JP2014229156A - 火災検知装置及び火災検知方法 - Google Patents
火災検知装置及び火災検知方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014229156A JP2014229156A JP2013109465A JP2013109465A JP2014229156A JP 2014229156 A JP2014229156 A JP 2014229156A JP 2013109465 A JP2013109465 A JP 2013109465A JP 2013109465 A JP2013109465 A JP 2013109465A JP 2014229156 A JP2014229156 A JP 2014229156A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- area
- ridge line
- smoke
- image
- series change
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Fire Alarms (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Description
本発明は、火災検知装置に於いて、
監視領域の画像を撮像する撮像手段と、
撮像手段で撮像した画像にエッジ強調処理を施して稜線を抽出する稜線抽出手段と、
稜線抽出手段で抽出した稜線の画像を複数の画像領域に分割し、画像領域毎に稜線の直線成分を抽出する直線成分抽出手段と、
画像領域毎に、直線成分抽出手段で抽出した直線成分の時系列での変化を検出する時系列変化検出手段と、
時系列検出手段で検出した直線成分の時系列変化が背景による特徴的な所定の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出する背景稜線領域抽出手段と、
背景稜線抽出手段で抽出した背景稜線領域につき、時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化が消失した場合、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断する煙候補判断手段と、
煙候補判断手段で検知した煙候補領域の分布に基づいて火災を判断する火災判断手段と、
を備えたことを特徴とする。
直線成分抽出手段は、画像領域毎に直線成分の傾きと発生頻度を抽出し、
時系列変化検出手段は、抽出した直線成分の傾きと発生頻度の時系列変化を求め、
背景稜線領域抽出手段は、直線成分の傾きが一定で発生頻度も一定となる直線成分の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出し、
煙候補判断手段は、時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化における全ての傾きの発生頻度が予め設定された値以下となった場合に、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断する。
火災判断手段は、少なくとも監視画面の最も右寄りで最上部、最も左よりで最上部、及び最下部横方向の略中央の3点の煙候補領域の分布を検知した場合、3点の煙候補領域を頂点とする領域を煙分布範囲と推定し、当該煙分布範囲の領域数が所定値以上の場合に火災を判断する。
本発明は、火災検知方法に於いて、
撮像手段により監視領域の画像を撮像し、
撮像手段で撮像した画像に稜線抽出手段によりエッジ強調処理を施して稜線を抽出し、
稜線抽出手段で抽出した稜線の画像を複数の画像領域に分割し、直線成分抽出手段により画像領域毎に稜線の直線成分を抽出し、
画像領域毎に、直線成分抽出手段で抽出した直線成分の時系列での変化を時系列変化検出手段により検出し、
時系列検出手段で検出した直線成分の時系列変化が背景による特徴的な所定の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域抽出手段により背景稜線領域として抽出し、
背景稜線抽出手段で抽出した背景稜線領域につき、時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化が消失した場合、煙候補判断手段により当該背景稜線領域を煙候補領域と判断し、
煙候補判断手段で検知した煙候補領域の分布に基づいて火災判断手段により火災を判断する、
ことを特徴とする。
本発明の火災検知装置及び火災検知方法によれば、撮像手段で撮像した画像にエッジ強調処理を施して稜線を抽出した稜線画像を複数の画像領域に分割し、分割した画像領域毎に、稜線の直線成分を抽出して時系列での変化を検出し、直線成分の時系列変化が背景による特徴的な所定の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出し、背景稜線領域につき、時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化が消失した場合、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断し、煙候補領域の分布に基づいて火災を判断するようにしたため、監視画像から抽出された背景稜線を含む領域が全て背景稜線領域として監視領域となり、監視画像から抽出した稜線画像には多数の背景稜線が存在するため、監視領域全体に亘り多数の監視領域を分散配置して監視し、煙の発生により背景稜線領域の直線成分の時系列変化が消失したら、煙が入ったと推定して煙候補領域とし、更に、火災による煙は急速に上昇して天井側で広がることから、煙候補領域の分布をみることで、確実に火災を判断することを可能とする。
また、稜線画像につき画像領域毎に直線成分の傾きと発生頻度を抽出しこの直線成分の傾きと発生頻度の時系列変化を求め、傾きが一定で発生頻度も一定となる背景の特徴的な直線成分の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出し、直線成分の時系列変化における全ての傾きの累積発生頻度が予め設定された値以下となった場合に、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断するようにしたため、人の通過や照明の変化などで一時的に直線成分が消失しても、直線成分の時系列変化における全ての傾きの累積発生頻度が零とならない限り、煙候補領域とは判断せず、煙以外の要因による背景稜線のマスク現象(背景隠蔽現象)を誤って煙が入ったと判断せず、火災により急速に上昇して広がる煙を捕らえて火災を検知することを可能とする。
火災による煙は急速に上昇した後、天井に当って広がることから、煙の発生により監視領域の中に複数の煙候補領域が出現した場合、少なくとも監視画面の最も右寄りで最上部、最も左よりで最上部、及び最下部横方向の略中央の3点の煙候補領域を頂点とする領域を煙分布範囲と推定し、当該煙分布範囲の領域数が所定値以上の場合に火災を判断することで、急速に上昇して広がっていく煙の分布を捕らえて確実に火災を検知することを可能とする。
図1は本発明による火災検知装置を設置した監視領域を示した説明図であり、図1(A)は側面を示し、図1(B)は監視カメラから見た正面を示す。
本発明により煙を検知して火災を判断する原理を説明すると次のようになる。図1に示すように、監視領域11を監視カメラ10で撮像した場合、撮影した画像には多種多様な背景画像が現れており、火災による煙が吹き上げて拡散した場合、煙により背景がマスクされて見えなくなることから、煙による背景のマスク現象に基づき煙の存在を捉えて火災を判断する。
(火災検知装置の機能構成)
図3は本発明による火災検知装置の機能構成の概略を示したブロック図である。図3に示すように、火災検知装置は、監視カメラ10と画像処理装置12で構成され、画像処理装置12は、そのハードウェアとしてCPU、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等で構成される。
θ1の発生頻度は1本
θ5の発生頻度は2本
θ6の発生頻度は2本
θ7の発生頻度は2本
となり、傾き及び発生頻度は変化せず、一定である。
ベクトルB1は(θ1,1)
ベクトルB5は(θ5,2)
ベクトルB6は(θ6,2)
ベクトルB7は(θ7,2)
となり、時刻t2〜t4では、その時系列変化に応じて一定の発生頻度により累積的に増加していく。
図14は図4の画像処理装置による火災検知動作を示したフローチャートである。
(稜線抽出)
上記の実施形態にあっては、画像にゾーベルフィルタを適用して煙の稜線を抽出しているが、プレヴィットフィルタ(Prewitt Filter)等のエッジ強調処理に用いた適宜のフィルタを適用しても良い。
上記の実施形態にあっては、ハフ変換を適用して煙の稜線を抽出しているが、Line Segment Detector(LSD)等の画像から直線成分を抽出する処理方法を適用しても良い。
上記の実施形態にあっては、監視カメラと画像処理装置を分離配置して伝送路により接続しているが、両者を一体化した装置としても良い。
11:監視領域
12:画像処理装置
14:火災報知設備
15:ごみ入れ
16:テレビ居室
17:ソファ
18:時計
20:稜線画像
24:煙
26:煙候補範囲
28:煙分布範囲
30:伝送部
32:稜線抽出部
34:直線成分抽出部
36:時系列変化検出部
38:背景稜線領域抽出部
40:煙候補判断部
42:火災判断部
また、稜線画像につき画像領域毎に直線成分の傾きと発生頻度を抽出しこの直線成分の傾きと発生頻度の時系列変化を求め、傾きが一定で発生頻度も一定となる背景の特徴的な直線成分の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出し、直線成分の時系列変化における全ての傾きの累積発生頻度が予め設定された値以下となった場合に、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断するようにしたため、人の通過や照明の変化などで一時的に直線成分が消失しても、直線成分の時系列変化における全ての傾きの累積発生頻度が予め設定された値以下とならない限り、煙候補領域とは判断せず、煙以外の要因による背景稜線のマスク現象(背景隠蔽現象)を誤って煙が入ったと判断せず、火災により急速に上昇して広がる煙を捕らえて火災を検知することを可能とする。
Claims (6)
- 監視領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した画像にエッジ強調処理を施して稜線を抽出する稜線抽出手段と、
前記稜線抽出手段で抽出した稜線の画像を複数の画像領域に分割し、前記画像領域毎に稜線の直線成分を抽出する直線成分抽出手段と、
前記画像領域毎に、前記直線成分抽出手段で抽出した直線成分の時系列での変化を検出する時系列変化検出手段と、
前記時系列検出手段で検出した直線成分の時系列変化が背景による特徴的な所定の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出する背景稜線領域抽出手段と、
前記背景稜線抽出手段で抽出した背景稜線領域につき、前記時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化が消失した場合、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断する煙候補判断手段と、
前記煙候補判断手段で検知した煙候補領域の分布に基づいて火災を判断する火災判断手段と、
を備えたことを特徴とする火災検知装置。
- 請求項1記載の火災検知装置に於いて、
前記直線成分抽出手段は、前記画像領域毎に直線成分の傾きと発生頻度を抽出し、
前記時系列変化検出手段は、抽出した直線成分の傾きと発生頻度の時系列変化を求め、
前記背景稜線領域抽出手段は、傾きが一定で発生頻度も一定となる直線成分の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域として抽出し、
前記煙候補判断手段は、前記時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化における全ての傾きの発生頻度が予め設定された値以下となった場合に、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断する、
ことを特徴とする火災検知装置。
- 請求項1記載の火災検知装置に於いて、
前記火災判断手段は、少なくとも監視画面の最も右寄りで最上部、最も左よりで最上部、及び最下部横方向の略中央の3点の煙候補領域の分布を検知した場合、前記3点の煙候補領域を頂点とする領域を煙分布範囲と推定し、当該煙分布範囲の領域数が所定値以上の場合に火災を判断することを特徴とする火災検知装置。
- 撮像手段により監視領域の画像を撮像し、
前記撮像手段で撮像した画像に稜線抽出手段によりエッジ強調処理を施して稜線を抽出し、
前記稜線抽出手段で抽出した稜線の画像を複数の画像領域に分割し、直線成分抽出手段により前記画像領域毎に稜線の直線成分を抽出し、
前記画像領域毎に、前記直線成分抽出手段で抽出した直線成分の時系列での変化を時系列変化検出手段により検出し、
前記時系列検出手段で検出した直線成分の時系列変化が背景による特徴的な所定の時系列変化となる画像領域を背景稜線領域抽出手段により背景稜線領域として抽出し、
前記背景稜線抽出手段で抽出した背景稜線領域につき、前記時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化が消失した場合、煙候補判断手段により当該背景稜線領域を煙候補領域と判断し、
前記煙候補判断手段で検知した煙候補領域の分布に基づいて火災判断手段により火災を判断する、
ことを特徴とする火災検知方法。
- 請求項4記載の火災検知方法に於いて、
前記直線成分抽出手段は、前記画像領域毎に直線成分の傾きと発生頻度を抽出し、
前記時系列変化検出手段は、抽出した直線成分の傾きと発生頻度の時系列変化を検出し、
前記背景稜線領域抽出手段は、直線成分の傾きが一定で発生頻度も一定となる時系列変化の画像領域を背景稜線領域として抽出し、
前記煙候補判断手段は、前記時系列変化検出手段で検出した直線成分の時系列変化における全ての傾きの発生頻度が予め設定された値以下となった場合に、当該背景稜線領域を煙候補領域と判断する、
ことを特徴とする火災検知方法。
- 請求項4記載の火災検知方法に於いて、
前記火災判断手段は、少なくとも監視画面の最も右寄りで最上部、最も左よりで最上部、及び最下部横方向の略中央の3点の煙候補領域の分布を検知し、前記3点の煙候補領域を頂点とする略逆三角形の領域を煙分布範囲と推定し、当該煙分布範囲の領域数が所定値以上の場合に火災を判断することを特徴とする火災検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013109465A JP6139982B2 (ja) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 火災検知装置及び火災検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013109465A JP6139982B2 (ja) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 火災検知装置及び火災検知方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017089312A Division JP2017168117A (ja) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 火災検知装置及び火災検知方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014229156A true JP2014229156A (ja) | 2014-12-08 |
JP6139982B2 JP6139982B2 (ja) | 2017-05-31 |
Family
ID=52128931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013109465A Active JP6139982B2 (ja) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 火災検知装置及び火災検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6139982B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104899895A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-09-09 | 三峡大学 | 一种输电线路通道烟火视频移动目标轨迹复杂度检测方法 |
JP2017168117A (ja) * | 2017-04-28 | 2017-09-21 | ホーチキ株式会社 | 火災検知装置及び火災検知方法 |
CN109978896A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-05 | 辽宁鼎汉奇辉电子系统工程有限公司 | 一种基于图像处理技术的铁路货车车厢烟火监测方法 |
KR20220064104A (ko) * | 2020-11-11 | 2022-05-18 | 국방과학연구소 | 폭발물의 매질 전파 특성 영상 분석 장치, 이를 위한 드론 및 그 방법 |
CN116665136A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-08-29 | 济宁长兴塑料助剂有限公司 | 一种化工生产安全风险实时监控系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070188336A1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-08-16 | Axonx, Llc | Smoke detection method and apparatus |
US20100097474A1 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Hao-Ting Zhao | Smoke detecting method and system |
JP2010238032A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nohmi Bosai Ltd | 煙検出装置 |
JP2011238280A (ja) * | 2011-07-25 | 2011-11-24 | Nohmi Bosai Ltd | 煙検出装置 |
-
2013
- 2013-05-24 JP JP2013109465A patent/JP6139982B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070188336A1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-08-16 | Axonx, Llc | Smoke detection method and apparatus |
US20100097474A1 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Hao-Ting Zhao | Smoke detecting method and system |
JP2010238032A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nohmi Bosai Ltd | 煙検出装置 |
JP2011238280A (ja) * | 2011-07-25 | 2011-11-24 | Nohmi Bosai Ltd | 煙検出装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104899895A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-09-09 | 三峡大学 | 一种输电线路通道烟火视频移动目标轨迹复杂度检测方法 |
CN104899895B (zh) * | 2015-05-19 | 2019-04-09 | 三峡大学 | 一种输电线路通道烟火视频移动目标轨迹复杂度检测方法 |
JP2017168117A (ja) * | 2017-04-28 | 2017-09-21 | ホーチキ株式会社 | 火災検知装置及び火災検知方法 |
CN109978896A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-05 | 辽宁鼎汉奇辉电子系统工程有限公司 | 一种基于图像处理技术的铁路货车车厢烟火监测方法 |
KR20220064104A (ko) * | 2020-11-11 | 2022-05-18 | 국방과학연구소 | 폭발물의 매질 전파 특성 영상 분석 장치, 이를 위한 드론 및 그 방법 |
KR102499401B1 (ko) | 2020-11-11 | 2023-02-10 | 국방과학연구소 | 폭발물의 매질 전파 특성 영상 분석 장치, 이를 위한 드론 및 그 방법 |
CN116665136A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-08-29 | 济宁长兴塑料助剂有限公司 | 一种化工生产安全风险实时监控系统 |
CN116665136B (zh) * | 2023-07-31 | 2023-10-31 | 山东长兴塑料助剂股份有限公司 | 一种化工生产安全风险实时监控系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6139982B2 (ja) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6139982B2 (ja) | 火災検知装置及び火災検知方法 | |
TWI543608B (zh) | 相機模組的阻擋偵測方法以及具備多相機模組之電子裝置 | |
US7859419B2 (en) | Smoke detecting method and device | |
JP5701005B2 (ja) | 物体検知装置、物体検知方法、監視カメラシステム、およびプログラム | |
JP7395684B2 (ja) | 煙検出装置及び煙識別方法 | |
TWI508027B (zh) | 三維偵測裝置及其偵測影像之方法 | |
EP2842104B1 (en) | Method and apparatus to guarantee minimum contrast for machine vision system | |
JP2010238032A (ja) | 煙検出装置 | |
KR20110048417A (ko) | 퍼지 규칙을 이용한 화재 불꽃 감지 방법 | |
CN105554494B (zh) | 雪点图像检测方法和装置以及视频质量检测装置和系统 | |
TWI493510B (zh) | 跌倒偵測方法 | |
JP2017168117A (ja) | 火災検知装置及び火災検知方法 | |
JP5693147B2 (ja) | 撮影妨害検知方法、妨害検知装置及び監視カメラシステム | |
JP6096589B2 (ja) | 火災検知装置及び火災検知方法 | |
KR20110037486A (ko) | 지능형 영상 감시 장치 | |
JP6139977B2 (ja) | 火災検知装置及び火災検知方法 | |
JP5710230B2 (ja) | 監視システムおよび監視方法 | |
JP5015838B2 (ja) | 煙検出装置 | |
JP6317073B2 (ja) | 火災検知装置及び火災検知方法 | |
KR101704471B1 (ko) | 낙상 검출 장치 및 그 방법 | |
JP6317490B2 (ja) | 火災検知装置及び火災検知方法 | |
CN111091024B (zh) | 一种基于视频识别结果的小目标过滤方法和系统 | |
JP5309069B2 (ja) | 煙検出装置 | |
JP6124739B2 (ja) | 画像センサ | |
JP2017102718A (ja) | 炎検出装置および炎検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170321 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6139982 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |