JP3368084B2 - 火災検出装置 - Google Patents
火災検出装置Info
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
- G08B17/125—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions by using a video camera to detect fire or smoke
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はトンネル内等の火災を検
出するための火災検出装置の改良に関する。
出するための火災検出装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】道路トンネル内の火災発生は人命に関わ
る重大な事故に発展することが多く、早期発見と迅速な
る対処が必要不可欠である。従来、このトンネル内の火
災を検出するための検出装置としては、火災検知器また
は赤外線カメラを用いる方法があった。
る重大な事故に発展することが多く、早期発見と迅速な
る対処が必要不可欠である。従来、このトンネル内の火
災を検出するための検出装置としては、火災検知器また
は赤外線カメラを用いる方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した火
災検知器を用いる方法にあっては、検知器が汚れている
場合や火災現場が車両によって隠れている場合には検知
器が動作せず、また、電磁誘導ノイズや外乱光あるいは
大型車の排気ガスブレーキ等によって火災が発生してい
なくとも、検知器が動作してしまい、さらに、炎が出る
前に煙が発生する場合があるが、この煙を検出できれば
早期に発見できて迅速な対処が行えるのに対して、基本
的に火災検知器は煙の検出ができないといった問題があ
った。
災検知器を用いる方法にあっては、検知器が汚れている
場合や火災現場が車両によって隠れている場合には検知
器が動作せず、また、電磁誘導ノイズや外乱光あるいは
大型車の排気ガスブレーキ等によって火災が発生してい
なくとも、検知器が動作してしまい、さらに、炎が出る
前に煙が発生する場合があるが、この煙を検出できれば
早期に発見できて迅速な対処が行えるのに対して、基本
的に火災検知器は煙の検出ができないといった問題があ
った。
【０００４】また、前記した赤外線カメラによる方法に
あっては、該赤外線カメラによりとらえた温度分布映像
の出力を計測することにより、温度とその面積が一定以
上に達した時に火災と判断できるので、煙を透過して映
像をみることができ、また、車両に隠れた火災でも壁面
からの反射によって火災発生を知ることができるが、し
かし、赤外線カメラは価格が高く、かつ、冷却を必要と
する等の問題があった。
あっては、該赤外線カメラによりとらえた温度分布映像
の出力を計測することにより、温度とその面積が一定以
上に達した時に火災と判断できるので、煙を透過して映
像をみることができ、また、車両に隠れた火災でも壁面
からの反射によって火災発生を知ることができるが、し
かし、赤外線カメラは価格が高く、かつ、冷却を必要と
する等の問題があった。
【０００５】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、トンネル内等に設置
されるテレビカメラよりのビデオ出力からヒストグラム
を作成して、このヒストグラムと火災発生時における炎
と煙充満時の輝度ヒストグラムを比較することにより、
設備費のコスト低下と確実なる火災発生を検出すること
ができる火災検出装置を提供せんとするにある。
もので、その目的とするところは、トンネル内等に設置
されるテレビカメラよりのビデオ出力からヒストグラム
を作成して、このヒストグラムと火災発生時における炎
と煙充満時の輝度ヒストグラムを比較することにより、
設備費のコスト低下と確実なる火災発生を検出すること
ができる火災検出装置を提供せんとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の火災検出装置は
前記した目的を達成せんとするもので、その手段は、ト
ンネル内等の映像を撮影するテレビカメラと、該テレビ
カメラよりの映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変
換器と、該ＡＤ変換器よりのデジタル画像をメモリする
フレームメモリと、該フレームメモリよりの映像から輝
度ヒストグラムを得、この輝度ヒストグラム中の特定の
輝度値に対する画素数と火災が発生していない通常時の
輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する画素数との
比較を行い、前者の画素数が通常時の画素数より大きい
と判定した時に火災が発生していると判断する画像処理
装置とを具備したものである。
前記した目的を達成せんとするもので、その手段は、ト
ンネル内等の映像を撮影するテレビカメラと、該テレビ
カメラよりの映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変
換器と、該ＡＤ変換器よりのデジタル画像をメモリする
フレームメモリと、該フレームメモリよりの映像から輝
度ヒストグラムを得、この輝度ヒストグラム中の特定の
輝度値に対する画素数と火災が発生していない通常時の
輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する画素数との
比較を行い、前者の画素数が通常時の画素数より大きい
と判定した時に火災が発生していると判断する画像処理
装置とを具備したものである。
【０００７】また、前記輝度ヒストグラムにおける輝度
値２５〜１００に対する画素数が通常時における輝度値
２５〜１００に対する画素数よりかなり大きな時に煙充
満状態であると判断し、さらに、前記輝度ヒストグラム
における輝度値２００〜２５０に対する画素数が通常時
における輝度値２００〜２５０に対する画素数よりかな
り大きな時に火災発生であると判断することを特徴とす
る。
値２５〜１００に対する画素数が通常時における輝度値
２５〜１００に対する画素数よりかなり大きな時に煙充
満状態であると判断し、さらに、前記輝度ヒストグラム
における輝度値２００〜２５０に対する画素数が通常時
における輝度値２００〜２５０に対する画素数よりかな
り大きな時に火災発生であると判断することを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】前記した如く構成した本発明の火災検出装置
は、テレビカメラからの映像信号から輝度ヒストグラム
を得、この輝度ヒストグラムにおける特定の輝度値に対
する画素数が、通常状態と火災発生状態および煙充満状
態とで大きく異なることから、この特定の輝度値に対す
る画素数を比較することにより、火災発生および煙充満
状態を検出するようにしたものである。
は、テレビカメラからの映像信号から輝度ヒストグラム
を得、この輝度ヒストグラムにおける特定の輝度値に対
する画素数が、通常状態と火災発生状態および煙充満状
態とで大きく異なることから、この特定の輝度値に対す
る画素数を比較することにより、火災発生および煙充満
状態を検出するようにしたものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係るトンネル内の火災検出装
置の実施例を図面と共に説明するに、１はトンネル内の
天井あるいは高所の壁に所望間隔で設置されたテレビカ
メラ（白黒およびカラーの何れでも可）、２は該テレビ
カメラ１よりの画像アナログ信号をデジタル信号に変換
するＡＤ変換器、３は該ＡＤ変換器によりデジタル信号
に変換された画像信号を記憶するフレームメモリ、４は
該フレームメモリ３よりの画像デジタル信号から後述す
る画像処理を行う画像処理装置である。
置の実施例を図面と共に説明するに、１はトンネル内の
天井あるいは高所の壁に所望間隔で設置されたテレビカ
メラ（白黒およびカラーの何れでも可）、２は該テレビ
カメラ１よりの画像アナログ信号をデジタル信号に変換
するＡＤ変換器、３は該ＡＤ変換器によりデジタル信号
に変換された画像信号を記憶するフレームメモリ、４は
該フレームメモリ３よりの画像デジタル信号から後述す
る画像処理を行う画像処理装置である。
【００１０】ところで、道路トンネル内において、火災
が発生した時のテレビカメラ１よりの映像は、通常走行
時の場合と比較して炎や煙が存在するために輝度分布に
差が生じる。従って、火災発生時の映像と通常走行時の
映像との輝度ヒストグラムを比較することにより、火災
の発生を検出することができるという点に本発明は着目
したものである。そこで、本発明は通常走行時に対する
火災発生時および煙充満時の輝度ヒストグラムを比較し
た。
が発生した時のテレビカメラ１よりの映像は、通常走行
時の場合と比較して炎や煙が存在するために輝度分布に
差が生じる。従って、火災発生時の映像と通常走行時の
映像との輝度ヒストグラムを比較することにより、火災
の発生を検出することができるという点に本発明は着目
したものである。そこで、本発明は通常走行時に対する
火災発生時および煙充満時の輝度ヒストグラムを比較し
た。
【００１１】図２は通常走行時の映像データによる輝度
ヒストグラムにして、路面、車両およびトンネル内の照
明がハッキリ認識できてコントラストに差がある状態の
特性図である。すなわち、トンネル内を撮影したテレビ
カメラ１よりの信号をＡＤ変換器２でデジタル信号に変
換し、そのデジタル化された映像をフレームメモリ３に
記憶し、この記憶した画像を画像処理装置４によって縦
軸を画素数、横軸を輝度値（以下、図３〜図６において
同じ）として表した濃度ヒストグラムである。
ヒストグラムにして、路面、車両およびトンネル内の照
明がハッキリ認識できてコントラストに差がある状態の
特性図である。すなわち、トンネル内を撮影したテレビ
カメラ１よりの信号をＡＤ変換器２でデジタル信号に変
換し、そのデジタル化された映像をフレームメモリ３に
記憶し、この記憶した画像を画像処理装置４によって縦
軸を画素数、横軸を輝度値（以下、図３〜図６において
同じ）として表した濃度ヒストグラムである。
【００１２】なお、図における(b) は (a)の輝度値１６
０〜２５０の部分を拡大した特性図ある。この特性図か
らも判るように、通常走行時における輝度分布範囲は２
５〜２００と広く、また、画素数レベルは低いものであ
る。
０〜２５０の部分を拡大した特性図ある。この特性図か
らも判るように、通常走行時における輝度分布範囲は２
５〜２００と広く、また、画素数レベルは低いものであ
る。
【００１３】図３、図４は火災発生直後の映像データに
よる輝度ヒストグラムにして、テレビカメラ１の近傍の
路面、車両および照明は認識できるが、トンネルの遠方
は炎と煙で認識できない状態の特性図である。この特性
図にあっては、前記した通常走行時に比べ、輝度分布範
囲が２０〜１２５と狭く、また、炎を示す高い輝度値が
２００〜２５０でも分布しており、通常走行時と火災発
生時とでは、輝度ヒストグラムに差が生じていることが
判る。
よる輝度ヒストグラムにして、テレビカメラ１の近傍の
路面、車両および照明は認識できるが、トンネルの遠方
は炎と煙で認識できない状態の特性図である。この特性
図にあっては、前記した通常走行時に比べ、輝度分布範
囲が２０〜１２５と狭く、また、炎を示す高い輝度値が
２００〜２５０でも分布しており、通常走行時と火災発
生時とでは、輝度ヒストグラムに差が生じていることが
判る。
【００１４】図５、図６は煙充満時の映像データによる
輝度ヒストグラムにして、煙充満のため遠方の炎がわず
かに認識できる程度の状態時の特性図である。この特性
図にあっては、前記した通常走行時に比べ、輝度分布範
囲が非常に狭く、また、低い輝度値が２５〜１００に集
中している。すなわち、輝度値が２５〜１００の部分に
おける画素数は５０００を越えており、この部分の特性
が通常走行時の特性とで差が生じていることが判る。
輝度ヒストグラムにして、煙充満のため遠方の炎がわず
かに認識できる程度の状態時の特性図である。この特性
図にあっては、前記した通常走行時に比べ、輝度分布範
囲が非常に狭く、また、低い輝度値が２５〜１００に集
中している。すなわち、輝度値が２５〜１００の部分に
おける画素数は５０００を越えており、この部分の特性
が通常走行時の特性とで差が生じていることが判る。
【００１５】本発明はこのような通常走行時の輝度ヒス
トグラムと、火災発生時および煙充満時の輝度ヒストグ
ラムとの間に生じる差を利用して火災発生および煙充満
を判断せんとするもので、この判断を画像処理装置４に
おいて行う。以下、この判断の一例を図７のフローチャ
ート図と共に説明する。
トグラムと、火災発生時および煙充満時の輝度ヒストグ
ラムとの間に生じる差を利用して火災発生および煙充満
を判断せんとするもので、この判断を画像処理装置４に
おいて行う。以下、この判断の一例を図７のフローチャ
ート図と共に説明する。
【００１６】先ず、予め、前記した通常時および火災発
生時における実測データに基づき輝度値２００〜２５０
に対して画素数を２００、また、輝度値２５〜１００に
対して画素数を５０００とする比較基準データを画像処
理装置４のメモリに記憶する。
生時における実測データに基づき輝度値２００〜２５０
に対して画素数を２００、また、輝度値２５〜１００に
対して画素数を５０００とする比較基準データを画像処
理装置４のメモリに記憶する。
【００１７】この状態において、一定時間毎に撮影され
る映像データをフレームメモリ３よりサンプリングし
（ステップＳ１１）、このデータから輝度ヒストグラム
を作成する（ステップＳ１２）。そして、この輝度ヒス
トグラムにおける輝度値２５〜１００におけるピーク値
を検索し（ステップＳ１３）、この輝度値におけるピー
ク値が予め記憶されている画素数５０００を越えている
か否かを判断する（ステップＳ１４）。
る映像データをフレームメモリ３よりサンプリングし
（ステップＳ１１）、このデータから輝度ヒストグラム
を作成する（ステップＳ１２）。そして、この輝度ヒス
トグラムにおける輝度値２５〜１００におけるピーク値
を検索し（ステップＳ１３）、この輝度値におけるピー
ク値が予め記憶されている画素数５０００を越えている
か否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００１８】この判断において、画素数が５０００を越
えている場合には、煙充満状態であると判断して煙充満
状態出力を送出する（ステップＳ１５）。また、前記判
断において、画素数が５０００を越えていないと判断し
た場合には、輝度値２００〜２５０におけるピーク値を
検索し（ステップＳ１６）、この輝度値におけるピーク
値が予め記憶されている画素数２００を越えているか否
かを判断する（ステップＳ１７）。
えている場合には、煙充満状態であると判断して煙充満
状態出力を送出する（ステップＳ１５）。また、前記判
断において、画素数が５０００を越えていないと判断し
た場合には、輝度値２００〜２５０におけるピーク値を
検索し（ステップＳ１６）、この輝度値におけるピーク
値が予め記憶されている画素数２００を越えているか否
かを判断する（ステップＳ１７）。
【００１９】この判断において、画素数が２００を越え
ている場合には、火災が発生したと判断して火災発生出
力を送出し（ステップＳ１８）、また、２００を越えて
いない場合には、通常状態であると判断して通常状態出
力を送出する（ステップＳ１９）ものである。
ている場合には、火災が発生したと判断して火災発生出
力を送出し（ステップＳ１８）、また、２００を越えて
いない場合には、通常状態であると判断して通常状態出
力を送出する（ステップＳ１９）ものである。
【００２０】次に、他の判断方法を図８、図９のフロー
チャート図と共に説明する。通常時の準備動作を図８に
おいて説明するに、映像データをフレームメモリ３より
サンプリングし（ステップＳ２１）、このデータから輝
度ヒストグラムを作成し（ステップＳ２２）、この輝度
ヒストグラムにおける輝度値２５〜１００と輝度値２０
０〜２５０における積分値ＩＴ１，ＩＴ２を演算する
（ステップＳ２３）。そして、この積分値ＩＴ１，ＩＴ
２を画像処理装置４に出力（ステップＳ２４）すること
により、画像処理装置４のメモリに記憶される。
チャート図と共に説明する。通常時の準備動作を図８に
おいて説明するに、映像データをフレームメモリ３より
サンプリングし（ステップＳ２１）、このデータから輝
度ヒストグラムを作成し（ステップＳ２２）、この輝度
ヒストグラムにおける輝度値２５〜１００と輝度値２０
０〜２５０における積分値ＩＴ１，ＩＴ２を演算する
（ステップＳ２３）。そして、この積分値ＩＴ１，ＩＴ
２を画像処理装置４に出力（ステップＳ２４）すること
により、画像処理装置４のメモリに記憶される。
【００２１】次に、判断方法を図９と共に説明するに、
一定時間毎に撮影される映像データをフレームメモリ３
よりサンプリングし（ステップＳ３１）、このデータか
ら輝度ヒストグラムを作成する（ステップＳ３２）。そ
して、この輝度ヒストグラムの輝度値２５〜１００にお
ける積分値を演算し、ＯＵＴ１として出力する（ステッ
プＳ３３）。そして、この積分値ＯＵＴ１が前記メモリ
に記憶されている積分値ＩＴ１よりかなり大きいか否か
を判断する（ステップＳ３４）。
一定時間毎に撮影される映像データをフレームメモリ３
よりサンプリングし（ステップＳ３１）、このデータか
ら輝度ヒストグラムを作成する（ステップＳ３２）。そ
して、この輝度ヒストグラムの輝度値２５〜１００にお
ける積分値を演算し、ＯＵＴ１として出力する（ステッ
プＳ３３）。そして、この積分値ＯＵＴ１が前記メモリ
に記憶されている積分値ＩＴ１よりかなり大きいか否か
を判断する（ステップＳ３４）。
【００２２】この判断において、ＯＵＴ１≫ＩＴ１の場
合には、煙充満状態であると判断して煙充満出力を送出
する（ステップＳ３５）。また、前記判断において、Ｏ
ＵＴ１≫ＩＴ１でないと判断した場合には、輝度値２０
０〜２５０における積分値を演算し、ＯＵＴ２として出
力する（ステップＳ３６）。そして、この積分値ＯＵＴ
２が予め記憶されている積分値ＩＴ２よりかなり大きい
か否かを判断する（ステップＳ３７）。
合には、煙充満状態であると判断して煙充満出力を送出
する（ステップＳ３５）。また、前記判断において、Ｏ
ＵＴ１≫ＩＴ１でないと判断した場合には、輝度値２０
０〜２５０における積分値を演算し、ＯＵＴ２として出
力する（ステップＳ３６）。そして、この積分値ＯＵＴ
２が予め記憶されている積分値ＩＴ２よりかなり大きい
か否かを判断する（ステップＳ３７）。
【００２３】この判断において、ＯＵＴ２≫ＩＴ２の場
合には、火災が発生したと判断して火災発生出力を送出
し（ステップＳ３８）、また、ＯＵＴ２≫ＩＴ２でない
と判断した場合には、通常状態であると判断して通常状
態出力を送出する（ステップＳ３９）ものである。
合には、火災が発生したと判断して火災発生出力を送出
し（ステップＳ３８）、また、ＯＵＴ２≫ＩＴ２でない
と判断した場合には、通常状態であると判断して通常状
態出力を送出する（ステップＳ３９）ものである。
【００２４】なお、本発明はトンネル内の火災を検出す
るものについて説明したが、トンネル内のみに限定され
るものではなく、同じ輝度ヒストグラムの特徴を示す環
境においても適用できるものである。
るものについて説明したが、トンネル内のみに限定され
るものではなく、同じ輝度ヒストグラムの特徴を示す環
境においても適用できるものである。
【００２５】
【発明の効果】本発明は前記したように、テレビカメラ
からの映像信号から輝度ヒストグラムを生成し、この輝
度ヒストグラムにおける特定の輝度値に対する画素数
を、通常状態とで比較して火災発生および煙充満状態を
検出するようにしたので、広範な監視エリアに対して確
実なる検出が行える等の効果を有するものである。
からの映像信号から輝度ヒストグラムを生成し、この輝
度ヒストグラムにおける特定の輝度値に対する画素数
を、通常状態とで比較して火災発生および煙充満状態を
検出するようにしたので、広範な監視エリアに対して確
実なる検出が行える等の効果を有するものである。
【図１】本発明に係る火災検出装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】通常状態における輝度ヒストグラムの特性図で
ある。
ある。
【図３】火災発生時における輝度ヒストグラムの特性図
である。
である。
【図４】他の火災発生時における輝度ヒストグラムの特
性図である。
性図である。
【図５】煙充満時における輝度ヒストグラムの特性図で
ある。
ある。
【図６】他の煙充満時における輝度ヒストグラムの特性
図である。
図である。
【図７】画像処理装置の動作を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【図８】画像処理装置における通常時の準備動作を示す
フローチャート図である。
フローチャート図である。
【図９】同上における判断動作を示すフローチャート図
である。
である。
１ テレビカメラ
２ ＡＤ変換器
３ フレームメモリ
４ 画像処理装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−147890（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−20561（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−12583（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−260797（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−160858（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08B 17/00
G08B 17/12
G08B 25/00 510
H04N 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】 トンネル内等の映像を撮影するテレビカ
メラと、該テレビカメラよりの映像信号をデジタル信号
に変換するＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器よりのデジタル
画像をメモリするフレームメモリと、該フレームメモリ
よりの映像から輝度ヒストグラムを得、この輝度ヒスト
グラム中の特定の輝度値に対する画素数と火災が発生し
ていない通常時の輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に
対する画素数との比較を行い、前者の画素数が通常時の
画素数より大きいと判定した時に火災が発生していると
判断する画像処理装置とを具備したことを特徴とする火
災検出装置。 - 【請求項２】 前記輝度ヒストグラムにおける輝度値２
５〜１００に対する画素数が通常時における輝度値２５
〜１００に対する画素数よりかなり大きな時に煙充満状
態であると判断することを特徴とする請求項１記載の火
災検出装置。 - 【請求項３】 前記輝度ヒストグラムにおける輝度値２
００〜２５０に対する画素数が通常時における輝度値２
００〜２５０に対する画素数よりかなり大きな時に火災
発生であると判断することを特徴とする請求項１記載の
火災検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03133895A JP3368084B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 火災検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03133895A JP3368084B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 火災検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08202967A JPH08202967A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3368084B2 true JP3368084B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=12328468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03133895A Expired - Fee Related JP3368084B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 火災検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368084B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3481397B2 (ja) * | 1996-07-29 | 2003-12-22 | 能美防災株式会社 | 火災検出装置 |
| JP3592908B2 (ja) * | 1997-10-29 | 2004-11-24 | 名古屋電機工業株式会社 | 火災検出方法およびその装置 |
| JP3965614B2 (ja) * | 1999-08-30 | 2007-08-29 | 富士通株式会社 | 火災検知装置 |
| DE10011411C2 (de) * | 2000-03-09 | 2003-08-14 | Bosch Gmbh Robert | Bildgebender Brandmelder |
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