JP2010091470A - System and method of measuring gas concentration by electronic image colorimetric method - Google Patents

System and method of measuring gas concentration by electronic image colorimetric method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate accurate measurements of gas concentration. <P>SOLUTION: A gas concentration sensing sheet 40, where a sensing paper 41 for changing its color according to the amount of ozone exposure, and color samples 42, 43, 44 colored by corresponding to a known amount of ozone exposure are disposed, is photographed by an image input device 30. The color information of the sensing paper 41 is compared with that of the color samples 42, 43, 44 by a gas concentration measuring device 10 to calculate ozone concentration, thus measuring the ozone concentration without the use of large-sized expensive devices. Also, markers 45A, 45B, 45C, 45D are disposed on the gas concentration sensing sheet 40, and relative coordinates are set onto electronic image data, obtained by photographing the gas concentration sensing sheet 40, based on the markers 45A, 45B, 45C, 45D, thus analyzing the electronic image data by taking into consideration the photographic size, photographic angle, and image rotation. As a result, since a photographer is able to readily utilize the gas concentration measuring device, without bothering about photographing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、比色法によりガス濃度を測定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for measuring a gas concentration by a colorimetric method.

現在、NO,SPM(Suspended Particulate Matter),光化学オキシダントによる大気汚染が生じ、環境に対する影響が問題となってきている。光化学オキシダントの主成分であるオゾンガス(O)は、工場、事務所や自動車から排出されるNOや炭化水素などの汚染物質が太陽光線の照射を受けて光化学反応を起こすと生成され、光化学スモッグの原因となる。また、コロナ放電手段を備えた各種機器、例えば静電式複写機、レーザープリンタ、LEDファクシミリ等の装置においても、コロナ放電手段の動作中にオゾンガスやNOガスが発生する。オゾンガスは強力な酸化能を有しているため、空気中の濃度が一定(0.1ppm)以上になると、それ自身の毒性により呼吸器系を刺激し、微量でも長時間吸入すると有害とされている。 At present, air pollution due to NO x , SPM (Suspended Particulate Matter), and photochemical oxidant occurs, and the influence on the environment has become a problem. Ozone gas is the main component of photochemical oxidants (O 3) is factory, pollutants such as NO x and hydrocarbons discharged from offices and automobiles upon exposure to sunlight is generated to cause a photochemical reaction, photochemical Causes smog. Also, in various devices equipped with corona discharge means, such as electrostatic copying machines, laser printers, LED facsimiles, etc., ozone gas and NO x gas are generated during the operation of the corona discharge means. Ozone gas has a strong oxidizing ability, so if the concentration in the air exceeds a certain level (0.1 ppm), it stimulates the respiratory system due to its toxicity, and even if it is inhaled for a long time, it is considered harmful. Yes.

このため、オゾンガス等の有害ガスの濃度分布の調査や、地球環境への影響評価、個人のオゾンガス被爆の影響評価を行って、環境を監視する必要がある。オゾンガスについては安価で小型軽量かつ個人や家庭で使用することができるオゾン濃度測定器が各種開発されている(例えば、特許文献1〜4参照)。   For this reason, it is necessary to monitor the environment by investigating the concentration distribution of harmful gases such as ozone gas, assessing the impact on the global environment, and assessing the impact of personal ozone gas exposure. Various ozone concentration measuring devices that are inexpensive, small and light, and can be used in individuals and homes have been developed for ozone gas (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

オゾン濃度測定器としては、図11に示す簡易な測定器が提案されている。同図に示すオゾン濃度測定器100は、台紙111上に、オゾンガスに暴露されると退色する検知紙112と、オゾンガスの濃度に対応する色見本113,114,115を備える。セルロース濾紙に、オゾンガスに反応すると退色する色素、保湿剤、酸、水等を加えて調整した検知溶液を含浸させて、風乾することにより検知紙112を作製する。オゾンガスに反応すると変色する色素としては、インジゴ色素、アゾ色素、トリフェニルメタン色素、アントラキン色素等が用いられる。   As an ozone concentration measuring device, a simple measuring device shown in FIG. 11 has been proposed. The ozone concentration measuring device 100 shown in the figure includes a detection paper 112 that fades when exposed to ozone gas, and color samples 113, 114, and 115 corresponding to the concentration of ozone gas on a mount 111. The detection paper 112 is prepared by impregnating a cellulose filter paper with a detection solution prepared by adding a dye, a moisturizing agent, an acid, water, or the like that fades when it reacts with ozone gas, and air drying. Indigo dyes, azo dyes, triphenylmethane dyes, anthraquine dyes and the like are used as the dyes that change color when reacted with ozone gas.

色見本113,114,115は、それぞれ異なったオゾン暴露量、例えば、0ppbh,400ppbh,及び800ppbhに対応する色で構成される(ppbhはオゾン濃度ppbと暴露時間hourの積である蓄積オゾン濃度の単位を示す)。色見本113は、オゾン暴露量が0ppbh、つまり測定前の検知紙112と同じ色(インジゴカルミン:藍色)を呈している。色見本114,115は、それぞれ検知紙112のオゾン暴露量が400ppbh,800ppbhのときの色を呈している。   Each of the color samples 113, 114, and 115 is composed of colors corresponding to different ozone exposure amounts, for example, 0 ppbh, 400 ppbh, and 800 ppbh (ppbh is a product of accumulated ozone concentration that is a product of ozone concentration ppb and exposure time hour). Unit). The color sample 113 has an ozone exposure amount of 0 ppbh, that is, the same color (indigo carmine: indigo) as the detection paper 112 before measurement. The color samples 114 and 115 exhibit colors when the ozone exposure amount of the detection paper 112 is 400 ppbh and 800 ppbh, respectively.

オゾン濃度測定器100をオゾンガスが存在する環境下で一定時間(例えば、8時間)使用すると、検知紙112がオゾンガスに暴露されて退色する。この退色した検知紙112の色と色見本113,114,115とを見比べることによりオゾンガスの暴露量を知ることができる。すなわち、検知紙112が退色して色見本114と同じ色となった場合、オゾン暴露量は400ppbhであると判定する。また、検知紙112が色見本114,115の中間の色とほぼ等しい場合には、オゾン暴露量は400ppbhと800ppbhの中間の600ppbhであると判定する。暴露量を濃度に変換するためには、暴露量を経過時間で割り、暴露した時間あたりの平均濃度として求める。
特開2004−144729号公報 国際公開第06/016623号パンフレット 特開平09−274032号公報 特開2000−081426号公報 田中 成典、外6名、”第3章 画像処理入門1”、[online]、2003年8月11日、マイクロソフト株式会社、[平成20年10月1日検索]、インターネット〈URL:http://www.microsoft.com/japan/msdn/academic/Articles/Algorithm/03/〉 Hany Farid、"Fundamentals of Image Processing"、[online]、[平成20年10月1日検索]、インターネット〈URL:http://www.cs.dartmouth.edu/farid/tutorials/fip.pdf〉
When the ozone concentration measuring device 100 is used for a certain period of time (for example, 8 hours) in an environment where ozone gas exists, the detection paper 112 is exposed to ozone gas and fades. The exposure amount of ozone gas can be known by comparing the color of the detection paper 112 that has faded with the color samples 113, 114, and 115. That is, when the detection paper 112 fades and becomes the same color as the color sample 114, it is determined that the ozone exposure amount is 400 ppbh. When the detection paper 112 is substantially equal to the intermediate color between the color samples 114 and 115, it is determined that the ozone exposure amount is 600 ppbh between 400 ppbh and 800 ppbh. In order to convert the exposure amount into a concentration, the exposure amount is divided by the elapsed time and obtained as an average concentration per exposure time.
JP 2004-144729 A International Publication No. 06/016623 Pamphlet JP 09-274032 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-081426 Tanaka Shigenori, 6 others, “Chapter 3 Introduction to Image Processing 1”, [online], August 11, 2003, Microsoft Corporation, [October 1, 2008 search], Internet <URL: http: / /www.microsoft.com/japan/msdn/academic/Articles/Algorithm/03/> Hany Farid, "Fundamentals of Image Processing", [online], [October 1, 2008 search], Internet <URL: http://www.cs.dartmouth.edu/farid/tutorials/fip.pdf>

しかしながら、オゾン濃度測定器100の検知紙112と色見本113,114,115とを目視により比較した場合、大体の値を知ることはできても細かな数値を知ることはできない。正確なオゾン濃度算出のためには、分光光度計で反射スペクトルを測定したり、特定波長のLED光を検知紙112に照射し反射光をフォトダイオードで測定する専用の反射率測定装置を利用する必要がある。   However, when the detection paper 112 of the ozone concentration measuring device 100 and the color samples 113, 114, and 115 are visually compared, it is possible to know an approximate value but not a detailed numerical value. For accurate ozone concentration calculation, a reflection spectrum is measured with a spectrophotometer, or a dedicated reflectance measuring device that irradiates the detection paper 112 with LED light of a specific wavelength and measures the reflected light with a photodiode is used. There is a need.

また、検知紙112は、通常外気に触れないようにアルミニウム等の密封された容器で保管された状態から1枚ずつ取り出して台紙111に配置して使用するため連続自動測定には不向きである。   Further, the detection paper 112 is not suitable for continuous automatic measurement because it is taken out one by one from a state stored in a sealed container such as aluminum so as not to be exposed to the outside air, and is placed on the mount 111 for use.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、正確なガス濃度測定を簡易にすることにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to simplify accurate gas concentration measurement.

第1の本発明に係るガス濃度測定システムは、ガスの暴露量に応じて色が変化する検知領域と少なくとも2つの既知の暴露量に対応した色を帯びた参照領域と検知領域及び参照領域の位置を特定するマーカーとを有するガス暴露量検知手段と、ガス暴露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付ける入力手段と、画像データにおけるマーカーの位置を特定することにより検知領域及び参照領域のそれぞれに該当する領域を特定する領域特定手段と、画像データから検知領域及び少なくとも2つの参照領域に対応する位置の色情報を抽出する抽出手段と、検知領域の色情報を参照領域の色情報と比較した相対値によって評価し、その相対値を換算式に当てはめることでガス暴露量を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。   A gas concentration measurement system according to a first aspect of the present invention includes a detection region whose color changes in accordance with a gas exposure amount, a reference region having a color corresponding to at least two known exposure amounts, a detection region, and a reference region. A gas exposure amount detection means having a marker for specifying a position; an input means for receiving input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means; and a detection region and a reference region by specifying the position of the marker in the image data. Area specifying means for specifying the corresponding areas; extraction means for extracting color information at positions corresponding to the detection area and at least two reference areas from the image data; and color information of the detection area as color information of the reference area. And calculating means for calculating the amount of gas exposure by applying the relative value to a conversion formula.

上記ガス濃度測定システムにおいて、画像データにおけるマーカーの位置に基づいて当該画像データに相対座標を設定する配向検知手段を有し、領域特定手段は、その相対座標に基づいて検知領域及び参照領域の位置を特定することを特徴とする。   In the gas concentration measurement system, there is orientation detection means for setting relative coordinates in the image data based on the position of the marker in the image data, and the area specifying means is based on the relative coordinates. It is characterized by specifying.

上記ガス濃度測定システムにおいて、ガス暴露量検知手段は、検知領域及び参照領域の周囲に単一色の余白領域を有し、画像データから余白領域の色情報を抽出し、余白領域の色情報に基づいて画像データの照度の分布パターンを求め、その分布パターンを均一化する画像処理を画像データに施す照度補正部を有することを特徴とする。   In the gas concentration measurement system, the gas exposure amount detection means has a single color blank area around the detection area and the reference area, extracts the color information of the blank area from the image data, and based on the color information of the blank area. And an illuminance correction unit that obtains an illuminance distribution pattern of the image data and applies image processing to the image data to make the distribution pattern uniform.

第2の本発明に係るガス濃度測定方法は、ガスの暴露量に応じて色が変化する検知領域と少なくとも2つの既知の暴露量に対応した色を帯びた参照領域と検知領域及び参照領域の位置を特定するマーカーとを有するガス暴露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付けるステップと、画像データにおけるマーカーの位置を特定することにより検知領域及び参照領域のそれぞれに該当する領域を特定するステップと、画像データから検知領域及び少なくとも2つの参照領域に対応する位置の色情報を抽出するステップと、検知領域の色情報を参照領域の色情報と比較した相対値によって評価し、その相対値を換算式に当てはめることでガス暴露量を算出するステップと、を有することを特徴とする。   The gas concentration measurement method according to the second aspect of the present invention includes a detection region whose color changes according to the amount of gas exposure, a reference region having a color corresponding to at least two known exposure amounts, a detection region, and a reference region. A step of receiving input of image data obtained by photographing a gas exposure amount detection unit having a marker for specifying a position, and specifying a region corresponding to each of a detection region and a reference region by specifying the position of the marker in the image data A step of extracting color information at positions corresponding to the detection area and at least two reference areas from the image data, and evaluating the relative value by comparing the color information of the detection area with the color information of the reference area. And calculating a gas exposure amount by applying to a conversion formula.

上記ガス濃度測定方法において、画像データにおけるマーカーの位置に基づいて当該画像データに相対座標を設定するステップを有し、特定するステップは、その相対座標に基づいて検知領域及び参照領域の位置を特定することを特徴とする。   In the gas concentration measurement method, the method includes a step of setting relative coordinates in the image data based on the position of the marker in the image data, and the specifying step specifies the positions of the detection region and the reference region based on the relative coordinates. It is characterized by doing.

上記ガス濃度測定方法において、ガス暴露量検知手段は、検知領域及び参照領域の周囲に単一色の余白領域を有し、画像データから余白領域の色情報を抽出し、余白領域の色情報に基づいて画像データの照度の分布パターンを求め、その分布パターンを均一化する画像処理を画像データに施すステップを有することを特徴とする。   In the gas concentration measurement method, the gas exposure amount detection means has a single color blank area around the detection area and the reference area, extracts the color information of the blank area from the image data, and is based on the color information of the blank area. And obtaining an illuminance distribution pattern of the image data, and performing image processing for making the distribution pattern uniform on the image data.

上記ガス濃度測定方法において、マーカーは、検知領域及び参照領域の縁に配置されていることを特徴とする。   In the gas concentration measuring method, the marker is arranged at an edge of the detection region and the reference region.

上記ガス濃度測定方法において、算出したガス暴露量を記憶手段に記憶させるステップと、前回算出したガス暴露量を記憶手段から読み出して今回算出したガス暴露量との差分を取り、前回から今回までの期間における第2のガス暴露量を計算するステップと、を有することを特徴とする。   In the above gas concentration measurement method, the difference between the step of storing the calculated gas exposure amount in the storage means and the gas exposure amount calculated this time by reading the gas exposure amount calculated last time from the storage means, Calculating a second gas exposure amount during the period.

上記ガス濃度測定方法において、ガス暴露量検知手段を撮影した撮影時刻を記憶手段に記憶させるステップと、前回の撮影時刻と今回の撮影時刻を記憶手段から読み出して期間の長さを求め、第2のガス暴露量と期間の長さにより平均ガス濃度を算出するステップと、を有することを特徴とする。   In the gas concentration measuring method, the step of storing the photographing time when the gas exposure amount detecting means is photographed in the storage means, the previous photographing time and the current photographing time are read from the memory means, the length of the period is obtained, And calculating an average gas concentration based on the amount of gas exposure and the length of the period.

本発明にあっては、ガス暴露量に応じて色が変化する検知領域、少なくとも2つの既知のガス暴露量に対応した色を帯びた参照領域、および検知領域、参照領域の位置を特定するためのマーカーを撮影し、マーカーの位置を特定して検知領域、参照領域それぞれの色情報を抽出し、抽出した色情報を相対値によって評価し、その相対値を換算式に当てはめることにより、撮影環境などの影響を抑制してガス暴露量を検出することが可能となる。デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話などを利用できるので、分光光度計などが不要となる。   In the present invention, a detection region whose color changes according to the gas exposure amount, a reference region colored with at least two known gas exposure amounts, a detection region, and a position of the reference region are specified. By shooting the marker, extracting the color information for each of the detection area and reference area, evaluating the extracted color information with relative values, and applying the relative values to the conversion formula, It is possible to detect the amount of gas exposure while suppressing the influence of the above. Since a digital camera, a mobile phone with a camera, etc. can be used, a spectrophotometer is not required.

本発明にあっては、画像データにおけるマーカーの位置に基づいて相対座標を設定することにより、撮影サイズ、撮影角度、画像の回転を考慮して検知領域、参照領域を特定することができるので、撮影者は撮影に気をつかうことなく気軽に利用できる。   In the present invention, by setting the relative coordinates based on the position of the marker in the image data, the detection area and the reference area can be specified in consideration of the shooting size, shooting angle, and image rotation. Photographers can use it without worrying about shooting.

本発明にあっては、ガス暴露量検知手段の余白領域の色情報を抽出して照度の分布パターンを求め、その分布パターンが均一となるように画像データに画像処理を施すことにより、グラディエーションの付いた影や色むらにも対応できる。   In the present invention, the color information of the blank area of the gas exposure amount detection means is extracted to obtain a distribution pattern of illuminance, and image processing is performed on the image data so that the distribution pattern is uniform, whereby the gradient is obtained. Can handle shadows and uneven color.

本発明にあっては、前回の撮影時の暴露量と時刻と、今回の暴露量と時刻のデータの差分をとり、前回から今回までの間に暴露した量を経過時間で割ることにより平均濃度を求めることができる。   In the present invention, the average concentration is obtained by taking the difference between the exposure amount and time at the previous photographing and the data of the exposure amount and time at this time and dividing the amount exposed between the previous time and the current time by the elapsed time. Can be requested.

このように、本発明によれば、正確なガス濃度測定を簡易にすることができる。   Thus, according to the present invention, accurate gas concentration measurement can be simplified.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、オゾンガス濃度の測定について説明するが、もちろん他のガスにも適用可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the measurement of the ozone gas concentration will be described, but it is of course applicable to other gases.

図1は、本実施の形態におけるガス濃度測定システムの構成を示すブロック図である。同図に示すガス濃度測定システムは、ガス濃度測定装置10と、画像入力装置30と、ガス濃度検知シート40とを有する。ガス濃度測定装置10と画像入力装置30とはネットワーク20を介して接続される。ガス濃度検知シート40には、検知紙41、色見本42,43,44、およびマーカー45A,45B,45C,45Dが配置される。画像入力装置30は、ガス濃度検知シート40を撮影し、得られた電子画像データをネットワーク20を介してガス濃度測定装置10へ送信する。電子画像データを受信したガス濃度測定装置10は、検知紙41の色変化を解析し、色見本42,43,44と比較することによりオゾン暴露量を計算する。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gas concentration measurement system in the present embodiment. The gas concentration measuring system shown in the figure includes a gas concentration measuring device 10, an image input device 30, and a gas concentration detecting sheet 40. The gas concentration measuring device 10 and the image input device 30 are connected via the network 20. On the gas concentration detection sheet 40, detection paper 41, color samples 42, 43, 44, and markers 45A, 45B, 45C, 45D are arranged. The image input device 30 photographs the gas concentration detection sheet 40 and transmits the obtained electronic image data to the gas concentration measurement device 10 via the network 20. The gas concentration measurement apparatus 10 that has received the electronic image data analyzes the color change of the detection paper 41 and calculates the ozone exposure amount by comparing with the color samples 42, 43, and 44.

画像入力装置30としては、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、Webカメラなど電子的に画像を取り込むものが利用できる。スキャナーを利用してもよい。一般に、照射される光のスペクトル構成が光源により異なるため、撮影された電子画像の色情報は撮影環境にかなり影響を受ける。撮影された検知紙41の電子画像における色情報も撮影環境の影響を受けるので、検知紙41の正確な色情報を得ることが難しい。そこで、検知紙41、色見本42,43,44、およびマーカー45A,45B,45C,45Dを含むガス濃度検知シート40全体を画像入力装置30で撮影することで、色見本42,43,44本来の色情報と撮影された色見本42,43,44の色情報から撮影環境の影響を知り、撮影環境の影響を考慮して検知紙41の色情報からオゾン暴露量を算出することができる。マーカー45A,45B,45C,45Dは、検知紙41、色見本42,43,44の電子画像上の位置を特定するために用いる。   As the image input device 30, a digital camera, a digital video camera, a camera-equipped mobile phone, a web camera, or the like that captures images electronically can be used. A scanner may be used. In general, since the spectral configuration of the irradiated light differs depending on the light source, the color information of the captured electronic image is significantly affected by the shooting environment. Since the color information in the electronic image of the photographed detection paper 41 is also affected by the photographing environment, it is difficult to obtain accurate color information of the detection paper 41. Therefore, the entire color concentration detection sheet 40 including the detection paper 41, the color samples 42, 43, and 44 and the markers 45A, 45B, 45C, and 45D is photographed by the image input device 30, thereby the original color samples 42, 43, and 44. The color exposure information and the color information of the photographed color samples 42, 43, and 44 can be used to know the influence of the photographing environment, and the ozone exposure amount can be calculated from the color information of the detection paper 41 in consideration of the influence of the photographing environment. The markers 45A, 45B, 45C, and 45D are used to specify the positions of the detection paper 41 and the color samples 42, 43, and 44 on the electronic image.

本実施の形態では、インジゴカルミンをオゾン検知色素として用いた検知紙41を利用した。検知紙41は、未使用時には青色を示し、620nm付近に反射率の低い帯域がある。オゾンガスの暴露によりこの帯域の反射率が増加するとともに、検知紙41の色も青色から白色へと変化する。反射率の対数を見ると620nm付近が最も変化幅が大きい。この変化幅はオゾンガスの蓄積暴露量と比例することがわかっている。620nm付近の反射率は最初は低いが、オゾンに暴露されるにしたかって高くなり、肉眼では青色から白色に変化しているように見える。   In the present embodiment, the detection paper 41 using indigo carmine as an ozone detection dye is used. The detection paper 41 is blue when not in use, and has a low reflectance band near 620 nm. As the ozone gas is exposed, the reflectance of this band increases, and the color of the detection paper 41 also changes from blue to white. Looking at the logarithm of the reflectance, the change width is the largest in the vicinity of 620 nm. This variation is known to be proportional to the amount of ozone gas accumulated exposure. The reflectivity near 620 nm is initially low but increases as it is exposed to ozone and appears to change from blue to white to the naked eye.

図2はガス濃度測定装置10の構成を示すブロック図である。同図に示すガス濃度測定装置10は、ネットワークインタフェース11、電子画像処理部12、および出力インタフェース13を備える。ガス濃度測定装置10を、演算処理装置、記憶装置、メモリ等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムはガス濃度測定装置10が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部の詳細について説明する。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the gas concentration measuring apparatus 10. A gas concentration measuring apparatus 10 shown in the figure includes a network interface 11, an electronic image processing unit 12, and an output interface 13. The gas concentration measurement device 10 may be configured by a computer including an arithmetic processing device, a storage device, a memory, and the like, and the processing of each unit may be executed by a program. This program is stored in a storage device included in the gas concentration measuring device 10, and can be recorded on a recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a semiconductor memory, or provided through a network. Details of each part will be described below.

ネットワークインタフェース11は、ネットワーク20を介してガス濃度検知シート40を撮影した電子画像データの入力を受け付ける。   The network interface 11 receives input of electronic image data obtained by photographing the gas concentration detection sheet 40 via the network 20.

電子画像処理部12は、マーカー位置特定部121、配向検知部122、照度補正処理部123、および、ガス濃度算出部124を備え、入力された電子画像データにおいて、検知紙41が撮影されている検知領域、色見本42,43,44が撮影されている参照領域を特定し、撮影環境による影響を補正して、オゾン暴露量を算出する。   The electronic image processing unit 12 includes a marker position specifying unit 121, an orientation detection unit 122, an illuminance correction processing unit 123, and a gas concentration calculation unit 124, and the detection paper 41 is captured in the input electronic image data. The detection area and the reference area where the color samples 42, 43 and 44 are photographed are specified, the influence of the photographing environment is corrected, and the ozone exposure amount is calculated.

出力インタフェース13は、ディスプレイなどの表示手段(図示せず)等に接続され、算出したオゾン暴露量を出力する。   The output interface 13 is connected to a display means (not shown) such as a display, and outputs the calculated ozone exposure amount.

以下、電子画像処理部12の詳細について説明する。   Details of the electronic image processing unit 12 will be described below.

マーカー位置特定部121は、入力された電子画像データにおけるマーカー45A,45B,45C,45Dの位置を特定する。本実施の形態では、図3に示すように、マーカー45A,45B,45Cを「◎」とし、マーカー45Dを「△」として、ガス濃度検知シート40の四隅に配置した。マーカー45A,45B,45C,45Dの位置は、非特許文献1,2に示すような、モデル識別法により特定する。   The marker position specifying unit 121 specifies the positions of the markers 45A, 45B, 45C, and 45D in the input electronic image data. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the markers 45 </ b> A, 45 </ b> B, 45 </ b> C are arranged as “◎” and the marker 45 </ b> D is arranged as “Δ”, and they are arranged at the four corners of the gas concentration detection sheet 40. The positions of the markers 45A, 45B, 45C, and 45D are specified by a model identification method as shown in Non-Patent Documents 1 and 2.

マーカー45A,45B,45C,45Dは、検知紙41や色見本42,43,44の色およびそれらの中間色とは色差が大きい色を使用するとよい。本実施の形態では、検知紙41は青色から白色へと変色するので、マーカー45A,45B,45C,45Dの色を赤色とした。マーカー位置特定部121は、電子画像データの中からRGBのRの値が高くGとBの値が低いところを探すことでマーカー45A,45B,45C,45D位置を特定することができる。前述のモデル識別法によるマーカー抽出法と併用することで確実性を増すことも可能である。   The markers 45A, 45B, 45C, and 45D may use colors having a large color difference from the colors of the detection paper 41 and the color samples 42, 43, and 44 and intermediate colors thereof. In the present embodiment, since the detection paper 41 changes color from blue to white, the colors of the markers 45A, 45B, 45C, and 45D are red. The marker position specifying unit 121 can specify the positions of the markers 45A, 45B, 45C, and 45D by searching the electronic image data for locations where the RGB R value is high and the G and B values are low. Certainty can be increased by using it together with the marker extraction method by the above-described model identification method.

配向検知部122は、特定したマーカー45A,45B,45C,45D位置に基づいた相対座標を電子画像データ上に設定する。具体的には、図3に示すように、マーカー45Dの座標を(0,0)、マーカー45Cの座標を(X,0)、マーカー45Aの座標を(0,Y)、マーカー45Bの座標を(X,Y)として相対座標を設定する。そして、検知紙41の色情報を取得する検知領域41Aを相対座標(1/10X,2/10Y)−(2/10X,8/10Y)で指定する。同様に、色見本42,43,44それぞれの色情報を取得する参照領域も相対座標で指定する。このように、相対座標により色情報を取得する領域を指定することにより、図4(a),(b)に示すように、入力された電子画像データが歪んでいたり、回転していた場合でも、正確に検知紙41と色見本42,43,44の位置を特定することが可能となる。   The orientation detection unit 122 sets relative coordinates based on the specified positions of the markers 45A, 45B, 45C, and 45D on the electronic image data. Specifically, as shown in FIG. 3, the coordinates of the marker 45D are (0, 0), the coordinates of the marker 45C are (X, 0), the coordinates of the marker 45A are (0, Y), and the coordinates of the marker 45B are Relative coordinates are set as (X, Y). Then, the detection area 41A for obtaining the color information of the detection paper 41 is designated by relative coordinates (1 / 10X, 2 / 10Y) − (2 / 10X, 8 / 10Y). Similarly, the reference area for acquiring the color information of each of the color samples 42, 43, and 44 is also designated by relative coordinates. In this way, by specifying the area from which the color information is acquired by relative coordinates, as shown in FIGS. 4A and 4B, even when the input electronic image data is distorted or rotated. Thus, the positions of the detection paper 41 and the color samples 42, 43, and 44 can be accurately specified.

照度補正処理部123は、ガス濃度検知シート40周辺部の余白領域の色情報を解析して電子画像データにおける照度の不均一性を補正する。例えば、図5(a)の左側に示す電子画像データは、上から下へだんだんと明るくなっており、照度が不均一である。このような場合であっても、照度補正処理部123は、ガス濃度検知シート40の余白領域40A(本実施の形態では、マーカー45A,45B,45C,45Dの外側の白色部分)を縦方向、横方向にスキャンして色情報を抽出し、図5(b)に示すようなガス濃度検知シート40全体の色情報の分布パターンを求める。そして、この分布パターンを白に戻すような画像処理を元の電子画像データに対して施す。これにより、電子画像データにおける照度の不均一性を補正することができる。図6(a)は、左下から右上にかけてだんだんと明るくなっている別の電子画像データを示す。図6(b)は、図6(a)から算出した色情報の分布パターンである。この場合も、図6(b)に示す分布パターンが均一となるような画像処理を図6(a)に示す元の電子画像データに対して施す。   The illuminance correction processing unit 123 analyzes the color information of the blank area around the gas concentration detection sheet 40 and corrects the illuminance non-uniformity in the electronic image data. For example, the electronic image data shown on the left side of FIG. 5A is gradually brighter from top to bottom, and the illuminance is uneven. Even in such a case, the illuminance correction processing unit 123 uses the blank area 40A of the gas concentration detection sheet 40 (the white portions outside the markers 45A, 45B, 45C, and 45D in the present embodiment) in the vertical direction. Color information is extracted by scanning in the horizontal direction, and a color information distribution pattern of the entire gas concentration detection sheet 40 as shown in FIG. 5B is obtained. Then, image processing for returning the distribution pattern to white is performed on the original electronic image data. Thereby, the nonuniformity of the illuminance in the electronic image data can be corrected. FIG. 6A shows another electronic image data that gradually becomes brighter from the lower left to the upper right. FIG. 6B shows a distribution pattern of color information calculated from FIG. Also in this case, image processing that makes the distribution pattern shown in FIG. 6B uniform is performed on the original electronic image data shown in FIG.

ガス濃度算出部124は、照度が補正された電子画像データから相対座標で指定された検知領域と参照領域それぞれにおける色情報を取得し、検知領域の変色の程度を参照領域の色情報と比較した相対値によって評価し、この相対値をオゾン暴露量の換算式に当てはめることでオゾン暴露量を算出する。具体的には、2つの参照領域間の色情報の差に対する検知領域の色情報といずれかの参照領域の色情報の差の比率を求め、2つの参照領域の既知のオゾン暴露量の差にその比率を乗算してオゾン暴露量を算出する。例えば、オゾン暴露量0ppbhに対応した色を帯びた色見本42の色情報であるRGB値が(40,120,200)、オゾン暴露量800ppbhに対応した色を帯びた色見本44のRGB値が(200,200,200)であり、オゾン暴露量に応じて変色した検知紙41のRGB値が(160,180,200)であった場合、RGBのうち画素間でもっとも差の大きいRの値を用いて色見本42,44の差に対する色見本42と検知紙41の差の比率を計算すると、
(160−40)/(200−40)=0.75
となる。色見本42,44に対応するオゾン暴露量の差は800ppbhであるので、検知紙41により測定されるオゾン暴露量は、
800×0.75=600ppbh
と計算される。このように、オゾン暴露量が未知の検知紙41をオゾン暴露量が既知である少なくとも2つ以上の色見本と同時に撮影することで、オゾン暴露量を算出することができる。インジゴカルミンを利用した検知紙41の場合、上記の算出方法を用いることで実際のオゾン暴露量と非常によく一致することが確認されている。
The gas concentration calculation unit 124 acquires color information in each of the detection area and the reference area specified by relative coordinates from the electronic image data whose illuminance is corrected, and compares the degree of color change of the detection area with the color information of the reference area. Evaluate by relative value, and calculate ozone exposure by applying this relative value to the conversion formula of ozone exposure. Specifically, the ratio of the difference between the color information in the detection area and the color information in one of the reference areas to the difference in color information between the two reference areas is obtained, and the difference between the known ozone exposure amounts in the two reference areas is obtained. The ozone exposure is calculated by multiplying the ratio. For example, the RGB value, which is the color information of the color sample 42 corresponding to the ozone exposure amount 0 ppbh, is (40, 120, 200), and the RGB value of the color sample 44 corresponding to the ozone exposure amount 800 ppbh is (200, 200, 200), and when the RGB value of the detection paper 41 discolored according to the ozone exposure amount is (160, 180, 200), the R value having the largest difference between pixels among RGB. Is used to calculate the ratio of the difference between the color sample 42 and the detection paper 41 to the difference between the color samples 42 and 44.
(160-40) / (200-40) = 0.75
It becomes. Since the difference in ozone exposure corresponding to the color samples 42 and 44 is 800 ppbh, the ozone exposure measured by the detection paper 41 is
800x0.75 = 600ppbh
Is calculated. As described above, the ozone exposure amount can be calculated by photographing the detection paper 41 whose ozone exposure amount is unknown simultaneously with at least two color samples whose ozone exposure amount is known. In the case of the detection paper 41 using indigo carmine, it has been confirmed that the actual ozone exposure is very well matched by using the above calculation method.

また、目視によりオゾン濃度を測定する場合は、検知紙41を1回使用したら取り替える必要があったが、算出したオゾン暴露量をガス濃度測定装置10の記憶装置に格納しておき、今回のオゾン暴露量と前回のオゾン暴露量との差分を取ることで、前回と今回の間のオゾン暴露量を求めることができる。この結果、検知紙41が完全に白色化するまでは何度もオゾン暴露量を測定可能である。   Further, when the ozone concentration is measured visually, it has been necessary to replace the detection paper 41 once used. However, the calculated ozone exposure amount is stored in the storage device of the gas concentration measuring device 10 and the ozone of this time is measured. By taking the difference between the exposure amount and the previous ozone exposure amount, the ozone exposure amount between the previous time and this time can be obtained. As a result, the ozone exposure can be measured many times until the detection paper 41 is completely whitened.

さらに、撮影時間をガス濃度測定装置10の記憶装置に格納することで、前回撮影時からの平均オゾン濃度を算出することができる。具体的には、ある時刻Aで算出したオゾン暴露量が500ppbhであり、時刻Aから2時間後の時刻Bで算出したオゾン暴露量が700ppbhと算出された場合、2時間のオゾン暴露量は200ppbhであるから、時刻A−B間の平均オゾン濃度は、200/2=100ppbとなる。   Furthermore, by storing the photographing time in the storage device of the gas concentration measuring device 10, the average ozone concentration from the previous photographing can be calculated. Specifically, when the ozone exposure amount calculated at a certain time A is 500 ppbh and the ozone exposure amount calculated at time B two hours after the time A is calculated as 700 ppbh, the ozone exposure amount for two hours is 200 ppbh. Therefore, the average ozone concentration between times A and B is 200/2 = 100 ppb.

次に、ガス濃度測定システムにおける暴露量を求める処理の流れについて図を用いて説明する。図7は、ガス濃度測定システムの暴露量を求める処理の流れを示すフローチャートである。なお、暴露量を求めた後、前回との差分と経過時間により平均ガス濃度を求める処理は前述の通りである。   Next, the flow of processing for obtaining the exposure amount in the gas concentration measurement system will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for obtaining the exposure amount of the gas concentration measurement system. In addition, after calculating | requiring exposure amount, the process which calculates | requires an average gas density | concentration with the difference and elapsed time with last time is as above-mentioned.

まず、画像入力装置30は、測定対象である検知紙41、色見本42,43,44、マーカー45A,45B,45C,45D、および余白領域40Aが入るようにガス濃度検知シート40を撮影し、撮影した電子画像データをネットワーク20を介してガス濃度測定装置10へ送信する。ネットワークインタフェース11は、電子画像データを受信し、メモリなどの記憶装置に記憶させる(ステップS701)。   First, the image input device 30 shoots the gas concentration detection sheet 40 so that the detection paper 41, the color samples 42, 43, and 44, the markers 45A, 45B, 45C, and 45D, and the blank area 40A that are measurement objects are included, The captured electronic image data is transmitted to the gas concentration measuring device 10 via the network 20. The network interface 11 receives the electronic image data and stores it in a storage device such as a memory (step S701).

続いて、マーカー位置特定部121は、電子画像データを読み出し、マーカーの形状、色を電子画像データ内で検索することによりマーカー45A,45B,45C,45Dの位置を特定する(ステップS702)。   Subsequently, the marker position specifying unit 121 reads out the electronic image data, and specifies the positions of the markers 45A, 45B, 45C, and 45D by searching the electronic image data for the shape and color of the marker (step S702).

続いて、配向検知部122は、特定したマーカー45A,45B,45C,45Dに基づき、電子画像データに対して相対座標を設定し、電子画像データ内の測定対象の配向(傾斜)を算出する(ステップS703)。   Subsequently, the orientation detection unit 122 sets relative coordinates for the electronic image data based on the identified markers 45A, 45B, 45C, and 45D, and calculates the orientation (tilt) of the measurement target in the electronic image data ( Step S703).

続いて、照度補正処理部123は、余白領域40Aに対応する電子画像データ内の画素を縦方向、横方向に抽出し、電子画像データにおけるガス濃度検知シート40全体の照度の分布を表す分布パターンを算出する(ステップS704)。   Subsequently, the illuminance correction processing unit 123 extracts pixels in the electronic image data corresponding to the blank area 40A in the vertical direction and the horizontal direction, and represents a distribution pattern representing the illuminance distribution of the entire gas concentration detection sheet 40 in the electronic image data. Is calculated (step S704).

分布パターンを算出した照度補正処理部123は、その分布パターンを用いて、照度の分布がガス濃度検知シート40全体で均一となるように電子画像データを補正する(ステップS705)。   The illuminance correction processing unit 123 that has calculated the distribution pattern uses the distribution pattern to correct the electronic image data so that the illuminance distribution is uniform throughout the gas concentration detection sheet 40 (step S705).

続いて、ガス濃度算出部124は、補正した電子画像データの検知紙41と色見本42,43,44に対応する領域それぞれのRGB値を取得する(ステップS706)。取得するRGB値は、各領域における画素のRGB値の平均や最頻値など各領域のRGB値を統計処理することにより求める。   Subsequently, the gas concentration calculation unit 124 acquires the RGB values of the areas corresponding to the detection paper 41 and the color samples 42, 43, 44 of the corrected electronic image data (step S706). The RGB values to be acquired are obtained by statistically processing the RGB values of each region such as the average and the mode value of the RGB values of the pixels in each region.

そして、検知紙41のRGB値を色見本42,43,44のRGB値と比較し、色見本42,43,44に対応する既知のオゾン暴露量に基づいてガス濃度検知シート40周辺のオゾン暴露量を算出する(ステップS707)。   Then, the RGB values of the detection paper 41 are compared with the RGB values of the color samples 42, 43, 44, and the ozone exposure around the gas concentration detection sheet 40 is based on the known ozone exposure amount corresponding to the color samples 42, 43, 44. The amount is calculated (step S707).

図8は、マーカーを検知紙と色見本それぞれの角に付した例を示す図である。同図に示すマーカー45は、検知紙41の四隅、および各色見本42,43,44の四隅に配置した。各マーカー45で囲まれた四角形の部分が検知領域、参照領域となる。この場合でも、同図に示すように、撮影された電子画像データ上に各領域を指定するための相対座標を決めるX軸、Y軸を設定する。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which markers are attached to the corners of the detection paper and the color sample. The markers 45 shown in the figure are arranged at the four corners of the detection paper 41 and at the four corners of the color samples 42, 43, 44. A square part surrounded by each marker 45 becomes a detection area and a reference area. Even in this case, as shown in the figure, the X axis and the Y axis that determine relative coordinates for designating each region are set on the captured electronic image data.

図9は、本実施の形態におけるガス濃度測定システムを用いた例を示す図である。ネットワーク20上にサーバーを設置し、ガス濃度測定装置10として利用する。サーバーは、データベースサーバー、webサーバー、画像処理サーバーの機能を有する。   FIG. 9 is a diagram showing an example using the gas concentration measurement system in the present embodiment. A server is installed on the network 20 and used as the gas concentration measuring device 10. The server has functions of a database server, a web server, and an image processing server.

一方、オゾン濃度を測定するユーザーは、スキャナ30A、デジタルカメラ30B、あるいはwebカメラ30Cを用いて検知紙などを配置したガス濃度検知シート40を撮影し、ネットワーク20に接続されたパーソナルコンピュータ31により撮影した電子画像データをガス濃度測定装置10にアップロードする。電子画像データをアップロードする際には、パーソナルコンピュータ31によりwebサーバーにアクセスし、ユーザー名、パスワードを入力してログインする。   On the other hand, the user who measures the ozone concentration uses the scanner 30A, the digital camera 30B, or the web camera 30C to shoot the gas concentration detection sheet 40 on which detection paper or the like is arranged, and shoots using the personal computer 31 connected to the network 20. The uploaded electronic image data is uploaded to the gas concentration measuring apparatus 10. When uploading the electronic image data, the personal computer 31 accesses the web server and inputs the user name and password to log in.

アップロードされた電子画像データはユーザー毎のデータベースに格納される。電子画像データのヘッダ部分に記録された撮影時刻のデータもデータベースに記録される。   The uploaded electronic image data is stored in a database for each user. The photographing time data recorded in the header portion of the electronic image data is also recorded in the database.

ガス濃度測定装置10は、格納された電子画像データを処理してオゾン暴露量を算出する。別の電子画像データが送られた場合は、その前の電子画像データから算出したオゾン暴露量および撮影時間の間隔によりその間の平均オゾン濃度を算出する。測定場所を登録することで、測定地点毎のデータを区別してデータベースに記録してもよい。   The gas concentration measuring device 10 processes the stored electronic image data to calculate the ozone exposure amount. When another electronic image data is sent, the average ozone concentration is calculated based on the ozone exposure amount calculated from the previous electronic image data and the interval of the photographing time. By registering the measurement location, the data for each measurement location may be distinguished and recorded in the database.

算出されたオゾン濃度は、ネットワーク20に接続されたウェブサイト50でグラフ表示されるようにしてもよい。ユーザーが算出されたオゾン濃度をデータベースからダウンロードできる機能を有するものでもよい。   The calculated ozone concentration may be displayed in a graph on the website 50 connected to the network 20. The user may have a function of downloading the calculated ozone concentration from the database.

また、webカメラ30Cを接続したパーソナルコンピュータ31を利用して、一定時間毎に電子画像データを取得し、ガス濃度測定装置10へアップロードすることで、無人でのリアルタイム連続測定が可能となる。   In addition, by using the personal computer 31 connected to the web camera 30C, electronic image data is acquired at regular intervals and uploaded to the gas concentration measuring device 10, thereby enabling real-time continuous measurement without an attendant.

さらに、カメラ付き携帯電話30Dを用いて、メールに電子画像データを添付してガス濃度測定装置10へ送信してもよい。そして、ガス濃度測定装置10が算出したオゾン濃度をメールですぐに受信することもできる。   Furthermore, electronic image data may be attached to an e-mail and transmitted to the gas concentration measuring apparatus 10 using the camera-equipped mobile phone 30D. The ozone concentration calculated by the gas concentration measuring device 10 can be immediately received by mail.

図10は、本実施の形態におけるガス濃度測定システムを用いた別の例を示す図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータにプログラムを実行させてガス濃度測定装置10として利用し、ネットワークを介さずに電子画像データを入力するものでもよい。   FIG. 10 is a diagram showing another example using the gas concentration measurement system in the present embodiment. As shown in the figure, a personal computer may be executed as a gas concentration measuring device 10 to input electronic image data without going through a network.

以上説明したように、本実施の形態によれば、オゾン暴露量に応じて変色する検知紙41と既知のオゾン暴露量に対応する色を帯びた色見本42,43,44とを配置したガス濃度検知シート40を画像入力装置30により撮影し、ガス濃度測定装置10により、検知紙41の色情報と色見本42,43,44の色情報とを比較し、オゾン濃度を算出することにより、大型で高価な装置を用いることなく、オゾン濃度を測定することができる。   As described above, according to the present embodiment, the gas in which the detection paper 41 that changes color according to the ozone exposure amount and the color samples 42, 43, and 44 that have colors corresponding to the known ozone exposure amount are arranged. The density detection sheet 40 is photographed by the image input device 30, and the gas concentration measurement device 10 compares the color information of the detection paper 41 with the color information of the color samples 42, 43, and 44, and calculates the ozone concentration. The ozone concentration can be measured without using a large and expensive apparatus.

本実施の形態によれば、ガス濃度検知シート40にマーカー45A,45B,45C,45Dを配置し、ガス濃度検知シート40を撮影した電子画像データ上に、マーカー45A,45B,45C,45Dに基づいて相対座標を設定することにより、撮影サイズ、撮影角度、画像の回転を考慮して電子画像データを解析することができるので、撮影者は撮影に気をつかうことなく気軽に利用できる。また、ガス濃度検知シート40の余白領域の色情報を抽出して照度の分布パターンを求め、その分布パターンが均一となるように電子画像データに画像処理を施すことにより、グラディエーションの付いた影や色むらにも対応できる。   According to the present embodiment, the markers 45A, 45B, 45C, and 45D are arranged on the gas concentration detection sheet 40, and the electronic image data obtained by photographing the gas concentration detection sheet 40 is based on the markers 45A, 45B, 45C, and 45D. By setting the relative coordinates, the electronic image data can be analyzed in consideration of the photographing size, the photographing angle, and the rotation of the image, so that the photographer can use it without worrying about photographing. Further, the color information of the blank area of the gas concentration detection sheet 40 is extracted to obtain a distribution pattern of illuminance, and image processing is performed on the electronic image data so that the distribution pattern is uniform, thereby providing a shaded shadow. It can also handle uneven color.

一実施の形態におけるガス濃度測定システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the gas concentration measurement system in one embodiment. 上記ガス濃度測定システムにおけるガス濃度測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the gas concentration measuring apparatus in the said gas concentration measuring system. 電子画像データに相対座標を設定した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the relative coordinate was set to electronic image data. 歪んだ電子画像データに相対座標を設定した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the relative coordinate was set to the distorted electronic image data. 電子画像データから照度の分布パターンを抽出する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the distribution pattern of illumination intensity is extracted from electronic image data. 別の電子画像データから照度の分布パターンを抽出する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the distribution pattern of illumination intensity is extracted from another electronic image data. 上記ガス濃度測定システムの暴露量を求める処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which calculates | requires the exposure amount of the said gas concentration measurement system. 検知領域、参照領域の縁にマーカーを配置したガス濃度検知シートを示す図である。It is a figure which shows the gas concentration detection sheet | seat which has arrange | positioned the marker to the edge of a detection area and a reference area. 上記ガス濃度測定システムを適用した例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example which applied the said gas concentration measurement system. 上記ガス濃度測定システムを適用した別の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example to which the said gas concentration measurement system is applied. 従来のオゾン濃度測定器を示す図である。It is a figure which shows the conventional ozone concentration measuring device.

符号の説明Explanation of symbols

10…ガス濃度測定装置
11…ネットワークインタフェース
12…電子画像処理部
121…マーカー位置特定部
122…配向検知部
123…照度補正処理部
124…ガス濃度算出部
13…出力インタフェース
20…ネットワーク
30…画像入力装置
31…パーソナルコンピュータ
40…ガス濃度検知シート
40A…余白領域
41…検知紙
41A…検知領域
42,43,44…色見本
45,45A,45B,45C,45D…マーカー
100…オゾン濃度測定器
111…台紙
112…検知紙
113,114,115…色見本
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gas concentration measuring apparatus 11 ... Network interface 12 ... Electronic image processing part 121 ... Marker position specific part 122 ... Orientation detection part 123 ... Illuminance correction processing part 124 ... Gas concentration calculation part 13 ... Output interface 20 ... Network 30 ... Image input Apparatus 31 ... Personal computer 40 ... Gas concentration detection sheet 40A ... Blank area 41 ... Detection paper 41A ... Detection area 42, 43, 44 ... Color sample 45, 45A, 45B, 45C, 45D ... Marker 100 ... Ozone concentration measuring instrument 111 ... Mount 112 ... Detection paper 113, 114, 115 ... Color sample

Claims (9)

ガスの暴露量に応じて色が変化する検知領域と少なくとも2つの既知の暴露量に対応した色を帯びた参照領域と前記検知領域及び前記参照領域の位置を特定するマーカーとを有するガス暴露量検知手段と、
前記ガス暴露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付ける入力手段と、
前記画像データにおける前記マーカーの位置を特定することにより前記検知領域及び前記参照領域のそれぞれに該当する領域を特定する領域特定手段と、
前記画像データから前記検知領域及び少なくとも2つの前記参照領域に対応する位置の色情報を抽出する抽出手段と、
前記検知領域の色情報を前記参照領域の色情報と比較した相対値によって評価し、その相対値を換算式に当てはめることでガス暴露量を算出する算出手段と、
を有することを特徴とするガス濃度測定システム。
A gas exposure amount having a detection region whose color changes according to the gas exposure amount, a reference region having a color corresponding to at least two known exposure amounts, and a marker for specifying the position of the detection region and the reference region Detection means;
Input means for receiving input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means;
Area specifying means for specifying an area corresponding to each of the detection area and the reference area by specifying the position of the marker in the image data;
Extraction means for extracting color information at positions corresponding to the detection area and at least two of the reference areas from the image data;
A calculation means for evaluating the color information of the detection area by a relative value compared with the color information of the reference area, and calculating the gas exposure amount by applying the relative value to a conversion formula;
A gas concentration measurement system comprising:
前記画像データにおける前記マーカーの位置に基づいて当該画像データに相対座標を設定する配向検知手段を有し、
前記領域特定手段は、その相対座標に基づいて前記検知領域及び前記参照領域の位置を特定することを特徴とする請求項1記載のガス濃度測定システム。
Orientation detecting means for setting relative coordinates in the image data based on the position of the marker in the image data;
The gas concentration measurement system according to claim 1, wherein the region specifying unit specifies positions of the detection region and the reference region based on the relative coordinates.
前記ガス暴露量検知手段は、前記検知領域及び前記参照領域の周囲に単一色の余白領域を有し、
前記画像データから前記余白領域の色情報を抽出し、前記余白領域の色情報に基づいて前記画像データの照度の分布パターンを求め、その分布パターンを均一化する画像処理を前記画像データに施す照度補正部を有することを特徴とする請求項1又は2記載のガス濃度測定システム。
The gas exposure amount detection means has a single color margin area around the detection area and the reference area,
Illuminance for extracting color information of the margin area from the image data, obtaining an illuminance distribution pattern of the image data based on the color information of the margin area, and subjecting the image data to image processing for equalizing the distribution pattern The gas concentration measurement system according to claim 1, further comprising a correction unit.
ガスの暴露量に応じて色が変化する検知領域と少なくとも2つの既知の暴露量に対応した色を帯びた参照領域と前記検知領域及び前記参照領域の位置を特定するマーカーとを有するガス暴露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付けるステップと、
前記画像データにおける前記マーカーの位置を特定することにより前記検知領域及び前記参照領域のそれぞれに該当する領域を特定するステップと、
前記画像データから前記検知領域及び少なくとも2つの前記参照領域に対応する位置の色情報を抽出するステップと、
前記検知領域の色情報を前記参照領域の色情報と比較した相対値によって評価し、その相対値を換算式に当てはめることでガス暴露量を算出するステップと、
を有することを特徴とするガス濃度測定方法。
A gas exposure amount having a detection region whose color changes according to the gas exposure amount, a reference region having a color corresponding to at least two known exposure amounts, and a marker for specifying the position of the detection region and the reference region Receiving an input of image data obtained by photographing the detecting means;
Identifying a region corresponding to each of the detection region and the reference region by identifying the position of the marker in the image data;
Extracting color information of positions corresponding to the detection area and the at least two reference areas from the image data;
Evaluating the color information of the detection area by a relative value compared with the color information of the reference area, and calculating the gas exposure amount by applying the relative value to a conversion formula;
A gas concentration measuring method comprising:
前記画像データにおける前記マーカーの位置に基づいて当該画像データに相対座標を設定するステップを有し、
前記特定するステップは、その相対座標に基づいて前記検知領域及び前記参照領域の位置を特定することを特徴とする請求項4記載のガス濃度測定方法。
Setting relative coordinates in the image data based on the position of the marker in the image data,
5. The gas concentration measuring method according to claim 4, wherein the specifying step specifies the positions of the detection region and the reference region based on the relative coordinates.
前記ガス暴露量検知手段は、前記検知領域及び前記参照領域の周囲に単一色の余白領域を有し、
前記画像データから前記余白領域の色情報を抽出し、前記余白領域の色情報に基づいて前記画像データの照度の分布パターンを求め、その分布パターンを均一化する画像処理を前記画像データに施すステップを有することを特徴とする請求項4又は5記載のガス濃度測定方法。
The gas exposure amount detection means has a single color margin area around the detection area and the reference area,
Extracting color information of the margin area from the image data, obtaining an illuminance distribution pattern of the image data based on the color information of the margin area, and subjecting the image data to image processing for uniformizing the distribution pattern The gas concentration measuring method according to claim 4 or 5, characterized by comprising:
前記マーカーは、前記検知領域及び前記参照領域の縁に配置されていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載のガス濃度測定方法。   The gas concentration measuring method according to claim 4, wherein the marker is arranged at an edge of the detection region and the reference region. 算出したガス暴露量を記憶手段に記憶させるステップと、
前回算出したガス暴露量を前記記憶手段から読み出して今回算出したガス暴露量との差分を取り、前回から今回までの期間における第2のガス暴露量を計算するステップと、
を有することを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載のガス濃度測定方法。
Storing the calculated gas exposure amount in a storage means;
A step of reading the gas exposure amount calculated last time from the storage means, taking a difference from the gas exposure amount calculated this time, and calculating a second gas exposure amount in a period from the previous time to the current time;
The gas concentration measuring method according to claim 4, wherein:
前記ガス暴露量検知手段を撮影した撮影時刻を記憶手段に記憶させるステップと、
前回の撮影時刻と今回の撮影時刻を前記記憶手段から読み出して前記期間の長さを求め、前記第2のガス暴露量と前記期間の長さにより平均ガス濃度を算出するステップと、
を有することを特徴とする請求項8記載のガス濃度測定方法。
Storing in the storage means the photographing time when the gas exposure amount detecting means is photographed;
Reading the previous imaging time and the current imaging time from the storage means to determine the length of the period, and calculating an average gas concentration based on the second gas exposure amount and the length of the period;
The gas concentration measuring method according to claim 8, comprising:
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