JP2001041803A - 液面検出方式 - Google Patents
液面検出方式Info
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- JP2001041803A JP2001041803A JP11220878A JP22087899A JP2001041803A JP 2001041803 A JP2001041803 A JP 2001041803A JP 11220878 A JP11220878 A JP 11220878A JP 22087899 A JP22087899 A JP 22087899A JP 2001041803 A JP2001041803 A JP 2001041803A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】計量板や圧力センサ等を使用せずに画像から液
面を検出すること。 【解決手段】検出すべき液面とその背景が撮影された、
画像出力手段と、前記撮影画像を明度に応じたディジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、明度変化が急な部分
であるエッジを検出してこれを示すエッジ画像を出力す
るエッジ検出手段と、第１のエッジ画像と第２のエッジ
画像を比較して移動したエッジを示す移動エッジ画像を
出力する移動エッジ検出手段と、液面を検出する液面検
出手段を具備し、前記移動エッジ画像に対して分割した
各区間において検出した水平の直線の位置により区間毎
の液面を検出し、区間毎の液面の頻度ヒストグラムを作
成し、その頻度数のピークの液面の値を測定すべき液面
の値としたことを特徴とする。
面を検出すること。 【解決手段】検出すべき液面とその背景が撮影された、
画像出力手段と、前記撮影画像を明度に応じたディジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、明度変化が急な部分
であるエッジを検出してこれを示すエッジ画像を出力す
るエッジ検出手段と、第１のエッジ画像と第２のエッジ
画像を比較して移動したエッジを示す移動エッジ画像を
出力する移動エッジ検出手段と、液面を検出する液面検
出手段を具備し、前記移動エッジ画像に対して分割した
各区間において検出した水平の直線の位置により区間毎
の液面を検出し、区間毎の液面の頻度ヒストグラムを作
成し、その頻度数のピークの液面の値を測定すべき液面
の値としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば水の導入・
導出路やダムの水位検出、容器内の液体の境界面の如き
液面を検出する液面検出方式に係り、特に計量板や圧力
センサ、フロート等を使用することなく、液体の境界面
すなわち液面を画像処理により検知する液面検出方式に
関するものである。
導出路やダムの水位検出、容器内の液体の境界面の如き
液面を検出する液面検出方式に係り、特に計量板や圧力
センサ、フロート等を使用することなく、液体の境界面
すなわち液面を画像処理により検知する液面検出方式に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液面を検出する手法には、圧力式、フロ
ート式、画像処理によるものなどがある。圧力式は液体
中に圧力センサを配置し、センサにかかる圧力から液面
を検出するものである。
ート式、画像処理によるものなどがある。圧力式は液体
中に圧力センサを配置し、センサにかかる圧力から液面
を検出するものである。
【０００３】フロート式は、液面に物体を浮かせ、その
物体の位置を電気的あるいは機械的に計測することによ
り液面を計測するものである。
物体の位置を電気的あるいは機械的に計測することによ
り液面を計測するものである。
【０００４】また画像処理による手法は、容器や水路、
ダム等の側面を撮影した画像から、容器等の側面と液面
の接点を検出することで液面を検出するものである。従
来の画像処理によるものでは、側面に計量板を貼り付
け、液面と計量板の接点を検出することで液面を検出し
ている（特開平８−１４５７６５号公報）。
ダム等の側面を撮影した画像から、容器等の側面と液面
の接点を検出することで液面を検出するものである。従
来の画像処理によるものでは、側面に計量板を貼り付
け、液面と計量板の接点を検出することで液面を検出し
ている（特開平８−１４５７６５号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、前記従来
の手法では、容器や水路、ダム等に何らかの物体を設置
する必要があるため、設置条件がそろわなければ液面の
観測ができないという問題がある。
の手法では、容器や水路、ダム等に何らかの物体を設置
する必要があるため、設置条件がそろわなければ液面の
観測ができないという問題がある。
【０００６】また容器内側や水路、ダム等の側面を撮影
し、取得した画像から容器中の液体と容器との境界線を
検出することで容器内の液面位置を検出することができ
る。しかしカメラで撮影した映像には、液体だけでなく
容器の模様やノイズも映っているため、容器や、水路、
ダム側壁等の模様やノイズを液面として誤検出してしま
うことがある。ところで液面が揺らいでいなければ、画
像中の液面を一本の線分として検出できるが、河川等の
液面が揺らいでいる場合、その検出が困難になることが
ある。
し、取得した画像から容器中の液体と容器との境界線を
検出することで容器内の液面位置を検出することができ
る。しかしカメラで撮影した映像には、液体だけでなく
容器の模様やノイズも映っているため、容器や、水路、
ダム側壁等の模様やノイズを液面として誤検出してしま
うことがある。ところで液面が揺らいでいなければ、画
像中の液面を一本の線分として検出できるが、河川等の
液面が揺らいでいる場合、その検出が困難になることが
ある。
【０００７】このように映像から液面を自動的に決定す
るには、容器等の模様やノイズ等の外乱に影響されにく
く、さらに計量板、計量柱等の設置されていない画像か
ら、検出できる検出方式が必要である。従って本発明の
目的はこのような課題を解決した液面検出方式を提供す
ることである。
るには、容器等の模様やノイズ等の外乱に影響されにく
く、さらに計量板、計量柱等の設置されていない画像か
ら、検出できる検出方式が必要である。従って本発明の
目的はこのような課題を解決した液面検出方式を提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の原理を図１にも
とづき説明する。図１（Ａ）は時刻ｔ1 で容器内側や水
路等の側面を撮影した画像から後述する手法で画像中の
明るさの変化が急激な点（以下エッジという）を検出し
たエッジ画像であり、同（Ｂ）は時刻ｔ1 よりｔだけ先
の時刻ｔ1 −ｔのエッジ画像であり、同（Ｃ）は同
（Ａ）と（Ｂ）との同一部分を削除した差分のエッジ画
像である。
とづき説明する。図１（Ａ）は時刻ｔ1 で容器内側や水
路等の側面を撮影した画像から後述する手法で画像中の
明るさの変化が急激な点（以下エッジという）を検出し
たエッジ画像であり、同（Ｂ）は時刻ｔ1 よりｔだけ先
の時刻ｔ1 −ｔのエッジ画像であり、同（Ｃ）は同
（Ａ）と（Ｂ）との同一部分を削除した差分のエッジ画
像である。
【０００９】例えばモノクロのビデオカメラにより撮影
された画像から液面の境界線を正確に検出するため、画
像中の明るさの変化が急な点すなわちエッジを検出し、
それらエッジを基に液面を検出する。しかしエッジは液
面境界線部分のみから発生するだけではなく、例えば容
器や壁等の背景の模様などからも発生する。背景から発
生したエッジは、液面の抽出に悪影響を及ぼす可能性が
あるので、背景から発生した不必要なエッジを除去する
必要がある。
された画像から液面の境界線を正確に検出するため、画
像中の明るさの変化が急な点すなわちエッジを検出し、
それらエッジを基に液面を検出する。しかしエッジは液
面境界線部分のみから発生するだけではなく、例えば容
器や壁等の背景の模様などからも発生する。背景から発
生したエッジは、液面の抽出に悪影響を及ぼす可能性が
あるので、背景から発生した不必要なエッジを除去する
必要がある。
【００１０】カメラが固定されている場合、背景のエッ
ジは静止している。一方、液面は絶えず動いているの
で、液面から発生したエッジは常に動いている。そこで
図１（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、時刻ｔ1 及びｔ1 −ｔ
における時間の異なる２枚の画像から移動していないエ
ッジを除去する。このような処理により図１（Ｃ）に示
す如く、背景から発生された不必要なエッジが除去され
た、液面から発生したエッジのみを検出することができ
る。
ジは静止している。一方、液面は絶えず動いているの
で、液面から発生したエッジは常に動いている。そこで
図１（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、時刻ｔ1 及びｔ1 −ｔ
における時間の異なる２枚の画像から移動していないエ
ッジを除去する。このような処理により図１（Ｃ）に示
す如く、背景から発生された不必要なエッジが除去され
た、液面から発生したエッジのみを検出することができ
る。
【００１１】次にエッジ分布から液面を検出する。画像
中に撮影されている液面は揺らいでいるため、液面から
発生しているエッジを一本の直線に当てはめることはで
きない。しかし揺らいでいる水面も短い区間で区切った
場合、その区間内では直線近似することができる。
中に撮影されている液面は揺らいでいるため、液面から
発生しているエッジを一本の直線に当てはめることはで
きない。しかし揺らいでいる水面も短い区間で区切った
場合、その区間内では直線近似することができる。
【００１２】そこで画像を横方向に、短い区間で分割
し、各区間毎に液面を検出する。このとき前記背景差分
処理により、液体に浸かっていない部位から発生したエ
ッジが消去されている。したがって各区間内で上から水
平な直線を探索し、初めに検出された線分の位置をその
区間の液面とすることができる。このように区分した各
区間毎に液面検出を行い、それら各区間で検出された液
面を基に時刻ｔでの液面を決定する。
し、各区間毎に液面を検出する。このとき前記背景差分
処理により、液体に浸かっていない部位から発生したエ
ッジが消去されている。したがって各区間内で上から水
平な直線を探索し、初めに検出された線分の位置をその
区間の液面とすることができる。このように区分した各
区間毎に液面検出を行い、それら各区間で検出された液
面を基に時刻ｔでの液面を決定する。
【００１３】本発明の前記目的は下記構成により達成す
ることができる。
ることができる。
【００１４】（１）検出すべき液面とその背景が撮影さ
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、前記明度に応じたディジタル値か
ら明度変化が急な部分であるエッジを検出してこれを示
すエッジ画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッ
ジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを
示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、
前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、液面を検出する液面検出手段を具備し、前記移動エ
ッジ画像に対して分割した各区間において前記線分検出
手段により検出した水平の直線の位置により区間毎の液
面を検出し、前記液面検出手段により、この区間毎の液
面の頻度ヒストグラムを作成し、その頻度数のピークの
液面の値を測定すべき液面の値としたことを特徴とす
る。
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、前記明度に応じたディジタル値か
ら明度変化が急な部分であるエッジを検出してこれを示
すエッジ画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッ
ジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを
示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、
前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、液面を検出する液面検出手段を具備し、前記移動エ
ッジ画像に対して分割した各区間において前記線分検出
手段により検出した水平の直線の位置により区間毎の液
面を検出し、前記液面検出手段により、この区間毎の液
面の頻度ヒストグラムを作成し、その頻度数のピークの
液面の値を測定すべき液面の値としたことを特徴とす
る。
【００１５】（２）検出すべき液面とその背景が撮影さ
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、前記明度に応じたディジタル値か
ら明度変化が急な部分であるエッジを検出してこれを示
すエッジ画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッ
ジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを
示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、
前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、液面を検出する液面検出手段を具備し、前記移動エ
ッジ画像に対して分割した各区間において前記線分検出
手段により検出した水平の直線の位置により区間毎の液
面を検出し、前記液面検出手段により一定時間内の前記
各移動エッジ画像に対して各頻度ヒストグラムのピーク
の液面の値を求め、一定時間内のこれらの液面に対し頻
度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み付平均値を
求め、この平均値を測定すべき液面の値としたことを特
徴とする。
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、前記明度に応じたディジタル値か
ら明度変化が急な部分であるエッジを検出してこれを示
すエッジ画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッ
ジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを
示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、
前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、液面を検出する液面検出手段を具備し、前記移動エ
ッジ画像に対して分割した各区間において前記線分検出
手段により検出した水平の直線の位置により区間毎の液
面を検出し、前記液面検出手段により一定時間内の前記
各移動エッジ画像に対して各頻度ヒストグラムのピーク
の液面の値を求め、一定時間内のこれらの液面に対し頻
度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み付平均値を
求め、この平均値を測定すべき液面の値としたことを特
徴とする。
【００１６】（３）検出すべき液面とその背景が撮影さ
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、前記明度に応じたディジタル値か
ら明度変化が急な部分であるエッジを検出してこれを示
すエッジ画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッ
ジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを
示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、
前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、液面を検出する液面検出手段を具備し、前記移動エ
ッジ画像に対して分割した各区間において前記線分検出
手段により検出した水平の直線の位置により区間毎の液
面を検出し、前記液面検出手段により一定時間内のすべ
ての移動エッジ画像中で求められた各区間毎の液面にも
とづき頻度ヒストグラムを作成し、そのピークの液面の
値を測定すべき液面の値としたことを特徴とする。
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、前記明度に応じたディジタル値か
ら明度変化が急な部分であるエッジを検出してこれを示
すエッジ画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッ
ジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを
示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、
前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、液面を検出する液面検出手段を具備し、前記移動エ
ッジ画像に対して分割した各区間において前記線分検出
手段により検出した水平の直線の位置により区間毎の液
面を検出し、前記液面検出手段により一定時間内のすべ
ての移動エッジ画像中で求められた各区間毎の液面にも
とづき頻度ヒストグラムを作成し、そのピークの液面の
値を測定すべき液面の値としたことを特徴とする。
【００１７】（４）検出すべき液面とその背景が撮影さ
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、第１のエッジ画像を得る背景画像
を更新する背景更新手段と、画像のブレを補正するブレ
補正手段と、前記明度に応じたディジタル値から明度変
化が急な部分であるエッジを検出してこれを示すエッジ
画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッジ画像と
第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを示す移動
エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、前記移動
エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間において上か
ら一定長の水平の直線を探索する線分検出手段と、液面
を検出する液面検出手段を具備し、前記液面検出手段に
おいて前記移動エッジ画像に対してエッジ分布を液面方
向に対して複数の区間に分割して液面のヒストグラムを
求め、これにもとづき液面を算出したことを特徴とす
る。
れた、明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段
と、前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、第１のエッジ画像を得る背景画像
を更新する背景更新手段と、画像のブレを補正するブレ
補正手段と、前記明度に応じたディジタル値から明度変
化が急な部分であるエッジを検出してこれを示すエッジ
画像を出力するエッジ検出手段と、第１のエッジ画像と
第２のエッジ画像を比較して移動したエッジを示す移動
エッジ画像を出力する移動エッジ検出手段と、前記移動
エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間において上か
ら一定長の水平の直線を探索する線分検出手段と、液面
を検出する液面検出手段を具備し、前記液面検出手段に
おいて前記移動エッジ画像に対してエッジ分布を液面方
向に対して複数の区間に分割して液面のヒストグラムを
求め、これにもとづき液面を算出したことを特徴とす
る。
【００１８】これにより下記の作用効果を奏することが
できる。
できる。
【００１９】（１）移動エッジ部分のみを抽出してこれ
を複数区間に分割し、各区間において線分検出により液
面検出し、検出した液面の頻度ヒストグラムにより液面
を検出したので、計量板や計量柱を使用することなく、
しかも正確に液面測定することができる。
を複数区間に分割し、各区間において線分検出により液
面検出し、検出した液面の頻度ヒストグラムにより液面
を検出したので、計量板や計量柱を使用することなく、
しかも正確に液面測定することができる。
【００２０】（２）一定時間内の複数の移動エッジ画像
に対して頻度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み
平均により平均液面を求めたので、頻度ヒストグラムの
値の大きい液面を全体の平均値に寄与する率を高くする
ことができるので、信頼性の高い液面測定することがで
きる。
に対して頻度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み
平均により平均液面を求めたので、頻度ヒストグラムの
値の大きい液面を全体の平均値に寄与する率を高くする
ことができるので、信頼性の高い液面測定することがで
きる。
【００２１】（３）一定時間内の複数のすべての移動エ
ッジ画像に対するヒストグラムを作成し、そのピーク値
を持つ位置をその一定時間内の平均液面とすることがで
きるので、何等かの原因により瞬間的な液面変動があっ
てもそれによる悪影響を受けることのない、正しい液面
検出ができる。
ッジ画像に対するヒストグラムを作成し、そのピーク値
を持つ位置をその一定時間内の平均液面とすることがで
きるので、何等かの原因により瞬間的な液面変動があっ
てもそれによる悪影響を受けることのない、正しい液面
検出ができる。
【００２２】（４）背景画像を一定の条件下で更新し、
背景画像を基にブレ補正を行うので、環境変化や時間的
変化で画像全体の様子が変わったり、カメラ設置位置が
ブレることによる影響を除去した、正確な液面測定を行
うことができる。
背景画像を基にブレ補正を行うので、環境変化や時間的
変化で画像全体の様子が変わったり、カメラ設置位置が
ブレることによる影響を除去した、正確な液面測定を行
うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１〜図
４にもとづき説明する。図１は本発明の原理図、図２は
本発明における液面検出状態説明図、図３は本発明の一
実施の形態、図４は本発明の動作説明図である。
４にもとづき説明する。図１は本発明の原理図、図２は
本発明における液面検出状態説明図、図３は本発明の一
実施の形態、図４は本発明の動作説明図である。
【００２４】図３において、１はビデオカメラ、２はパ
ーソナル・コンピュータの如き上位装置、３はＡ／Ｄ変
換部、４はＣＰＵ、５はメモリ、６はエッジ検出手段、
７は移動エッジ検出手段、８は線分検出手段、９は水位
検出手段である。
ーソナル・コンピュータの如き上位装置、３はＡ／Ｄ変
換部、４はＣＰＵ、５はメモリ、６はエッジ検出手段、
７は移動エッジ検出手段、８は線分検出手段、９は水位
検出手段である。
【００２５】ビデオカメラ１は例えば水路の水面及び壁
面を撮影するものであり２５６階調のアナログのモノク
ロ画像で出力するものである。
面を撮影するものであり２５６階調のアナログのモノク
ロ画像で出力するものである。
【００２６】上位装置２は、例えばパーソナル・コンピ
ュータ（以下パソコンという）で構成され、ビデオカメ
ラ１から伝達されたモノクロ画像にもとづき水面の水位
を判定するものであり、前記の如き、例えば２５６階調
のアナログのモノクロ画像の明度をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換部３、前記モノクロ画像を処理して水
面の水位を判定処理するＣＰＵ４、画像データや動作プ
ログラム等を格納するメモリ５等を具備している。また
ＣＰＵ４は、エッジ検出手段６、移動エッジ検出手段
７、線分検出手段８、水位検出手段９等を具備してい
る。
ュータ（以下パソコンという）で構成され、ビデオカメ
ラ１から伝達されたモノクロ画像にもとづき水面の水位
を判定するものであり、前記の如き、例えば２５６階調
のアナログのモノクロ画像の明度をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換部３、前記モノクロ画像を処理して水
面の水位を判定処理するＣＰＵ４、画像データや動作プ
ログラム等を格納するメモリ５等を具備している。また
ＣＰＵ４は、エッジ検出手段６、移動エッジ検出手段
７、線分検出手段８、水位検出手段９等を具備してい
る。
【００２７】メモリ５は、Ａ／Ｄ変換部３でディジタル
変換されたモノクロ画像や、ＣＰＵ４で処理されたエッ
ジ画像等が格納されるものであり、特にエッジ画像は、
そのエッジ位置が壁の高さのどこに相当するのか、水底
からの位置がわかるように位置づけされて格納されてい
る。
変換されたモノクロ画像や、ＣＰＵ４で処理されたエッ
ジ画像等が格納されるものであり、特にエッジ画像は、
そのエッジ位置が壁の高さのどこに相当するのか、水底
からの位置がわかるように位置づけされて格納されてい
る。
【００２８】エッジ検出手段６は、ビデオカメラ１から
伝送されたモノクロ画像を走査して、この画像中の明る
さの変化があらかじめ定められた閾値Ｔｈ以上の点を検
出するものである。モノクロ画像を例えば３×３画素の
マスクで走査して、その中心の注目画素の明度値が、そ
の周辺の８つの画素の明度値のうちの少なくとも１つよ
りも、あらかじめ定められた閾値Ｔｈ以上の差があれ
ば、これをエッジと判定する。エッジは壁面の模様や、
水面等に存在する。なお水面の明度値は光の反射がなけ
れば小さく、光の反射部分は大きく、コンクリート壁は
光が拡散発射するため明度値が水面よりも大きいという
性質を有する。
伝送されたモノクロ画像を走査して、この画像中の明る
さの変化があらかじめ定められた閾値Ｔｈ以上の点を検
出するものである。モノクロ画像を例えば３×３画素の
マスクで走査して、その中心の注目画素の明度値が、そ
の周辺の８つの画素の明度値のうちの少なくとも１つよ
りも、あらかじめ定められた閾値Ｔｈ以上の差があれ
ば、これをエッジと判定する。エッジは壁面の模様や、
水面等に存在する。なお水面の明度値は光の反射がなけ
れば小さく、光の反射部分は大きく、コンクリート壁は
光が拡散発射するため明度値が水面よりも大きいという
性質を有する。
【００２９】移動エッジ検出手段７は、異なる時刻で撮
影したモノクロ画像を比較して、壁面の模様の如き、同
じ位置にあるエッジを除去し、水面の表面波の如く、時
刻により変化するエッジを検出するものである。例え
ば、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、壁面の模様等にも
とづくエッジＥが存在する場合、図１（Ａ）に示す時刻
ｔ1 で撮影したモノクロ画像にもとづくエッジ画像と、
図１（Ｂ）に示す時刻ｔ 1 −ｔで撮影したモノクロ画像
にもとづくエッジ画像では、これらの模様等にもとづく
エッジ画像の同一の位置にエッジ画像Ｅが存在する。し
かし水面境界つまり表面波Ｗ1 、Ｗ2 の位置は同一でな
いので、図１（Ａ）に示す時刻ｔ1 のエッジ画像から、
そのｔ前の時刻ｔ1 −ｔにおける図１（Ｂ）に示すエッ
ジ画像を差し引いたとき、図１（Ｃ）に示す如く、壁面
の模様等の不動のものにもとづくエッジＥは除去され、
表面波の如き水面境界の移動したエッジＷ1 や、水面反
射部分のエッジを抽出することができる。
影したモノクロ画像を比較して、壁面の模様の如き、同
じ位置にあるエッジを除去し、水面の表面波の如く、時
刻により変化するエッジを検出するものである。例え
ば、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、壁面の模様等にも
とづくエッジＥが存在する場合、図１（Ａ）に示す時刻
ｔ1 で撮影したモノクロ画像にもとづくエッジ画像と、
図１（Ｂ）に示す時刻ｔ 1 −ｔで撮影したモノクロ画像
にもとづくエッジ画像では、これらの模様等にもとづく
エッジ画像の同一の位置にエッジ画像Ｅが存在する。し
かし水面境界つまり表面波Ｗ1 、Ｗ2 の位置は同一でな
いので、図１（Ａ）に示す時刻ｔ1 のエッジ画像から、
そのｔ前の時刻ｔ1 −ｔにおける図１（Ｂ）に示すエッ
ジ画像を差し引いたとき、図１（Ｃ）に示す如く、壁面
の模様等の不動のものにもとづくエッジＥは除去され、
表面波の如き水面境界の移動したエッジＷ1 や、水面反
射部分のエッジを抽出することができる。
【００３０】線分検出手段８は、図１（Ｃ）に示す如
き、移動エッジ分布画像から水面を検出するものであ
る。すなわち、図２（Ａ）に示す如き、移動エッジ分布
画像を、同（Ｂ）に示す如く、幅がＬピクセルのｎ個の
区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎに分割する。そして各区間Ｂ
1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎ毎に、上から横がＬピクセル、縦が
１ピクセルのＬ×１のマスクで探索する。そしてこのＬ
ピクセルのうちあらかじめ定められた数のマスク領域が
エッジ分布部分を検出したとき、例えばこのマスクの半
分がエッジを検出したとき、水面を検出したものと判断
し、そのときのマスクの位置から、この区間内の水位を
認識する。このようにして各区間Ｂ1 、Ｂ2・・・Ｂｎ
毎に水位が検出される。
き、移動エッジ分布画像から水面を検出するものであ
る。すなわち、図２（Ａ）に示す如き、移動エッジ分布
画像を、同（Ｂ）に示す如く、幅がＬピクセルのｎ個の
区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎに分割する。そして各区間Ｂ
1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎ毎に、上から横がＬピクセル、縦が
１ピクセルのＬ×１のマスクで探索する。そしてこのＬ
ピクセルのうちあらかじめ定められた数のマスク領域が
エッジ分布部分を検出したとき、例えばこのマスクの半
分がエッジを検出したとき、水面を検出したものと判断
し、そのときのマスクの位置から、この区間内の水位を
認識する。このようにして各区間Ｂ1 、Ｂ2・・・Ｂｎ
毎に水位が検出される。
【００３１】水位検出手段９は、線分検出手段８から送
出された各区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎにおける水位にも
とづき水位を検出するものであって、各区間Ｂ1 、Ｂ2
・・・Ｂｎで求められた水位をＳｉ〔ｔ〕（ｉ＝１、２
・・・ｎ）としてＳｉ〔ｔ〕の頻度ヒストグラムを作成
する。このヒストグラムの値は、ある時刻ｔにおける各
区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎでの水面の分布を表してい
る。そこでこのヒストグラムでの最も高い値を持つ水面
の位置をこの時刻ｔの水面として決定する。
出された各区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎにおける水位にも
とづき水位を検出するものであって、各区間Ｂ1 、Ｂ2
・・・Ｂｎで求められた水位をＳｉ〔ｔ〕（ｉ＝１、２
・・・ｎ）としてＳｉ〔ｔ〕の頻度ヒストグラムを作成
する。このヒストグラムの値は、ある時刻ｔにおける各
区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎでの水面の分布を表してい
る。そこでこのヒストグラムでの最も高い値を持つ水面
の位置をこの時刻ｔの水面として決定する。
【００３２】ＣＰＵ４は、この水位検出手段９による水
面の検出結果を、モニタ装置やビデオなどにＤ／Ａ変換
して出力して、表示したり、記録したり、堰における水
量の流入、流出量のコントロールなどに使用する。
面の検出結果を、モニタ装置やビデオなどにＤ／Ａ変換
して出力して、表示したり、記録したり、堰における水
量の流入、流出量のコントロールなどに使用する。
【００３３】図３に示す本発明の一実施の形態の動作を
図４にもとづき説明する。
図４にもとづき説明する。
【００３４】Ｓ１．先ず前処理として図１（Ｂ）に示す
如き、背景画像のエッジ画像を作成するため、ビデオカ
メラ１により背景画像を取得する。ビデオカメラ１によ
り撮影されたモノクロのアナログ信号の背景画像は上位
装置２に送出され、Ａ／Ｄ変換部３によりディジタル信
号に変換され、メモリ５に格納される。
如き、背景画像のエッジ画像を作成するため、ビデオカ
メラ１により背景画像を取得する。ビデオカメラ１によ
り撮影されたモノクロのアナログ信号の背景画像は上位
装置２に送出され、Ａ／Ｄ変換部３によりディジタル信
号に変換され、メモリ５に格納される。
【００３５】Ｓ２．メモリ５に背景画像が格納された後
で、ＣＰＵ４のエッジ検出手段６は、このモノクロの背
景画像を、前記の如く、例えば３×３画素のマスクで走
査して、その中心の注目画素の明度値が、その周囲の８
つの画素の明度値の少なくとも１つよりも、あらかじめ
定められた閾値Ｔｈ以上の差があれば、これをエッジと
判定し、図１（Ｂ）に示す如き、背景画像のエッジ分布
を示すエッジ画像を作成し、メモリ５に保持する。この
Ｓ１、Ｓ２により前処理を終了する。
で、ＣＰＵ４のエッジ検出手段６は、このモノクロの背
景画像を、前記の如く、例えば３×３画素のマスクで走
査して、その中心の注目画素の明度値が、その周囲の８
つの画素の明度値の少なくとも１つよりも、あらかじめ
定められた閾値Ｔｈ以上の差があれば、これをエッジと
判定し、図１（Ｂ）に示す如き、背景画像のエッジ分布
を示すエッジ画像を作成し、メモリ５に保持する。この
Ｓ１、Ｓ２により前処理を終了する。
【００３６】Ｓ３．次に時刻ｔ1 にてビデオカメラ１に
より撮影されたモノクロ画像を上位装置２が取得する。
より撮影されたモノクロ画像を上位装置２が取得する。
【００３７】Ｓ４．この時刻ｔ1 のモノクロ画像もエッ
ジ検出手段６により、前記と同様にしてエッジ分布を示
す、例えば図１（Ａ）に示す如きエッジ画像が作成さ
れ、メモリ５に保持される。
ジ検出手段６により、前記と同様にしてエッジ分布を示
す、例えば図１（Ａ）に示す如きエッジ画像が作成さ
れ、メモリ５に保持される。
【００３８】Ｓ５．次にＣＰＵ４は移動エッジ検出手段
７を動作させ、前記時刻ｔ1 のエッジ画像から前記背景
画像のエッジ画像を引き、図１（Ｃ）に示す如く、非移
動エッジが削除された、差分のエッジ画像、つまり移動
エッジ分布画像を得て、これをメモリ５に格納する。こ
のメモリ５に格納された差分のエッジ画像は、水底から
の位置に応じてエッジ位置が格納されており、エッジ位
置により水底までの距離が認識できるように格納されて
いる。
７を動作させ、前記時刻ｔ1 のエッジ画像から前記背景
画像のエッジ画像を引き、図１（Ｃ）に示す如く、非移
動エッジが削除された、差分のエッジ画像、つまり移動
エッジ分布画像を得て、これをメモリ５に格納する。こ
のメモリ５に格納された差分のエッジ画像は、水底から
の位置に応じてエッジ位置が格納されており、エッジ位
置により水底までの距離が認識できるように格納されて
いる。
【００３９】Ｓ６．ＣＰＵ４は、線分検出手段８を動作
させ、図２（Ａ）に示す如き、移動エッジ分布画像を、
同（Ｂ）に示す如く、幅がＬ画素の区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・
・Ｂｎに分割する。
させ、図２（Ａ）に示す如き、移動エッジ分布画像を、
同（Ｂ）に示す如く、幅がＬ画素の区間Ｂ1 、Ｂ2 ・・
・Ｂｎに分割する。
【００４０】Ｓ７．それから線分検出手段８は、各区間
Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎ毎にＬ×１画素のマスクで上から
検索し、前記の如く、エッジ分布部分を検出し、これを
水位検出用の線分として、つまり水平線を抽出する。
Ｂ1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎ毎にＬ×１画素のマスクで上から
検索し、前記の如く、エッジ分布部分を検出し、これを
水位検出用の線分として、つまり水平線を抽出する。
【００４１】Ｓ８．このように水平線の抽出ができたと
き、ＣＰＵ４は水位検出手段９を次のＳ９の如く動作さ
せる。
き、ＣＰＵ４は水位検出手段９を次のＳ９の如く動作さ
せる。
【００４２】Ｓ９．水平線の抽出ができたとき、水位検
出手段９は、前記の如く、各区間Ｂ 1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎ
で求められた水平線の位置、つまり水位の頻度ヒストグ
ラムを作成し、その頻度ヒストグラムの最大の値の水平
線の位置をその時刻の水位として測定する。そして次の
時刻の水位測定に移る。
出手段９は、前記の如く、各区間Ｂ 1 、Ｂ2 ・・・Ｂｎ
で求められた水平線の位置、つまり水位の頻度ヒストグ
ラムを作成し、その頻度ヒストグラムの最大の値の水平
線の位置をその時刻の水位として測定する。そして次の
時刻の水位測定に移る。
【００４３】Ｓ１０．しかし何等かの原因により、例え
ば急に無風状態となって、前記Ｓ５にもとづく非移動エ
ッジの削除において２つのエッジ分布の画像が一致し、
Ｓ８において水平線の抽出ができなかったとき、ＣＰＵ
４は、メモリ５に保持している前の時刻に検出できた水
位を出力することになる。
ば急に無風状態となって、前記Ｓ５にもとづく非移動エ
ッジの削除において２つのエッジ分布の画像が一致し、
Ｓ８において水平線の抽出ができなかったとき、ＣＰＵ
４は、メモリ５に保持している前の時刻に検出できた水
位を出力することになる。
【００４４】なお、水面反射部分は、図１（Ｃ）に示す
如く、水面境界面Ｗ1 よりも下方に位置するので、前記
線分検出手段８の動作に影響を与えることはない。
如く、水面境界面Ｗ1 よりも下方に位置するので、前記
線分検出手段８の動作に影響を与えることはない。
【００４５】また前記説明ではビデオカメラ１はモノク
ロ画像用のものを使用した例について説明したが、本発
明は勿論これに限定されるものではなく、カラー用のビ
デオカメラ、ディジタルカメラを使用しても、明度値の
画像を得ることができるので、使用可能である。
ロ画像用のものを使用した例について説明したが、本発
明は勿論これに限定されるものではなく、カラー用のビ
デオカメラ、ディジタルカメラを使用しても、明度値の
画像を得ることができるので、使用可能である。
【００４６】本発明の第２の実施の形態について説明す
る。前記第１の実施の形態では、図３の水位検出手段９
が時刻ｔの瞬時のエッジ画像にもとづき区間毎に求めた
水位のヒストグラムを作成してそれにもとづき水位を決
定したが、第２の実施の形態では、図３の水位検出手段
９は、図５に示す如く、一定時間Ｔ内の時刻ｔ1 、ｔ 2
・・・ｔｍ（これらは一定時間間隔である）において、
前記と同様にエッジ画像を作成し、各エッジ画像をｎケ
の区間に区分して、それぞれ水位検出を行う。
る。前記第１の実施の形態では、図３の水位検出手段９
が時刻ｔの瞬時のエッジ画像にもとづき区間毎に求めた
水位のヒストグラムを作成してそれにもとづき水位を決
定したが、第２の実施の形態では、図３の水位検出手段
９は、図５に示す如く、一定時間Ｔ内の時刻ｔ1 、ｔ 2
・・・ｔｍ（これらは一定時間間隔である）において、
前記と同様にエッジ画像を作成し、各エッジ画像をｎケ
の区間に区分して、それぞれ水位検出を行う。
【００４７】このとき、図５に示す如く、時刻ｔ1 のエ
ッジ画像については、最高の頻度ヒステリシスは水位Ｓ
1 であってピーク値はｈ1 であり、時刻ｔ2 のエッジ画
像については、最高の頻度ヒステリシスは水位Ｓ2 であ
ってピーク値がｈ2 であり、時刻ｔｍのエッジ画像につ
いては、最高の頻度ヒステリシスは水位Ｓｍであってピ
ーク値がｈｍであるとき、この一定時間Ｔの平均水位を
求めるに際して、図３の水位検出手段９は下記の如く、
水位のヒストグラムのピーク値を重みとした重み付け平
均ＤＷを求め、一定時間Ｔにおける平均水位とする。
ッジ画像については、最高の頻度ヒステリシスは水位Ｓ
1 であってピーク値はｈ1 であり、時刻ｔ2 のエッジ画
像については、最高の頻度ヒステリシスは水位Ｓ2 であ
ってピーク値がｈ2 であり、時刻ｔｍのエッジ画像につ
いては、最高の頻度ヒステリシスは水位Ｓｍであってピ
ーク値がｈｍであるとき、この一定時間Ｔの平均水位を
求めるに際して、図３の水位検出手段９は下記の如く、
水位のヒストグラムのピーク値を重みとした重み付け平
均ＤＷを求め、一定時間Ｔにおける平均水位とする。
【００４８】
【数１】
【００４９】すなわち、ヒストグラムの値の大きい方が
検出水位としての信頼度が高いといえるので、一定時間
の平均液面を求めるとき、前記の如く、第１の実施の形
態でもとめた水位のヒストグラムのピーク値を重みとし
た重み付け平均により平均水位を検出するものである。
検出水位としての信頼度が高いといえるので、一定時間
の平均液面を求めるとき、前記の如く、第１の実施の形
態でもとめた水位のヒストグラムのピーク値を重みとし
た重み付け平均により平均水位を検出するものである。
【００５０】本発明の第３の実施の形態を図６にもとづ
き説明する。第３の実施の形態では、図３の水位検出手
段９は、一定時間内の全てのエッジ画像中で求められて
いる各区間の液面Ｓｉ〔ｔ〕に対するヒストグラムを作
成する。
き説明する。第３の実施の形態では、図３の水位検出手
段９は、一定時間内の全てのエッジ画像中で求められて
いる各区間の液面Ｓｉ〔ｔ〕に対するヒストグラムを作
成する。
【００５１】すなわち、図６に示す如く、一定時間Ｔ内
の時刻ｔ1 、ｔ2 ・・・ｔｍ（これらは一定時間間隔で
ある）において、前記と同様にエッジ画像を作成し、各
エッジ画像をｎケの区間に区分して、それぞれ水位検出
を行う。
の時刻ｔ1 、ｔ2 ・・・ｔｍ（これらは一定時間間隔で
ある）において、前記と同様にエッジ画像を作成し、各
エッジ画像をｎケの区間に区分して、それぞれ水位検出
を行う。
【００５２】これにより時刻ｔ1 においては区間
Ｂ1-1 、Ｂ2-1 、Ｂn-1 においてそれぞれ水位が得ら
れ、時刻ｔ2 においては区間Ｂ1-2 、Ｂ2-2 、Ｂn-2 に
おいてそれぞれ水位が得られ、時刻ｔｍにおいては区間
Ｂ1-m 、Ｂ2-m 、Ｂn-m においてそれぞれ水位が得られ
る。
Ｂ1-1 、Ｂ2-1 、Ｂn-1 においてそれぞれ水位が得ら
れ、時刻ｔ2 においては区間Ｂ1-2 、Ｂ2-2 、Ｂn-2 に
おいてそれぞれ水位が得られ、時刻ｔｍにおいては区間
Ｂ1-m 、Ｂ2-m 、Ｂn-m においてそれぞれ水位が得られ
る。
【００５３】このようにして得られたｍ×ｎの水位によ
りヒストグラムを作成し、そのピーク値の水位を一定時
間Ｔ内の平均水位とする。
りヒストグラムを作成し、そのピーク値の水位を一定時
間Ｔ内の平均水位とする。
【００５４】このようにして時間的、空間的な情報を基
に水位を検出することができる。この場合は、何等かの
原因で瞬間的な水位変動があってもそれを吸収した正し
い水位検出を行うことができる。
に水位を検出することができる。この場合は、何等かの
原因で瞬間的な水位変動があってもそれを吸収した正し
い水位検出を行うことができる。
【００５５】本発明の第４の実施の形態を図７にもとづ
き説明する。前記実施の形態で説明した背景画像は、環
境変化や時間的変化で画像全体の様子が変わってしまう
ことがある。またビデオカメラを屋外に設置した場合、
風雨などの影響によりカメラ映像がブレてしまう恐れが
ある。
き説明する。前記実施の形態で説明した背景画像は、環
境変化や時間的変化で画像全体の様子が変わってしまう
ことがある。またビデオカメラを屋外に設置した場合、
風雨などの影響によりカメラ映像がブレてしまう恐れが
ある。
【００５６】そこで本発明の第４の実施の形態では、図
７に示す如く、背景更新手段１１、ブレ補正手段１２を
設ける。なお、図７において他図と同記号は同一部分を
示す。
７に示す如く、背景更新手段１１、ブレ補正手段１２を
設ける。なお、図７において他図と同記号は同一部分を
示す。
【００５７】背景更新手段１１は、一定の条件下で新し
い背景画像を設定する。背景を更新するための条件とし
ては、例えば一定時間で更新、画像の明るさ等が急
に変化したとき等がある。
い背景画像を設定する。背景を更新するための条件とし
ては、例えば一定時間で更新、画像の明るさ等が急
に変化したとき等がある。
【００５８】ブレ補正手段１２は、時刻ｔ−Δｔにおい
て検出された、水位よりも高い位置にある。例えば矩形
領域の映像を用いて、時刻ｔの映像と時刻ｔ−Δｔの映
像をブロックマッチングによりブレ補正を行う。
て検出された、水位よりも高い位置にある。例えば矩形
領域の映像を用いて、時刻ｔの映像と時刻ｔ−Δｔの映
像をブロックマッチングによりブレ補正を行う。
【００５９】これにより撮影環境の変化や画像のブレに
影響されることなく、水位を正確に検出することができ
る。
影響されることなく、水位を正確に検出することができ
る。
【００６０】図７において他は前記と同様に動作するも
のであるので、説明の簡略のため他の手段等の説明は省
略する。
のであるので、説明の簡略のため他の手段等の説明は省
略する。
【００６１】また前記実施の形態における説明は、いず
れも、水位の検出について行ったが、本発明は勿論水位
検出のみに限定されるものではなく、容器内の油類の液
面検出等、他の液体の液面検出にも適用することができ
るものである。
れも、水位の検出について行ったが、本発明は勿論水位
検出のみに限定されるものではなく、容器内の油類の液
面検出等、他の液体の液面検出にも適用することができ
るものである。
【００６２】
【発明の効果】本発明により下記の効果を奏することが
できる。
できる。
【００６３】（１）移動エッジ部分のみを抽出してこれ
を複数区間に分割し、各区間において線分検出により液
面検出し、検出した液面の頻度ヒストグラムにより液面
を検出したので、計量板や計量柱を使用することなく、
しかも正確に液面測定することができる。
を複数区間に分割し、各区間において線分検出により液
面検出し、検出した液面の頻度ヒストグラムにより液面
を検出したので、計量板や計量柱を使用することなく、
しかも正確に液面測定することができる。
【００６４】（２）一定時間内の複数の移動エッジ画像
に対して頻度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み
平均により平均液面を求めたので、頻度ヒストグラムの
値の大きい液面を全体の平均値に寄与する率を高くする
ことができるので、信頼性の高い液面測定することがで
きる。
に対して頻度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み
平均により平均液面を求めたので、頻度ヒストグラムの
値の大きい液面を全体の平均値に寄与する率を高くする
ことができるので、信頼性の高い液面測定することがで
きる。
【００６５】（３）一定時間内の複数のすべての移動エ
ッジ画像に対するヒストグラムを作成し、そのピーク値
を持つ位置をその一定時間内の平均液面とすることがで
きるので、何等かの原因により瞬間的な液面変動があっ
てもそれによる悪影響を受けることのない、正しい液面
検出ができる。
ッジ画像に対するヒストグラムを作成し、そのピーク値
を持つ位置をその一定時間内の平均液面とすることがで
きるので、何等かの原因により瞬間的な液面変動があっ
てもそれによる悪影響を受けることのない、正しい液面
検出ができる。
【００６６】（４）背景画像を一定の条件下で更新し、
背景画像を基にブレ補正を行うので、環境変化や時間的
変化で画像全体の様子が変わったり、カメラ設置位置が
ブレることによる影響を除去した、正確な液面測定を行
うことができる。
背景画像を基にブレ補正を行うので、環境変化や時間的
変化で画像全体の様子が変わったり、カメラ設置位置が
ブレることによる影響を除去した、正確な液面測定を行
うことができる。
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明における液面検出状態説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態である。
【図４】本発明の動作説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の動作説明図であ
る。
る。
【図６】本発明の第３の実施の形態の動作説明図であ
る。
る。
【図７】本発明の第４の実施の形態である。
１ ビデオカメラ ２ 上位装置 ３ Ａ／Ｄ変換部 ４ ＣＰＵ ５ メモリ ６ エッジ検出手段 ７ 移動エッジ検出手段 ８ 線分検出手段 ９ 水位検出手段
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F014 FA04 5B057 BA29 DA07 DB02 DC03 DC16 DC19 5L096 FA03 FA06 FA32 FA35 FA69 HA03 LA04 9A001 EE02 EE05 GG05 HH20 HH23 HH25 KK37
Claims (4)
- 【請求項１】検出すべき液面とその背景が撮影された、
明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段と、 前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換手段と、 前記明度に応じたディジタル値から明度変化が急な部分
であるエッジを検出してこれを示すエッジ画像を出力す
るエッジ検出手段と、 第１のエッジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動し
たエッジを示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検
出手段と、 前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、 液面を検出する液面検出手段を具備し、 前記移動エッジ画像に対して分割した各区間において前
記線分検出手段により検出した水平の直線の位置により
区間毎の液面を検出し、前記液面検出手段により、この
区間毎の液面の頻度ヒストグラムを作成し、その頻度数
のピークの液面の値を測定すべき液面の値としたことを
特徴とする液面検出方式。 - 【請求項２】検出すべき液面とその背景が撮影された、
明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段と、 前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換手段と、 前記明度に応じたディジタル値から明度変化が急な部分
であるエッジを検出してこれを示すエッジ画像を出力す
るエッジ検出手段と、 第１のエッジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動し
たエッジを示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検
出手段と、 前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、 液面を検出する液面検出手段を具備し、 前記移動エッジ画像に対して分割した各区間において前
記線分検出手段により検出した水平の直線の位置により
区間毎の液面を検出し、前記液面検出手段により一定時
間内の前記各移動エッジ画像に対して各頻度ヒストグラ
ムのピークの液面の値を求め、一定時間内のこれらの液
面に対し頻度ヒストグラムのピーク値を重みとした重み
付平均値を求め、この平均値を測定すべき液面の値とし
たことを特徴とする液面検出方式。 - 【請求項３】検出すべき液面とその背景が撮影された、
明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段と、 前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換手段と、 前記明度に応じたディジタル値から明度変化が急な部分
であるエッジを検出してこれを示すエッジ画像を出力す
るエッジ検出手段と、 第１のエッジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動し
たエッジを示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検
出手段と、 前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、 液面を検出する液面検出手段を具備し、 前記移動エッジ画像に対して分割した各区間において前
記線分検出手段により検出した水平の直線の位置により
区間毎の液面を検出し、前記液面検出手段により一定時
間内のすべての移動エッジ画像中で求められた各区間毎
の液面にもとづき頻度ヒストグラムを作成し、そのピー
クの液面の値を測定すべき液面の値としたことを特徴と
する液面検出方式。 - 【請求項４】検出すべき液面とその背景が撮影された、
明度を有する撮影画像を出力する画像出力手段と、 前記撮影画像を明度に応じたディジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換手段と、 第１のエッジ画像を得る背景画像を更新する背景更新手
段と、 画像のブレを補正するブレ補正手段と、 前記明度に応じたディジタル値から明度変化が急な部分
であるエッジを検出してこれを示すエッジ画像を出力す
るエッジ検出手段と、 第１のエッジ画像と第２のエッジ画像を比較して移動し
たエッジを示す移動エッジ画像を出力する移動エッジ検
出手段と、 前記移動エッジ画像を複数の区間に分割し、各区間にお
いて上から一定長の水平の直線を探索する線分検出手段
と、 液面を検出する液面検出手段を具備し、 前記液面検出手段において前記移動エッジ画像に対して
エッジ分布を液面方向に対して複数の区間に分割して液
面のヒストグラムを求め、これにもとづき液面を算出し
たことを特徴とする液面検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22087899A JP3583659B2 (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 液面検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22087899A JP3583659B2 (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 液面検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041803A true JP2001041803A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3583659B2 JP3583659B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=16757963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22087899A Expired - Lifetime JP3583659B2 (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | 液面検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3583659B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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