JP2769618B2 - 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法 - Google Patents

画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法

Info

Publication number
JP2769618B2
JP2769618B2 JP62225103A JP22510387A JP2769618B2 JP 2769618 B2 JP2769618 B2 JP 2769618B2 JP 62225103 A JP62225103 A JP 62225103A JP 22510387 A JP22510387 A JP 22510387A JP 2769618 B2 JP2769618 B2 JP 2769618B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burn
point
image
detected
monitoring
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62225103A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6467523A (en
Inventor
卓示 真名子
克海 福山
Original Assignee
日本セメント株式会社
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 日本セメント株式会社 filed Critical 日本セメント株式会社
Priority to JP62225103A priority Critical patent/JP2769618B2/ja
Publication of JPS6467523A publication Critical patent/JPS6467523A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2769618B2 publication Critical patent/JP2769618B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は通常の燃料以外の、例えば、木屑,ダスト等
の廃棄物,都市ごみ等(以下単にごみ等という)を焼却
炉内で焼却するとき、そのごみ等の燃え切り点を、テレ
ビカメラで撮像した画像から検出する方法に関する。 b. 従来の技術 ごみ等を焼却処理する際に発生する熱を回収し、これ
を有効利用するために、ボイラと共に設置される焼却炉
として最近注目されるものに、都市ごみを燃焼させるご
み焼却炉がある。都市ごみは回収する場所や季節により
その性状が大きく変わるが、燃焼ガス温度は、ダストの
溶融やNOxの発生を考慮した最高温度と、臭気防止の点
からの最低温度を維持するように、制御されることが要
求されている。しかし、通常、この種のごみの燃焼状態
は変動が激しいため、ボイラからの蒸気量を計測しなが
ら、蒸気発生量に応じてごみを自動供給、または停止し
て、燃焼量を制御することは難しかった。 このため従来から、ごみ等の焼却炉内の燃焼状況をテ
レビカメラで撮像し、得られた画像から燃え切り点を監
視しながら、燃焼量を制御する方法が試みられている。
すなわち、ごみ等は火炎を上げて燃焼した後、一定時間
火炎が上らない燃焼状態、所謂おき燃焼する必要があ
り、これによって焼却後の灰のなかには未燃分を残留さ
せないようにしている。 そこで、このごみ等の火炎の発生が終了した境界線
を、燃え切り点として常時監視し、これを基にして前記
焼却炉内の燃焼量を制御していた。 c. 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記従来のごみ等の焼却炉の燃焼量制
御方法にあっては、 (1) 手動に頼る面が多いため、操作に人手を要す
る。 (2) 操作員の判断に頼るため、高度の経験と技術を
要し個人差が生ずる。 (3) 画像処理するにあたっても、炉内の燃焼状態,
カメラレンズのよごれ,撮像管の劣化等により、その都
度、燃え切り点検出用の輝度レベル(閾値)を最適に調
整しなおす必要がある。 (4) 燃焼が局部に限定されている場合は、誤って灰
部と識別されてしまい、燃え切り点の確実な検出が期待
できない。 等のいろいろな問題点があった。 本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は
前記問題点を解消し、前記焼却炉内の燃焼状況をテレビ
カメラで撮像し、得られた画像を処理することにより、
同焼却炉内の燃え切り点を容易に、しかも確実に検出す
る方法を提案することにある。 d. 問題点を解決するための手段 前記目的を達成するための本発明の構成は、 (1) 焼却炉内の燃焼状況をテレビカメラで撮像し、
得られた画像を処理することにより、燃焼物の燃え切り
点位置を検出する方法において、 前記テレビカメラから得られた画像の縦横を区分して
複数の画素に分割すると共に、該それぞれの画素の画像
信号を炉内輝度に対応した多値化信号に変換し、かつ前
記画像の縦方向に任意の複数の監視線を設定し、その各
々の監視線上における前記画素について、該監視線に沿
った相隣る画素の前記多値化信号の変化から、その変化
量の最も大きい位置を求めて該線上の燃え切り点とし、
該燃え切り点を前記複数の監視線について求め、それら
の燃え切り点の平均位置を前記画像上の燃え切り点位置
として検出し、 該検出した燃え切り点平均位置と、あらかじめ設定さ
れた燃え切り点位置との差が設定値を超えたときは、こ
れを異常値として前記検出した位置を除去し、その直前
に検出した平均位置を燃え切り点平均位置として検出す
ることを特徴とする。 e. 作用 本発明はごみ等の焼却炉などにおいて、火格子上でご
み等が主燃焼域からおき燃焼域に移行する箇所−画像上
では、火炎の発生が終了する炉長手方向上の境界線、す
なわち燃え切り点−をテレビカメラで撮像した画像から
検出する 本発明の第1の要点は、テレビカメラから得られる各
画素の画像信号を、前記炉内の輝度(明るさ)に対応し
た多値化信号に変換し、画像上に設けた任意の複数の縦
線(監視線)上に沿って相隣る画素に対応する前記多値
化信号の変化量を調べる。この変化量の最も大きい箇所
(位置)をその線上の燃え切り点とし、この燃え切り点
の前記複数線についての平均位置を画像の燃え切り点と
して検出するものである。すなわち、本発明では、従来
のように画像信号をそのまま一定の閾値で比較する、い
わゆる二値化処理をしないで、該画像信号を炉内の輝度
(明るさ)に対応した多値化信号に変換し、画像処理後
の平均位置を検出しているため、撮像管の劣化,レンズ
の汚れなどによる相対的量変化にともなう燃焼域とおき
燃焼域との誤認がない。 本発明の第2の要点は、前記炉の後方(炉の奥)から
前方に向ってテレビカメラで撮像したとき、得られた画
像から異常状態−主として、燃焼物の質、例えばごみ質
の変動に基くものであって、発熱量の低いごみが供給さ
れた場合や燃焼速度の遅いごみの場合、燃え切り点の位
置が後方に移動するとか、あるいは、こみの中に大型の
不燃物がある場合、これが火格子上の後方に移動してき
た場合に火炎を隠し、燃え切り点があたかも前方に移動
したかのように観察される異常状態−をすみやかに検出
することを可能にしたものである。 また、灰の舞上り等のため、燃え切り点検出に異常が
生じたときは、これを異常値として速やかに除去するこ
とを可能にしたものである。 f. 実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を例示的
に詳しく説明する。 第1図は本発明の一実施例を示すごみ焼却炉の燃え切
り点を検出するための全体構成図である。同図におい
て、焼却炉1のごみ投入口2より、図示しないクレーン
等によって投入されたごみ3は、徐々に下降し炉室4に
入る。炉室4には後述する各種火格子5,6,7が配設され
ており、これらの火格子5,6,7はキャタピラ式または往
復運動式のもので、炉室4に入ったごみ3は、燃焼しな
がら同図右方に移動していく。すなわち、ごみ3は乾燥
火格子5において、下方から送風される熱風8-1により
乾燥された後、燃焼火格子6に送られ、ごみ3は下方か
ら吹き上げる空気8-2によって火炎9を上げて燃焼す
る。該燃焼火格子6で燃え残ったごみは、前記同様、空
気8-2を供給されながらおき燃焼火格子7上で、炎が上
らないおき燃焼状態となり、その後灰10となる。灰10は
前記各火格子5,6,7の送り速度に応じ、定期的に灰送り
コンベア11の上に落下し炉外に排出される。 一方、テレビカメラ13は、前記燃焼火格子6とおき燃
焼火格子7とを撮像する視野内におさめるべく、炉室4
内の後方(排出口側)ののぞき窓12に接して配置され
る。このテレビカメラ13によって炉室4の燃焼部分を撮
像し、その画像信号ASをホストコンピュータ16と画像信
号処理装置14によって処理し、燃え切り点を検出すると
共に、モニタテレビ受像機15に表示,監視する。 次に本実施例における燃え切り点検出のための画像信
号処理の方法について、第2図を参照しながら説明す
る。第2図に示す画像信号処理装置14はA/D変換器14-1,
画像信号および処理信号の画像メモリ回路14-2,D/A変換
器14-3およびCPU(中央処理装置)14-4から構成され
る。テレビカメラ13から得られる画像信号ASのうち、火
炎部は周囲(背景)に対して著しく高いコントラストを
有している。画像信号処理装置14はA/D変換器14-1によ
り、該画像信号ASを炉室4内の明るさに対応した多値化
信号、例えば暗から明の間を256段階のディジタル信号
に順次A/D変換し、画像メモリ回路14-2にディジタル量
として記憶させる。これらのディジタル量は必要に応じ
て、再びD/A変換器14-3を通じてアナログ画像信号と
し、モニタテレビ受像機15に表示することができる。前
記画像メモリ回路14-2に記憶されるディジタル信号は、
一画面の画像について縦横を、例えば縦480等分、横512
等分に区分された複数の画素に分割されて記憶される。 前記画像メモリ回路14-2に記憶された画像について、
前記CPU14-4とホストコンピュータ16により、第3図の
モニタテレビ15上に表示される画像のように、火炎9の
画像を含む前記画像の縦方向に任意の複数、例えば5本
の監視線n1,n2,……n5を設定し、該各々の監視線n1,n2,
……n5に沿って各画素の輝度を順次監視する。輝度の監
視は画像上の下端から上端に向って、すなわち、炉室4
の後方(排出口側)から前方(投入口側)に向って、各
監視線上の画素に対応する前記ディジタル信号を監視す
ると共に、相隣る画素に対応する前記信号を比較してゆ
き、暗から明への変化量(すなわち、正の変化量)の最
も大きい箇所をその線上の燃え切り点として、前記CPU1
4-4およびホストコンピュータ16で算出,選択する。第
4図(a),(b)は、監視線n1およびn2上の輝度変化
とその変化量を示す図であり、図の右から左に沿って求
めたもので、輝度変化量は横軸に対して、上側が正、下
側が負の変化量を示す。暗から明への変化量、すなわち
正の変化量のうちの最も大きい箇所N1点およびN2点が監
視線n1およびn2上の燃え切り点として示されている。他
の監視線n3,……n5についても同様の処理を行ない、第
3図に示すように5個の燃え切り点N1,N2,……N5を求め
る。次にこれら複数の燃え切り点の画素位置の平均値を
前記ホストコンピュータ16で演算し、この平均位置Nを
該画像の燃え切り点として検出すると共に表示し、かつ
ホストコンピュータ16に記憶させる。また、検出された
燃え切り点平均位置の出力は、燃焼炉の燃焼量の制御の
ために使用される。 なお、前記監視線の数は、前記画像信号処理装置14の
分解能や処理速度(本実施例では一画面当り約10秒で処
理)に応じて制限されるが、実用上問題のない範囲で監
視線を設定することが可能である。ただし、燃え切り点
制御から考えて、設定位置に許容域が存在するため、そ
の許容値から逆に線数も制限されることになる。 次に本発明の他の実施例について説明する。第1図の
焼却炉1の炉室4内では灰10が定期的に灰送りコンベア
11上に落とされたり、排煙部からの灰が突然落ちてきた
りするため、この衝撃により炉室4内に灰が舞い上り、
ある一定時間テレビカメラ13の視野がふさがれてしま
う。すなわち、ある時、得られた画像から検出した燃え
切り点平均位置が、あらかじめ設定された燃え切り点位
置に比べて、上または下に大きく変位してしまい、その
差が設定値を超えたときは、前記ホストコンピュータ16
に対して、灰の舞上り現象が発生してテレビカメラ13の
視野が遮断されたものと判断させ、その時の検出された
燃え切り点平均位置は異常値としてこれを除去するよう
にさせる。そして、該ホストコンピュータ16に記憶して
いるその時の直前に検出した平均位置を、その時の燃え
切り点平均位置として再び出力、および表示させるよう
にする。 なお、本発明の技術は前記実施例における技術に限定
されるものではなく、同様な機能を果す他の態様の手段
によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内
において種々の変更、付加が可能である。 g. 発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の方法によれ
ば、ごみ等の焼却炉内の燃焼状況をテレビカメラで撮像
し、得られた画像を複数の画素に分割すると共に、その
画像信号を炉内の明るさに対応した多値化信号に変換
し、かつ前記画像の縦方向に任意の複数の監視線を設定
する。この各監視線に沿って前記画素の各々の輝度(明
るさ)に対応する前記信号を監視し、その輝度が最も急
激に変化する位置をそれぞれの監視線上における燃え切
り点とし、それらの燃え切り点の平均位置を前記画像上
における燃え切り点位置として検出する。また、このよ
うにして検出した燃え切り点平均位置と、あらかじめ設
定した燃え切り点位置との差が、あらかじめ設定した値
を超えたときは、前記検出した燃え切り点平均位置は、
これを検出異常値として除去し、その直前に検出した平
均位置をその時の燃え切り点平均位置として見なして、
再び表示または出力する。 本発明は上述のような画像を処理して、燃え切り点を
検出する方法であるので、前記ごみ等の焼却炉の燃え切
り点を極めて容易に、しかも確実に検出することができ
る。また、テレビカメラの撮像管の劣化やレンズの汚れ
などによる相対的量変化に伴う影響はない。更に、この
方法により、前記焼却炉の燃焼量の制御を極めて安定に
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の画像処理による燃え切り点検出方法の
一実施例を示すごみ焼却炉の燃え切り点検出のための全
体構成図、第2図は画像信号処理装置の構成図、第3図
はモニタテレビ受像機に表示される複数の監視線を含ん
だ一例を示す画像図、第4図(a),(b)は監視線上
の輝度変化と輝度変化量の例を示す図である。 1……焼却炉、2……ごみ投入口、 3……ごみ、4……炉室、 5,6,7……火格子、8-1……熱風、 8-2……空気、9……火炎、 10……灰、11……灰送りコンベア、 12……のぞき窓、13……テレビカメラ、 14……画像信号処理装置、 15……モニタテレビ受像機、 16……ホストコンピュータ、 n1,n2,n3,n4,n5……任意の監視線、 N1,N2,N3,N4,N5……燃え切り点、 N……燃え切り点平均位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23N 5/08 F23G 5/50 F23M 11/04 G06F 15/70

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.焼却炉内の燃焼状況をテレビカメラで撮像し、得ら
    れた画像を処理することにより、燃焼物の燃え切り点位
    置を検出する方法において、 前記テレビカメラから得られた画像の縦横を区分して複
    数の画素に分割すると共に、該それぞれの画素の画像信
    号を炉内輝度に対応した多値化信号に変換し、かつ前記
    画像の縦方向に任意の複数の監視線を設定し、その各々
    の監視線上における前記画素について、該監視線に沿っ
    た相隣る画素の前記多値化信号の変化から、その変化量
    の最も大きい位置を求めて該線上の燃え切り点とし、該
    燃え切り点を前記複数の監視線について求め、それらの
    燃え切り点の平均位置を前記画像上の燃え切り点位置と
    して検出し、 該検出した燃え切り点平均位置と、あらかじめ設定され
    た燃え切り点位置との差が設定値を超えたときは、これ
    を異常値として前記検出した位置を除去し、その直前に
    検出した平均位置を燃え切り点平均位置として検出する
    ことを特徴とする画像処理による焼却炉の燃え切り点検
    出方法。
JP62225103A 1987-09-08 1987-09-08 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法 Expired - Lifetime JP2769618B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62225103A JP2769618B2 (ja) 1987-09-08 1987-09-08 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62225103A JP2769618B2 (ja) 1987-09-08 1987-09-08 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6467523A JPS6467523A (en) 1989-03-14
JP2769618B2 true JP2769618B2 (ja) 1998-06-25

Family

ID=16824029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62225103A Expired - Lifetime JP2769618B2 (ja) 1987-09-08 1987-09-08 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2769618B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0455990A (ja) * 1990-06-26 1992-02-24 Kubota Corp 画像認識装置
JP2735766B2 (ja) * 1993-06-03 1998-04-02 株式会社クボタ ゴミ焼却炉
CN112395924B (zh) * 2019-08-16 2024-02-20 阿里巴巴集团控股有限公司 一种遥感监测方法及装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5938520A (ja) * 1982-08-25 1984-03-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ごみ焼却炉内の燃切点を検出する方法
JPS5960120A (ja) * 1982-09-29 1984-04-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃え切り点検出方法
JPS59137720A (ja) * 1983-01-26 1984-08-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 燃えきりレベル検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6467523A (en) 1989-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2769618B2 (ja) 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法
JP2673355B2 (ja) 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法
JP2769620B2 (ja) 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法
JP6465351B2 (ja) 火格子式廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却方法
JP2797056B2 (ja) ごみ焼却炉の燃焼制御方法及び装置
WO2021241610A1 (ja) 焼却炉の供給量検知システム、焼却炉の運転制御システム、焼却炉の供給量検知方法、及び焼却炉の運転制御方法
JPS5938520A (ja) ごみ焼却炉内の燃切点を検出する方法
JP3522680B2 (ja) 溶融炉のスラグ流監視方法及び装置
JP3669778B2 (ja) ゴミ焼却炉の燃焼制御装置
JP2000274675A (ja) 燃焼炉の燃焼方法及び燃焼装置
JPH11248126A (ja) ごみ焼却炉における燃焼位置、燃え切り点位置の検出方式
JPH08178247A (ja) ゴミ焼却炉におけるゴミの性状検出方法
JP3669781B2 (ja) ゴミ焼却炉の燃焼制御方法
JP7175242B2 (ja) ストーカ式ごみ焼却炉における燃焼位置検出方法、ストーカ式ごみ焼却炉における燃焼制御方法及びストーカ式ごみ焼却炉の燃焼制御装置
JP4187604B2 (ja) 被燃焼物における放射エネルギーの計測方法および計測装置
JPS5960121A (ja) 燃え切り点検出方法
JP3907365B2 (ja) ゴミ焼却炉の大型不燃物検出方法及び装置
JP3669779B2 (ja) ゴミ焼却炉の燃焼制御装置
JP2968953B2 (ja) 炉の燃え切り線検出方法および装置
JP3825148B2 (ja) ごみ焼却炉における燃焼制御方法とその装置
JP2788387B2 (ja) 焼却炉の燃焼状態検出装置
JPS5960120A (ja) 燃え切り点検出方法
JPH0435645B2 (ja)
JP3315036B2 (ja) ゴミ焼却炉の燃焼制御装置
JPH08261432A (ja) ゴミ焼却装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080417

Year of fee payment: 10