JP3059692B2 - 液状物質の液位測定・監視方法 - Google Patents

液状物質の液位測定・監視方法

Info

Publication number
JP3059692B2
JP3059692B2 JP9210321A JP21032197A JP3059692B2 JP 3059692 B2 JP3059692 B2 JP 3059692B2 JP 9210321 A JP9210321 A JP 9210321A JP 21032197 A JP21032197 A JP 21032197A JP 3059692 B2 JP3059692 B2 JP 3059692B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
liquid level
reference line
container
liquid
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
JP9210321A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1151747A (ja
Inventor
朋之 宇佐美
英昭 会川
Original Assignee
核燃料サイクル開発機構
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 核燃料サイクル開発機構 filed Critical 核燃料サイクル開発機構
Priority to JP9210321A priority Critical patent/JP3059692B2/ja
Publication of JPH1151747A publication Critical patent/JPH1151747A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3059692B2 publication Critical patent/JP3059692B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器内に貯溜され
た液状物質や粘性を有する物質等の液位を非接触で測定
・監視する方法に関し、さらに詳しくは、撮像により得
られた容器内の画像を数値処理して行う液位測定・監視
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、容器に貯留された液状物質の
液位測定において、特に測定対象が高温であったり、あ
るいは、近づくことが難しい有害物質等である場合に
は、作業の安全性やセンサ材料の特性変化等の面から、
しばしば非接触形のセンサが使用されており、一般的に
この種の非接触形の液位センサとしては、例えば、超音
波式、レーザ式、あるいは放射温度計式等が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
式やレーザ式では、液状物質を貯溜するガラス製の容器
あるいは、ガラス製の窓を隔てての測定であって、ガラ
ス面において音波やレーザ光の反射が生ずるため、高精
度の測定は不可能または困難であった。また、放射温度
計では、温度領域が限定され、測定対象が限定されてし
まうといった欠点があった。
【0004】本発明は、上記した非接触センサにおける
欠点を解消するために成されたものであって、液状物質
を貯溜する容器内の液位を容器内に測定冶具等を入れる
ことなく、容易にかつ精度良く測定・監視する方法を提
供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に記
載の本発明では、 容器(1)内に貯溜された液状物質
の液位(H)を測定・監視する方法であって、前記容器
(1)周縁の所定位置に基準線(9)を設け、この容器
(1)の上方より撮像装置(5)にて容器(1)内を撮
像し、得られた撮像信号をコンピュータ(7)に入力し
て映像をモニタ(8)に表示すると共に、同心円状に得
られた基準線画像(9a)および液面画像(2a)の画
像の中心位置(O)から各周上までの距離(X0)およ
び(X1)を算出し、算出した中心位置(O)から基準
線画像(9a)までの距離(X0)および中心位置
(O)から液面画像(2a)までの距離(X1)と、撮
像装置(5)の設置位置で決まる容器(1)の底面から
前記撮像装置(5)の結像面(11)までの距離(H
0)および容器(1)の基準線(9)から結像面(1
1)までの距離(H1)より液位(H)を算出すること
を特徴とするものである。
【0006】また、請求2に記載の本発明では、前記撮
像装置(5)の撮像信号は階調信号であり、この階調値
の特定のピーク値を各々基準線画像(9a)および液面
画像(2a)とすることを特徴とするものである。
【0007】さらに、請求項3に記載の本発明では、前
記基準線画像(9a)および液面画像(2a)の中心位
置(O)は、モニタ画面上で走査した少なくとも3本以
上の基準線走査線(13)と基準線画像(9a)との交
点の座標より算出することを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る液位測定装
置の概略を示す図である。図中、1は円筒形の容器であ
って、内部に無害、有害な液体状物質、または粘性を有
する物質等が図示する液面2の位置まで貯留されてい
る。この容器1の上部中央には覗き窓3が設けてあり、
その上方には、この覗き窓3を介して容器1内を撮像す
るための撮像装置としてモニタカメラ5が据え付けられ
ている。このモニタカメラ5の撮像出力線21は撮像に
よって得られた入力画像を数値処理するためのコンピュ
ータ7に接続されていて、さらに、コンピュータ7は入
力された画像を表示するモニタ8を備えている。
【0009】また、この容器1の覗き窓3の近傍には撮
像用の照明4が供給される別の覗き窓20が設けてあ
る。
【0010】ところで、上記容器1の周縁の所定位置
に、底面に平行する環状の基準線9が設けてあり、この
基準線9が液位算出の際の基準値として利用される。し
たがって、前記モニタカメラ5による撮像でこの基準線
9が画像として読みとり可能である必要がある。
【0011】本構成における液位測定は、容器1上部の
覗き窓3を通してモニタカメラ5が撮像した容器1内の
撮像信号(すなわち、基準線9と液面2の映像)が階調
信号として画像入力ボード6に入力され、コンピュータ
7に取り込まれる。コンピュータ7は、この階調信号の
特定のピーク値を検知して基準線画像9aおよび液面画
像2aとして逐次モニタ8に表示すると共に、モニタ表
示されたこれら基準線画像9aおよび液面画像2aに基
づいて液位を算出しデジタルおよびアナログで表示す
る。
【0012】以下、図2、図3により液位の算出につい
て説明する。
【0013】図2はモニタカメラ5による容器1内の撮
像状況を示す図である。
【0014】容器1内に示した結像面11´はモニタカ
メラ5の結像面11を判りやすく拡大表現したものであ
る。なお、破線10はモニタカメラ5の視野を示してい
る。
【0015】12は上記した結像面11の上面図であっ
て、容器1内の映像、すなわち、基準線9と液面2はこ
の結像面11上に同心円状に映し出される。
【0016】本図において、貯溜量により液面2が上下
すると、基準線画像9aは常に一定であるが、これに応
じて液面画像2aの円の径が大小に変化する。もし、液
面2が基準線9を越えたとすると、撮像で得られた液面
画像2aの円の径が基準線画像9aの円の径より大きく
なる。コンピュータ7による液位算出処理の際、上記し
た画像がモニタ8上に表示される。
【0017】図2において、容器1の底面とモニタカメ
ラ5の結像面11の距離をH0、基準線9とモニタカメ
ラ5の結像面11の距離をH1とし、同心円状に得られ
た基準線画像9aおよび液面画像2aの中心から各周上
までの距離をX0、X1とすると、求める液位Hは下式
で表すことができる。
【0018】 H(液位)=H0−((X0/X1)×H1) 但し、本実施形態ではX0およびX1はモニタ画像上の
画素数とする。
【0019】このように、本発明では既知の距離H0お
よびH1と画像上で検出した画素数X0、X1とから液
位Hを求めることができる。
【0020】ところで、モニタ画面上に映し出される基
準線画像9aおよび液面画像2aの中心位置は据え付け
するモニタカメラ5のパンにより一定しないため、X0
およびX1の算出は次のような方法で行なわれる。
【0021】図3はコンピュータ7のモニタ画面を示し
ており、(X0,Y0)を原点とする、(X0,Y
m)、(Xm,Ym)、(Xm,Y0)の座標値で表さ
れる映像区画12内に基準線9および液面2の映像、す
なわち基準線画像9aおよび液面2aが表示される。な
お、Xmは水平画素数、Ymは垂直画素数である。
【0022】図3において、上記した画像中心位置を求
めるには、まず、例えば3本の基準線走査線13、1
3、13に沿って走査し、各基準線走査線13と基準線
画像9aの交点A、B、Cの座標を求め、この3点A、
B、Cのそれぞれの座標から基準線画像9aの中心位置
Oの座標を算出する。
【0023】次に、基準線画像9aの周上の任意の点D
から中心位置Oに向かう液面走査線14に沿って走査
し、液面走査線14と液面画像2aの交点Eの座標を求
め、中心座標(点O)から液面画像2a(点E)までの
距離(画素数)X1および中心座標から基準線画像9a
(点D)までの距離(画素数)X0を求める。このよう
に周上の任意の3点A、B、Cの座標から画像の中心位
置を求めるようにすることで、例えば、容器1が円形で
ない場合やモニタカメラ5の中心線が容器1の中心を通
らない場合でも、常に、距離X0,X1は正確に算出で
きる。また、本実施形態のように、撮像信号を階調信号
として取り込み、この階調値の特定のピーク値を画像と
することによって、より正確な画像位置が検出できるの
で、高精度な液位測定が可能となる。
【0024】また、基準線9の実施例としては、容器1
に塗装表示したもの、アスベスト系のペーパを容器サイ
ズにパッキン状に切り出したものを容器1に設置したも
の、あるいは、既成容器1のフランジ部の境界面を基準
線9として利用することも勿論可能である。要するに、
モニタカメラ5が基準線を画像として読み取りれるもの
であれば如何なるものでも利用可能である。
【0025】また、例えば、測定対象が透明度の無い液
状物質である場合、内容物が基準線9を越えるとモニタ
映像による基準線9の判別が難しくなるめ、基本的に
は、基準線9は常に液面2より上方に位置するように設
定される。また、測定対象が透明で基準線9の撮像が可
能であればこの限りではなく、何れの場合も上記した数
式により液位Hの算出は可能である。
【0026】以上のように、本発明では、モニタカメラ
5で液状物質が貯留される容器1内を撮像し、その画像
を数値処理して非接触による液位算出を行うから、既成
の容器であってもその容器等を改造することなく液位の
測定・監視ができるため、特に内容物が有害物質であっ
て容器の改造が困難な場合などに有効である。
【0027】また、液位センサが外部取り付けのモニタ
カメラであるため、そのメンテナンス時にも容器内の気
密が確保できるから、内容物が有害物質である場合に有
効である。
【0028】また、既に容器内のモニタカメラが装備さ
れている施設等においては、その映像信号を処理するこ
とで、液位の測定・監視が簡単に実現できる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
本発明によれば、撮像装置にて液状物質が貯留された容
器内を撮像し、同心円状に得られた基準線画像と液面画
像の映像より液位を算出するようにしたので、非接触に
よる液位測定が可能となり、特に、化学プラントや原子
力プラントのように測定対象が有害物質である場合や、
製鉄所等のように測定環境が高温である場合には、作業
者の安全性も確保されることから極めて好適である。
【0030】また、液位センサが外部取り付けの撮像装
置であり、メンテナンス時にも容器内の気密が確保でき
るから、特に有害物質等の液位測定に極めて有効であ
る。すでに、容器内の撮像装置が装備されているプラン
トであれば、その映像信号を数値処理することで、液位
の測定・監視が容易に、かつ正確に行える。
【0031】また、請求項2に記載の本発明によれば、
撮像信号を階調信号として、その特定ピーク値を画像と
して処理することによって、正確な画像位置が読みとれ
るようになり、高精度な液位測定が実現できる。
【0032】さらに、請求項3に記載の本発明では、撮
像により得られた基準線画像と液面画像の中心位置を基
準線画像上の3カ所以上の座標から算出するようにした
ので、容器が円形でない場合や、モニタカメラの中心線
が容器の中心よりずれている場合であっても、同心円状
に得られた基準線画像および液面画像の中心から各周上
までの距離を常に正確に算出できるようになる。その結
果、精度の良い液位測定が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液位測定・監視装置の概略構成を
示す図である。
【図2】モニタカメラによる容器内の撮像状態を示す図
である。
【図3】コンピュータによるモニタ表示を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 容器 2 液面 2a 液面画像 3 覗き窓 5 撮像装置(モニタカメラ) 7 コンピュータ 9 基準線 9a 基準線画像 11 結像面 12 映像 O 画像中心位置 X0 画像中心位置から基準線画像までの距離 X1 画像中心位置から液面画像までの距離 H 液位 H0 容器底面から結像面までの距離 H1 基準線から結像面までの距離
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−170029(JP,A) 実開 昭62−146925(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 23/28 G06T 7/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器(1)内に貯溜された液状物質の液
    位(H)を測定・監視する方法であって、 前記容器(1)周縁の所定位置に基準線(9)を設け、 この容器(1)の上方より撮像装置(5)にて容器
    (1)内を撮像し、 得られた撮像信号をコンピュータ(7)に入力して映像
    をモニタ(8)に表示すると共に、同心円状に得られた
    基準線画像(9a)および液面画像(2a)の画像の中
    心位置(O)から各周上までの距離(X0)および(X
    1)を算出し、 算出した中心位置(O)から基準線画像(9a)までの
    距離(X0)および中心位置(O)から液面画像(2
    a)までの距離(X1)と、撮像装置(5)の設置位置
    で決まる容器(1)の底面から前記撮像装置(5)の結
    像面(11)までの距離(H0)および容器(1)の基
    準線(9)から結像面(11)までの距離(H1)より
    液位(H)を算出することを特徴とする液状物質の液位
    測定・監視方法。
  2. 【請求項2】 前記撮像装置(5)の撮像信号は階調信
    号であり、この階調値の特定のピーク値を各々基準線画
    像(9a)および液面画像(2a)とすることを特徴と
    する請求項1に記載の液状物質の液位測定・監視方法。
  3. 【請求項3】 前記基準線画像(9a)および液面画像
    (2a)の中心位置(O)は、モニタ画面上で走査した
    少なくとも3本以上の基準線走査線(13)と基準線画
    像(9a)との交点の座標より算出することを特徴とす
    る請求項1に記載の液状物質の液位測定・監視方法。
JP9210321A 1997-08-05 1997-08-05 液状物質の液位測定・監視方法 Expired - Lifetime JP3059692B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9210321A JP3059692B2 (ja) 1997-08-05 1997-08-05 液状物質の液位測定・監視方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9210321A JP3059692B2 (ja) 1997-08-05 1997-08-05 液状物質の液位測定・監視方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1151747A JPH1151747A (ja) 1999-02-26
JP3059692B2 true JP3059692B2 (ja) 2000-07-04

Family

ID=16587498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9210321A Expired - Lifetime JP3059692B2 (ja) 1997-08-05 1997-08-05 液状物質の液位測定・監視方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3059692B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI473976B (zh) * 2013-06-28 2015-02-21 Univ Nat Taiwan Ocean 液面高度量測模組
CN106296674B (zh) * 2016-08-04 2019-02-22 电子科技大学 一种椭圆形无栅格油位计的自动读数方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1151747A (ja) 1999-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0167843B1 (ko) 액정 디스플레이 패널 화질 검사 장치 및 액정 디스플레이 화상 프리샘플링 방법
US5864601A (en) Method and apparatus for inspecting pipes using a digitized radiograph
JPS60219504A (ja) 基板上の回路素子の高さ測定装置
GB2266367A (en) Method and device for detecting flaw with ultrasonic wave
US4945490A (en) Brinell hardness indicator with digital readout
CN101213440A (zh) 创建用于检查凹凸图形的主数据的方法
EP0065992A1 (en) Stress distribution measuring instrument
EP0500400A2 (en) Apparatus for measuring dimensions of objects
EP0483362B1 (en) System for measuring length of sheet
JP3059692B2 (ja) 液状物質の液位測定・監視方法
JP2900425B2 (ja) 画質検査装置
JP2002139315A (ja) 構造部分の非破壊壁厚検査方法
JP3001791B2 (ja) 粒子充填監視方法及びその装置
JPH05333160A (ja) 雲量測定方法および装置
JP2000292142A (ja) タンク底板診断装置
JPH07182520A (ja) 画像観察方法及び画像観察装置
JP2000121411A (ja) 水位計測方法、および、水位計測設備
JPS6117007A (ja) コンクリート製造装置の組立方法
JPH0373846A (ja) 超音波測定装置
JP2642459B2 (ja) 超音波探傷画像処理装置
JP2577110B2 (ja) 建設現場における通り精度測定装置及び通り精度測定方法
EP4386314A1 (en) A method for calibrating a set of laser profilometers
JPS62233712A (ja) 鮮映性測定方法
JP3350244B2 (ja) 透過歪の測定方法及びその装置
JP2767969B2 (ja) メータ指針の引掛り検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110421

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120421

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140421

Year of fee payment: 14

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term