JP2007048225A - 火災検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 監視領域の異常を検出して警報を行う火災検出装置であって、監視領域の赤外線を検出する赤外線センサ2と、監視領域の画像を撮像する2次元センサ1と、赤外線センサ2にて検出された赤外線の出力の変化と、2次元センサ1とにて撮像された画像に含まれる火災候補領域の面積の変化との相関関係に基づいて、火災候補領域から火災領域を特定する火災判定部6とを備えた。
【選択図】 図1
Description
まず、本実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態に係る火災検出装置は、監視領域における火災の発生とその位置を検出するためのものである。この監視領域の具体的内容は任意であるが、例えば、比較的広い領域であるために煙式感知器等の火災感知器による火災感知では位置特定や検出性能の面において不十分であり、かつ、監視領域内に光源などの誤報源があるために通常の赤外線式炎感知器では信頼性ある火災検出が困難な場所において特に有用であり、たとえばショッピングモールや屋内競技場などの大空間に該当する。
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。
最初に、本実施の形態に係る火災検出装置の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る火災検出装置の構成を機能概念的に示すブロック図である。この図1に示すように、火災検出装置は、2次元センサ1、2つの赤外線センサ2、3、画像メモリ4、画像処理部5、及び、火災判定部6、を備えて構成されている。
次に、このように構成された火災検出装置による火災検出処理について説明する。図2は、火災検出処理の全体フローチャートである。この図2に示すように、まず、火災判定処理が行われる(ステップSA−1)。この火災判定処理においては、赤外線センサ2、3からの出力に基づいて、火災判定部6において火災発生の有無が判定される。この火災判定処理は、火災が発生したものと判定されるまで所定間隔で繰り返して実行される(ステップSA−2)。
このような処理のうち、火災判定処理(ステップSA−1)について説明する。ただし、この火災判定処理は、特記する場合を除いては従来と同様に行うことができる。図3は、火災判定処理のフローチャートである。この図3に示すように、火災判定部6は、CO2共鳴放射帯を含む特定波長帯域の赤外線を検出する赤外線センサ2の出力が、所定の第1の閾値以上になったか否かを所定間隔で監視する(ステップSB−1)。
このような処理のうち、図2の画像処理(ステップSA−3)について説明する。図4は、画像処理のフローチャートである。この図4に示すように、画像処理部5は、画像メモリ4に記憶された輝度信号を所定の閾値に基づいて2値化する(ステップSC−1)。そして、画像処理部5は、この2値化データの各領域のうち、輝度の高い方の各領域にラベリング、すなわち、各領域のそれぞれに固有の番号を付することによって、当該輝度の高い方の領域を相互に識別可能とする(ステップSC−2)。
次に、図2の火災領域特定処理(ステップSA−4)について説明する。図8は、火災領域特定処理のフローチャートである。この図8に示すように、火災判定部6は、画像処理において取得された各火災候補領域の面積と、サンプリングされた赤外線センサ2の出力との、相互の相関係数を算定する。この算定式の具体的内容は任意であり、統計学に基づいて公知の算定式を用いることができるが、例えば、下記式(1)のピアソンの積率相関係数を用いることができる。その他、状況に応じて、スピアマンの順位相関係数、ケンドールの順位相関係数を用いても良い。
上述したように、画像処理部5によって処理される画像の取得間隔と、赤外線センサ2の出力のサンプリング間隔とは、当該赤外線センサ2の時定数を考慮して決定される。すなわち、代表的な赤外線センサは、その検知原理に基づいて、熱型赤外線センサと量子型赤外線センサとに大別できる。熱型赤外線センサとは、赤外線の持つ熱効果によってセンサ素子が暖められ、このセンサ素子の温度が上昇することによって生ずる当該センサ素子の電気的性質の変化を検知することにより、赤外線量を検出するセンサである。例えば、サーモパイル、焦電型赤外線センサ、サーミスタがこれに該当する。一方、量子型赤外線センサとは、赤外線を受けるセンサ素子が赤外線の光量子によって直接励起され、この励起によって生じるセンサ素子の抵抗や電圧等の電気的な性質又は量の変化を検知することにより、赤外線量を検出するセンサである。例えば、フォトダイオード、光電導型赤外線センサ、光電管型赤外線センサがこれに該当する。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
また、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、火災判定精度が向上していない場合においても、従来よりも低速の画像処理にてある程度の精度の火災判定を達成できている限りにおいて、本発明の課題が達成されている。
2、3 赤外線センサ
4 画像メモリ
5 画像処理部
6 火災判定部
Claims (5)
- 監視領域の異常を検出して警報を行う火災検出装置であって、
前記監視領域の赤外線を検出する赤外線検出手段と、
前記監視領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記赤外線検出手段にて検出された赤外線の出力と、前記撮像手段にて撮像された画像に含まれる火災候補領域の面積との相関関係に基づいて、前記火災候補領域から火災領域を特定する火災判定手段と、
を備えたことを特徴とする火災検出装置。 - 前記撮像手段にて撮像された画像から、各領域の光量に基づいて、前記火災候補領域を抽出する画像処理手段、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の火災検出装置。 - 前記火災判定手段は、前記赤外線検出手段にて検出された赤外線に基づいて、前記監視領域における火災の有無を判定し、
前記画像処理手段は、前記火災判定手段にて火災が発生したと判定された場合に、前記火災候補領域の抽出を行うこと、
を特徴とする請求項2に記載の火災検出装置。 - 前記赤外線検出手段は、焦電型赤外線検出手段であり、
前記火災判定手段は、前記焦電型赤外線検出手段の出力の時定数の所定倍の間隔にて取得された前記画像を用いて、前記火災領域の特定を行うこと、
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の火災検出装置。 - 前記火災判定手段は、前記焦電型赤外線検出手段の出力の時定数の約0.5から3倍の間隔にて取得された前記画像を用いること、
を特徴とする請求項4に記載の火災検出装置。
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