮像した画像を処理
し、撮像した反射点の画像上の位置から液面レベルを測
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンク内に貯留さ
れた液体の液面レベル測定、および、発泡性液体の発泡
して形成されたフォーミング面のプロフィール測定に関
する。なお、ここでは、液体を貯留する容器全般をタン
クと呼ぶものとする。
れた液体の液面レベル測定、および、発泡性液体の発泡
して形成されたフォーミング面のプロフィール測定に関
する。なお、ここでは、液体を貯留する容器全般をタン
クと呼ぶものとする。
【０００２】
【従来の技術】タンク内液面のレベルを測定する方法と
して、例えば、特開平7-333039号公報に開示された画像
処理を応用する方法が知られている。特開平7-333039号
公報は、あらかじめタンク側面の側壁に付した目印（傾
斜した直線）をカメラで撮像し、その撮像した画像にお
いて液面の上面とその直線との交点座標を求めると共に
液面の表面状況を画像解析し、液面と側壁との境界位置
を推定することで、まず画像上の液面レベルを求め、そ
の液面レベルの位置を画像座標系から実際の空間座標系
に変換することで実際の液面レベルを求めるものであ
る。
して、例えば、特開平7-333039号公報に開示された画像
処理を応用する方法が知られている。特開平7-333039号
公報は、あらかじめタンク側面の側壁に付した目印（傾
斜した直線）をカメラで撮像し、その撮像した画像にお
いて液面の上面とその直線との交点座標を求めると共に
液面の表面状況を画像解析し、液面と側壁との境界位置
を推定することで、まず画像上の液面レベルを求め、そ
の液面レベルの位置を画像座標系から実際の空間座標系
に変換することで実際の液面レベルを求めるものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平7-333039号の方法では、タンク内にあらかじめ目
印を付けておくことが必要である。そのため、既設タン
クに適用するには、タンクに目印を後付することが必要
となり、簡単に適用することは困難である。更に、タン
ク内が汚れてきて、汚れの箇所と目印箇所が重なってし
まった場合、せっかく付けた目印が汚れに隠れて見えな
くなってしまい、その結果、測定ができなくなる場合も
ある。
特開平7-333039号の方法では、タンク内にあらかじめ目
印を付けておくことが必要である。そのため、既設タン
クに適用するには、タンクに目印を後付することが必要
となり、簡単に適用することは困難である。更に、タン
ク内が汚れてきて、汚れの箇所と目印箇所が重なってし
まった場合、せっかく付けた目印が汚れに隠れて見えな
くなってしまい、その結果、測定ができなくなる場合も
ある。
【０００４】また、タンクに貯留する液体が発泡性の場
合、発泡により形成されたフォーミング面は盛り上がっ
た形状となって平面状ではなくなることから、そもそも
上記のように側面に設けた目印で測定することはできな
い。本発明は、のぞき窓を有するタンクであれば、既設
タンクであっても簡単に適用することのできる、液面レ
ベルもしくは発泡性液体のフォーミング面プロフィール
の簡便な測定方法と装置を提供するものである。
合、発泡により形成されたフォーミング面は盛り上がっ
た形状となって平面状ではなくなることから、そもそも
上記のように側面に設けた目印で測定することはできな
い。本発明は、のぞき窓を有するタンクであれば、既設
タンクであっても簡単に適用することのできる、液面レ
ベルもしくは発泡性液体のフォーミング面プロフィール
の簡便な測定方法と装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体の最大貯
留時の液面よりも上部に一つ以上ののぞき窓を有するタ
ンクに貯留された液面のレベル測定を行うタンク内液面
レベル測定方法であって、該のぞき窓のいずれかを介
し、タンク内の液面に向けて光ビームを投光し、該のぞ
き窓のいずれかを介し、投光された光ビームの液面での
反射点をカメラで撮像し、該カメラで撮像した画像を処
理し、撮像した反射点の画像上の位置から液面レベルを
測定することを特徴とするタンク内液面レベル測定方法
によって上記課題を解決したのである。
留時の液面よりも上部に一つ以上ののぞき窓を有するタ
ンクに貯留された液面のレベル測定を行うタンク内液面
レベル測定方法であって、該のぞき窓のいずれかを介
し、タンク内の液面に向けて光ビームを投光し、該のぞ
き窓のいずれかを介し、投光された光ビームの液面での
反射点をカメラで撮像し、該カメラで撮像した画像を処
理し、撮像した反射点の画像上の位置から液面レベルを
測定することを特徴とするタンク内液面レベル測定方法
によって上記課題を解決したのである。
【０００６】また、発泡性液体に対しては、発泡性液体
の最大貯留時の発泡して形成されたフォーミング面より
も上部に一つ以上ののぞき窓を有するタンクに貯留され
た発泡性液体のフォーミング面のプロフィール測定を行
うタンク内フォーミング面プロフィール測定方法であっ
て、該のぞき窓のいずれかを介し、タンク内のフォーミ
ング面に向けて走査光ビームを走査投光し、該のぞき窓
のいずれかを介し、走査投光された走査光ビームのフォ
ーミング面での反射軌跡をカメラで撮像し、該カメラで
撮像した画像を処理し、撮像した反射軌跡の画像上の位
置からフォーミングのプロフィールを測定することを特
徴とするタンク内フォーミングプロフィール測定方法に
よって上記課題を解決したのである。
の最大貯留時の発泡して形成されたフォーミング面より
も上部に一つ以上ののぞき窓を有するタンクに貯留され
た発泡性液体のフォーミング面のプロフィール測定を行
うタンク内フォーミング面プロフィール測定方法であっ
て、該のぞき窓のいずれかを介し、タンク内のフォーミ
ング面に向けて走査光ビームを走査投光し、該のぞき窓
のいずれかを介し、走査投光された走査光ビームのフォ
ーミング面での反射軌跡をカメラで撮像し、該カメラで
撮像した画像を処理し、撮像した反射軌跡の画像上の位
置からフォーミングのプロフィールを測定することを特
徴とするタンク内フォーミングプロフィール測定方法に
よって上記課題を解決したのである。
【０００７】更に、本発明の装置としては、液体の最大
貯留時の液面よりも上部に一つ以上ののぞき窓を有する
タンクと、該のぞき窓のいずれかを介し、タンク内の液
面に向けて光ビームを投光する投光器と、該のぞき窓の
いずれかを介し、投光された光ビームの液面での反射点
を撮像するカメラと、該カメラで撮像した画像を処理
し、撮像した反射点の画像上の位置から液面レベルを測
定する画像処理測定装置と、からなるタンク内液面レベ
ル測定装置が好適であることを見出したのである。
貯留時の液面よりも上部に一つ以上ののぞき窓を有する
タンクと、該のぞき窓のいずれかを介し、タンク内の液
面に向けて光ビームを投光する投光器と、該のぞき窓の
いずれかを介し、投光された光ビームの液面での反射点
を撮像するカメラと、該カメラで撮像した画像を処理
し、撮像した反射点の画像上の位置から液面レベルを測
定する画像処理測定装置と、からなるタンク内液面レベ
ル測定装置が好適であることを見出したのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の液面レベル測定につい
て、図１に基づき説明する。本発明は、タンク１の上面
に通常設けられているのぞき窓５を活用することを特徴
とするものである。 こののぞき窓５は、タンク内の様
子をオペレータが視認する等の目的のため、あらかじめ
設けられている。また、設けられていない場合でも、こ
のようなのぞき窓をタンクに設けることは極めて容易で
ある。
て、図１に基づき説明する。本発明は、タンク１の上面
に通常設けられているのぞき窓５を活用することを特徴
とするものである。 こののぞき窓５は、タンク内の様
子をオペレータが視認する等の目的のため、あらかじめ
設けられている。また、設けられていない場合でも、こ
のようなのぞき窓をタンクに設けることは極めて容易で
ある。
【０００９】そして、のぞき窓５を介して、タンク内の
液面を望む方向にカメラ２と投光器３を配置し、投光器
３で投光した光ビーム3aの液面4a、4bでの反射点をカメ
ラ２で撮像する。ここで、カメラ２と投光器３は、ある
程度の開き角が必要であることから、別々ののぞき窓を
介して配置することが望ましいが、十分な角度がとれる
のであれば、一つののぞき窓を兼用するようにしても良
い。また、光ビームは、液面の反射点が明瞭なスポット
となることが必要であり、望ましくは、レーザ光を用い
た光ビームとすることが好ましい。
液面を望む方向にカメラ２と投光器３を配置し、投光器
３で投光した光ビーム3aの液面4a、4bでの反射点をカメ
ラ２で撮像する。ここで、カメラ２と投光器３は、ある
程度の開き角が必要であることから、別々ののぞき窓を
介して配置することが望ましいが、十分な角度がとれる
のであれば、一つののぞき窓を兼用するようにしても良
い。また、光ビームは、液面の反射点が明瞭なスポット
となることが必要であり、望ましくは、レーザ光を用い
た光ビームとすることが好ましい。
【００１０】ここで、光ビーム3aがａ位置にある液面4a
に反射し、反射点Ａを形成したとき、その反射点Ａは、
カメラ２の視野2a内に輝点として捉えられ、図１（ｃ）
に示す画像データが得られる。また、液面がｂ位置にあ
るときは、その反射点Ｂが図１（ｂ）の画像として捉え
られる。これらの反射点として画像上に捉えられ表示さ
れた輝点の位置座標（ｘ，ｙ）は、液面のレベルに１対
１に対応することになる。そのため、簡単な画像処理技
術を適用することで、この画像上の位置座標を読み取
り、その座標から液面レベルを測定することができる。
ここで、画像の位置座標から実際の液面レベルへの換算
を行うためには、画面上の座標の基準位置（例えば、
（０，０）の原点位置）と実際の液面レベルとをあらか
じめ対応させ較正しておくことが必要なことは言うまで
もない。
に反射し、反射点Ａを形成したとき、その反射点Ａは、
カメラ２の視野2a内に輝点として捉えられ、図１（ｃ）
に示す画像データが得られる。また、液面がｂ位置にあ
るときは、その反射点Ｂが図１（ｂ）の画像として捉え
られる。これらの反射点として画像上に捉えられ表示さ
れた輝点の位置座標（ｘ，ｙ）は、液面のレベルに１対
１に対応することになる。そのため、簡単な画像処理技
術を適用することで、この画像上の位置座標を読み取
り、その座標から液面レベルを測定することができる。
ここで、画像の位置座標から実際の液面レベルへの換算
を行うためには、画面上の座標の基準位置（例えば、
（０，０）の原点位置）と実際の液面レベルとをあらか
じめ対応させ較正しておくことが必要なことは言うまで
もない。
【００１１】次に、液体が発泡性の液体である場合の発
泡して形成されたフォーミング面のプロフィールの測定
について、図２に基づき説明する。フォーミング面のプ
ロフィール測定では、図１で説明した投光器３を走査型
投光器７に置き換えることがポイントである。この走査
型投光器７を用いることで、フォーミング面６上に走査
光ビーム7aの反射点の軌跡Ｃ〜Ｆを描くことができ、図
２（ｂ）に示すように、カメラ２によって撮像された画
像上に輝点の軌跡としてＣ〜Ｆの軌跡が得られるのであ
る。ここで、Ｃ〜Ｆの各点は、走査光ビームの軌跡の幾
つかを代表点として例示したものであり、軌跡の説明を
容易にするための点である。
泡して形成されたフォーミング面のプロフィールの測定
について、図２に基づき説明する。フォーミング面のプ
ロフィール測定では、図１で説明した投光器３を走査型
投光器７に置き換えることがポイントである。この走査
型投光器７を用いることで、フォーミング面６上に走査
光ビーム7aの反射点の軌跡Ｃ〜Ｆを描くことができ、図
２（ｂ）に示すように、カメラ２によって撮像された画
像上に輝点の軌跡としてＣ〜Ｆの軌跡が得られるのであ
る。ここで、Ｃ〜Ｆの各点は、走査光ビームの軌跡の幾
つかを代表点として例示したものであり、軌跡の説明を
容易にするための点である。
【００１２】図２では、走査を１次元で行っている例を
示しており、プロフィールとして測定できるのは、その
１次元走査方向の１断面のプロフィールだけであるが、
この走査を、その１次元方向と直交する方向に順次行う
ことで、２次元の走査を行うことができ、立体的なプロ
フィール測定も可能となる。ここで、あらかじめ既知の
基準面を用いて較正作業を行っておくことでプロフィー
ルの定量的な測定が可能となることは、上記の液面レベ
ル測定と同様である。
示しており、プロフィールとして測定できるのは、その
１次元走査方向の１断面のプロフィールだけであるが、
この走査を、その１次元方向と直交する方向に順次行う
ことで、２次元の走査を行うことができ、立体的なプロ
フィール測定も可能となる。ここで、あらかじめ既知の
基準面を用いて較正作業を行っておくことでプロフィー
ルの定量的な測定が可能となることは、上記の液面レベ
ル測定と同様である。
【００１３】そして、上記の２次元プロフィール測定を
行い、その最頂点を検出することで、発泡性液体のフォ
ーミング面のレベル（最頂点レベル）の測定を行うこと
が可能となるのである。ここで、フォーミング面は、３
次元の立体形状であるため、１組のカメラと走査型投光
器による測定では、陰となって測定不可となる領域が生
じる可能性もあり、複数台のカメラと走査型投光器を組
み合わせて測定するような構成としておくことが好まし
い。
行い、その最頂点を検出することで、発泡性液体のフォ
ーミング面のレベル（最頂点レベル）の測定を行うこと
が可能となるのである。ここで、フォーミング面は、３
次元の立体形状であるため、１組のカメラと走査型投光
器による測定では、陰となって測定不可となる領域が生
じる可能性もあり、複数台のカメラと走査型投光器を組
み合わせて測定するような構成としておくことが好まし
い。
【００１４】以上の説明で明らかなように、本発明で
は、液面レベル、または、フォーミング面のプロフィー
ルとレベルを連続して測定することができる。さらに、
あらかじめ、測定レベルの上下限を設定しておくこと
で、液面または発泡面がタンク内の上下限を超えたとき
に警報を発する上下限レベル警報器として本発明を活用
することもできる。
は、液面レベル、または、フォーミング面のプロフィー
ルとレベルを連続して測定することができる。さらに、
あらかじめ、測定レベルの上下限を設定しておくこと
で、液面または発泡面がタンク内の上下限を超えたとき
に警報を発する上下限レベル警報器として本発明を活用
することもできる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によって、タンク内部の確認用の
ぞき窓を有する既設のタンクにおいて、タンクの改造を
行うことなく、簡便な装置の付加だけでタンク内液面レ
ベルの測定が可能となり、また、発泡性液体のフォーミ
ング面のプロフィールとレベル測定もできるようになっ
た。
ぞき窓を有する既設のタンクにおいて、タンクの改造を
行うことなく、簡便な装置の付加だけでタンク内液面レ
ベルの測定が可能となり、また、発泡性液体のフォーミ
ング面のプロフィールとレベル測定もできるようになっ
た。
【００１６】また、本発明により、タンク内の汚れには
無関係に測定を行うことが可能となった。
無関係に測定を行うことが可能となった。
【図１】本発明による液面レベル測定を説明するための
タンクの透視図（ａ）と、撮像された画像の模式図
（ｂ、ｃ）である。
タンクの透視図（ａ）と、撮像された画像の模式図
（ｂ、ｃ）である。
【図２】フォーミングのプロフィール測定を説明するた
めのタンクの透視図（ａ）と、撮像された画像の模式図
（ｂ）である。
めのタンクの透視図（ａ）と、撮像された画像の模式図
（ｂ）である。
１ タンク ２ カメラ 2a カメラ視野 ３ （レーザ）投光器 3a （レーザ）光ビーム ４ 液体 4a、4b 液面 ５ のぞき窓 ６ フォーミング面 ７ （レーザ）走査型投光器 7a （レーザ）走査光ビーム
Claims (3)
- 【請求項１】 液体の最大貯留時の液面よりも上部に一
つ以上ののぞき窓を有するタンクに貯留された液面のレ
ベル測定を行うタンク内液面レベル測定方法であって、
該のぞき窓のいずれかを介し、タンク内の液面に向けて
光ビームを投光し、該のぞき窓のいずれかを介し、投光
された光ビームの液面での反射点をカメラで撮像し、該
カメラで撮像した画像を処理し、撮像した反射点の画像
上の位置から液面レベルを測定することを特徴とするタ
ンク内液面レベル測定方法。 - 【請求項２】 発泡性液体の最大貯留時の発泡して形成
されたフォーミング面よりも上部に一つ以上ののぞき窓
を有するタンクに貯留された発泡性液体のフォーミング
面のプロフィール測定を行うタンク内フォーミング面プ
ロフィール測定方法であって、該のぞき窓のいずれかを
介し、タンク内のフォーミング面に向けて走査光ビーム
を走査投光し、該のぞき窓のいずれかを介し、走査投光
された走査光ビームのフォーミング面での反射軌跡をカ
メラで撮像し、該カメラで撮像した画像を処理し、撮像
した反射軌跡の画像上の位置からフォーミングのプロフ
ィールを測定することを特徴とするタンク内フォーミン
グプロフィール測定方法。 - 【請求項３】 液体の最大貯留時の液面よりも上部に一
つ以上ののぞき窓を有するタンクと、該のぞき窓のいず
れかを介し、タンク内の液面に向けて光ビームを投光す
る投光器と、該のぞき窓のいずれかを介し、投光された
光ビームの液面での反射点を撮像するカメラと、該カメ
ラで撮像した画像を処理し、撮像した反射点の画像上の
位置から液面レベルを測定する画像処理測定装置と、か
らなるタンク内液面レベル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37348998A JP2000193510A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | タンク内液面レベル測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37348998A JP2000193510A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | タンク内液面レベル測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000193510A true JP2000193510A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18502250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37348998A Pending JP2000193510A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | タンク内液面レベル測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000193510A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007036909A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Yokogawa Electric Corp | 浮屋根式貯蔵タンクの監視システム |
| US20150002658A1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-01 | National Taiwan Ocean University | Liquid level measuring device |
| JP2021529114A (ja) * | 2018-06-28 | 2021-10-28 | プランメカ オイＰｌａｎｍｅｃａ Ｏｙ | 樹脂量を検出する機能を備えた光造形装置およびその動作方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37348998A patent/JP2000193510A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007036909A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Yokogawa Electric Corp | 浮屋根式貯蔵タンクの監視システム |
| JP4645900B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-03-09 | 横河電機株式会社 | 浮屋根式貯蔵タンクの監視システム |
| US20150002658A1 (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-01 | National Taiwan Ocean University | Liquid level measuring device |
| JP2021529114A (ja) * | 2018-06-28 | 2021-10-28 | プランメカ オイＰｌａｎｍｅｃａ Ｏｙ | 樹脂量を検出する機能を備えた光造形装置およびその動作方法 |
| JP7313386B2 (ja) | 2018-06-28 | 2023-07-24 | プランメカ オイ | 樹脂量を検出する機能を備えた光造形装置およびその動作方法 |
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