JP2525810B2 - 撮像装置による異常検知装置 - Google Patents
撮像装置による異常検知装置Info
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- JP2525810B2 JP2525810B2 JP62129614A JP12961487A JP2525810B2 JP 2525810 B2 JP2525810 B2 JP 2525810B2 JP 62129614 A JP62129614 A JP 62129614A JP 12961487 A JP12961487 A JP 12961487A JP 2525810 B2 JP2525810 B2 JP 2525810B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、監視場所を撮像装置により撮像し、例えば
ボイラからの蒸気漏れ、発火，危険域への人の侵入等の
異常を映像信号に基づいて検知する撮像装置による異常
検知装置に関する。
ボイラからの蒸気漏れ、発火，危険域への人の侵入等の
異常を映像信号に基づいて検知する撮像装置による異常
検知装置に関する。
（従来の技術） 一般に発電所，化学工場等の大型プラントにおいて
は、運転用操作器および監視用各種計器，表示器等を全
て中央の操作室に集中設置し、遠隔操作，遠方監視，中
央制御により運転が行なわれている。また、プラントの
各種機器の監視のために、現場に監視員が常駐すること
はなく定期的に監視員がプラント機器を巡回パトロール
する方法がとられている。
は、運転用操作器および監視用各種計器，表示器等を全
て中央の操作室に集中設置し、遠隔操作，遠方監視，中
央制御により運転が行なわれている。また、プラントの
各種機器の監視のために、現場に監視員が常駐すること
はなく定期的に監視員がプラント機器を巡回パトロール
する方法がとられている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この方法ではパトロールの巡回周期を
長くすると、プラントの異常が発生しても、異常の発見
が遅れる可能性が高くなり、逆に巡回周期を短くすると
監視員の負担が増大したり、人員を多くしなければなら
ないという問題があった。
長くすると、プラントの異常が発生しても、異常の発見
が遅れる可能性が高くなり、逆に巡回周期を短くすると
監視員の負担が増大したり、人員を多くしなければなら
ないという問題があった。
一方、巡回パトロールの代替としてあるいはパトロー
ルと併用という形で、プラントの各所にテレビカメラを
設置し、中央操作室でテレビカメラからの映像信号をモ
ニタテレビに入力し、監視員がモニタテレビの映像から
プラントの異常検知を行なう方法もとられている。しか
し、この方法で監視員は常にモニタテレビを注視しなけ
ればならず、この場合も監視員の負担は大きいという問
題があった。
ルと併用という形で、プラントの各所にテレビカメラを
設置し、中央操作室でテレビカメラからの映像信号をモ
ニタテレビに入力し、監視員がモニタテレビの映像から
プラントの異常検知を行なう方法もとられている。しか
し、この方法で監視員は常にモニタテレビを注視しなけ
ればならず、この場合も監視員の負担は大きいという問
題があった。
本発明は、上記の点に鑑み、監視員の負担を軽減する
と共に、プラントなどの異常を早期に発見することがで
きる撮像装置による異常検知装置を提供することを目的
とする。
と共に、プラントなどの異常を早期に発見することがで
きる撮像装置による異常検知装置を提供することを目的
とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） このため本発明は、監視対象を撮像装置により撮像
し、得られた映像信号より映像信号の時間的変化分（差
分）の過去の所定個数分の総和の画素情報変動に基づい
て異常状態を判別するようにしたものである。
し、得られた映像信号より映像信号の時間的変化分（差
分）の過去の所定個数分の総和の画素情報変動に基づい
て異常状態を判別するようにしたものである。
（作用） 監視対象を撮像すると、プラント設備における蒸気も
れや発火，特定の場所への人の出入りなどがあった場
合、映像信号から画素情報変動が検知されるので、異常
状態を判別することができる。
れや発火，特定の場所への人の出入りなどがあった場
合、映像信号から画素情報変動が検知されるので、異常
状態を判別することができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る異常検知装置のブ
ロック構成図である。図において、この異常検知装置
は、プラントの各種機器の状態を撮影するカラーテレビ
カメラ１と、カラーテレビカメラ１からの映像信号を周
期的に受信して異常判定する画像処理計算機２と、その
判定結果を表示する表示装置３とから構成されている。
ロック構成図である。図において、この異常検知装置
は、プラントの各種機器の状態を撮影するカラーテレビ
カメラ１と、カラーテレビカメラ１からの映像信号を周
期的に受信して異常判定する画像処理計算機２と、その
判定結果を表示する表示装置３とから構成されている。
画像処理計算機２は、カラーテレビカメラ１からの映
像信号を周期的に入力し、該映像信号を光の３原色に分
解する入力処理部21と、入力処理部21で分けられた光の
３原色を記憶する記憶部22と、記憶部22に記憶された３
原色の映像信号を記憶部22から周期的に取り出し、前回
の映像信号との画素情報の時系列的変化（差分）を取り
この差分の過去の所定個数分の総和を算出する画素情報
変動検知部23と、この画素情報変動検知部23により算出
された差分の総和が所定の閾値より大きい画素の個数が
所定値より大きいか否かにより、プラント機器に異常が
発生しているかどうかを判定し、その判定結果を表示装
置３に出力する異常判定部24から構成される。
像信号を周期的に入力し、該映像信号を光の３原色に分
解する入力処理部21と、入力処理部21で分けられた光の
３原色を記憶する記憶部22と、記憶部22に記憶された３
原色の映像信号を記憶部22から周期的に取り出し、前回
の映像信号との画素情報の時系列的変化（差分）を取り
この差分の過去の所定個数分の総和を算出する画素情報
変動検知部23と、この画素情報変動検知部23により算出
された差分の総和が所定の閾値より大きい画素の個数が
所定値より大きいか否かにより、プラント機器に異常が
発生しているかどうかを判定し、その判定結果を表示装
置３に出力する異常判定部24から構成される。
以上の構成で、プラント設備等の監視すべき場所がカ
ラーテレビカメラ１により撮像される。これにより、カ
ラーテレビカメラ１からは映像信号が画像処理計算機２
に入力される。この映像信号は入力処理部21において、
微小な一定周期ΔＴごとに処理され、第２図（ａ）に示
すようにカラー画用の３原色R,G,Bの３要素の画像情報
に分けられ記憶部22に貯えられる。画素情報変動検知部
23においては、記憶部22にある画像情報を用いて、次の
ように画素情報の時間的変化を算出する。
ラーテレビカメラ１により撮像される。これにより、カ
ラーテレビカメラ１からは映像信号が画像処理計算機２
に入力される。この映像信号は入力処理部21において、
微小な一定周期ΔＴごとに処理され、第２図（ａ）に示
すようにカラー画用の３原色R,G,Bの３要素の画像情報
に分けられ記憶部22に貯えられる。画素情報変動検知部
23においては、記憶部22にある画像情報を用いて、次の
ように画素情報の時間的変化を算出する。
第３図は、この処理を示すフローチャートであり、一
定周期ΔＴごとの各時点では、まず現時点における原画
像の映像信号を入力する。これにより、例えば画像を縦
と横にそれぞれ512分割した画素におけるカラー要素R,
G,Bの濃淡レベル（例えば０〜255）が得られる（10
1）。次に、この原画像の３要素R,G,Bからなる画素情報
をＸ＝rR＋gG＋bBなる式により、１要素情報Ｘにする。
ここで、r,g,bは重み係数で、１要素情報Ｘにしたとき
の各要素の差分判定に対する重要度を示すものであり、
各画素について共通の値を用いて計算する。例えば、蒸
気漏洩の判定には、白色の差分を考えて、ｒ＝0.33,g＝
0.33,b＝0.33なる係数を、また発火の判定にはｒ＝0.8,
g＝0.1,b＝0.1なる赤色に重点を置いた係数を用いるこ
とにより、異常検知の効率を上げることができる（第３
図102、第２図（ｂ）参照）。
定周期ΔＴごとの各時点では、まず現時点における原画
像の映像信号を入力する。これにより、例えば画像を縦
と横にそれぞれ512分割した画素におけるカラー要素R,
G,Bの濃淡レベル（例えば０〜255）が得られる（10
1）。次に、この原画像の３要素R,G,Bからなる画素情報
をＸ＝rR＋gG＋bBなる式により、１要素情報Ｘにする。
ここで、r,g,bは重み係数で、１要素情報Ｘにしたとき
の各要素の差分判定に対する重要度を示すものであり、
各画素について共通の値を用いて計算する。例えば、蒸
気漏洩の判定には、白色の差分を考えて、ｒ＝0.33,g＝
0.33,b＝0.33なる係数を、また発火の判定にはｒ＝0.8,
g＝0.1,b＝0.1なる赤色に重点を置いた係数を用いるこ
とにより、異常検知の効率を上げることができる（第３
図102、第２図（ｂ）参照）。
次にΔＴ秒前のカラー画像から同じようにして生成し
た１要素情報Xi+1画像と、現時点の１要素情報Xiとの間
で、各画素ごとに差（Xi+1-Xi）を計算し、その値の絶
対値を差分ΔXiとする（第３図103、第２図（ｃ）参
照）。
た１要素情報Xi+1画像と、現時点の１要素情報Xiとの間
で、各画素ごとに差（Xi+1-Xi）を計算し、その値の絶
対値を差分ΔXiとする（第３図103、第２図（ｃ）参
照）。
次いで、その時点以前に算出したｎ個分の差分の総和
を算出する。例えば、いま差分ΔXoを算出したとする
と、総和は、 となる（第３図104、第２図（ｄ）参照）。
を算出する。例えば、いま差分ΔXoを算出したとする
と、総和は、 となる（第３図104、第２図（ｄ）参照）。
ここで算出したを用いて、異常判定部において判定
を行なう。すなわち、今加算した値のうちで、予め設
定した閾値ａより大きい画素の個数ｋを求める（10
5）。この閾値ａを越えることが、実は画素情報の変動
が誤差成分よりも大きいと判定する根拠となるものであ
る。つまり、検知しようとしている蒸気漏洩，油漏洩あ
るいは人の侵入は時間的な画素情報の変動を伴うものと
解釈できる。しかし、テレビカメラの機械誤差によるち
らつきあるいは日照の変化等の外乱によっても画素情報
は変動するので、このような外乱に強い判定とするため
に差分ΔXiを加算して求めたを判定に用いることにし
ている。
を行なう。すなわち、今加算した値のうちで、予め設
定した閾値ａより大きい画素の個数ｋを求める（10
5）。この閾値ａを越えることが、実は画素情報の変動
が誤差成分よりも大きいと判定する根拠となるものであ
る。つまり、検知しようとしている蒸気漏洩，油漏洩あ
るいは人の侵入は時間的な画素情報の変動を伴うものと
解釈できる。しかし、テレビカメラの機械誤差によるち
らつきあるいは日照の変化等の外乱によっても画素情報
は変動するので、このような外乱に強い判定とするため
に差分ΔXiを加算して求めたを判定に用いることにし
ている。
従って、この閾値ａより大きい画素の個数ｋが予め設
定して閾値Ａより大きい場合異常、その他の場合を正常
と判定する。これも外乱による誤判定を避けるためで、
前述したような異常状態が発生した場合には、画素情報
の変動がテレビカメラによって撮影される画像において
ある程度の広さにわたって生じる。そこで、このように
複数の画素において画素情報の変化が起きたとき、異常
と判定するようにしている（第３図106、第２図（ｅ）
参照）。
定して閾値Ａより大きい場合異常、その他の場合を正常
と判定する。これも外乱による誤判定を避けるためで、
前述したような異常状態が発生した場合には、画素情報
の変動がテレビカメラによって撮影される画像において
ある程度の広さにわたって生じる。そこで、このように
複数の画素において画素情報の変化が起きたとき、異常
と判定するようにしている（第３図106、第２図（ｅ）
参照）。
この判定結果が異常判定信号により表示装置３に伝送
され、これが監視員に異常，正常の別を告知する。監視
員は異常を知られた場合には直ちにモニタテレビを当該
現場を映し出すように切り換えたりあるい実際に現場に
飛んで行く等の対策を打つようにする。これにより、監
視員は常時監視場所を注視しなくても、プラントの異常
などを早期に発見して迅速な処置が行なえるので、監視
員の負担が軽減されるようになる。
され、これが監視員に異常，正常の別を告知する。監視
員は異常を知られた場合には直ちにモニタテレビを当該
現場を映し出すように切り換えたりあるい実際に現場に
飛んで行く等の対策を打つようにする。これにより、監
視員は常時監視場所を注視しなくても、プラントの異常
などを早期に発見して迅速な処置が行なえるので、監視
員の負担が軽減されるようになる。
なお、前述した実施例においては、３つのカラー要素
R,G,Bを変換して１要素情報Ｘを算出し、この差分値の
閾値との比較によって異常判定を行なうようにしたが、
例えばまずカラー要素ごとに差分を計算し、この差分値
を別々に閾値と比較し、３要素ともあるいはいずれかの
２要素が閾値を越えるとき異常と判定するなど、計算法
は任意に設定できる。
R,G,Bを変換して１要素情報Ｘを算出し、この差分値の
閾値との比較によって異常判定を行なうようにしたが、
例えばまずカラー要素ごとに差分を計算し、この差分値
を別々に閾値と比較し、３要素ともあるいはいずれかの
２要素が閾値を越えるとき異常と判定するなど、計算法
は任意に設定できる。
また、本発明は前述した実施例のようにプラントなど
の現場監視に限定されるものではなく、異常時に画素情
報変化が起こる装置や物体などの異常検出に広く適用で
きるのは当然である。
の現場監視に限定されるものではなく、異常時に画素情
報変化が起こる装置や物体などの異常検出に広く適用で
きるのは当然である。
さらに、以上の実施例では、テレビカメラにより映像
信号を取り出すようにしたが、例えばCCD撮像素子のよ
うな固体撮像子を用いることもできる。さらには、この
ように取り出した映像信号を例えばビデオテープレコー
ダや光ディスク等に一旦記録し、これにより映像信号を
再生するときに異常検出することも行なえる。
信号を取り出すようにしたが、例えばCCD撮像素子のよ
うな固体撮像子を用いることもできる。さらには、この
ように取り出した映像信号を例えばビデオテープレコー
ダや光ディスク等に一旦記録し、これにより映像信号を
再生するときに異常検出することも行なえる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、監視対象を撮像装置に
より撮像し、得られた映像信号に基づいて画素情報変化
を検出することにより異常状態を判別するようにしたの
で、監視員の負担が軽減される一方、監視対象となるプ
ラントなどの異常状態の検知を迅速かつ適確に行なえる
ようになり、従来に比較してプラント等の異常監視能力
が大幅に向上し、その安全運転が可能となる。
より撮像し、得られた映像信号に基づいて画素情報変化
を検出することにより異常状態を判別するようにしたの
で、監視員の負担が軽減される一方、監視対象となるプ
ラントなどの異常状態の検知を迅速かつ適確に行なえる
ようになり、従来に比較してプラント等の異常監視能力
が大幅に向上し、その安全運転が可能となる。
第１図は本発明の一実施例に係る撮像装置による異常
検知装置のブロック構成図、第２図はその装置の処理を
示す説明図、第３図は異常判定処理を示すフローチャー
トである。 １……カラーテレビカメラ、２……画像処理計算機、３
……表示装置、21……入力処理部、22……記憶部、23…
…画素情報変動検知部、24……異常判定部。
検知装置のブロック構成図、第２図はその装置の処理を
示す説明図、第３図は異常判定処理を示すフローチャー
トである。 １……カラーテレビカメラ、２……画像処理計算機、３
……表示装置、21……入力処理部、22……記憶部、23…
…画素情報変動検知部、24……異常判定部。
Claims (3)
- 【請求項１】監視対象となる場所または物体を撮影する
撮像装置からの映像信号を周期的に入力する入力処理部
と、 画像を縦横に所定個数に分割した画素それぞれに、映像
信号の前記周期ごとの差分の過去の所定個数分の総和を
算出する画素情報変動検知部と、 前記画素情報変動検知部が算出した差分の総和が所定の
閾値より大きい画素の個数が予定値より大きいとき異常
状態と判定する異常判定部と、 前記異常判定部が異常判定してとき異常状態を警報表示
する異常表示部とを具備することを特徴とする撮像装置
による異常検知装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の撮像装置によ
る異常検知装置において、前記入力処理部は前記映像信
号を光の３原色に要素分解して入力し、前記画素情報変
動検知部は前記入力処理部が分解して入力した３要素を
一元化情報にした値（Xi）について前記画素それぞれに
映像信号の前記周期ごとの差分（ΔXi）の過去の所定個
数分（ｎ）の総和 を算出するものであることを特徴とする撮像装置による
異常検知装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の撮像装置によ
る異常検知装置において、前記入力処理部は前記映像信
号を光の３原色に要素分解して入力し、前記画素情報変
動検知部は前記入力処理部が分解して入力した３要素お
のおのについて前記画素それぞれに映像信号の前記周期
ごとの差分の過去の所定個数分の総和を算出し、前記異
常判定部は前記３要素のうちでいずれか２要素について
前記画素情報変動検知部が算出した差分の総和が所定の
閾値より大きい画素の個数が予定値より大きいとき異常
状態と判定するものであることを特徴とする撮像装置に
よる異常検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129614A JP2525810B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 撮像装置による異常検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129614A JP2525810B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 撮像装置による異常検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296174A JPS63296174A (ja) | 1988-12-02 |
| JP2525810B2 true JP2525810B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=15013820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129614A Expired - Lifetime JP2525810B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 撮像装置による異常検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525810B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6194665A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | 株式会社竹中工務店 | 異常監視装置 |
| JPS6226992A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 移動物体抽出方式 |
| JPS6243286A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Hitachi Ltd | Ｔｖ監視装置 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62129614A patent/JP2525810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63296174A (ja) | 1988-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |