JP2001034864A - 火災の火点位置検出装置 - Google Patents
火災の火点位置検出装置Info
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Abstract
きる火点位置検出装置を提供する。 【解決手段】 炎感知器1と、所定の間隔をおいてそれ
ぞれ炎感知器1の監視区域が視野に入るように設置され
た2台のCCDカメラ2A、2Bと、炎感知器1から炎
感知信号が入力された時に各CCDカメラ2A、2Bで
撮影した画像について火点の抽出処理を行う手段4A、
4Bと、火点を抽出した2つの画像から2台のCCDカ
メラの光軸を基準とする火点の方向を求めて火点の位置
を演算する手段5とから構成される。
Description
きに火災発生箇所を特定するための火点位置検出装置に
関するものである。
の火災の発生は、天井等に設置された炎感知器で検知
し、警報を発している。
は、火災が発生したことは検知できても、炎感知器の監
視区域の中のどこで火災が発生したのかを知ることはで
きない。このため大空間などでは火災発生箇所の特定に
時間がかかり、迅速な消火活動に支障をきたすという問
題がある。
み、火災発生箇所を特定することができる火点位置検出
装置を提供することにある。
め、本発明に係る火点位置検出装置は、炎感知器と、こ
の炎感知器の監視区域が視野に入るように設置されるC
CDカメラと、前記炎感知器から炎感知信号が入力され
た時に前記CCDカメラで撮影した画像について火点の
抽出処理を行う手段とを備え、火点を抽出した画像から
火点の位置を求めることを特徴とするものである。
ば、CCDカメラは1台でもよい。CCDカメラを2台
用いれば、火点の立体的な位置を検出することも可能で
ある。
係る火点位置検出装置は、炎感知器と、所定の間隔をお
いてそれぞれ前記炎感知器の監視区域が視野に入るよう
に設置される2台のCCDカメラと、前記炎感知器から
炎感知信号が入力された時に各CCDカメラで撮影した
画像について火点の抽出処理を行う手段と、火点を抽出
した2つの画像から2台のCCDカメラの光軸を基準と
する火点の方向を求めて火点の位置を演算する手段とを
備える構成となる。
参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態を
示す。図において、1は天井等に取り付けられた炎感知
器、2A、2Bはそれぞれ炎感知器1の監視区域が視野
に入るように配置されたCCDカメラである。CCDカ
メラ2A、2Bの光軸は平行であり、光軸の間隔Wは一
定である。炎感知器1とCCDカメラ2A、2Bは同一
のケース3内に組み込んで一体型とすることが好まし
い。
式、赤外線式又は紫外線赤外線併用式や炎複合式のもの
である。CCDカメラ2A、2Bとしては、CCD素子
を搭載したボード(プリント配線板)とレンズが一体化
されたボード・レンズ一体型カメラを使用することが、
小型化、軽量化、低コスト化を図る上で好ましい。ボー
ド・レンズ一体型カメラとしては例えば、NTSC信号
出力、1/4インチインターライン転送CCD、有効画
素512H×492V(約25万画素)、水平解像度3
30TVライン以上、S/N比40dB以上、最低照度
40ルクス、AGC(オートゲインコントロール)0〜
6dB、ELC(電子シャッタ)1/60秒〜1/10,000
秒、消費電力160mA、電源電圧DC5〜6Vのもの
が市販されている。製品例として松下通信工業株式会社
のGP−CX151シリーズ等がある。
記のように設置しておくと、炎感知器1が炎を検出した
場合、CCDカメラ2A、2Bの撮影画像には新たな輝
点が出現する。この輝点が炎であるから、画像上での輝
点の位置を抽出すれば、CCDカメラの光軸(CCDカ
メラの視野の中心軸線)との関係から、各CCDカメラ
2A、2Bからの火点の方向θ1 、θ2 を求めることが
できる。この2つの方向が交差した部分に炎が存在する
ことになるから、この2つの方向の交差点の位置(L,
D)を求めれば、火点の位置を検出することができる。
カメラ2A、2Bで撮影した画像は火点抽出部4A、4
Bに入力され、一定時間蓄えらた後、消去される。つま
り火点抽出部4A、4Bは新たに入力された画像を記録
し、一定時間保持した画像を消去する動作をエンドレス
に繰り返す。
送信機6を経て受信機7に送られて火災報知器(図示せ
ず)を動作させると共に、火点抽出部4A、4Bにも入
力される。火点抽出部4A、4Bでは、炎感知器2A、
2Bから信号が入力されると、画像上で火点の抽出処理
を行う。この処理は、炎感知器2A、2Bから信号が入
力された時(火災発生時)の画像と、それより一定時間
前(例えば5秒から1分位前。この時間は発報の応答早
さによって決める)の火災発生前の画像とを比較するこ
とにより行う。
ある。5×5の枡目の1つ1つをCCDの画素とする。
(a)は火災発生前の画像、(b)は火災発生時の画像
である。火災発生前には電球又は太陽光の反射などによ
り2つの輝点が存在していたが、火災の発生により輝点
が1つ追加される。したがって(a)の画像から(b)
の画像を引算すれば、(c)のように火点だけを抽出す
ることができる(画像差分処理)。これにより画像上の
(CCDカメラの視野の中の)火点の位置を求めること
ができる。
イズによる誤検出も多くなるので、火点抽出部4A、4
Bに取り込んだ画像を画素単位で時間移動平均して、時
間的な揺らぎを抑える処理などを併用するとよい。また
炎の画像をより鮮明に捉えるためには、CCDカメラ2
A、2Bのレンズに赤色フィルタをつけたり、赤外線透
過フィルタをつけたりして、赤又は赤外線の感度だけを
高くすることも有効である。この場合、炎感知器1は赤
外線式ではなく紫外線式とした方が、異なる波長で監視
することになるので、誤報の危険を低くすることができ
る。またCCDカメラは一定の輝度以下は信号化しない
(オートアイリス機能を停止させる)ことも誤報を防止
する上で好ましい。また、複数画素を平均化すること
も、画素単位のバラツキを抑えたり、ノイズを抑えたり
するのに有効である。
処理された火点の位置を示す画像情報は、火点位置演算
部5に入力される。火点位置演算部5では、まずCCD
カメラの光軸の位置と画像の中の火点の位置との関係か
ら火点の方向θ1 、θ2 を演算する。光軸の間隔Wは既
知であるから、方向θ1 、θ2 が分かれば次の演算によ
り、火点の位置LとDを求めることができる。
Dの値は送信機6を経て受信機7に送られ、図示しない
画像表示装置に火点の位置が表示され、火災警報が発報
される。また火点の位置LとDの値から自動制御によっ
て放水銃を火点に向け、放水、消火することができる。
また当該火点の上方に位置するスプリンクラーを作動さ
せ、消火することができる。このように火点位置情報を
得ることによって防災設備を自動制御して自動消火した
り、防火シャッター、防火扉を自動閉鎖して延焼を防止
することができる。
の位置をLとDのみで示したが、実際にはCCDカメラ
2Bの光軸の周りの基準位置からの火点の角度も、火点
位置を特定する要素となる。CCDカメラ2Bの光軸の
周りの基準位置からの火点の角度は火点抽出部4Bで得
られた画像から求めることができる。
炎感知器とCCDカメラを併用すると、炎感知器の感知
信号が火災によるものか否かを判定することも可能であ
る。炎感知器の誤報の多くは、ハロゲン灯、水銀灯、太
陽光の直射光、反射光を検出したことによると考えられ
る(床面や灰皿等での反射)。これ以外にも紫外線灯、
殺菌灯、レーザー光、溶接火花、モーターの火花、電撃
殺虫灯などの直射光、反射光を検出して誤報を発するこ
ともある。これらの光と、火災の炎との画像的な違い
は、炎には一般に揺らぎがあり、輝度部分の面積変動が
観測されるのに対し、これらの光にはそれがないことで
ある。したがってCCDカメラの画像の輝点の面積を計
算して(面積計算処理)、それが図3(a)〜(c)の
ように時間的に変化しない場合は火災ではないと判定で
き、また同図(g)〜(i)のように明滅する場合も火
災ではないと判定でき、同図(d)〜(f)のように時
間的に変化する場合は火災であると判定できる。
ライトやレーザー光の反射のように移動する輝点が捉え
られる場合もある。このような場合の誤報を抑えるため
には、図4(a)〜(c)に示すように時間の経過と共
に輝点が高速で移動するものものは火災でないと判定す
るアルゴリズム(重心位置移動処理)を取り入れればよ
い。また同様に図4(g)〜(i)に示すように明滅す
るものは火災でないと判定するアルゴリズムも取り入れ
ればよい。
火点位置検出を行えば、より信頼性の高い火災報知、火
点位置検出を行うことができる。その場合の処理のフロ
ーを示すと図5のとおりである。
用いる場合を説明したが、平面的な火点の位置を検出す
るのであれば、CCDカメラは1台でもよい。1台の場
合はCCDカメラで撮影した画像について火点の抽出処
理を行い、火点を抽出した画像から火点の位置を求めれ
ばよい。また以上の実施形態では火点位置検出装置を天
井に下向きに取り付けた場合を説明したが、側壁の天井
に近い高所に、横向き又は斜め下向きに取り付けても同
様に火災位置を求めることができる。
災の発生と同時に火点(炎)の位置情報を得ることがで
きる。このため大空間などで火災が発生した場合に火災
発生箇所を迅速に特定することができ、消火活動、避難
誘導等を適切に行うことが可能となる。
を示す説明図。
理方法を示す模式図。
判定する方法を、(d)〜(f)は撮影画像から火災で
あると判定する方法を示す模式図。
判定する方法を示す模式図。
Claims (2)
- 【請求項1】炎感知器と、この炎感知器の監視区域が視
野に入るように設置されるCCDカメラと、前記炎感知
器から炎感知信号が入力された時に前記CCDカメラで
撮影した画像について火点の抽出処理を行う手段とを備
え、火点を抽出した画像から火点の位置を求めることを
特徴とする火災の火点位置検出装置。 - 【請求項2】炎感知器と、所定の間隔をおいてそれぞれ
前記炎感知器の監視区域が視野に入るように設置される
2台のCCDカメラと、前記炎感知器から炎感知信号が
入力された時に各CCDカメラで撮影した画像について
火点の抽出処理を行う手段と、火点を抽出した2つの画
像から2台のCCDカメラの光軸を基準とする火点の方
向を求めて火点の位置を演算する手段とを備えているこ
とを特徴とする火災の火点位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20384599A JP4410876B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 火災の火点位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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1999
- 1999-07-16 JP JP20384599A patent/JP4410876B2/ja not_active Expired - Fee Related
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