JP3011546B2 - Underwater image detector - Google Patents

Underwater image detector

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JP3011546B2
JP3011546B2 JP4247804A JP24780492A JP3011546B2 JP 3011546 B2 JP3011546 B2 JP 3011546B2 JP 4247804 A JP4247804 A JP 4247804A JP 24780492 A JP24780492 A JP 24780492A JP 3011546 B2 JP3011546 B2 JP 3011546B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、水中に懸濁している
物体の特徴を解析するために、水中に懸濁している状態
のままの原画像を撮像し、同時にその微細な特徴も検出
する水中画像検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention captures an original image of an object suspended in water to analyze the characteristics of an object suspended in water, and simultaneously detects its fine features. The present invention relates to an underwater image detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】水中、特に河川や海洋、さらには浄水場
や下水処理場における工程水中の懸濁物の浮遊している
形状の特徴は、従来から多く自動化されている水質化学
分析装置では得られない水質特性の情報を有しており、
水環境解析や管理および水処理運転や制御の重要な指標
である。それにもかかわらず、従来、これらの懸濁物の
浮遊形状の特徴判定は、時間と労力のかかる煩雑な画像
検出処理工程で人の手によってしか行なうことができ
ず、そのために、自由に利用するということができず、
画像検出工程について自動化する技術を確立する要求が
高くなってきている。
2. Description of the Related Art The characteristics of suspended shapes of suspended solids in water, especially in rivers and oceans, and in process waters in water purification plants and sewage treatment plants, can be obtained with water chemical analyzers that have been widely automated. Has information on water quality characteristics that cannot be
It is an important indicator of water environment analysis and management and water treatment operation and control. Nevertheless, heretofore, the determination of the characteristics of the suspended shape of these suspensions can only be performed manually by a complicated image detection processing step that requires time and labor, and therefore, it is freely used. I can't say that
There is an increasing demand for establishing a technology for automating the image detection process.

【0003】また、水中に懸濁している物質の大きさは
大小さまざまであり、数mmから数ミクロンに亘る。し
たがって、大きな物質や自然の形の懸濁物の特性を見よ
うとして低倍率の光学系のカメラを用いると、小さな物
質は写らず、逆に小さな物質を見ようとして高倍率の光
学系のカメラを用いると、大きな物質が視野から外れて
しまったり、自然の形を壊してしまったりする問題があ
り、懸濁物質の大小にかかわらずその画像が検出できる
技術を確立する要求が高まってきている。
[0003] The size of a substance suspended in water varies in size and ranges from several mm to several microns. Therefore, when using a camera with a low magnification optical system to see the properties of a large substance or a suspension in a natural form, a small substance is not imaged, and conversely, a camera with a high magnification optical system is used to see a small substance. Thus, there is a problem that a large substance goes out of the field of view or destroys the shape of nature, and there is an increasing demand to establish a technology capable of detecting an image of a suspended substance regardless of the size of the suspended substance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような要望に応え
るものとして、従来、高倍率の光学系のカメラを用い
て、ポンプで汲み上げた検水を動力で薄いスリット内に
固定して撮像する画像検出装置が知られている。これ
は、検水をポンプによって汲み上げて薄いスリットに固
定するために、磁力やモータなどの動力で検水を壊して
しまい、自然の形の懸濁物の特性を観察することができ
ない問題点があった。
In order to respond to such a demand, conventionally, a high-magnification optical camera is used to fix a water sample pumped up by a pump in a thin slit and to take an image. Detection devices are known. This is because the water sample is pumped up by a pump and fixed in a thin slit, so the magnetic force or the power of a motor breaks the water sample, making it impossible to observe the characteristics of the suspended matter in its natural form. there were.

【0005】また他の従来の要望に応えるものとして、
低倍率の光学系のカメラを用いて、検水をポンプなどで
導水せずに、検水中に浸漬して自然の形の懸濁物の特性
を撮像する画像検出装置が知られている。ところが、こ
の場合には、小さな物質については観察することができ
ない問題点があった。
[0005] In response to other conventional demands,
2. Description of the Related Art There is known an image detection apparatus which uses a low-magnification optical camera to immerse the test water in the test water without guiding the water with a pump or the like and image the characteristics of a suspended substance in a natural form. However, in this case, there is a problem that a small substance cannot be observed.

【0006】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みなされたもので、低倍率の光学系で流動する水に懸濁
している大きな物体の浮遊している形状をその自然の形
を壊さずに、かつ水による揺動を防止して鮮明に画像検
出することができ、同時に、高倍率の光学系で大きな物
体の細部や小さな物体の形状を鮮明に検出することがで
き、その後の画像解析による特徴判定をスムーズに行な
わせることができる水中画像検出装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and it has been proposed that a large object suspended in water flowing by a low-magnification optical system be broken into its natural form. Image can be detected clearly without swinging due to water, and at the same time, the details of a large object and the shape of a small object can be clearly detected with a high-magnification optical system. It is an object of the present invention to provide an underwater image detection device capable of smoothly performing feature determination by analysis.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の水中画像検出
装置は、底面に透明窓が形成され、この透明窓の下方に
取り付けられ、周囲の一部が開口して外部と連通し、前
記透明窓との間に上下幅の広い第1の空間と上下幅の狭
い第2の空間とが形成され、これらの空間に噴気口が開
口するように噴気管が接続された検体皿と、前記透明窓
の上方に、前記検体皿の各空間に導入された検水をそれ
ぞれ異なる倍率で択一的に撮像する撮像手段が内装され
た容器で構成される画像検出プローブと、検水中に設け
られ、下部のみが開放された鐘形をなし、内部に前記画
像検出プローブが収容固定され、かつ内部に送気管の送
気口が開口し、内部の水位が前記検体皿の開口よりも高
い所定の高水位か、検体皿の開口よりも低い所定の低水
位かを検出する水位検出器が取り付けられた外筒と、前
記送気管への加圧空気供給路に設けられた送気バルブ、
前記送気管内の加圧空気を排気させる排気バルブ、およ
び前記空間に接続された噴気管への加圧空気供給路に設
けられた噴気バルブを有する空気系統と、前記外筒内の
水位が前記所定の高水位にあることを条件に送気バルブ
を開動作させ、前記外筒内の水位が所定の低水位まで低
下したことを条件に送気バルブを閉動作させると共に、
前記撮像手段に撮像指令を与える検出制御手段と、前記
撮像手段の撮像が完了したことを条件に前記噴気バルブ
を開閉し、空間内にたまっている検水を吹き飛ばして除
去する噴気制御手段と、前記噴気バルブの動作終了後
に、前記排気バルブを開動作させて前記外筒内の空気を
排出し、この外筒内の水位が所定の高水位に上昇するこ
とにより排気バルブを閉動作させる排気手段とを備えた
ものである。
According to the underwater image detecting apparatus of the present invention, a transparent window is formed on the bottom surface, and is attached below the transparent window. A first space having a wide upper and lower width and a second space having a narrower upper and lower width are formed between the windows, and a sample plate having a fumarole connected to the space so as to open a fumarole; Above the window, an image detection probe constituted by a container equipped with an imaging means for selectively imaging the test water introduced into each space of the sample dish at different magnifications, and provided in the test water, It has a bell shape with only the lower part open, the image detection probe is housed and fixed inside, and the air inlet of the air supply pipe is open inside, and the internal water level is higher than the opening of the sample dish at a predetermined height. Water to detect the water level or a predetermined low water level lower than the opening of the sample dish An outer cylinder detector is attached, air valve provided in the pressurized air supply passage to the air line,
An exhaust valve for exhausting pressurized air in the air supply pipe, and an air system having a fume valve provided in a pressurized air supply path to a fume pipe connected to the space, and a water level in the outer cylinder being Opening the air supply valve on condition that it is at a predetermined high water level, and closing the air supply valve on condition that the water level in the outer cylinder has dropped to a predetermined low water level,
A detection control unit that gives an imaging instruction to the imaging unit, and a fumarolic control unit that opens and closes the fumarolic valve on the condition that the imaging of the imaging unit is completed, and blows away and removes the test water accumulated in the space; Exhaust means for closing the exhaust valve by opening the exhaust valve to discharge the air in the outer cylinder after the operation of the fumarolic valve is completed, and raising the water level in the outer cylinder to a predetermined high water level. It is provided with.

【0008】[0008]

【作用】この発明の水中画像検出装置では、鐘形の外筒
と画像検出プローブを常時、検水中に没しさせておき、
水位検出器が画像検出プローブの検体皿内に検水が開口
を通して流れ込める高水位を検出するまで送気管によっ
て外筒の内部の空気を排出し、その後、送気管から圧縮
空気を送り込んで外筒の水位を検体皿の開口よりも下方
の低水位まで低下させるように空気系統を制御する。
In the underwater image detecting apparatus according to the present invention, the bell-shaped outer cylinder and the image detecting probe are always immersed in the water sample,
Until the water level detector detects the high water level at which the sample can flow into the sample dish of the image detection probe through the opening, the air inside the outer cylinder is exhausted by the air supply pipe, and then compressed air is sent from the air supply pipe to release the outer cylinder. The air system is controlled so that the water level is lowered to a low water level below the opening of the sample dish.

【0009】そして、水位検出器がこの低水位を検出す
れば、容器内の撮像手段により検体皿の上下幅の広い第
1の空間と上下幅の狭い第2の空間とに溜まっている検
水を容器底部の透明窓を通してそれぞれ低倍率、高倍率
で撮像するように制御する。
Then, when the water level detector detects the low water level, the water sample stored in the first space having a wide upper and lower width and the second space having a narrower upper and lower width of the sample dish by the imaging means in the container. Is controlled to be imaged at a low magnification and a high magnification, respectively, through a transparent window at the bottom of the container.

【0010】この撮像の後、前記噴気管の噴気口から当
該検体皿内の2つの空間それぞれに空気を噴き出させて
検水を開口より噴き出させて空にするように空気系統を
制御し、この後、再び、水位検出器が高水位を検出する
まで送気管を通して外筒内の空気を排出させるように空
気系統を制御する。
After this imaging, the air system is controlled so that air is blown out from the fumarole of the fumarolic tube into each of the two spaces in the sample dish, and water is blown out from the opening to make it empty. Thereafter, the air system is controlled so that the air in the outer cylinder is discharged through the air supply pipe until the water level detector detects the high water level again.

【0011】さらに、水位検出器が高水位を検出した
後、噴気管を通して前記検体皿内の幅の広い第1の空間
と幅の狭い第2の空間内の空気を排出させることによっ
て、外部より新たな検水をこれらの空間に導入するよう
に空気系統を制御する。
Further, after the water level detector detects the high water level, the air in the wide first space and the narrow second space in the sample dish is discharged through the fumarolic tube, so that the air is discharged from the outside. Control the air system to introduce new water samples into these spaces.

【0012】以上の制御を繰り返すことにより、検体皿
の幅の広い第1の空間に検水をその中に浮遊する懸濁物
を破壊するような外力を加えずに取り込み、かつ検体皿
の幅の狭い第2の空間にはより細かな懸濁物を取り込
み、撮像手段によって撮像して水中画像を得ることがで
き、懸濁物の巨視的な形状特徴と微細な形状特性とを正
確に撮像した画像を同一の装置によって同時に、自動的
に、かつ連続的に得ることができる。
By repeating the above control, the sample is taken into the wide first space of the sample dish without applying an external force to destroy the suspended material floating therein, and the width of the sample dish is increased. A finer suspension can be taken into the narrow second space and captured by the imaging means to obtain an underwater image, and the macroscopic shape characteristics and fine shape characteristics of the suspension can be accurately imaged. The obtained images can be obtained simultaneously, automatically and continuously by the same device.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】この発明の一実施例の水中画像検出装置は
大きく分けて、図3に示すように画像検出プローブ1
と、これを収容固定する外筒2と、これらの収容されて
いる各種機器を制御する制御室3と、これらの間を接続
する支持管4とから構成されている。
An underwater image detecting apparatus according to one embodiment of the present invention is broadly divided, as shown in FIG.
And an outer cylinder 2 for accommodating and fixing the same, a control room 3 for controlling various devices accommodated therein, and a support pipe 4 for connecting them.

【0015】図1(a)は画像検出プローブ1の断面図
を示し、図1(b)は図1(a)におけるA側面図を示
している。この画像検出プローブ1は、気密的な容器1
1の内部に各種機器を収容した構成である。そして、こ
の容器11内には、テレビカメラとして先端に倍率の異
なるレンズ12a,12bと光路変換器13を取り付け
たITVカメラ14と照明器15,15が支持されてい
る。光路変換器13は、位置設定器16によって作動さ
せられるようになっている。
FIG. 1A is a sectional view of the image detecting probe 1, and FIG. 1B is a side view of A in FIG. 1A. This image detection probe 1 is an airtight container 1
1 is a configuration in which various devices are accommodated. In the container 11, an ITV camera 14 having lenses 12a and 12b having different magnifications and an optical path changing device 13 attached to the tip thereof as TV cameras and illuminators 15 and 15 are supported. The optical path changing device 13 is adapted to be operated by a position setting device 16.

【0016】照明器15の光軸先には反射鏡17が備え
られている。また、容器11の底部にはガラスのような
透明窓18が設けられていて、容器11の下方に取り付
けられている検体皿19上の検体110の画像を背景板
19a,19bを背景にITVカメラ14によって撮像
できるようになっている。
A reflector 17 is provided at the optical axis of the illuminator 15. Further, a transparent window 18 such as glass is provided at the bottom of the container 11, and an image of the sample 110 on a sample dish 19 attached below the container 11 is provided on an ITV camera with background plates 19 a and 19 b as a background. 14 allows an image to be captured.

【0017】この検体皿19は一部が開放してあり、他
の部分は気密的に容器11の下面に接合されており、上
下幅の広い第1の空間19−1と上下幅の狭い第2の空
間19−2とが2段に形成されていて、第1の空間19
−1に第1噴気管111の噴気口112が連通させら
れ、第2の空間19−2に第2噴気管113の噴気口1
14が連通させられている。
A part of the sample tray 19 is open, and the other part is airtightly joined to the lower surface of the container 11. The first space 19-1 having a large vertical width and the first space 19-1 having a small vertical width are provided. The second space 19-2 is formed in two steps, and the first space 19-2
-1 is connected to the fumarole 112 of the first fumarole 111, and the second space 19-2 is connected to the flare 1 of the second fumarole 113.
14 are communicated.

【0018】ITVカメラ14に対する制御信号を伝送
するための信号ケーブル115および照明器15に対す
る光ファイバケーブル116が容器11の上部の中央部
を通して外部に導出されている。噴気管111の上部も
同じである。
A signal cable 115 for transmitting a control signal to the ITV camera 14 and a fiber optic cable 116 for the illuminator 15 are led out through the center of the upper portion of the container 11. The same applies to the upper part of the fumarolic tube 111.

【0019】図2は画像検出プローブ1を収容固定する
鐘形の外筒2の構造を示しており、この外筒2は下部が
開放し、その他の部分は気密的な釣り鐘状の構造とな
り、その中に画像検出プローブ1が収容されている。ま
た、この外筒2の内部上方には水位検出器21が備えら
れている。画像検出プローブ1の第1噴気管111と第
2の噴気管113は外筒2の上底部の接合部(図示せ
ず)を通して、図3に詳しく示す制御室3に通じてい
る。
FIG. 2 shows the structure of a bell-shaped outer cylinder 2 for accommodating and fixing the image detection probe 1. This outer cylinder 2 has an open lower part and the other parts have an airtight bell-shaped structure. The image detection probe 1 is accommodated therein. A water level detector 21 is provided above the inside of the outer cylinder 2. The first fumarolic tube 111 and the second fumarolic tube 113 of the image detection probe 1 communicate with the control chamber 3 shown in detail in FIG. 3 through a joint (not shown) at the upper bottom of the outer cylinder 2.

【0020】この外筒2と画像検出プローブ1とは、支
持管4で共に吊り下げられて固定支持されている。すな
わち、支持管4は容器11の上部と一体となり、また外
筒2はこの支持管4に溶接固着されているのである。
The outer tube 2 and the image detection probe 1 are both suspended and fixedly supported by a support tube 4. That is, the support tube 4 is integrated with the upper portion of the container 11, and the outer cylinder 2 is fixed to the support tube 4 by welding.

【0021】支持管4の内部には、図1に示したように
画像検出プローブ1のITVカメラ14に対する信号ケ
ーブル115と、照明器15に対する光ファイバケーブ
ル116が通されていると共に、外筒2の内部の空気を
出し入れする送気管22と、水位検出器21の信号線2
3とが通されている。
A signal cable 115 for the ITV camera 14 of the image detection probe 1 and an optical fiber cable 116 for the illuminator 15 are passed through the inside of the support tube 4 as shown in FIG. An air supply pipe 22 for taking in and out the air inside the air conditioner, and a signal line 2 of the water level detector 21
3 is passed.

【0022】水位検出器21には、高水位(H)検出棒
21−Hと低水位(L)検出棒21−Lとが設けられて
おり、画像検出プローブ1の下部にある検体皿19はそ
の高水位H近くに位置するように設定されている。
The water level detector 21 is provided with a high water level (H) detection rod 21-H and a low water level (L) detection rod 21-L. It is set to be located near the high water level H.

【0023】図3は、画像検出プローブ1の内部のIT
Vカメラ14、照明器15および第1、第2噴気管11
1,113を通って検体皿19上の検水110を外部に
排除する空気量や、外筒2の内部の水位を調節するため
の送気量の制御を行なうために、支持管4の上端部に設
けられている制御室3の構成を示している。
FIG. 3 shows the IT inside the image detecting probe 1.
V camera 14, illuminator 15, and first and second fumaroles 11
The upper end of the support tube 4 is used to control the amount of air for removing the water sample 110 on the sample plate 19 to the outside through the sample tubes 1 and 113 and the amount of air supplied to adjust the water level inside the outer cylinder 2. 2 shows a configuration of a control room 3 provided in a section.

【0024】この制御室3には、ITVカメラ制御器3
1と、光を照明器15に送る照明制御器32と、図4で
詳しく説明する空気調整装置33とが内蔵されている。
The control room 3 has an ITV camera controller 3
1, an illumination controller 32 for sending light to the illuminator 15, and an air conditioner 33 described in detail with reference to FIG.

【0025】図4に示すように空気調整装置33は、シ
ーケンス制御装置331を備えており、このシーケンス
制御装置331は、エアタンク332に取り付けられた
圧力スイッチ333の信号と図2に示された外筒2内の
水位検出器21の信号とシーケンス制御装置331の内
部の設定可能なタイマとによって、エアポンプ334と
8つのバルブV1〜V8を制御し、送気管22を通して
外筒2の内部の空気量と、第1噴気管111と第2噴気
管113を通して検体皿19内の検水110を交換する
ための空気量とを図5に例示するシーケンスに従って制
御するようになっている。
As shown in FIG. 4, the air adjusting device 33 includes a sequence control device 331. The sequence control device 331 controls the signal of the pressure switch 333 attached to the air tank 332 and the signal shown in FIG. The air pump 334 and the eight valves V1 to V8 are controlled by the signal of the water level detector 21 in the cylinder 2 and a settable timer inside the sequence control device 331, and the air amount inside the outer cylinder 2 through the air supply pipe 22 is controlled. The amount of air for exchanging the test water 110 in the sample dish 19 through the first fumarolic tube 111 and the second fumarolic tube 113 is controlled in accordance with the sequence illustrated in FIG.

【0026】次に、上記の構成の水中画像検出装置の動
作について説明する。
Next, the operation of the underwater image detecting apparatus having the above configuration will be described.

【0027】水中の浮遊懸濁物の画像検出を行なうため
に、まず検出対象とする水処理設備の水中に図3に示す
ように画像検出プローブ1と外筒2とが完全に没する状
態に設置する。
In order to detect an image of a suspended suspension in water, first, as shown in FIG. 3, the image detection probe 1 and the outer cylinder 2 are completely immersed in the water of the water treatment facility to be detected. Install.

【0028】そして、シーケンス制御装置331により
次に示すようにシーケンス制御を行なうことにより、水
中の懸濁物の浮遊状態を繰り返し画像検出する。すなわ
ち、図5のシーケンス図において、まずタイミングAで
は、水位検出器21の水位LCは高水位Hであり、ここ
で、バルブV6とV8を開(オン)とすることにより、
検体皿19の幅の広い第1の空間19−1に、続いて幅
の狭い第2の空間19−2に検体皿19内の開口から検
水110を導入する。
Then, the sequence control is performed by the sequence controller 331 as described below, so that the floating state of the suspended matter in the water is repeatedly image-detected. That is, in the sequence diagram of FIG. 5, first, at timing A, the water level LC of the water level detector 21 is at the high water level H. Here, by opening (on) the valves V6 and V8,
The sample 110 is introduced into the first wide space 19-1 of the sample dish 19 and then into the second narrow space 19-2 through the opening in the sample dish 19.

【0029】続いて、バルブV2とバルブV4を開(O
N)とすることにより、送気管22を通して圧縮空気を
外筒2に送り込み、この外筒2の内部の水を空気の圧力
によって押し下げることにより低水位Lまで低下させ
る。
Subsequently, the valves V2 and V4 are opened (O
N), the compressed air is sent to the outer cylinder 2 through the air supply pipe 22, and the water inside the outer cylinder 2 is pushed down by the pressure of the air to lower the water to the low water level L.

【0030】なお、この撮像中、エアタンク332の圧
力が低下し、圧力スイッチ333がタイミングCに示す
ように低圧(L)を検出すれば、シーケンス制御装置3
31はバルブV1とバルブV2を開とし、エアポンプ3
34を起動することによりエアタンク332内の圧力を
圧力スイッチ332の高圧(H)に設定する。
During the imaging, if the pressure in the air tank 332 decreases and the pressure switch 333 detects a low pressure (L) as shown at a timing C, the sequence controller 3
The valve 31 opens the valve V1 and the valve V2.
By activating 34, the pressure in the air tank 332 is set to the high pressure (H) of the pressure switch 332.

【0031】この結果、画像検出プローブ1は水中から
空気中に露出することになるが、このときには検体皿1
9内の第1の空間19−1と第2の空間19−2には検
水110が残留し、すぐに静止する。
As a result, the image detection probe 1 is exposed from the water to the air.
The test water 110 remains in the first space 19-1 and the second space 19-2 in 9 and immediately stops.

【0032】そこで、タイミングDでITVカメラ制御
器31と照明制御器32を起動することにより、照明器
15により反射鏡17と透明窓18を通して検水110
を明るく照らさせ、ITVカメラ14により透明窓18
を通して検水110を撮像する。この場合、まず位置設
定器16によって光路変換器13の光路を検体皿19の
幅の広い第1の空間19−1に存在する検水を撮像する
倍率の小さい方のレンズ12a側に設定しておき、幅の
広い第1の空間19−1に存在する検水を、その中に懸
濁物が浮遊した状態のまま撮像する。次いで、位置設定
器16を再び作動させ、光路変換器13の光路を検体皿
19の幅の狭い第2の空間19−2に存在する検水を撮
像する倍率の大きい方のレンズ12b側に設定し、幅の
狭い第2の空間19−2に存在する検水を、その中に懸
濁物が浮遊した状態のまま撮像する。こうして、幅の広
い第1の空間19−1に存在する検水についてはその中
に浮遊する比較的大きな懸濁物を、その自然の形態を破
壊することなく撮像し、また幅の狭い第2の空間19−
2に存在する検水についてはその中に浮遊する物体の細
部の特徴あるいは微細な懸濁物を高倍率で撮像すること
ができる。
Then, by activating the ITV camera controller 31 and the illumination controller 32 at the timing D, the illuminator 15 allows the water sample 110 to pass through the reflecting mirror 17 and the transparent window 18.
And the ITV camera 14 allows the transparent window 18 to be illuminated.
The water sample 110 is imaged through. In this case, first, the optical path of the optical path converter 13 is set by the position setting device 16 to the lens 12a having the smaller magnification for imaging the water sample existing in the first space 19-1 where the sample dish 19 is wide. The water sample existing in the wide first space 19-1 is imaged while the suspended matter is floating therein. Next, the position setting device 16 is operated again, and the optical path of the optical path converter 13 is set to the lens 12b having the larger magnification for imaging the water sample existing in the narrow second space 19-2 of the sample dish 19. Then, the water sample existing in the narrow second space 19-2 is imaged while the suspended matter is floating therein. In this way, for the test water present in the wide first space 19-1, a relatively large suspension floating therein is imaged without destroying its natural form, and the narrow second space 19-1 is imaged. Space 19-
With respect to the water sample existing in the sample No. 2, it is possible to image at a high magnification a detailed feature or a fine suspension of an object floating therein.

【0033】タイミングEでITVカメラ14による撮
像が終了した後、バルブV2を開(オン)とし、続いて
バルブV5とV7をこの順で開(オン)とし、第1、第
2噴気管111,113に圧縮空気を送り込み、噴気口
112,114から第1、第2の空間19−1,19−
2に空気を勢い良く噴き出させ、検体皿19の中の検水
110を外部に排出させ、検体皿19内を空にする。
After the imaging by the ITV camera 14 is completed at the timing E, the valve V2 is opened (ON), the valves V5 and V7 are opened (ON) in this order, and the first and second fumarolic tubes 111, Compressed air is supplied to the first space 113, and the first and second spaces 19-1 and 19-are blown out from the blast ports 112 and 114.
2, air is gustyly blown out, and the sample 110 in the sample dish 19 is discharged to the outside to empty the sample dish 19.

【0034】その後、タイミングFでバルブV4を開と
し、外筒2内の空気を送気管22を通して逆流させて排
出し、タイミングA′で外筒2内の水位を再び高水位H
とし、検体皿19内に開口から再び検水110を導入す
る。
Thereafter, at timing F, the valve V4 is opened, and the air in the outer cylinder 2 is caused to flow backward through the air supply pipe 22 to be discharged. At timing A ', the water level in the outer cylinder 2 is again raised to the high water level H.
Then, the sample 110 is introduced again into the sample dish 19 from the opening.

【0035】以後、再び水位を低下させて検水を検体皿
19中に残留させ、撮像するという操作を繰り返すこと
により、A〜A′という一定周期で水中の懸濁物の浮遊
状態を自動的に画像検出する。
Thereafter, by repeating the operation of lowering the water level again, leaving the sample in the sample dish 19, and taking an image, the floating state of the suspension in the water is automatically set at a fixed period of A to A '. Image detection.

【0036】こうして、定期的に水中の懸濁物の自然の
浮遊状態の特徴とその微細な特徴とを同時に画像として
検出し、後の水質解析に供することができる。
In this way, the characteristic of the natural suspended state of the suspension in water and the fine characteristic thereof can be simultaneously detected as an image at the same time, and can be used for the subsequent water quality analysis.

【0037】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ることはなく、特にシーケンス制御の手順は必要に応じ
て適宜に変更することができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and in particular, the sequence control procedure can be appropriately changed as needed.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、流動す
る水中に浮遊する懸濁物を鐘形の外筒内で流動する検水
中から遮断するようにして画像検出プローブの検体皿の
幅の広い第1の空間と幅の狭い第2の空間とに導入して
静止状態で画像検出することができ、比較的大きな形状
の浮遊物体の全体的な画像と同時にその微細な構造の画
像、あるいは微細な浮遊物体の画像をも検出することが
でき、画像処理用の鮮明な原画像を自動的、かつ連続的
に検出することができる。そして、これによって、河川
や海洋、下水処理場や浄水場の工程水中に浮遊している
懸濁物の水質的情報が容易に得られるようになり、環境
監視およびその管理や水処理運転の支援ツールとして利
用でき、安全な運転を自動的に行なうことができるよう
になる。
As described above, according to the present invention, the width of the sample dish of the image detection probe is set such that the suspension suspended in the flowing water is shielded from the sample flowing in the bell-shaped outer cylinder. Can be introduced into the first space having a large width and the second space having a small width to detect an image in a stationary state, and an image of a fine structure of the floating object having a relatively large shape, Alternatively, an image of a minute floating object can be detected, and a clear original image for image processing can be automatically and continuously detected. This will make it easier to obtain information on the quality of suspended solids suspended in the process waters of rivers, oceans, sewage treatment plants and water treatment plants, and to support environmental monitoring and management and water treatment operations. It can be used as a tool and safe driving can be performed automatically.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例の画像検出プローブの断面
図および側面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view and a side view of an image detection probe according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の鐘形の外筒と画像検出プローブの
断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a bell-shaped outer cylinder and an image detection probe of the embodiment.

【図3】上記実施例の全体的な構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the embodiment.

【図4】上記実施例の空気調整装置のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of the air conditioner of the embodiment.

【図5】上記実施例のシーケンス制御装置のシーケンス
動作を示すタイミングチャート。
FIG. 5 is a timing chart showing a sequence operation of the sequence control device of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像検出プローブ 2 外筒 3 制御室 4 支持管 11 容器 12a,12b レンズ 13 光路変換器 14 ITVカメラ 15 照明器 16 位置設定器 17 反射鏡 18 透明窓 19 検体皿 19−1 第1の空間 19−2 第2の空間 21 水位検出器 22 送気管 31 ITVカメラ制御器 32 照明制御器 33 空気調整装置 110 検水 111 第1噴気管 112 噴気口 113 第2噴気管 114 噴気口 115 信号ケーブル 331 シーケンス制御装置 332 エアタンク 333 圧力スイッチ 334 エアポンプ Reference Signs List 1 image detection probe 2 outer cylinder 3 control room 4 support tube 11 container 12a, 12b lens 13 optical path converter 14 ITV camera 15 illuminator 16 position setting device 17 reflecting mirror 18 transparent window 19 sample dish 19-1 first space 19 -2 second space 21 water level detector 22 air supply pipe 31 ITV camera controller 32 lighting controller 33 air conditioner 110 water test 111 first fume pipe 112 fume port 113 second fume pipe 114 fume port 115 signal cable 331 sequence Control device 332 Air tank 333 Pressure switch 334 Air pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−40340(JP,A) 特開 平5−157539(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 15/00 G01N 15/02 G01N 15/06 G01N 15/14 C02F 1/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-40340 (JP, A) JP-A-5-157539 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 15/00 G01N 15/02 G01N 15/06 G01N 15/14 C02F 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 底面に透明窓が形成され、この透明窓の
下方に取り付けられ、周囲の一部が開口して外部と連通
し、前記透明窓との間に上下幅の広い第1の空間と上下
幅の狭い第2の空間とが形成され、これらの空間に噴気
口が開口するように噴気管が接続された検体皿と、 前記透明窓の上方に、前記検体皿の各空間に導入された
検水をそれぞれ異なる倍率で択一的に撮像する撮像手段
が内装された容器で構成される画像検出プローブと、 検水中に設けられ、下部のみが開放された鐘形をなし、
内部に前記画像検出プローブが収容固定され、かつ内部
に送気管の送気口が開口し、内部の水位が前記検体皿の
開口よりも高い所定の高水位か、検体皿の開口よりも低
い所定の低水位かを検出する水位検出器が取り付けられ
た外筒と、 前記送気管への加圧空気供給路に設けられた送気バル
ブ、前記送気管内の加圧空気を排気させる排気バルブ、
および前記空間に接続された噴気管への加圧空気供給路
に設けられた噴気バルブを有する空気系統と、 前記外筒内の水位が前記所定の高水位にあることを条件
に送気バルブを開動作させ、前記外筒内の水位が所定の
低水位まで低下したことを条件に送気バルブを閉動作さ
せると共に、前記撮像手段に撮像指令を与える検出制御
手段と、 前記撮像手段の撮像が完了したことを条件に前記噴気バ
ルブを開閉し、空間内にたまっている検水を吹き飛ばし
て除去する噴気制御手段と、 前記噴気バルブの動作終了後に、前記排気バルブを開動
作させて前記外筒内の空気を排出し、この外筒内の水位
が所定の高水位に上昇することにより排気バルブを閉動
作させる排気手段とを備えて成る水中画像検出装置。
1. A first space having a transparent window formed on a bottom surface, which is attached below the transparent window, a part of the periphery of which is open and communicates with the outside, and has a wide vertical space between the transparent window and the first space. And a second space having a narrow upper and lower width is formed, and a sample plate connected to a fumarole so that a fumarole is opened in these spaces, and introduced into each space of the sample plate above the transparent window. An image detection probe consisting of a container equipped with an imaging means for selectively taking each of the sampled water at different magnifications, and a bell-shaped provided in the water sample, only the lower part being open,
The image detection probe is housed and fixed inside, and the air inlet of the air supply pipe is opened inside, and the internal water level is a predetermined high water level higher than the opening of the sample dish, or a predetermined water level lower than the opening of the sample dish. An outer cylinder provided with a water level detector for detecting whether the water level is low, an air supply valve provided in a pressurized air supply path to the air supply pipe, an exhaust valve for exhausting pressurized air in the air supply pipe,
And an air system having a fume valve provided in a pressurized air supply path to a fume tube connected to the space, and an air supply valve provided that a water level in the outer cylinder is at the predetermined high water level. Opening operation, while closing the air supply valve on condition that the water level in the outer cylinder has dropped to a predetermined low water level, detection control means for giving an imaging instruction to the imaging means, and imaging by the imaging means A fume control means for opening and closing the fume valve on the condition that the completion is completed, and blowing off and removing the test water accumulated in the space; after the operation of the fume valve is completed, the exhaust valve is opened and the outer cylinder is opened. An underwater image detecting apparatus comprising: exhaust means for discharging air inside the cylinder and closing the exhaust valve by raising the water level in the outer cylinder to a predetermined high water level.
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