JP2003279316A - ホッパ内のごみ表面位置計測方法およびごみ表面位置計測装置 - Google Patents

ホッパ内のごみ表面位置計測方法およびごみ表面位置計測装置

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JP2003279316A
JP2003279316A JP2002084637A JP2002084637A JP2003279316A JP 2003279316 A JP2003279316 A JP 2003279316A JP 2002084637 A JP2002084637 A JP 2002084637A JP 2002084637 A JP2002084637 A JP 2002084637A JP 2003279316 A JP2003279316 A JP 2003279316A
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JP
Japan
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dust
hopper
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inclined wall
wall surface
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JP2002084637A
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English (en)
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Keiji Ito
恵二 伊藤
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Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ホッパ内のごみ表面位置であるごみレベルの計
測精度を向上し得るホッパでのごみ表面位置計測方法を
提供する。 【解決手段】ごみを下方に案内する縦方向のガイド部材
6が所定間隔おきに複数本設けられたごみ用ホッパ3の
傾斜壁面5aを撮影して画像処理を行いホッパ内のごみ
表面位置を計測する際に、照射具によりホッパ3の横斜
め上方から光を照射して、ガイド部材6の陰影線Sを傾
斜壁面5a上に形成することにより、ごみ境界部を明確
に検出する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホッパ内のごみ表
面位置計測方法およびごみ表面位置計測装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ごみ焼却炉においては、炉内での燃焼制
御を適正に行うために、炉内に供給するごみ量が制御さ
れており、このごみ量の制御を行うに際して、ごみ投入
用ホッパ内でのごみ量を把握する必要がある。
【0003】ところで、ホッパ内のごみ量を把握する場
合、ホッパ内でのごみレベル、すなわちごみ表面位置を
計測するのが手っ取り早く、従来、超音波レベル計また
は三次元画像検出装置を用いて、ホッパ内のごみの表面
位置が求められていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記超音波レベル計を
用いた場合、ごみ表面の凹凸が大きいため、計測精度に
問題があり、また超音波レベル計を用いた場合、ホッパ
内に生じる塵埃が撮影装置のレンズ表面に付着するなど
して、撮影画像による計測に悪影響を与えるという問題
があった。
【0005】そこで、本発明は、ホッパ内のごみ表面位
置であるごみレベルの計測精度を向上し得るホッパでの
ごみ表面位置計測方法およびごみ表面位置計測装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係るホッパ内のごみ表面位置計測方法
は、ごみ用ホッパの傾斜壁面を撮影して画像処理を行い
ホッパ内のごみ表面位置を計測する際に、傾斜壁面に傾
斜方向に沿う縦方向の線状模様を複数本形成するととも
に、これら線状模様の内、少なくとも隣接する線状模様
同士の色が異ならせる方法である。
【0007】また、請求項2に係るホッパ内のごみ表面
位置計測方法は、請求項1に係るごみ表面位置計測方法
における隣接する線状模様の一方を、ホッパを構成する
材料自身の色または白色系にするとともに、他方を黒色
系とする方法である。
【0008】また、請求項3に係るホッパ内のごみ表面
位置計測方法は、ごみを下方に案内する縦方向のガイド
部材が設けられたごみ用ホッパの傾斜壁面を撮影して画
像処理を行いホッパ内のごみ表面位置を計測する際に、
上記ガイド部材の陰影が傾斜壁面に形成されるように光
を照射する方法である。
【0009】さらに、請求項4に係るホッパ内のごみ表
面位置計測装置は、ごみ用ホッパの傾斜壁面を撮影する
撮影装置と、この撮影装置にて撮影された撮影画像に所
定の画像処理を施しごみ端縁部を検出するための目印を
抽出する画像処理部と、この画像処理部にて検出された
目印に基づき、ホッパにおける基準位置からごみ表面位
置までの距離を演算するごみ表面位置演算部とから構成
し、且つ目印として、上記ホッパの傾斜壁面上に縦方向
の線状模様を複数本形成するとともに、これら線状模様
の内、少なくとも隣接する線状模様の色を互いに異なら
せたものである。
【0010】また、請求項5に係るホッパ内のごみ表面
位置計測装置は、ごみ用ホッパの傾斜壁面に光を照射す
る照明具と、上記傾斜壁面を撮影する撮影装置と、この
撮影装置にて撮影された撮影画像に所定の画像処理を施
しごみ端縁部を検出するための目印を抽出する画像処理
部と、この画像処理部にて検出された目印に基づき、ホ
ッパにおける基準位置からごみ表面位置までの距離を演
算するごみ表面位置演算部とから構成し、且つ上記目印
として、上記ホッパの傾斜壁面上に、ごみを上下方向に
案内する縦方向のガイド部材を配置するとともに、上記
照明具にてガイド部材に光を照射することにより、その
陰影にて縦方向の線状模様を形成するようにしたもので
ある。
【0011】上記のごみ表面位置計測方法およびごみ表
面位置計測装置によると、傾斜壁面の撮影画像からごみ
表面位置を計測する際に、ごみ用ホッパの傾斜壁面に線
状模様を複数本形成するとともに、少なくとも隣接する
線状模様の色が異なるように、例えば白色系と黒色系と
により縦縞模様を形成したので、ごみの境界部を明確に
検出することができ、したがってごみ表面位置の計測精
度の向上を図り得る。
【0012】また、ごみ用ホッパの傾斜壁面に、突状ガ
イド部材を所定間隔おきに複数本配置するとともに、突
状ガイド部材に対して、光を斜めから照射してその陰影
を明瞭となるようにしたので、やはり、ごみ表面位置の
計測精度の向上を図り得る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
ホッパ内のごみ表面位置計測方法およびごみ表面位置計
測装置を、図1〜図7に基づき説明する。
【0014】このごみ表面位置計測装置は、図1に示す
ように、ごみ焼却炉1の炉本体2のごみ供給部2aにご
みを投入するためのごみ投入用ホッパ(ごみ用ホッパ)
3での基準位置例えば当該ホッパ3の上端縁から、ごみ
Gの端縁部までの距離すなわちごみ表面位置(ごみレベ
ル位置でもある)を、撮影装置にて撮影された撮影画像
に所定の画像処理を施すとともに、所定の演算処理を行
うことにより計測するものである。
【0015】まず、ごみ投入用ホッパ(以下、単に、ホ
ッパという)3について説明しておく。このホッパ3
は、図2〜図4に示すように、ほぼ鉛直に設けられた3
つの鉛直壁部4と、水平面に対する傾斜角度θが比較的
大きく(例えば、45度〜60度の範囲)された傾斜壁
部5とから構成されるとともに、この傾斜壁部5の表面
である傾斜壁面5a上には、幅方向で所定間隔おきに複
数本の縦方向の突状ガイド部材6が配置されている。こ
のガイド部材6は、投入されたごみを下方に案内するた
めに設けられたもので、具体的には、山型状に配置され
るアングル材、帯板(傾斜面に対して垂設される)、レ
ール材などが用いられる。
【0016】上記ごみ表面位置計測装置は、図1、図5
および図6に示すように、ホッパ3内を光にて上方から
照射し、特にその傾斜壁面5a上に複数本配置されたガ
イド部材6に横斜め方向から光を照射して、その陰影
(以下、陰影線ともいう)Sを傾斜壁面5a上に形成す
る(映し出す)照明具7と、この照明具7にて照射され
た部分、すなわち傾斜壁面5a上を撮影する撮影装置
(例えば、CCDカメラが用いられる)8と、この撮影
装置8にて撮影された撮影画像を入力して所定の画像処
理を施すことにより縦方向の陰影線(ごみの端縁部を検
出する目印としての線状模様の一例である)を抽出する
画像処理部9と、この画像処理部9にて抽出された陰影
線Sの長さ、すなわち傾斜壁面5aの上端縁からごみ端
縁部であるごみ表面位置までの距離を演算するごみ表面
位置演算部10とから構成されている。
【0017】次に、上記画像処理部9での画像処理につ
いて説明する。この画像処理部9では陰影線Sを明確
(明瞭)にするために、すなわち陰影線Sを抽出するた
めに、下記(1)式に示す空間フィルタリング処理を行
い、その後、予め設定された閾値にて2値化処理が行わ
れる。すなわち、閾値以上の輝度値を有する
【0018】
【数1】 なお、(1)式の空間フィルタテーブル(オペレータと
もいう)しては、例えば図6の図表に示すような、ガイ
ド部材6の配置方向と同一の縦方向のエッジを抽出する
ものが使用される。この空間フィルタテーブルを使用し
て閾値以上の画素値(輝度値)を有するガイド部材6の
陰影線を明確にすることにより、ごみの境界部が、より
正確に抽出される。
【0019】そして、上記ごみ表面位置演算部10にお
いては、図7に示すように、画像処理部9にて抽出され
た陰影線Sの長さを表す画像データ、すなわち画素数
(ピクセル)を検出するとともに、この画素数Pと、予
め検出されていた傾斜壁面5a上の計測用基準長さL0
[計測用基準位置(例えば、撮影装置8から傾斜壁面5
a上に降ろされた垂線との交差位置)T0から傾斜壁部
5の上端縁までの距離]に対応する画素数P0との比例
式[下記(2)式にて示す]に基づき、ホッパ3の上端
縁からごみ表面位置までの距離Lが演算にて求められ
る。
【0020】
【数2】L=L0×(P/P0)・・・(2) このように、ホッパ3の上端縁からごみ表面位置までの
距離Lが分かると、ホッパ3内でのごみ表面のレベルが
分かることになり、したがって正確に、ホッパ3内に投
入されているごみ量を知ることができるので、このごみ
量に基づき、例えばごみ焼却炉1へのごみ供給量および
燃焼制御が行われる。
【0021】上述したごみ表面位置計測装置およびごみ
表面位置計測方法によると、ホッパの傾斜壁面に沿う縦
方向で配置された突状ガイド部材に、光を横斜め方向か
ら照射するとともに、この照射により形成された陰影線
の上端縁からの距離、すなわち陰影線の長さを検出する
ことにより、ごみの境界部(ごみ端縁部)を正確に検出
することができ、したがってホッパ内のごみ表面位置の
計測精度の向上を図ることができる。
【0022】ところで、上記実施の形態においては、ホ
ッパ3の傾斜壁面5aに、突状ガイド部材6を所定間隔
おきに複数本配置するとともに、光を横斜め方向から照
射することにより、目印として陰影線Sを形成するよう
にしたが、傾斜壁面上に形成される線状模様が明確に、
すなわち線状模様のコントラストが明確になるようなも
のであれば、どのようなものでもよい。
【0023】例えば、傾斜壁面上に形成される目印とし
て、所定幅の黒色系(黒色を含む)の線を所定間隔おき
に描いたものでもよく、また黒色系ではなく、ごみの色
とは異なる色を用いてもよく、さらに白色系(白色を含
む)と黒色系(黒色を含む)とを交互に(縞模様)に描
いたものでもよい。この場合には、横斜め方向から光を
照射する必要はない。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明のホッパ内のごみ表
面位置計測方法およびごみ表面位置計測装置によると、
傾斜壁面の撮影画像からごみ表面位置を計測する際に、
ごみ用ホッパの傾斜壁面に線状模様を複数本形成すると
ともに、少なくとも隣接する線状模様の色が異なるよう
に、例えば白色系と黒色系とにより縦縞模様を形成した
ので、ごみの境界部を明確に検出することができ、した
がってごみ表面位置(ごみレベル)の計測精度の向上を
図ることができる。
【0025】また、ごみ用ホッパの傾斜壁面に、突状ガ
イド部材を所定間隔おきに複数本配置するとともに、突
状ガイド部材に対して、光を斜めから照射してその陰影
を明瞭となるようにしたので、やはり、ごみ表面位置
(ごみレベル)の計測精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るごみ焼却炉の概略構
成を示す断面図である。
【図2】同ごみ焼却炉におけるごみ投入用ホッパの平面
図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】図3のB−B断面図である。
【図5】同ごみ投入用ホッパにおける線状模様の形成状
態を示す断面図である。
【図6】同ごみ投入用ホッパのごみ表面位置計測方法に
おける空間フィルタテーブルを示す図表である。
【図7】同ごみ投入用ホッパにおけるごみ表面位置まで
の距離の求め方を説明する図であり、(a)は平面図、
(b)は断面図である。
【符号の説明】
1 ごみ焼却炉 3 ごみ投入用ホッパ 5 傾斜壁部 5a 傾斜壁面 6 突状ガイド部材 7 照明具 8 撮影装置 9 画像処理部 10 ごみ表面位置演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F014 FA04 2F065 AA03 AA06 AA12 AA24 AA51 AA59 BB27 CC39 DD04 DD13 FF04 HH12 JJ08 JJ26 MM03 PP17 QQ04 QQ08 QQ24 QQ31 QQ33 3K062 AA24 AB01 AC01 BA02 CA08 CB01 DA38 3K065 AA24 AC01 BA06 EA06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ごみ用ホッパの傾斜壁面を撮影して画像処
    理を行いホッパ内のごみ表面位置を計測する際に、 傾斜壁面に傾斜方向に沿う縦方向の線状模様を複数本形
    成するとともに、これら線状模様の内、少なくとも隣接
    する線状模様同士の色が異なるようにしたことを特徴と
    するホッパ内のごみ表面位置計測方法。
  2. 【請求項2】隣接する線状模様の一方を、ホッパを構成
    する材料自身の色または白色系にするとともに、他方を
    黒色系としたことを特徴とする請求項1に記載のホッパ
    内のごみ表面位置計測方法。
  3. 【請求項3】ごみを下方に案内する縦方向のガイド部材
    が設けられたごみ用ホッパの傾斜壁面を撮影して画像処
    理を行いホッパ内のごみ表面位置を計測する際に、 上記ガイド部材の陰影が傾斜壁面に形成されるように光
    を照射することを特徴とするホッパ内のごみ表面位置計
    測方法。
  4. 【請求項4】ごみ用ホッパの傾斜壁面を撮影する撮影装
    置と、この撮影装置にて撮影された撮影画像に所定の画
    像処理を施しごみ端縁部を検出するための目印を抽出す
    る画像処理部と、この画像処理部にて検出された目印に
    基づき、ホッパにおける基準位置からごみ表面位置まで
    の距離を演算するごみ表面位置演算部とから構成し、 且つ目印として、上記ホッパの傾斜壁面上に縦方向の線
    状模様を複数本形成するとともに、これら線状模様の
    内、少なくとも隣接する線状模様の色を互いに異ならせ
    たことを特徴とするホッパ内のごみ表面位置計測装置。
  5. 【請求項5】ごみ用ホッパの傾斜壁面に光を照射する照
    明具と、上記傾斜壁面を撮影する撮影装置と、この撮影
    装置にて撮影された撮影画像に所定の画像処理を施しご
    み端縁部を検出するための目印を抽出する画像処理部
    と、この画像処理部にて検出された目印に基づき、ホッ
    パにおける基準位置からごみ表面位置までの距離を演算
    するごみ表面位置演算部とから構成し、 且つ上記目印として、上記ホッパの傾斜壁面上に、ごみ
    を上下方向に案内する縦方向のガイド部材を配置すると
    ともに、上記照明具にてガイド部材に光を照射すること
    により、その陰影にて縦方向の線状模様を形成するよう
    にしたことを特徴とするホッパ内のごみ表面位置計測装
    置。
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