JP2008116234A - Environment sensing device using image and environment sensing method - Google Patents

Environment sensing device using image and environment sensing method Download PDF

Info

Publication number
JP2008116234A
JP2008116234A JP2006297533A JP2006297533A JP2008116234A JP 2008116234 A JP2008116234 A JP 2008116234A JP 2006297533 A JP2006297533 A JP 2006297533A JP 2006297533 A JP2006297533 A JP 2006297533A JP 2008116234 A JP2008116234 A JP 2008116234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
image
state
sensor element
environment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006297533A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoko Maruo
容子 丸尾
Jiro Nakamura
二朗 中村
Tatsuya Kunioka
達也 國岡
Takashi Miwa
貴志 三輪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2006297533A priority Critical patent/JP2008116234A/en
Publication of JP2008116234A publication Critical patent/JP2008116234A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more simply measure the state of an environment in a numerated state by utilizing a sensor element such as detection paper or the like changed in color corresponding to the state of the environment. <P>SOLUTION: The environment sensing apparatus is equipped with the sensor element 101 changed in color by the state of the environment, a colorimetric table 102 equipped with a plurality of color specimens, a color imaging part 103 for simultaneously imaging the sensor element 101 and the colorimetric table 102, an image data processing part 104 for processing the captured image data to calculate an image state, a calibration curve data forming part 105 for forming calibration curve data on the basis of the calculated image state of the colorimetric table 102 and a measuring value calculation part 106 for calculating physical quantity, which shows the state of the environment corresponding to the color change of the sensor element 101 as a measuring value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、環境により色が変化するセンサ素子を撮像した画像データを用いて環境の状態を測定する画像を用いた環境センシング装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to an environment sensing apparatus and method using an image for measuring the state of an environment using image data obtained by imaging a sensor element whose color changes depending on the environment.

現在、ＬｉｖｅＥ！（非特許文献１参照）などを例として、様々な環境センシングネットワークシステムが構築されている。これらの環境センシングネットワークシステムでは、一般的に温度センサ，湿度センサ、風向・風速センサなどの環境の状態を測定できるセンサを用い、例えば温度センサより出力される各温度に対応した電圧を、センサステーションやセンサハブ，データロガーなどに入力してアナログデジタル変換し、変換したデジタル値を専用回線，無線ＬＡＮ，携帯回線網などを経由してデータ収集装置で収集し、設置位置（緯度、経度）などの情報と共に処理を行い、環境マップなどに対応させて情報を提供している。温度センサを用いた例としてはＮＥＣのヒートアイランド研究（非特許文献２参照）などがある。また環境省のそらまめ君（非特許文献３参照）では、大気汚染物質を分析する大型分析装置からの値を専用回線を通じて収集し、環境マップや濃度変化グラフなどを作成し、随時ホームページを通じて日本の大気環境状態をリアルタイムで確認可能としている。   Currently, LiveE! Various environment sensing network systems have been constructed with reference to Non-Patent Document 1 as an example. These environmental sensing network systems generally use sensors that can measure environmental conditions, such as temperature sensors, humidity sensors, and wind direction / velocity sensors. For example, a voltage corresponding to each temperature output from the temperature sensor is applied to the sensor station. The data is converted into analog and digital data by inputting it into a sensor hub, data logger, etc., and the converted digital value is collected by a data collection device via a dedicated line, wireless LAN, mobile line network, etc., and installed position (latitude, longitude), etc. It performs processing with information and provides information corresponding to the environment map. An example using a temperature sensor is NEC's heat island research (see Non-Patent Document 2). In addition, Mr. Sorame of the Ministry of the Environment (see Non-Patent Document 3) collects values from large analyzers that analyze air pollutants through a dedicated line, creates environmental maps and concentration change graphs, etc. The atmospheric environment status can be confirmed in real time.

これらの環境センシングシステムに共通することは、端末のセンサにおいて目的物質の濃度量などを電圧などに変換するなど電子的な計測が行われ、得られた値がデータ収集装置に送信されていることである。これら方法を用いると、少ない送信データ量で送信が可能であるが、センサの出力とセンサステーションやセンサハブ，データロガー間のインタフェースを定める必要があり、また、出力形式やインタフェースの違いなどにより温度センサを湿度センサに交換するなどが容易ではない。また、各々のセンサに電力を供給する必要があり、この供給する電圧が異なる場合があり、また、センサの測定間隔を規定する必要があるなど様々の規格を設定する必要がある。   What is common to these environmental sensing systems is that the terminal sensor performs electronic measurements such as converting the concentration of the target substance into voltage, etc., and the obtained value is sent to the data collection device. It is. If these methods are used, transmission is possible with a small amount of transmission data, but it is necessary to define the interface between the sensor output and the sensor station, sensor hub, and data logger, and the temperature sensor depends on the output format and interface. It is not easy to replace the sensor with a humidity sensor. In addition, it is necessary to supply power to each sensor, the supplied voltage may be different, and it is necessary to set various standards such as the need to define the measurement interval of the sensor.

一方、特定のガス，温度，湿度，及び紫外線照射量など環境の状態に応じて色が変化する検知紙や検知シールなどが、数多く研究開発されている。例えば、室内のホルムアルデヒドを検出して色が変化する試験紙（関東化学株式会社製ホルムアルデヒドテストストリップ、非特許文献４参照）が市販されている。また、自動車の排ガスの粉じんを、測定可能とした測定道具も市販されている（合同出版株式会社製「空気の汚れチェッカー」非特許文献５参照）。また、様々なｐＨ試験紙も市販されている（アドバンテック東洋株式会社製，非特許文献６参照）。さらに、紫外線を検出するＵＶ（紫外線）ラベルも市販されている（日油技研工業株式会社製、非特許文献７参照）。   On the other hand, many research papers and detection stickers whose color changes according to environmental conditions such as specific gas, temperature, humidity, and ultraviolet irradiation amount have been researched and developed. For example, a test paper (formaldehyde test strip manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., see Non-Patent Document 4) that changes color when indoor formaldehyde is detected is commercially available. In addition, a measuring tool that can measure the dust of automobile exhaust gas is also available on the market (refer to Non-Patent Document 5 of “Air Stain Checker” manufactured by Joint Publishing Co., Ltd.). Various pH test papers are also commercially available (see Advantech Toyo Co., Ltd., Non-Patent Document 6). Furthermore, UV (ultraviolet) labels for detecting ultraviolet rays are also commercially available (see NOF 7, manufactured by NOF Corporation).

これらは、色標本（比色表）との比較により目視で環境状態の物理量のおおよその値を読み取るものである。これによると、簡便に環境の状態を測定することが可能となるが、前述したようなネットワークシステムなどに適用する場合、得られた測定結果を数値化し、また電子化する必要がある。また、目視による読み取りでは、個人差などにより検出の精度に限界があり、高い精度の測定は容易ではない。これらを解消するためには、吸光光度計などの比色計を用いて検知紙の色の変化を計測して数値化すればよいが、大がかりな装置を必要とするため、測定の簡便さが失われ、より多くの測定箇所を設定するなどのことが容易ではない。   These are used to read an approximate value of a physical quantity in an environmental state by visual comparison with a color sample (colorimetric table). According to this, it is possible to easily measure the state of the environment, but when applied to a network system as described above, it is necessary to digitize and digitize the obtained measurement results. Moreover, in the reading by visual observation, there is a limit to the detection accuracy due to individual differences and high-accuracy measurement is not easy. In order to solve these problems, it is only necessary to measure and digitize the color change of the detection paper using a colorimeter such as an absorptiometer. It is lost and it is not easy to set more measurement points.

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｉｖｅ−ｅ．ｏｒｇ／http: // www. live-e. org / ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔ−ｅｃｏ．ｎｅｔ／ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ／０２＿ｓｐｅｃｉａｌ０３＿ｈ．ｈｔｍｌhttp: // www. it-eco. net / everywhere / 02_special03_h. html ｈｔｔｐ：／／ｗ−ｓｏｒａｍａｍｅ．ｎｉｅｓ．ｇｏ．ｊｐ／Ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐhttp: // w-soramame. nies. go. jp / Index. php ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋａｎｔｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｉｙａｋｕ／ｈｃｈｏ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍhttp: // www. kanto. co. jp / siyaku / hcho / index. htm ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｏｄｏ−ｓｈｕｐｐａｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｔ０３＿ｍａｉｎ．ｈｔｍｌhttp: // www. godo-shuppan. co. jp / t03_main. html ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｄｖａｎｔｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｊａｐａｎｅｓｅ／ｈｉｎｒａｎ／ｔａｎｐｉｎ／ｐｈｐａｐｅｒ．ｈｔｍｌhttp: // www. advantec. co. jp / japanes / hinran / tanpin / phppaper. html ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｃｈｉｇｉ．ｃｏｍ／ｓａｍｏ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｕｖ．ｈｔｍｌhttp: // www. nichigi. com / samo / products / uv. html

以上に説明したように、環境の状態をネットワークを利用して提供するサービスなどを実現する環境センシングシステムでは、センサが複雑に構成されているため、様々なセンサを切り替えて用いることが容易ではないなど、センサとのインタフェースの規格化が容易ではないという問題があった。   As described above, in an environment sensing system that realizes a service that provides a state of an environment using a network, sensors are configured in a complicated manner, so it is not easy to switch between various sensors. There is a problem that standardization of the interface with the sensor is not easy.

一方、簡単な構成で簡便な測定を可能とする前述した検知紙や検知シールなどの検知素子は、環境の状態を簡便に測定することが可能ではあるが、従来では、測定の結果を簡便に数値化することができないという問題があった。   On the other hand, the detection elements such as the detection paper and the detection sticker described above that enable simple measurement with a simple configuration can easily measure the state of the environment. There was a problem that it could not be quantified.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、環境の状態に応じて色が変化する検知紙などのセンサ素子を利用して、より簡便に環境の状態を数値化した状態で測定できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. By using a sensor element such as detection paper whose color changes in accordance with the environmental state, the environmental state can be more easily expressed as a numerical value. The purpose is to make it possible to measure in a state of being integrated.

本発明に係る画像を用いた環境センシング装置は、センサ素子及びこのセンサ素子に対応した比色表を同時に撮像するカラー撮像手段と、カラー撮像手段が撮像して得られたカラー画像データを処理してセンサ素子の画像状態及び比色表が備える複数の色標本の画像状態を算出する画像データ処理手段と、画像データ処理手段が算出した複数の色標本の画像状態をもとに検量線データを作成する検量線データ作成手段と、画像データ処理手段が算出したセンサ素子の画像状態と検量線データ作成手段が作成した検量線データとにより、センサ素子の色変化に対応する環境の状態を示す物理量を測定値として算出する測定値算出手段とを備え、センサ素子は、環境の状態により色が変化するものであり、比色表は、異なる既知の環境の状態によるセンサ素子の色の状態を示す複数の色標本を備えるものであり、検量線データは、複数の色標本の画像状態と色標本に対応する既知の環境の状態との関係を示すものである。   An environmental sensing device using an image according to the present invention processes a color imaging unit that simultaneously images a sensor element and a colorimetric table corresponding to the sensor element, and processes color image data obtained by the color imaging unit. Image data processing means for calculating the image states of the sensor elements and the color samples included in the colorimetric table, and calibration curve data based on the image states of the plurality of color samples calculated by the image data processing means. A physical quantity indicating the state of the environment corresponding to the color change of the sensor element by the calibration curve data creating means to be created, the image state of the sensor element calculated by the image data processing means and the calibration curve data created by the calibration curve data creating means Measurement value calculation means for calculating the measured value as a measurement value, the sensor element has a color that changes depending on the environmental condition, and the colorimetric table is based on different known environmental conditions. Are those comprising a plurality of color samples representing the color state of the sensor element, calibration curve data indicates the relationship between the state of the known environment corresponding to the image states and the color samples of a plurality of color samples.

上記画像を用いた環境センシング装置において、比色表は、３つ以上の色標本を備えるものであればよい。また、センサ素子は、環境の状態として、温度，湿度，オゾン濃度，窒素酸化物濃度，硫黄酸化物濃度，ホルムアルデヒド濃度，水素イオン濃度，及び紫外線照射量のいずれかにより色が変化するものである。なお、カラー撮像手段が撮像して得られたカラー画像を通信網を介して画像データ処理手段に送信する送信手段を備えるようにしてもよい。   In the environmental sensing device using the image, the colorimetric table may be any one having three or more color samples. In addition, the sensor element changes its color depending on any one of temperature, humidity, ozone concentration, nitrogen oxide concentration, sulfur oxide concentration, formaldehyde concentration, hydrogen ion concentration, and ultraviolet irradiation amount as an environmental state. . In addition, you may make it provide the transmission means which transmits the color image obtained by the color imaging means to an image data processing means via a communication network.

また、本発明に係る画像を用いた環境センシング装置方法は、環境の状態により色が変化するセンサ素子及び異なる既知の環境の状態によるセンサ素子の色の状態を示す複数の色標本を備える色標本とを同時に撮像してカラー画像データを得る第１ステップと、撮像して得られたカラー画像データを処理してセンサ素子の画像状態及び比色表が備える複数の色標本の画像状態を算出する第２ステップと、算出した複数の色標本の画像状態をもとに、複数の色標本の画像状態と色標本に対応する既知の環境の状態との関係を示す検量線データを作成する第３ステップと、算出したセンサ素子の画像状態と作成した検量線データとにより、センサ素子の色変化に対応する環境の状態を示す物理量を測定値として算出する第４ステップとを備えるものである。   In addition, the environmental sensing device method using an image according to the present invention includes a sensor element whose color changes depending on an environmental state, and a color sample including a plurality of color samples indicating the color state of the sensor element according to different known environmental conditions The first step of obtaining color image data by simultaneously capturing the image and processing the color image data obtained by imaging to calculate the image state of the sensor element and the image states of a plurality of color samples included in the colorimetric table Based on the second step and the calculated image states of the plurality of color samples, calibration curve data indicating the relationship between the image states of the plurality of color samples and the state of the known environment corresponding to the color samples is generated. And a fourth step of calculating a physical quantity indicating a state of the environment corresponding to the color change of the sensor element as a measured value based on the calculated image state of the sensor element and the created calibration curve data. It is.

上記画像を用いた環境センシング方法において、比色表は、３つ以上の色標本を備えるものであればよい。また、センサ素子は、環境の状態として、温度，湿度，オゾン濃度，窒素酸化物濃度，硫黄酸化物濃度，ホルムアルデヒド濃度，水素イオン濃度，及び紫外線照射量のいずれかにより色が変化するものである。   In the environmental sensing method using the image, the colorimetric table may be any colorimetric table provided with three or more color samples. In addition, the sensor element changes its color depending on any one of temperature, humidity, ozone concentration, nitrogen oxide concentration, sulfur oxide concentration, formaldehyde concentration, hydrogen ion concentration, and ultraviolet irradiation amount as an environmental state. .

以上説明したように、本発明では、撮像して得られたカラー画像データを処理してセンサ素子の画像状態及び比色表が備える複数の色標本の画像状態を算出し、算出した複数の色標本の画像状態をもとに、複数の色標本の画像状態と色標本に対応する既知の環境の状態との関係を示す検量線データを作成し、算出したセンサ素子の画像状態と作成した検量線データとにより、センサ素子の色変化に対応する環境の状態を示す物理量を測定値として算出するようにした。この結果、本発明によれば、環境の状態に応じて色が変化する検知紙などのセンサ素子を利用して、より簡便に環境の状態を数値化した状態で測定できるようになるという優れた効果が得られる。   As described above, in the present invention, the color image data obtained by imaging is processed to calculate the image state of the sensor element and the image state of a plurality of color samples included in the colorimetric table, and the calculated plurality of colors Based on the sample image state, calibration curve data showing the relationship between the image state of multiple color samples and the state of the known environment corresponding to the color sample is created, and the calculated sensor element image state and the created calibration Based on the line data, a physical quantity indicating the state of the environment corresponding to the color change of the sensor element is calculated as a measured value. As a result, according to the present invention, the sensor element such as detection paper whose color changes in accordance with the environmental state can be used to easily measure the environmental state in a numerical state. An effect is obtained.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態における画像を用いた環境センシング方法が実施される環境センシング装置の構成を示す構成図である。この装置は、まず、環境の状態により色が変化するセンサ素子１０１と、異なる既知の環境の状態によるセンサ素子１０１の色の状態を示す複数の色標本を備える比色表１０２と、センサ素子１０１及び比色表１０２を同時に撮像するカラー撮像部１０３とを備える。また、本装置は、カラー撮像部１０３が撮像した画像データを処理して画像状態を算出する画像データ処理部１０４と、画像データ処理部１０４が生成（算出）した比色表１０２の画像状態（色標本画像状態）をもとに検量線データを作成する検量線データ作成部１０５とを備える。また、本装置は、画像データ処理部１０４が算出したセンサ素子１０１の画像状態（センサ素子画像状態）と検量線データ作成部１０５が作成した検量線データとにより、センサ素子１０１の色変化に対応する環境の状態を示す物理量を測定値として算出する測定値算出部１０６を備える。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of an environment sensing device in which an environment sensing method using an image according to an embodiment of the present invention is implemented. This apparatus first includes a sensor element 101 whose color changes according to an environmental state, a colorimetric table 102 including a plurality of color samples indicating the color states of the sensor element 101 according to different known environmental conditions, and a sensor element 101. And a color imaging unit 103 that simultaneously images the colorimetric table 102. In addition, this apparatus processes the image data captured by the color imaging unit 103 and calculates the image state, and the image state of the colorimetric table 102 generated (calculated) by the image data processing unit 104 ( And a calibration curve data creation unit 105 that creates calibration curve data based on the color sample image state). Further, the present apparatus responds to a color change of the sensor element 101 based on the image state (sensor element image state) of the sensor element 101 calculated by the image data processing unit 104 and the calibration curve data created by the calibration curve data creation unit 105. The measurement value calculation unit 106 calculates a physical quantity indicating the state of the environment to be measured as a measurement value.

センサ素子１０１は、例えば、繊維より構成された担体に、オゾンガスと反応して色が変化する色素を含んだ検知成分及び保湿剤が担持されたオゾン検知素子（ＮＴＴアドバンステクノロジ株式会社製オゾン検知紙「オゾン見太郎」）である。この場合、センサ素子１０１は、環境の状態としてオゾンにより色が変化し、オゾンの濃度により異なる色の変化を示す。このセンサ素子１０１に対応する比色表１０２は、異なるオゾンの濃度に各々対応したセンサ素子１０１の複数の色標本を備えたものである（例えばＮＴＴアドバンステクノロジ株式会社製「オゾン見太郎用カラーチャート）。比色表１０２は、例えば図１（ｂ）に示すように、円形の板状の紙から構成されて、４等分された扇形の各領域にオゾン濃度６４０ｐｐｂ・ｈｏｕｒに対応した色標本１２１，オゾン濃度４８０ｐｐｂ・ｈｏｕｒに対応した色標本１２２，オゾン濃度２４０ｐｐｂ・ｈｏｕｒに対応した色標本１２３，及びオゾン濃度０ｐｐｂ・ｈｏｕｒに対応した色標本１２４を備えるものである。   The sensor element 101 is, for example, an ozone detection element (ozone detection paper manufactured by NTT Advanced Technology Co., Ltd.) in which a detection component containing a pigment that changes its color by reacting with ozone gas and a moisturizing agent are supported on a carrier composed of fibers. "Ozone Mitaro"). In this case, the sensor element 101 changes in color due to ozone as an environmental state, and shows a different color change depending on the ozone concentration. The colorimetric table 102 corresponding to the sensor element 101 is provided with a plurality of color samples of the sensor element 101 respectively corresponding to different ozone concentrations (for example, “Color chart for Ozone Mitaro” manufactured by NTT Advanced Technology Corporation). 1 (b), for example, the colorimetric table 102 is composed of a circular plate-shaped paper, and a color sample corresponding to an ozone concentration of 640 ppb · hour in each fan-shaped region divided into four equal parts. 121, a color sample 122 corresponding to an ozone concentration of 480 ppb · hour, a color sample 123 corresponding to an ozone concentration of 240 ppb · hour, and a color sample 124 corresponding to an ozone concentration of 0 ppb · hour.

カラー撮像部１０３は、例えば、多色光学フィルターによりカラー化を実現した固体撮像素子を備え、撮像によりカラー画像データを生成するデジタルスチルカメラである。カラー撮像部１０３は、対象物を撮像することにより、対象物のカラー画像データを生成して出力する。例えば、カラー撮像部１０３は、センサ素子１０１と比色表１０２とを対象物として撮像してカラー画像データを得る。   The color imaging unit 103 is a digital still camera that includes, for example, a solid-state imaging device that is colored by a multicolor optical filter and generates color image data by imaging. The color imaging unit 103 captures an object and generates and outputs color image data of the object. For example, the color imaging unit 103 captures the sensor element 101 and the colorimetric table 102 as objects and obtains color image data.

画像データ処理部１０４は、カラー撮像部１０３が撮像したカラー画像データを処理し、この画像データのなかの複数の色標本の部分より各々の色標本画像状態を算出し、また、画像データのなかのセンサ素子１０１の部分よりセンサ素子画像状態を算出する。例えば、画像データ処理部１０４は、画像状態として、各部分より所定の画素数（例えば６０００画素）分の領域を取り出し、取り出した各領域の各々の画素の値の平均値を求める。画素の値は、例えば、赤成分（Ｒチャンネル），緑成分（Ｇチャンネル），及び青成分（Ｂチャンネル）毎の輝度値であり、画像データ処理部１０４は、取り出した各領域において、複数の画素の赤成分，緑成分，及び青成分毎に、輝度値の平均値を算出する。なお、取り出す領域は、例えば使用者の指示操作により設定すればよい。   The image data processing unit 104 processes the color image data picked up by the color image pickup unit 103, calculates each color sample image state from a plurality of color sample portions in the image data, and includes the image data in the image data. The sensor element image state is calculated from the sensor element 101 portion. For example, the image data processing unit 104 extracts an area for a predetermined number of pixels (for example, 6000 pixels) from each part as an image state, and obtains an average value of the values of each pixel in each extracted area. The pixel value is, for example, a luminance value for each of the red component (R channel), the green component (G channel), and the blue component (B channel). The image data processing unit 104 has a plurality of values in each extracted area. An average value of luminance values is calculated for each of the red component, the green component, and the blue component of the pixel. In addition, what is necessary is just to set the area | region to take out, for example by a user's instruction | indication operation.

例えば、図１（ｃ）に示すように、比色表１０２の中央にセンサ素子１０１が配置された状態を、カラー撮像部１０３により撮像して得られた画像データのなかより、色標本１２１の部分，色標本１２２の部分，色標本１２３の部分，色標本１２４の部分，及びセンサ素子１０１の部分において、６０００画素分の領域を取り出す。画像データ処理部１０４は、取り出した各領域において、上述したように画素の値の平均値を求める。   For example, as shown in FIG. 1C, the state of the sensor element 101 arranged in the center of the colorimetric table 102 is obtained from the color sample 121 by using the image data obtained by imaging the color imaging unit 103. In the portion, the color sample 122 portion, the color sample 123 portion, the color sample 124 portion, and the sensor element 101 portion, an area of 6000 pixels is extracted. The image data processing unit 104 obtains the average value of the pixel values as described above in each extracted area.

例えば、室内蛍光灯下で撮像した場合、色標本１２１の部分より、赤成分の平均輝度値「６２」，緑成分の平均輝度値「１２３」，及び青成分の平均輝度値「１８４」を得る。また、色標本１２２の部分より、赤成分の平均輝度値「９１」，緑成分の平均輝度値「１３７」，及び青成分の平均輝度値「１８４」を得る。また、色標本１２３の部分より、赤成分の平均輝度値「１１９」，緑成分の平均輝度値「１５０」，及び青成分の平均輝度値「１８４」を得る。また、色標本１２４の部分より、赤成分の平均輝度値「１４３」，緑成分の平均輝度値「１５７」，及び青成分の平均輝度値「１８４」を得る。また、初期状態のセンサ素子１０１の場合、センサ素子１０１の部分より、赤成分の平均輝度値「１４３」，緑成分の平均輝度値「１５７」，及び青成分の平均輝度値「１８４」を得る。   For example, when imaging is performed under an indoor fluorescent lamp, the average luminance value “62” of the red component, the average luminance value “123” of the green component, and the average luminance value “184” of the blue component are obtained from the color sample 121 portion. . Further, an average luminance value “91” for the red component, an average luminance value “137” for the green component, and an average luminance value “184” for the blue component are obtained from the portion of the color sample 122. Also, an average luminance value “119” of the red component, an average luminance value “150” of the green component, and an average luminance value “184” of the blue component are obtained from the color sample 123 portion. Further, an average luminance value “143” of the red component, an average luminance value “157” of the green component, and an average luminance value “184” of the blue component are obtained from the portion of the color sample 124. In the case of the sensor element 101 in the initial state, the average luminance value “143” of the red component, the average luminance value “157” of the green component, and the average luminance value “184” of the blue component are obtained from the sensor element 101 portion. .

このように、画像データ処理部１０４により各色標本の部分より色標本画像状態が算出されると、検量線データ作成部１０５は、得られた複数の色標本画像状態より、色標本画像状態と色標本に対応している濃度との関係を示す検量線データを作成する。例えば、各色標本に対応しているオゾン濃度と上述した各平均輝度値とにより、図２に示すような検量線に対応する検量線データを作成する。図２において、黒丸が赤成分より得られた検量線を示し、黒四角が緑成分より得られた検量線データを示し、黒三角が青成分より得られた検量線データを示している。図２に示すように、蛍光灯下で撮像した場合、比色表１０２におけるオゾン濃度と各平均輝度値の関係は、ほぼ直線的な状態となった。   As described above, when the color sample image state is calculated from the portion of each color sample by the image data processing unit 104, the calibration curve data generation unit 105 determines the color sample image state and the color from the obtained plurality of color sample image states. Calibration curve data showing the relationship with the concentration corresponding to the sample is created. For example, calibration curve data corresponding to a calibration curve as shown in FIG. 2 is created from the ozone concentration corresponding to each color sample and the above-described average luminance values. In FIG. 2, a black circle indicates a calibration curve obtained from the red component, a black square indicates calibration curve data obtained from the green component, and a black triangle indicates calibration curve data obtained from the blue component. As shown in FIG. 2, when imaging was performed under a fluorescent lamp, the relationship between the ozone concentration and each average luminance value in the colorimetric table 102 was in a substantially linear state.

測定値算出部１０６は、上述したように、画像データ処理部１０４により求められたセンサ素子画像状態と、検量線データ作成部１０５が作成した検量線データとを比較することで、センサ素子１０１の色に対応するオゾン濃度（オゾン検出濃度）を算出する。ここで、赤成分，緑成分，及び青成分毎に検量線データが得られている場合、測定値算出部１０６は、最も変化が大きい赤成分から得られた検量線データと、センサ素子１０１の部分から得られた領域内の赤成分の輝度値の平均値とを比較する。なお、使用者の操作指示により、測定値算出部１０６が用いる検量線データは、変更可能である。   As described above, the measurement value calculation unit 106 compares the sensor element image state obtained by the image data processing unit 104 with the calibration curve data created by the calibration curve data creation unit 105, thereby obtaining the sensor element 101. The ozone concentration (ozone detection concentration) corresponding to the color is calculated. Here, when calibration curve data is obtained for each of the red component, the green component, and the blue component, the measurement value calculation unit 106 calculates the calibration curve data obtained from the red component having the largest change, and the sensor element 101. The average value of the luminance values of the red component in the region obtained from the part is compared. Note that the calibration curve data used by the measurement value calculation unit 106 can be changed in accordance with a user operation instruction.

以下、本装置を用いた環境センシング方法について簡単に説明すると、例えば、オゾンの検出を行っていない初期のセンサ素子１０１と比色表１０２とをカラー撮像部１０３で撮像すると（第１ステップ）、これにより得られたカラー画像データより、画像データ処理部１０４が、各部分から、色標本画像状態及びセンサ素子画像状態を算出する（第２ステップ）。次に、算出された色標本画像状態より、検量線データ作成部１０５が、検量線データを作成する（第３ステップ）。この後、測定値算出部１０６が、作成された検量線データとセンサ素子画像状態とを比較し、初期状態における算出されるオゾン濃度（初期算出値）を求める（第４ステップ）。   Hereinafter, the environmental sensing method using this apparatus will be briefly described. For example, when the color sensor 103 and the initial colorimetric table 102 that have not detected ozone are imaged by the color imaging unit 103 (first step), From the color image data thus obtained, the image data processing unit 104 calculates a color sample image state and a sensor element image state from each part (second step). Next, the calibration curve data creation unit 105 creates calibration curve data from the calculated color sample image state (third step). Thereafter, the measured value calculation unit 106 compares the created calibration curve data with the sensor element image state, and obtains the ozone concentration (initial calculated value) calculated in the initial state (fourth step).

次に、オゾンの検出を行った後のセンサ素子１０１と比色表１０２とをカラー撮像部１０３で撮像し（第１ステップ）、これにより得られたカラー画像データより、画像データ処理部１０４が、センサ素子１０１の部分からセンサ素子画像状態を算出する（第２ステップ）。次に、測定値算出部１０６が、算出されたセンサ素子画像状態と、作成されている検量線データとを比較し、検出後における算出されるオゾン濃度（検出後算出値）を求める（第４ステップ）。この後、測定値算出部１０６が、検出後算出値より初期算出値を減ずることで、オゾン濃度の測定値を求める。   Next, the sensor element 101 and the colorimetric table 102 after detecting ozone are imaged by the color imaging unit 103 (first step), and the image data processing unit 104 uses the color image data obtained thereby. The sensor element image state is calculated from the sensor element 101 (second step). Next, the measured value calculation unit 106 compares the calculated sensor element image state with the created calibration curve data, and obtains the ozone concentration (post-detection calculated value) calculated after detection (fourth). Step). Thereafter, the measurement value calculation unit 106 obtains a measurement value of the ozone concentration by subtracting the initial calculation value from the calculation value after detection.

なお、検量線データは、オゾンの検出を行った後に求めるようにしても良い。また、用いるセンサ素子１０１が、既に少量のオゾンに曝されている場合などは、上述したように初期算出値を求めておき、これを減ずることで、より正確な測定結果が得られる。従って、用いるセンサ素子１０１が全くオゾンに曝されていなく、色標本１２１と色が一致している場合は、初期算出値を求める必要はない。   The calibration curve data may be obtained after detecting ozone. Further, when the sensor element 101 to be used is already exposed to a small amount of ozone, the initial calculation value is obtained as described above, and a more accurate measurement result can be obtained by subtracting this. Therefore, when the sensor element 101 to be used is not exposed to ozone at all and the color sample 121 matches the color, it is not necessary to obtain an initial calculated value.

例えば、センサ素子１０１をオゾン濃度１００ｐｐｂの環境に２時間曝した後、蛍光灯下でセンサ素子１０１と比色表１０２とをカラー撮像部１０３で撮像する。この撮像により得られたカラー画像データより画像データ処理部１０４が算出した色標本画像状態から作成された赤成分の検量線データ（図２）と、センサ素子画像状態（赤成分の輝度値の平均値）とを比較した結果、オゾン濃度として２３０ｐｐｂ・ｈｏｕｒが算出された。算出された値と実際の濃度との差は、３０ｐｐｂ・ｈｏｕｒであった。緑成分の検量線データ（図２）を用いた場合も、同様の結果となった。   For example, after exposing the sensor element 101 to an environment having an ozone concentration of 100 ppb for 2 hours, the color imaging unit 103 images the sensor element 101 and the colorimetric table 102 under a fluorescent lamp. Calibration curve data (FIG. 2) of the red component created from the color sample image state calculated by the image data processing unit 104 from the color image data obtained by this imaging, and the sensor element image state (average of luminance values of the red component) Value) was calculated to be 230 ppb · hour as the ozone concentration. The difference between the calculated value and the actual concentration was 30 ppb · hour. Similar results were obtained when the calibration curve data for the green component (FIG. 2) was used.

ここで、比色表１０２を用いた目視による測定（判断）では、センサ素子１０１の色は、比色表１０２の色標本１２４と色標本１２３との間の色とされ、得られる測定結果は、２４０ｐｐｂ・ｈｏｕｒ以下となる。これに対し、上述した本実施の形態による画像を用いた環境センシング装置によれば、より正確な測定結果が得られる。また、本装置は、分光光度計や濃度計などの大がかりな測定器を用いる場合に比較して、より簡便な構成である。   Here, in the measurement (judgment) by visual observation using the colorimetric table 102, the color of the sensor element 101 is a color between the color sample 124 and the color sample 123 of the colorimetric table 102, and the measurement result obtained is 240 ppb · hour or less. On the other hand, according to the environment sensing apparatus using the image according to the present embodiment described above, a more accurate measurement result can be obtained. In addition, this apparatus has a simpler configuration as compared with a case where a large measuring device such as a spectrophotometer or a densitometer is used.

［実施の形態２］
次に、屋外の日陰で撮像した場合について説明する。まず、センサ素子１０１をオゾン濃度１００ｐｐｂの環境に３時間曝した後、図１（ｃ）に示すように比色表１０２の中央にセンサ素子１０１が配置された状態を、屋外の日陰でカラー撮像部１０３により撮像する。このことにより得られたカラー画像データから、画像データ処理部１０４が、各色標本の部分（１００００画素分）より色標本画像状態を算出する。画像データ処理部１０４が、各色標本の部分より色標本画像状態を算出すると、検量線データ作成部１０５は、図３に示すように、色標本画像状態と色標本に対応している濃度との関係を示す検量線データを作成する。図３において、黒丸が赤成分より得られた検量線を示し、黒四角が緑成分より得られた検量線データを示し、黒三角が青成分より得られた検量線データを示している。 [Embodiment 2]
Next, a case where an image is taken in the shade in the outdoors will be described. First, after the sensor element 101 is exposed to an environment having an ozone concentration of 100 ppb for 3 hours, the state in which the sensor element 101 is arranged at the center of the colorimetric table 102 as shown in FIG. The image is taken by the unit 103. From the color image data obtained in this way, the image data processing unit 104 calculates the color sample image state from the portion of each color sample (for 10,000 pixels). When the image data processing unit 104 calculates the color sample image state from the portion of each color sample, the calibration curve data creation unit 105 calculates the color sample image state and the density corresponding to the color sample as shown in FIG. Create calibration curve data showing the relationship. In FIG. 3, black circles indicate calibration curves obtained from the red component, black squares indicate calibration curve data obtained from the green component, and black triangles indicate calibration curve data obtained from the blue component.

次に、この撮像により得られたカラー画像データより画像データ処理部１０４が算出したセンサ素子画像状態（赤成分の輝度値の平均値）と図３に示す赤成分の検量線データとを比較した結果、オゾン濃度として３３０ｐｐｂ・ｈｏｕｒが算出された。算出された値と実際の濃度との差は、３０ｐｐｂ・ｈｏｕｒであった。緑成分及び青成分の検量線データ（図３）を用いた場合も、同様の結果となった。   Next, the sensor element image state (the average value of the luminance value of the red component) calculated by the image data processing unit 104 from the color image data obtained by this imaging is compared with the calibration curve data of the red component shown in FIG. As a result, 330 ppb · hour was calculated as the ozone concentration. The difference between the calculated value and the actual concentration was 30 ppb · hour. Similar results were obtained when the calibration curve data of the green component and the blue component (FIG. 3) were used.

ここで、図３に示すように、屋外の日陰で撮像した場合、比色表１０２におけるオゾン濃度と各平均輝度値の関係は、直線的な状態とはならない。このように、カラー撮像部１０３による撮像時の光源の状態が異なると、画像状態が異なる。しかしながら、本方法によれば、センサ素子１０１と比色表１０２とを同時に撮像して得られた画像データを用いるため、測定毎に光源の状態が異なっても、正確な測定結果が得られる。ただし、図３の一点鎖線で示すように、オゾン濃度０ｐｐｂ・ｈｏｕｒに対応した色標本１２４とオゾン濃度６４０ｐｐｂ・ｈｏｕｒに対応した色標本１２１とより得られる２つの画像状態から得られる検量線では、実際の状態を反映していない場合が発生する。従って、様々な光源の状態に対応させるためには、２段階より多い数（３つ以上）の色標本を備えた比色表を用いた方がよい。   Here, as shown in FIG. 3, when the image is taken in the shade in the outdoors, the relationship between the ozone concentration and each average luminance value in the colorimetric table 102 does not become a linear state. Thus, when the state of the light source at the time of imaging by the color imaging unit 103 is different, the image state is different. However, according to this method, since the image data obtained by simultaneously capturing the sensor element 101 and the colorimetric table 102 is used, an accurate measurement result can be obtained even if the state of the light source differs for each measurement. However, as shown by the one-dot chain line in FIG. 3, in the calibration curve obtained from two image states obtained from the color sample 124 corresponding to the ozone concentration 0 ppb · hour and the color sample 121 corresponding to the ozone concentration 640 ppb · hour, There are cases where the actual state is not reflected. Therefore, in order to cope with various light source conditions, it is better to use a colorimetric table having more than two (three or more) color samples.

［実施の形態３］
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明する。上述では、カラー撮像部１０３で撮像したカラー画像データが、これに接続する画像データ処理部１０４で処理されるようにしたがこれに限るものではない。例えば、図４のシステムに示すように、カラー撮像部１０３で撮像したカラー画像データを、これに接続された送信部４０７により通信網４０８を介して受信部４０９に送信し、受信部４０９で受信されたカラー画像データを、受信部４０９に接続された画像データ処理部１０４で処理するようにしても良い。なお、図４において、他は図１と同様である。 [Embodiment 3]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. In the above description, the color image data captured by the color imaging unit 103 is processed by the image data processing unit 104 connected thereto, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in the system of FIG. 4, color image data captured by the color imaging unit 103 is transmitted to the reception unit 409 via the communication network 408 by the transmission unit 407 connected thereto, and is received by the reception unit 409. The processed color image data may be processed by the image data processing unit 104 connected to the receiving unit 409. 4 is the same as FIG. 1 in the other respects.

例えば、所謂カメラ付き携帯電話機を用い、カメラ付き携帯電話機でセンサ素子１０１と比色表１０２とを同時に撮影し、これにより得られたカラー画像を、インターネットを介してインターネットに接続されたコンピュータ機器に転送し、転送されたカラー画像を前述同様に処理することで、オゾン濃度の測定値を求める。この場合、カメラ付き携帯電話機が、カラー撮像部１０３と送信部４０７とに対応し、受信部４０９，画像データ処理部１０４，検量線データ作成部１０５，及び測定値算出部１０６が、コンピュータ機器に対応する。   For example, using a so-called camera-equipped mobile phone, the sensor element 101 and the colorimetric table 102 are simultaneously photographed with the camera-equipped mobile phone, and the resulting color image is transferred to a computer device connected to the Internet via the Internet. Transfer and process the transferred color image in the same manner as described above to obtain a measured value of ozone concentration. In this case, the camera-equipped mobile phone corresponds to the color imaging unit 103 and the transmission unit 407, and the reception unit 409, the image data processing unit 104, the calibration curve data creation unit 105, and the measurement value calculation unit 106 are included in the computer device. Correspond.

このように、カメラ付き携帯電話機を用いて撮像したカラー画像データを用いた場合、例えば、センサ素子１０１をオゾン濃度１００ｐｐｂの環境に２時間曝した後、蛍光灯下でセンサ素子１０１と比色表１０２とを撮像し、この撮像により得られたカラー画像データより前述同様に検量線データを作成すると、図２の場合と同様に、比色表１０２におけるオゾン濃度と各平均輝度値の関係は、ほぼ直線的な状態となった。また、この撮像により得られたカラー画像データより画像データ処理部１０４が算出したセンサ素子画像状態（赤成分の輝度値の平均値）と赤成分の検量線データとを比較した結果、オゾン濃度として１８０ｐｐｂ・ｈｏｕｒが算出された。算出された値と実際の濃度との差は、２０ｐｐｂ・ｈｏｕｒであった。緑成分及び青成分の検量線データを用いた場合も、同様の結果となった。   As described above, when color image data captured using a camera-equipped mobile phone is used, for example, after the sensor element 101 is exposed to an environment having an ozone concentration of 100 ppb for 2 hours, a colorimetric table with the sensor element 101 under a fluorescent lamp is used. When the calibration curve data is created from the color image data obtained by this imaging in the same manner as described above, the relationship between the ozone concentration and each average luminance value in the colorimetric table 102 is as in FIG. It became almost linear. Further, as a result of comparing the sensor element image state (average value of the luminance value of the red component) calculated by the image data processing unit 104 from the color image data obtained by this imaging and the calibration curve data of the red component, the ozone concentration 180 ppb · hour was calculated. The difference between the calculated value and the actual concentration was 20 ppb · hour. Similar results were obtained when the calibration data of the green and blue components were used.

［実施の形態４］
次に、センサ素子１０１として紫外線の照射により色が変化するＵＶラベル（日油技研工業株式会社製）を用い、比色表１０２として６段階の色標本を備えるＵＶラベル用カラーチャート（日油技研工業株式会社製）を用いた場合について説明する。以下、図４に示したシステムを用いた場合について説明する。また、以下では、画像データ処理部１０４は、撮像された画像データをよく知られた方法によりモノクロ画像（グレースケール）に変換し、６段階の色標本及びセンサ素子の各部分より、所定の画素数（例えば６０００画素）分の領域を取り出し、取り出した各領域の各々の画素のグレースケールの値の平均値を、色標本画像状態及びセンサ素子画像状態として求める場合について説明する。 [Embodiment 4]
Next, a UV label color chart (manufactured by NIPPON GIKEN INDUSTRIAL CO., LTD.) Whose color changes as a result of irradiation with ultraviolet rays is used as the sensor element 101, and a color chart for UV labels (6) The case of using Kogyo Co., Ltd. will be described. Hereinafter, the case where the system shown in FIG. 4 is used will be described. In the following, the image data processing unit 104 converts the captured image data into a monochrome image (grayscale) by a well-known method, and a predetermined pixel is obtained from each of the six stages of color samples and sensor elements. A case will be described in which a number of areas (for example, 6000 pixels) are extracted, and an average value of gray scale values of each pixel in each extracted area is obtained as a color sample image state and a sensor element image state.

まず、カメラ付き携帯電話機を用い、１５００ｍｊ／ｃｍ2の紫外線を照射したＵＶラベル（センサ素子１０１）とＵＶラベルカラーチャート（比色表１０２）とを同時に撮像し、これにより得られたカラー画像を、インターネット（通信網４０８）を介してインターネットに接続されたコンピュータ機器（受信部４０９，画像データ処理部１０４，検量線データ作成部１０５，測定値算出部１０６）に転送し、転送されたカラー画像を前述同様に処理する。なお、撮像は、蛍光灯下で行う。 First, using a camera-equipped mobile phone, a UV label (sensor element 101) irradiated with ultraviolet rays of 1500 mj / cm 2 and a UV label color chart (colorimetric table 102) are simultaneously imaged, and a color image obtained thereby is obtained. The color image is transferred to the computer device (reception unit 409, image data processing unit 104, calibration curve data creation unit 105, measurement value calculation unit 106) connected to the Internet via the Internet (communication network 408). Are processed in the same manner as described above. Note that imaging is performed under a fluorescent lamp.

処理について説明すると、受信されたカラー画像データより前述同様に、得られた６個の色標本画像状態より、これら色標本画像状態と６段階の色標本に対応しているＵＶ（紫外線）照射量との関係を示す検量線データを作成する。この場合、１つの検量線データが得られる。得られた検量線データは、各色標本画像状態とＵＶ照射量との関係が、ほぼ直線の上に配置される状態となった。   The processing will be described. From the received six color sample image states from the received color image data, the UV (ultraviolet) irradiation dose corresponding to these color sample image states and six stages of color samples is obtained. Calibration curve data showing the relationship between In this case, one calibration curve data is obtained. In the obtained calibration curve data, the relationship between each color sample image state and the UV irradiation amount is arranged almost on a straight line.

次に、受信されたカラー画像データより画像データ処理部１０４が算出したセンサ素子画像状態と検量線データとを比較した結果、ＵＶ照射量として１７００ｍｊ／ｃｍ2が算出された。算出された値と実際の濃度との差は、２００ｍｊ／ｃｍ2であった。ここで、６段階のＵＶカラーチャートを用いた目視による測定（判断）では、１０００ｍｊ／ｃｍ2以上２０００ｍｊ／ｃｍ2とされるが、これに対し、上述した実施の形態による画像を用いた環境センシング装置によれば、より正確な測定結果が得られる。 Next, as a result of comparing the sensor element image state calculated by the image data processing unit 104 from the received color image data and the calibration curve data, 1700 mj / cm 2 was calculated as the UV irradiation amount. The difference between the calculated value and the actual concentration was 200 mj / cm 2 . Here, in the visual measurement (judgment) using the 6-step UV color chart, it is set to 1000 mj / cm 2 or more and 2000 mj / cm 2. On the other hand, environmental sensing using the image according to the above-described embodiment. According to the apparatus, a more accurate measurement result can be obtained.

なお、上述では、オゾン検知紙，ＵＶラベルを用いた場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、ホルムアルデヒドを検出して色が変化する試験紙，排ガスの粉じんを測定可能とした「空気の汚れチェッカー」，及びｐＨ（水素イオン濃度）試験紙など、環境により色が変化する他のセンサ素子を用いる場合も同様に本発明は適用可能である。また、温度，湿度，オゾンに限らず窒素酸化物や硫黄酸化物などの大気汚染物質の存在（濃度）などの環境により、色が変化する他のセンサ素子を用いる場合も同様である。   In addition, although the case where ozone detection paper and a UV label were used was demonstrated above, it does not restrict to this. Other sensor elements that change color depending on the environment, such as test paper that changes color by detecting formaldehyde, “air dirt checker” that enables measurement of dust in exhaust gas, and pH (hydrogen ion concentration) test paper Similarly, the present invention can be applied to the case of using. The same applies to other sensor elements that change color depending on the environment such as the presence (concentration) of air pollutants such as nitrogen oxides and sulfur oxides as well as temperature, humidity, and ozone.

また、例えばＧＰＳ機能を備えたカメラ付き携帯電話機を用いることで、容易に環境マップ図が作成可能であり、これに加えて自動画像撮影機能を併用すれば、環境マップの時系列図の作成が容易に可能である。また、特別な改造を必要とせずに、市販されているカメラ付き携帯電話機を用いることが可能である。   In addition, for example, an environment map can be easily created by using a camera-equipped mobile phone equipped with a GPS function. In addition to this, if an automatic image capturing function is used together, a time-series diagram of the environment map can be created. Easily possible. Further, it is possible to use a commercially available camera-equipped mobile phone without requiring any special modification.

本発明の実施の形態における画像を用いた環境センシング装置の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the environment sensing apparatus using the image in embodiment of this invention. 図１に示す装置により作成される検量線データを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calibration curve data produced with the apparatus shown in FIG. 図１に示す装置により作成される検量線データを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calibration curve data produced with the apparatus shown in FIG. 本発明の他の実施の形態における画像を用いた環境センシング装置の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the environment sensing apparatus using the image in other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…センサ素子、１０２…比色表、１０３…カラー撮像部、１０４…画像データ処理部、１０５…検量線データ作成部、１０６…測定値算出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Sensor element 102 ... Colorimetric table 103 ... Color imaging part 104 ... Image data processing part 105 ... Calibration curve data creation part 106 ... Measurement value calculation part

Claims (7)

センサ素子及びこのセンサ素子に対応した比色表を同時に撮像するカラー撮像手段と、
前記カラー撮像手段が撮像して得られたカラー画像データを処理して前記センサ素子の画像状態及び前記比色表が備える複数の色標本の画像状態を算出する画像データ処理手段と、
前記画像データ処理手段が算出した複数の前記色標本の画像状態をもとに検量線データを作成する検量線データ作成手段と、
前記画像データ処理手段が算出した前記センサ素子の画像状態と前記検量線データ作成手段が作成した検量線データとにより、前記センサ素子の色変化に対応する環境の状態を示す物理量を測定値として算出する測定値算出手段と
を備え、
前記センサ素子は、前記環境の状態により色が変化するものであり、
前記比色表は、異なる既知の前記環境の状態による前記センサ素子の色の状態を示す複数の色標本を備えるものであり、
前記検量線データは、複数の前記色標本の画像状態と前記色標本に対応する既知の前記環境の状態との関係を示すものである
ことを特徴とする画像を用いた環境センシング装置。 Color imaging means for simultaneously imaging a sensor element and a colorimetric table corresponding to the sensor element;
Image data processing means for processing color image data obtained by imaging by the color imaging means to calculate an image state of the sensor element and an image state of a plurality of color samples included in the colorimetric table;
Calibration curve data creating means for creating calibration curve data based on the image states of the plurality of color samples calculated by the image data processing means;
Based on the image state of the sensor element calculated by the image data processing means and the calibration curve data created by the calibration curve data creation means, a physical quantity indicating the state of the environment corresponding to the color change of the sensor element is calculated as a measured value. Measurement value calculation means for
The sensor element has a color that changes depending on the state of the environment,
The colorimetric table comprises a plurality of color samples that indicate the color states of the sensor elements according to different known environmental conditions;
The calibration curve data represents a relationship between an image state of a plurality of the color samples and a known state of the environment corresponding to the color sample. An environment sensing device using an image, characterized in that: 請求項１記載の画像を用いた環境センシング装置において、
前記比色表は、３つ以上の色標本を備える
ことを特徴とする画像を用いた環境センシング装置。 In the environmental sensing apparatus using the image according to claim 1,
The colorimetric table includes three or more color samples. An environment sensing device using an image. 請求項１又は２記載の画像を用いた環境センシング装置において、
前記センサ素子は、前記環境の状態として、温度，湿度，オゾン濃度，窒素酸化物濃度，硫黄酸化物濃度，ホルムアルデヒド濃度，水素イオン濃度，及び紫外線照射量のいずれかにより色が変化するものであることを特徴とする環境センシング装置。 In the environmental sensing apparatus using the image according to claim 1 or 2,
The sensor element changes its color depending on any one of temperature, humidity, ozone concentration, nitrogen oxide concentration, sulfur oxide concentration, formaldehyde concentration, hydrogen ion concentration, and ultraviolet irradiation amount as the state of the environment. Environmental sensing device characterized by that. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像を用いた環境センシング装置において、
前記カラー撮像手段が撮像して得られたカラー画像を通信網を介して前記画像データ処理手段に送信する送信手段を備える
ことを特徴とする環境センシング装置。 In the environmental sensing apparatus using the image according to any one of claims 1 to 3,
An environment sensing apparatus comprising: a transmission unit configured to transmit a color image obtained by imaging by the color imaging unit to the image data processing unit via a communication network. 環境の状態により色が変化するセンサ素子及び異なる既知の前記環境の状態による前記センサ素子の色の状態を示す複数の色標本を備える色標本とを同時に撮像してカラー画像データを得る第１ステップと、
撮像して得られた前記カラー画像データを処理して前記センサ素子の画像状態及び前記比色表が備える複数の色標本の画像状態を算出する第２ステップと、
算出した複数の前記色標本の画像状態をもとに、複数の前記色標本の画像状態と前記色標本に対応する既知の前記環境の状態との関係を示す検量線データを作成する第３ステップと、
算出した前記センサ素子の画像状態と作成した前記検量線データとにより、前記センサ素子の色変化に対応する前記環境の状態を示す物理量を測定値として算出する第４ステップと
を備えることを特徴とする画像を用いた環境センシング方法。 A first step of obtaining color image data by simultaneously imaging a sensor element whose color changes according to an environmental state and a color specimen including a plurality of color specimens indicating the color state of the sensor element according to different known environmental conditions When,
A second step of processing the color image data obtained by imaging to calculate an image state of the sensor element and an image state of a plurality of color samples included in the colorimetric table;
Based on the calculated image states of the plurality of color samples, a third step of creating calibration curve data indicating the relationship between the image states of the plurality of color samples and the known state of the environment corresponding to the color samples When,
And a fourth step of calculating, as a measured value, a physical quantity indicating the state of the environment corresponding to the color change of the sensor element, based on the calculated image state of the sensor element and the generated calibration curve data. Environmental sensing method using images. 請求項５記載の画像を用いた環境センシング方法において、
前記比色表は、３つ以上の色標本を備える
ことを特徴とする画像を用いた環境センシング方法。 In the environmental sensing method using the image according to claim 5,
The colorimetric table includes three or more color samples. An environmental sensing method using an image. 請求項５又は６記載の画像を用いた環境センシング方法において、
前記センサ素子は、前記環境の状態として、温度，湿度，オゾン濃度，窒素酸化物濃度，硫黄酸化物濃度，ホルムアルデヒド濃度，水素イオン濃度，及び紫外線照射量のいずれかにより色が変化するものであることを特徴とする環境センシング方法。 In the environmental sensing method using the image according to claim 5 or 6,
The sensor element changes its color depending on any one of temperature, humidity, ozone concentration, nitrogen oxide concentration, sulfur oxide concentration, formaldehyde concentration, hydrogen ion concentration, and ultraviolet irradiation amount as the state of the environment. Environmental sensing method characterized by this.
JP2006297533A 2006-11-01 2006-11-01 Environment sensing device using image and environment sensing method Pending JP2008116234A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006297533A JP2008116234A (en) 2006-11-01 2006-11-01 Environment sensing device using image and environment sensing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006297533A JP2008116234A (en) 2006-11-01 2006-11-01 Environment sensing device using image and environment sensing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008116234A true JP2008116234A (en) 2008-05-22

Family

ID=39502295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006297533A Pending JP2008116234A (en) 2006-11-01 2006-11-01 Environment sensing device using image and environment sensing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008116234A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095394A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 寺本京史 Remote diagnosis method
CN102253164A (en) * 2011-04-26 2011-11-23 东北电力大学 Water alkalinity on-line measuring device based on solution image technology and measuring method thereof
JP2012093277A (en) * 2010-10-28 2012-05-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Measuring apparatus and measuring method
CN102565044A (en) * 2011-12-19 2012-07-11 北京市农林科学院 Method for detecting pesticide residue by adopting rapid-determination card on basis of image processing
JP2012202989A (en) * 2011-03-25 2012-10-22 Middleland Sensing Technology Inc Test strip reading and analyzing system and method
WO2012158000A2 (en) * 2011-05-19 2012-11-22 경북대학교 산학협력단 Method for measuring the concentration of an atmospheric or water pollutant
JP2014142220A (en) * 2013-01-23 2014-08-07 Tokyo Denki Univ pH MEASURING SYSTEM, pH MEASURING DEVICE, AND pH SENSING SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP2015501929A (en) * 2011-11-23 2015-01-19 カルマルク スウェーデン エービー Test system configuration and test method
US9228953B2 (en) 2011-11-23 2016-01-05 Calmark Sweden Ab Testing system and method for testing
JP2016035390A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 Ph determination device, ph determination method, and ph determination program
JP2019219415A (en) * 2013-01-07 2019-12-26 アイセンサー・カンパニー・リミテッドＩｘｅｎｓｏｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Test strip and method of reading test strip
US10921259B2 (en) 2012-12-18 2021-02-16 Ixensor Co., Ltd. Method and apparatus for analyte measurement
CN117146214A (en) * 2023-10-31 2023-12-01 东莞市红富照明科技有限公司 Quick detach formula industrial and mining lamp with warning effect

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772083A (en) * 1993-09-03 1995-03-17 Fujitsu Ltd Judging system for environment
JPH0894530A (en) * 1994-09-20 1996-04-12 Takasago Thermal Eng Co Ltd Detecting method
JP2001343328A (en) * 2000-05-31 2001-12-14 Communication Research Laboratory DISPLAY METHOD FOR CHANGE IN pH DISTRIBUTION
JP2002040022A (en) * 2000-05-17 2002-02-06 Wako Pure Chem Ind Ltd Test paper analytical device
JP2003121260A (en) * 2001-10-12 2003-04-23 Fuji Photo Film Co Ltd Instrument and method for colorimetric measurement
JP2004301629A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Denka Seiken Co Ltd Method for measuring coloring material
JP2005017115A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Iwate Prefecture Estimation device of organic component for soil
JP2007101482A (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Measuring tip and analytical method therefor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772083A (en) * 1993-09-03 1995-03-17 Fujitsu Ltd Judging system for environment
JPH0894530A (en) * 1994-09-20 1996-04-12 Takasago Thermal Eng Co Ltd Detecting method
JP2002040022A (en) * 2000-05-17 2002-02-06 Wako Pure Chem Ind Ltd Test paper analytical device
JP2001343328A (en) * 2000-05-31 2001-12-14 Communication Research Laboratory DISPLAY METHOD FOR CHANGE IN pH DISTRIBUTION
JP2003121260A (en) * 2001-10-12 2003-04-23 Fuji Photo Film Co Ltd Instrument and method for colorimetric measurement
JP2004301629A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Denka Seiken Co Ltd Method for measuring coloring material
JP2005017115A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Iwate Prefecture Estimation device of organic component for soil
JP2007101482A (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Measuring tip and analytical method therefor

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095394A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 寺本京史 Remote diagnosis method
JP2012093277A (en) * 2010-10-28 2012-05-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Measuring apparatus and measuring method
JP2012202989A (en) * 2011-03-25 2012-10-22 Middleland Sensing Technology Inc Test strip reading and analyzing system and method
CN102253164A (en) * 2011-04-26 2011-11-23 东北电力大学 Water alkalinity on-line measuring device based on solution image technology and measuring method thereof
CN102253164B (en) * 2011-04-26 2014-12-17 东北电力大学 Water alkalinity on-line measuring device based on solution image technology and measuring method thereof
WO2012158000A2 (en) * 2011-05-19 2012-11-22 경북대학교 산학협력단 Method for measuring the concentration of an atmospheric or water pollutant
KR101244068B1 (en) * 2011-05-19 2013-03-18 경북대학교 산학협력단 A method for measuring concentration of air and water pollutants
WO2012158000A3 (en) * 2011-05-19 2013-01-24 경북대학교 산학협력단 Method for measuring the concentration of an atmospheric or water pollutant
US9228953B2 (en) 2011-11-23 2016-01-05 Calmark Sweden Ab Testing system and method for testing
JP2015501929A (en) * 2011-11-23 2015-01-19 カルマルク スウェーデン エービー Test system configuration and test method
CN102565044B (en) * 2011-12-19 2013-11-06 北京市农林科学院 Method for detecting pesticide residue by adopting rapid-determination card on basis of image processing
CN102565044A (en) * 2011-12-19 2012-07-11 北京市农林科学院 Method for detecting pesticide residue by adopting rapid-determination card on basis of image processing
US10921259B2 (en) 2012-12-18 2021-02-16 Ixensor Co., Ltd. Method and apparatus for analyte measurement
JP2019219415A (en) * 2013-01-07 2019-12-26 アイセンサー・カンパニー・リミテッドＩｘｅｎｓｏｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Test strip and method of reading test strip
JP2021177181A (en) * 2013-01-07 2021-11-11 アイセンサー・カンパニー・リミテッドIxensor Co., Ltd. Test strips and method for reading test strips
JP7271611B2 (en) 2013-01-07 2023-05-11 アイセンサー・カンパニー・リミテッド Test strips and test strip reading methods
JP2014142220A (en) * 2013-01-23 2014-08-07 Tokyo Denki Univ pH MEASURING SYSTEM, pH MEASURING DEVICE, AND pH SENSING SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP2016035390A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 Ph determination device, ph determination method, and ph determination program
CN117146214A (en) * 2023-10-31 2023-12-01 东莞市红富照明科技有限公司 Quick detach formula industrial and mining lamp with warning effect
CN117146214B (en) * 2023-10-31 2024-01-02 东莞市红富照明科技有限公司 Quick detach formula industrial and mining lamp with warning effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008116234A (en) Environment sensing device using image and environment sensing method
US20200103328A1 (en) Mobile microscopy system for air quality monitoring
US7332716B2 (en) IR camera
CN107607450A (en) A kind of air quality surveillance method and relevant device
JP2006189421A (en) High-intelligent digital image inspection system and its inspection method
CN102971077A (en) Method and apparatus for remotely performing hematologic analysis utilizing a transmitted image of a centrifuged analysis tube
JP5055241B2 (en) Gas concentration measuring system and measuring method by electronic image colorimetry
KR20020066375A (en) Method for non-destruction inspection, apparatus thereof and digital camera system
CN110487737B (en) Image information extraction and calculation method and system for spectrum detection of smart phone
JP2008286522A (en) Colorimeter
CN103245780B (en) Colloidal gold anti-counterfeiting tracing cloud platform
JP2011510315A5 (en)
US20190137405A1 (en) System for monitoring air quality in an enclosed environment
CN104251859A (en) Gas detection analyzer based on intelligent terminal and testing method
KR101244068B1 (en) A method for measuring concentration of air and water pollutants
JP2012093277A (en) Measuring apparatus and measuring method
CN203376276U (en) Offline detecting equipment for printing products
JP5039520B2 (en) Method and system for measuring state quantity of observation object by electronic image colorimetry
CN108051005A (en) The single PSD detection methods of Target space position and posture
CN101122948A (en) Science instrument working state monitoring method based on computer vision
CN111750994A (en) Spectrum measurement method based on digital camera imaging model
Tiuftiakov et al. Digital color analysis for colorimetric signal processing: Towards an analytically justified choice of acquisition technique and color space
Kester et al. A real-time gas cloud imaging camera for fugitive emission detection and monitoring
KR20180055320A (en) Method of water examination using household water examination kit
CN116223399A (en) Water quality monitoring method based on spectral analysis

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20090109

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20110425

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110510

A02 Decision of refusal

Effective date: 20110927

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02