JP3001676B2 - 画像処理を用いた煙検出装置 - Google Patents
画像処理を用いた煙検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高感度カメラで撮影し
た煙の画像情報を処理して火災を判断する画像処理を用
いた煙検出装置に関する。
た煙の画像情報を処理して火災を判断する画像処理を用
いた煙検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の火災報監視装置に使用される煙感
知器にあっては、監視区域の天井面に多数の煙感知器を
分散設置し、感知器内部の検煙室に流入した煙による発
光素子からの光の散乱光を受光素子で受光し、所定の閾
値を越える受光出力が得られた時に火災と判断し、火災
検出信号を受信機に送るようにしている。
知器にあっては、監視区域の天井面に多数の煙感知器を
分散設置し、感知器内部の検煙室に流入した煙による発
光素子からの光の散乱光を受光素子で受光し、所定の閾
値を越える受光出力が得られた時に火災と判断し、火災
検出信号を受信機に送るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
煙感知器にあっては、警戒区域の中に分散した極く一部
における煙の状態をスポット的に検出しているにすぎ
ず、感知器の直下で火災が起きない限り、上昇した煙が
天井面に沿って広がった後に感知器に流入して規定濃度
を越えるまでには時間がかかり、しかも監視区域の形状
や大きさによる影響を受け易いという問題がある。
煙感知器にあっては、警戒区域の中に分散した極く一部
における煙の状態をスポット的に検出しているにすぎ
ず、感知器の直下で火災が起きない限り、上昇した煙が
天井面に沿って広がった後に感知器に流入して規定濃度
を越えるまでには時間がかかり、しかも監視区域の形状
や大きさによる影響を受け易いという問題がある。
【０００４】火災検出に時間がかかる問題は火災判断の
閾値を下げて感度を上げればよいが、感度を上げると逆
に火災以外のタバコの煙や調理による水蒸気等で誤動作
を起し易くなる。本発明は、このような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、カメラで捕えた監視区域の画像
を処理することによって発煙量そのものを把え、火災の
早期発見と誤報防止を実現する新規な画像処理による煙
検出装置を提供することを目的とする。
閾値を下げて感度を上げればよいが、感度を上げると逆
に火災以外のタバコの煙や調理による水蒸気等で誤動作
を起し易くなる。本発明は、このような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、カメラで捕えた監視区域の画像
を処理することによって発煙量そのものを把え、火災の
早期発見と誤報防止を実現する新規な画像処理による煙
検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。尚、実施例図面中の符号
を併せて示す。本発明の画像処理を用いた煙検出装置
は、監視区域を撮像して映像信号を出力するカメラ装置
１０と、監視空間５０を隔ててカメラ装置１０に向い合
う側に設置された発光装置１４と、カメラ装置１０の撮
影動作に同期して発光装置１４を発光駆動する同期装置
１６と、カメラ装置１０で撮影された少なくとも２画面
分の画像信号を多階調画素信号に変換して記憶するフレ
ームメモリ２０Ａ，２０Ｂと、フレームメモリ２０Ａ，
２０Ｂに格納された１画面分の多階調画素信号から発煙
領域を検出する発煙領域検出部２２と、発煙領域検出部
２２で検出された発煙領域内の多階調画素信号に基づい
て各画素毎の煙濃度を演算して発煙領域フレームメモリ
２６Ａ，２６Ｂに格納する煙濃度演算部２４と、発煙領
域フレームメモリ２６Ａ，２６Ｂに格納された画素毎の
煙濃度信号を積分して発煙量を算出する発煙量積分部２
８と、発煙量積分部２８で算出した発煙量に基づいて火
災を判断する火災判断部３２とを設けたことを特徴とす
る。
本発明は次のように構成する。尚、実施例図面中の符号
を併せて示す。本発明の画像処理を用いた煙検出装置
は、監視区域を撮像して映像信号を出力するカメラ装置
１０と、監視空間５０を隔ててカメラ装置１０に向い合
う側に設置された発光装置１４と、カメラ装置１０の撮
影動作に同期して発光装置１４を発光駆動する同期装置
１６と、カメラ装置１０で撮影された少なくとも２画面
分の画像信号を多階調画素信号に変換して記憶するフレ
ームメモリ２０Ａ，２０Ｂと、フレームメモリ２０Ａ，
２０Ｂに格納された１画面分の多階調画素信号から発煙
領域を検出する発煙領域検出部２２と、発煙領域検出部
２２で検出された発煙領域内の多階調画素信号に基づい
て各画素毎の煙濃度を演算して発煙領域フレームメモリ
２６Ａ，２６Ｂに格納する煙濃度演算部２４と、発煙領
域フレームメモリ２６Ａ，２６Ｂに格納された画素毎の
煙濃度信号を積分して発煙量を算出する発煙量積分部２
８と、発煙量積分部２８で算出した発煙量に基づいて火
災を判断する火災判断部３２とを設けたことを特徴とす
る。
【０００６】また多階調画素信号から煙濃度の算出処理
を行う画素領域を決める発煙領域検出部２２の代わり
に、予め定めた領域を決めるマスク６０を設定する領域
マスク設定部４２を設け、領域マスク設定部４２で設定
されたマスクの領域内に含まれる多階調画素信号に基づ
いて各画素毎の煙濃度を演算して発煙領域フレームメモ
リ２６Ａ，２６Ｂに格納するようにしてもよい。
を行う画素領域を決める発煙領域検出部２２の代わり
に、予め定めた領域を決めるマスク６０を設定する領域
マスク設定部４２を設け、領域マスク設定部４２で設定
されたマスクの領域内に含まれる多階調画素信号に基づ
いて各画素毎の煙濃度を演算して発煙領域フレームメモ
リ２６Ａ，２６Ｂに格納するようにしてもよい。
【０００７】また発煙領域フレームメモリ２６Ａ，２６
Ｂに格納された今回の煙濃度信号と前回の煙濃度信号と
の差を減算部３８で画素毎に求めて積分することにより
時間的な煙変化量を算出する変化量積分部３０を設け、
火災判断部３２は発煙量積分部２８で算出した発煙量と
変化量積分部３０で算出した時間的な煙変化量に基づい
て火災を判断するようにしてもよい。
Ｂに格納された今回の煙濃度信号と前回の煙濃度信号と
の差を減算部３８で画素毎に求めて積分することにより
時間的な煙変化量を算出する変化量積分部３０を設け、
火災判断部３２は発煙量積分部２８で算出した発煙量と
変化量積分部３０で算出した時間的な煙変化量に基づい
て火災を判断するようにしてもよい。
【０００８】更に、カメラ装置１０で撮影した発煙領域
までの距離を検出する距離検出部４０を設け、煙濃度演
算部２４は距離に応じて煙画像のサイズを補正した後に
煙濃度を演算することで、より正確な発煙量の検出がで
きる。
までの距離を検出する距離検出部４０を設け、煙濃度演
算部２４は距離に応じて煙画像のサイズを補正した後に
煙濃度を演算することで、より正確な発煙量の検出がで
きる。
【０００９】
【作用】このような構成を備えた本発明の画像処理を用
いた煙検出装置によれば、高感度カメラ装置により監視
空間を撮影し、この撮影動作に同期してカメラに向かい
合う位置に設けている発光装置を駆動し、発光装置によ
り監視空間に立ち登る煙をバックライト照明した状態で
撮影する。
いた煙検出装置によれば、高感度カメラ装置により監視
空間を撮影し、この撮影動作に同期してカメラに向かい
合う位置に設けている発光装置を駆動し、発光装置によ
り監視空間に立ち登る煙をバックライト照明した状態で
撮影する。
【００１０】撮影した画像処理は、まず画面内に煙が映
し出された発煙領域があるか否かチェックする。この発
煙領域が存在するか否かのチェックは、前回画面の多階
調画素信号と今回画面の多階調画素信号とを比較し、今
回の多階調画素信号の低下が所定レベル以上で且つその
範囲がある面積、具体的にはある画素数を越えた時に発
煙領域ありと判定し、これを発煙領域候補として発煙量
を求め、火災か否か判断する。
し出された発煙領域があるか否かチェックする。この発
煙領域が存在するか否かのチェックは、前回画面の多階
調画素信号と今回画面の多階調画素信号とを比較し、今
回の多階調画素信号の低下が所定レベル以上で且つその
範囲がある面積、具体的にはある画素数を越えた時に発
煙領域ありと判定し、これを発煙領域候補として発煙量
を求め、火災か否か判断する。
【００１１】このように画像処理によって監視空間に立
ち上る発煙量に相当する値が検出できるため、煙感知器
による従来のスポット的な煙濃度に依存した火災判断に
比べ、迅速且つ正確に発煙量から火災を判断することが
できる。また火災以外のタバコの煙や調理による煙や水
蒸気にあっては、火災に比べて発煙量そのものが少ない
ことから明確に区別でき、更に発煙量の時間的な変化量
をみることでより正確な判断ができる。
ち上る発煙量に相当する値が検出できるため、煙感知器
による従来のスポット的な煙濃度に依存した火災判断に
比べ、迅速且つ正確に発煙量から火災を判断することが
できる。また火災以外のタバコの煙や調理による煙や水
蒸気にあっては、火災に比べて発煙量そのものが少ない
ことから明確に区別でき、更に発煙量の時間的な変化量
をみることでより正確な判断ができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示した実施例構
成図である。図１において、１０は高感度カメラであ
り、例えばＣＣＤカラーカメラあるいはカラービデオカ
メラ等を使用することができる。また高感度カメラ１０
はオートフォーカス部１２を備え、自動的に被写体に対
し合焦制御できるものを使用する。高感度カメラ１０は
室内等の監視区域を見渡せる位置に設置されており、例
えば部屋の壁面の上部に設置されている。
成図である。図１において、１０は高感度カメラであ
り、例えばＣＣＤカラーカメラあるいはカラービデオカ
メラ等を使用することができる。また高感度カメラ１０
はオートフォーカス部１２を備え、自動的に被写体に対
し合焦制御できるものを使用する。高感度カメラ１０は
室内等の監視区域を見渡せる位置に設置されており、例
えば部屋の壁面の上部に設置されている。
【００１３】高感度カメラ１０に向かい合う位置にはＬ
ＥＤ等の発光素子を備えた発光装置１４が設置されてい
る。高感度カメラ１０及び発光装置１４は同期装置１６
により所定の画像サンプリング周期毎に撮影動作に同期
して発光動作を行わせるようにしている。このため、高
感度カメラ１０で監視空間５０を撮影する際には監視空
間５０に煙１００が立ち上っていれば同期装置１６によ
る撮影動作に同期した発光装置１４の発光によるバック
ライト照明を煙１００が受けた状態で高感度カメラ１０
は煙１００の画像を撮影する。
ＥＤ等の発光素子を備えた発光装置１４が設置されてい
る。高感度カメラ１０及び発光装置１４は同期装置１６
により所定の画像サンプリング周期毎に撮影動作に同期
して発光動作を行わせるようにしている。このため、高
感度カメラ１０で監視空間５０を撮影する際には監視空
間５０に煙１００が立ち上っていれば同期装置１６によ
る撮影動作に同期した発光装置１４の発光によるバック
ライト照明を煙１００が受けた状態で高感度カメラ１０
は煙１００の画像を撮影する。
【００１４】高感度カメラ１０で撮影された画像信号
は、例えばＮＴＳＣ方式の画像信号であり、そのうちの
輝度信号成分がＡＤ変換器１８で所定サンプリング周期
毎に多階調のデジタル信号に変換され、第１フレームメ
モリ２０Ａと第２フレームメモリ２０Ｂに交互に記憶さ
れる。即ち、第１フレームメモリ２０Ａ、第２フレーム
メモリ２０Ｂには時間的に連続する２回分の画像データ
が画素毎の多階調画素信号として格納される。
は、例えばＮＴＳＣ方式の画像信号であり、そのうちの
輝度信号成分がＡＤ変換器１８で所定サンプリング周期
毎に多階調のデジタル信号に変換され、第１フレームメ
モリ２０Ａと第２フレームメモリ２０Ｂに交互に記憶さ
れる。即ち、第１フレームメモリ２０Ａ、第２フレーム
メモリ２０Ｂには時間的に連続する２回分の画像データ
が画素毎の多階調画素信号として格納される。
【００１５】第１フレームメモリ２０Ａ及び第２フレー
ムメモリ２０Ｂに続いては発煙領域検出部２２が設けら
れる。発煙領域検出部２２は現在処理対象となっている
画面情報の中から発煙領域を検出する。この発煙領域の
検出は第１及び第２フレームメモリ２０Ａ，２０Ｂに記
憶された現在画面と全体画面の各画素毎の多階調画素信
号を比較し、前回に対し今回の多階調画素信号が所定レ
ベル以上低下し、この所定レベル以上低下した画素の部
分が集中して所定画素数以上あるときにこの条件を満足
する領域を発煙領域として検出する。
ムメモリ２０Ｂに続いては発煙領域検出部２２が設けら
れる。発煙領域検出部２２は現在処理対象となっている
画面情報の中から発煙領域を検出する。この発煙領域の
検出は第１及び第２フレームメモリ２０Ａ，２０Ｂに記
憶された現在画面と全体画面の各画素毎の多階調画素信
号を比較し、前回に対し今回の多階調画素信号が所定レ
ベル以上低下し、この所定レベル以上低下した画素の部
分が集中して所定画素数以上あるときにこの条件を満足
する領域を発煙領域として検出する。
【００１６】発煙領域検出部２２で検出された発煙領域
の検出情報は煙濃度演算部２４に与えられる。煙濃度演
算部２４は現在処理対象となっている、例えば第１フレ
ームメモリ２０Ａに格納された画面の中から検出された
発煙領域に含まれる多階調画素信号を取り出して画素毎
に煙濃度信号に変換する。図２は煙濃度演算部２４の演
算に使用される多階調レベルに対する煙濃度の関係を示
した特性図である。
の検出情報は煙濃度演算部２４に与えられる。煙濃度演
算部２４は現在処理対象となっている、例えば第１フレ
ームメモリ２０Ａに格納された画面の中から検出された
発煙領域に含まれる多階調画素信号を取り出して画素毎
に煙濃度信号に変換する。図２は煙濃度演算部２４の演
算に使用される多階調レベルに対する煙濃度の関係を示
した特性図である。
【００１７】図２において、横軸に示す多階調レベルは
煙濃度０［％／ｍ］のときの多階調レベルを１．０と正
規化して表わしており、多階調レベルの減少に伴って煙
濃度が増加する関係にある。再び図１を参照するに、煙
濃度演算部２４で演算された多階調画素信号毎の濃度信
号は第１発煙領域フレームメモリ２６Ａまたは第２発煙
領域フレームメモリ２６Ｂに格納される。この実施例で
は前回の画面分の濃度信号と今回の画面分の濃度信号を
必要とすることから２つの発煙領域フレームメモリ２６
Ａ，２６Ｂを設けている。
煙濃度０［％／ｍ］のときの多階調レベルを１．０と正
規化して表わしており、多階調レベルの減少に伴って煙
濃度が増加する関係にある。再び図１を参照するに、煙
濃度演算部２４で演算された多階調画素信号毎の濃度信
号は第１発煙領域フレームメモリ２６Ａまたは第２発煙
領域フレームメモリ２６Ｂに格納される。この実施例で
は前回の画面分の濃度信号と今回の画面分の濃度信号を
必要とすることから２つの発煙領域フレームメモリ２６
Ａ，２６Ｂを設けている。
【００１８】第１及び第２の発煙領域フレームメモリ２
６Ａ，２６Ｂに続いては発煙量積分部２８が設けられ
る。発煙量積分部２８は第１及び第２発煙領域フレーム
メモリ２６Ａ，２６Ｂのいずれか一方に格納された現在
画面の発煙領域に含まれる濃度信号を画素毎に読み出し
て積分することで発煙領域の発煙量を算出する。一方、
前回と今回の発煙量の変化量を算出する変化量積分部３
０が設けられており、変化量積分部３０は減算器３８で
求めた第１及び第２発煙領域フレームメモリ２６Ａ，２
６Ｂに格納されている今回画面の濃度信号から前回画面
の濃度信号を差し引いた信号を画素単位に求めて積分す
ることで発煙量の時間的な変化量を算出する。
６Ａ，２６Ｂに続いては発煙量積分部２８が設けられ
る。発煙量積分部２８は第１及び第２発煙領域フレーム
メモリ２６Ａ，２６Ｂのいずれか一方に格納された現在
画面の発煙領域に含まれる濃度信号を画素毎に読み出し
て積分することで発煙領域の発煙量を算出する。一方、
前回と今回の発煙量の変化量を算出する変化量積分部３
０が設けられており、変化量積分部３０は減算器３８で
求めた第１及び第２発煙領域フレームメモリ２６Ａ，２
６Ｂに格納されている今回画面の濃度信号から前回画面
の濃度信号を差し引いた信号を画素単位に求めて積分す
ることで発煙量の時間的な変化量を算出する。
【００１９】発煙量積分部２８で算出された発煙量及び
変化量積分部３０で演算された時間的な発煙量の変化は
火災判断部３２に与えられて火災の有無が判断される。
火災判断部３２には発煙量から火災を判断する第１判断
部３４と発煙量の変化量から火災を判断する第２判断部
３６が設けられる。第１判断部３４における発煙量に基
づく火災判断としては、例えば大小２つの閾値を設定
し、大きい方の閾値以上であれば直ちに火災と判断す
る。しかし、発煙量が小さい方の閾値以上であるが大き
い方の閾値未満である場合には第２判断部３６に対し発
煙量の変化量に基づく火災判断を要求する。第２判断部
にあっては、低い方の閾値を越える発煙量の時間的変化
から火災の有無を判断する。例えば前回の発煙量に対し
今回の発煙量が増加し且つ増加量が所定値以上であれば
火災と判断する。
変化量積分部３０で演算された時間的な発煙量の変化は
火災判断部３２に与えられて火災の有無が判断される。
火災判断部３２には発煙量から火災を判断する第１判断
部３４と発煙量の変化量から火災を判断する第２判断部
３６が設けられる。第１判断部３４における発煙量に基
づく火災判断としては、例えば大小２つの閾値を設定
し、大きい方の閾値以上であれば直ちに火災と判断す
る。しかし、発煙量が小さい方の閾値以上であるが大き
い方の閾値未満である場合には第２判断部３６に対し発
煙量の変化量に基づく火災判断を要求する。第２判断部
にあっては、低い方の閾値を越える発煙量の時間的変化
から火災の有無を判断する。例えば前回の発煙量に対し
今回の発煙量が増加し且つ増加量が所定値以上であれば
火災と判断する。
【００２０】この発煙量と発煙量の時間的な変化量によ
る火災の判断は固定的な閾値による比較判断のみなら
ず、例えば過去の煙量の時間的な変化から将来の発煙量
の変化を予測して判断するようにしてもよい。更に、図
１の実施例にあっては距離検出部４０が設けられてお
り、この実施例にあっては高感度カメラ１０のオートフ
ォーカス部１２による煙１００に対する合焦制御状態で
得られるレンズ移動量の情報を取り込んで煙１００まで
の距離を検出する。
る火災の判断は固定的な閾値による比較判断のみなら
ず、例えば過去の煙量の時間的な変化から将来の発煙量
の変化を予測して判断するようにしてもよい。更に、図
１の実施例にあっては距離検出部４０が設けられてお
り、この実施例にあっては高感度カメラ１０のオートフ
ォーカス部１２による煙１００に対する合焦制御状態で
得られるレンズ移動量の情報を取り込んで煙１００まで
の距離を検出する。
【００２１】距離検出部４０で検出された煙１００まで
の距離情報は濃度演算部２４に与えられ、検出された発
煙領域のサイズが画面上で距離に応じて異なることか
ら、これを補正する。例えば基準距離Ｌで発煙領域をみ
たときの画面上での検出発煙領域がＳであり、同じ発煙
領域を２倍の距離２Ｌでみたときの画面上での検出発煙
領域がＳ／２であったとする。この場合には、距離２Ｌ
で得られた画面上の検出発煙領域Ｓ／２を基準距離Ｌで
のサイズに補正するため、（Ｓ／２）×２とし、補正し
た検出発煙領域に画素毎の濃度信号を求める。
の距離情報は濃度演算部２４に与えられ、検出された発
煙領域のサイズが画面上で距離に応じて異なることか
ら、これを補正する。例えば基準距離Ｌで発煙領域をみ
たときの画面上での検出発煙領域がＳであり、同じ発煙
領域を２倍の距離２Ｌでみたときの画面上での検出発煙
領域がＳ／２であったとする。この場合には、距離２Ｌ
で得られた画面上の検出発煙領域Ｓ／２を基準距離Ｌで
のサイズに補正するため、（Ｓ／２）×２とし、補正し
た検出発煙領域に画素毎の濃度信号を求める。
【００２２】実際の処理にあっては、検出発煙領域Ｓは
画素数で表わされているため、この画素単位に距離補正
を行うことは画素の間引き処理や画素の補間処理を伴う
ためには繁雑であることから、煙濃度演算部２４では煙
基準距離と検出距離から補正係数を求め、この補正係数
を濃度信号と共に後段の発煙量積分部２８及び変化量積
分部３２に送り、積分結果に距離に応じた補正係数を掛
け合わせればよい。
画素数で表わされているため、この画素単位に距離補正
を行うことは画素の間引き処理や画素の補間処理を伴う
ためには繁雑であることから、煙濃度演算部２４では煙
基準距離と検出距離から補正係数を求め、この補正係数
を濃度信号と共に後段の発煙量積分部２８及び変化量積
分部３２に送り、積分結果に距離に応じた補正係数を掛
け合わせればよい。
【００２３】図３は本発明の第２実施例を示した実施例
構成図であり、この実施例にあっては撮影画面に対し固
定的に煙濃度の演算処理を行う領域を設定するようにし
たことを特徴とする。図３の実施例にあっては、図１の
発煙領域検出部２２の代わりに領域マスク設定部４２が
設けられている。領域マスク設定部４２は図４（ａ）に
示すように撮影画面の所定位置に予め定めた形状と大き
さのマスク６０を設定する。このマスク６０としては、
煙が火災時の熱気流によって下から上に上昇することか
ら画面の中央で横ほぼ全域に広がるようなスリット状の
マスク６０を設定することが望ましい。
構成図であり、この実施例にあっては撮影画面に対し固
定的に煙濃度の演算処理を行う領域を設定するようにし
たことを特徴とする。図３の実施例にあっては、図１の
発煙領域検出部２２の代わりに領域マスク設定部４２が
設けられている。領域マスク設定部４２は図４（ａ）に
示すように撮影画面の所定位置に予め定めた形状と大き
さのマスク６０を設定する。このマスク６０としては、
煙が火災時の熱気流によって下から上に上昇することか
ら画面の中央で横ほぼ全域に広がるようなスリット状の
マスク６０を設定することが望ましい。
【００２４】領域マスク設定部４２は図４（ａ）に示す
ように画面所定位置に発煙量の演算を行う領域を決める
マスク６０を設定すると同時にカメラ走査部４４で駆動
される高感度カメラ１０の垂直回動機構４６及び水平回
動機構４８を使用して、図４（ｂ）に示すようにマスク
６０が上昇する煙１００の中央にくるようにフィードバ
ック制御を行う。
ように画面所定位置に発煙量の演算を行う領域を決める
マスク６０を設定すると同時にカメラ走査部４４で駆動
される高感度カメラ１０の垂直回動機構４６及び水平回
動機構４８を使用して、図４（ｂ）に示すようにマスク
６０が上昇する煙１００の中央にくるようにフィードバ
ック制御を行う。
【００２５】このようなカメラのフィードバック制御を
伴うマスク６０の設定により監視領域のどの位置で火災
による煙が立ち上っても適切に煙１００の部分にマスク
６０を設定することができる。更に図３の実施例にあっ
ては、監視空間５０に対し高感度カメラ１０が垂直及び
水平回りに走査されることから、高感度カメラ１０に向
かい合う監視空間５０の反対側の位置に複数の発光装置
１４、この実施例にあっては３つの発光装置１４を設
け、高感度カメラ１０の撮影動作に同期して同期装置１
６による発光装置１４の発光駆動で、高感度カメラ１０
の向きが変わっても安定したバックライト照明ができる
ようにしている。
伴うマスク６０の設定により監視領域のどの位置で火災
による煙が立ち上っても適切に煙１００の部分にマスク
６０を設定することができる。更に図３の実施例にあっ
ては、監視空間５０に対し高感度カメラ１０が垂直及び
水平回りに走査されることから、高感度カメラ１０に向
かい合う監視空間５０の反対側の位置に複数の発光装置
１４、この実施例にあっては３つの発光装置１４を設
け、高感度カメラ１０の撮影動作に同期して同期装置１
６による発光装置１４の発光駆動で、高感度カメラ１０
の向きが変わっても安定したバックライト照明ができる
ようにしている。
【００２６】このため図３の実施例にあっては、図４
（ｂ）に示すマスク６０の設定状態でマスク６０に含ま
れる多階調画素信号を濃度信号に変換し、図１の実施例
と同様にして発煙量及び前回に対する今回の発煙量の変
化量を求め、火災を判断するようになる。勿論、必要に
応じて距離検出部４０からの検出距離に基づいた距離補
正を行う。
（ｂ）に示すマスク６０の設定状態でマスク６０に含ま
れる多階調画素信号を濃度信号に変換し、図１の実施例
と同様にして発煙量及び前回に対する今回の発煙量の変
化量を求め、火災を判断するようになる。勿論、必要に
応じて距離検出部４０からの検出距離に基づいた距離補
正を行う。
【００２７】尚、図３の実施例にあっては、高感度カメ
ラ１０の回動走査により図４（ｂ）に示すマスク６０の
煙１００に対する設定状態を作り出しているが、図４
（ａ）に示す状態で高感度カメラ１０をズームアップ制
御し、マスク６０のほぼ全域に煙１００の部分が入るよ
うにしてもよい。更に高感度カメラ１０から監視領域全
域が見渡せる場合には、高感度カメラのフィードバック
制御によるマスク６０の設定は不要で、カメラ固定状態
で設定したマスク６０側を対象に発煙量を求める画像処
理を行えばよい。
ラ１０の回動走査により図４（ｂ）に示すマスク６０の
煙１００に対する設定状態を作り出しているが、図４
（ａ）に示す状態で高感度カメラ１０をズームアップ制
御し、マスク６０のほぼ全域に煙１００の部分が入るよ
うにしてもよい。更に高感度カメラ１０から監視領域全
域が見渡せる場合には、高感度カメラのフィードバック
制御によるマスク６０の設定は不要で、カメラ固定状態
で設定したマスク６０側を対象に発煙量を求める画像処
理を行えばよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、火災に伴う監視空間を立ち上る煙の発煙量そのもの
を検出しているため、従来の天井面に設置されるスポッ
ト型の煙感知器のように監視区域の大きさや形状による
影響を受けず、発煙量から迅速且つ正確に火災を判断す
ることができる。
ば、火災に伴う監視空間を立ち上る煙の発煙量そのもの
を検出しているため、従来の天井面に設置されるスポッ
ト型の煙感知器のように監視区域の大きさや形状による
影響を受けず、発煙量から迅速且つ正確に火災を判断す
ることができる。
【００２９】また、画像処理により発煙量そのものを見
ているため、煙草の煙や調理に伴う煙と火災による煙を
明確に区別することができ、火災以外の煙による誤報を
確実に回避でき、高い信頼性が得られる。更に、カメラ
の画面で捕えることができれば、煙が立ち上っていても
天井面に沿って流れていても床面に沿って流れていて
も、その煙の状態に関係なく確実に発煙量から火災を判
断できる。
ているため、煙草の煙や調理に伴う煙と火災による煙を
明確に区別することができ、火災以外の煙による誤報を
確実に回避でき、高い信頼性が得られる。更に、カメラ
の画面で捕えることができれば、煙が立ち上っていても
天井面に沿って流れていても床面に沿って流れていて
も、その煙の状態に関係なく確実に発煙量から火災を判
断できる。
【００３０】更にカメラで捕えた撮影画像を火災判断の
結果と共に監視センタ側にモニタ表示することで、現場
に出向くことなく遠隔的に火災と判断された現場の異常
状態を確認でき、装置の運用上の信頼性を大幅に向上で
きる。
結果と共に監視センタ側にモニタ表示することで、現場
に出向くことなく遠隔的に火災と判断された現場の異常
状態を確認でき、装置の運用上の信頼性を大幅に向上で
きる。
【図１】本発明の第１実施例を示した実施例構成図
【図２】図１の実施例における多階調画素信号と煙濃度
との対応関係を示した特性図
との対応関係を示した特性図
【図３】本発明の第２実施例を示した説明図
【図４】図３の実施例におけるマスクの設定制御を示し
た説明図
た説明図
１０：高感度カメラ（カメラ装置） １２：オートフォーカス部 １４：発光装置 １６：同期装置 １８：ＡＤ変換器 ２０Ａ：第１フレームメモリ ２０Ｂ：第２フレームメモリ ２２：発煙領域検出部 ２４：煙濃度演算部 ２６Ａ：第１発煙領域フレームメモリ ２６Ｂ：第２発煙領域フレームメモリ ２８：発煙量積分部 ３０：変化量積分部 ３２：火災判断部 ３４：第１判断部 ３６：第２判断部 ３８：減算器 ４０：距離検出部 ４２：領域マスク設定部 ４４：カメラ走査部 ４６：垂直回動機構 ４８：水平回動機構 ５０：監視空間 ６０：マスク １００：煙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 洌 東京都品川区上大崎２丁目10番43号 ホ ーチキ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−127198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−126200（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08B 17/00 - 17/12
Claims (4)
- 【請求項１】監視区域を撮像して映像信号を出力するカ
メラ装置と、 監視空間を隔てて前記カメラ装置に向い合う側に設置さ
れた発光装置と、 前記カメラ装置の撮影動作に同期して前記発光装置を発
光駆動する同期装置と、 前記カメラ装置で撮影された少なくとも２画面分の画像
信号を多階調画素信号に変換して記憶するフレームメモ
リと、 該フレームメモリに格納された１画面分の多階調画素信
号から発煙領域を検出する発煙領域検出部と、 該発煙領域検出部で検出された発煙領域内の多階調画素
信号に基づいて各画素毎の煙濃度を演算して発煙領域フ
レームメモリに格納する煙濃度演算部と、 前記発煙領域フレームメモリに格納された画素毎の煙濃
度信号を積分して発煙量を算出する発煙量積分部と、 該発煙量積分部で算出した発煙量に基づいて火災を判断
する火災判断部と、 を備えたことを特徴とする画像処理を用いた煙検出装
置。 - 【請求項２】監視区域を撮像して映像信号を出力するカ
メラ装置と、 監視空間を隔てて前記カメラ手段に向い合う側に設置さ
れた発光装置と、 前記カメラ装置の撮影動作に同期して前記発光装置を発
光駆動する同期装置と、 前記カメラ装置で撮影された少なくとも２画面分の画像
信号を多階調画素信号に変換して記憶するフレームメモ
リと、 該フレームメモリに格納された画面内に発煙量の検出処
理を行なう予め定めた領域を決めるマスクを設定する領
域マスク設定部と、 該領域マスク設定部で設定されたマスクの領域内に含ま
れる多階調画素信号に基づいて各画素毎の煙濃度を演算
して発煙領域フレームメモリに格納する煙濃度演算部
と、 前記発煙領域フレームメモリに格納された画素毎の煙濃
度信号を積分して発煙量を算出する発煙量積分部と、 該発煙量積分部で算出した発煙量に基づいて火災を判断
する火災判断部と、 を備えたことを特徴とする画像処理を用いた煙検出装
置。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の画像処理を用
いた煙検出装置に於いて、 更に、前記発煙領域フレームメモリに格納された今回の
煙濃度信号と前回の煙濃度信号との差を画素毎に求めて
積分することにより時間的な煙変化量を算出する変化量
積分部を設け、前記火災判断部は前記発煙量積分部で算
出した発煙量と前記変化量積分部で算出した時間的な変
化量に基づいて火災を判断することを特徴とする画像処
理を用いた煙検出装置。 - 【請求項４】請求項１又は請求項２記載の画像処理を用
いた煙検出装置に於いて、 更に、前記カメラ装置で撮影した発煙領域までの距離を
検出する距離検出部を設け、前記濃度演算部は距離に応
じて煙画像のサイズを補正した後に煙濃度を演算するこ
とを特徴とする画像処理を用いた煙検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3175700A JP3001676B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 画像処理を用いた煙検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3175700A JP3001676B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 画像処理を用いた煙検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0520563A JPH0520563A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3001676B2 true JP3001676B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16000720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3175700A Expired - Fee Related JP3001676B2 (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 画像処理を用いた煙検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3001676B2 (ja) |
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| KR100711364B1 (ko) * | 2004-08-31 | 2007-04-27 | 주식회사 포스코 | 화상 이미지 분석을 통한 배출매연 인식 및 자동경보 장치및 방법 |
| KR100901784B1 (ko) * | 2008-11-11 | 2009-06-11 | 주식회사 창성에이스산업 | 화재 발생 감지시스템 및 그 방법 |
| JP2010198377A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Rhythm Watch Co Ltd | 煙感知器 |
| JP5533586B2 (ja) * | 2010-11-18 | 2014-06-25 | 新日鐵住金株式会社 | 排ガスの分析方法及び排ガスの排出制御方法 |
| KR101976444B1 (ko) * | 2012-03-12 | 2019-05-10 | 한화테크윈 주식회사 | 영상 분석을 이용한 이벤트 감지 시스템 및 방법 |
| JP6321403B2 (ja) * | 2014-02-25 | 2018-05-09 | ホーチキ株式会社 | 火災検知システム及び火災検知方法 |
| JP2018010423A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | ホーチキ株式会社 | 警報システム |
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| CN109028237A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 基于双区域图像采集进行风速调节的油烟机 |
| CN109028226A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 基于双区域图像采集进行油烟浓度判断的油烟机 |
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| CN111126136B (zh) * | 2019-11-18 | 2023-04-21 | 上海交通大学 | 一种基于图像识别的烟雾浓度量化方法 |
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-
1991
- 1991-07-17 JP JP3175700A patent/JP3001676B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0520563A (ja) | 1993-01-29 |
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