JP3467751B2 - 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 - Google Patents
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Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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に関し、特に、
テレビカメラにより撮像して得られる炉内画像を用いて
炉内の燃焼位置、燃え切り点位置を検出する検出方式に
関する。
る燃焼位置、燃え切り点位置の検出方式に関し、特に、
テレビカメラにより撮像して得られる炉内画像を用いて
炉内の燃焼位置、燃え切り点位置を検出する検出方式に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ごみ焼却炉では多種多様なごみ
を炉内に供給し燃焼させるため、燃焼状態が時間的に変
化する。すなわち、ごみ焼却炉においては、ホッパから
炉内へのごみの供給はフィーダにより行われる。燃焼室
底部にはストーカが設けられ、燃焼すべきごみを載置し
て燃焼室内をごみの入り口側から出口方向に移動させ
る。このストーカは通常、複数のゾーンに分割されてい
る。ごみ焼却炉内へ供給されたごみは、各ゾーンのスト
ーカの動きにより移送され、その間に輻射熱を受けて乾
燥、昇温し、着火燃焼する。
を炉内に供給し燃焼させるため、燃焼状態が時間的に変
化する。すなわち、ごみ焼却炉においては、ホッパから
炉内へのごみの供給はフィーダにより行われる。燃焼室
底部にはストーカが設けられ、燃焼すべきごみを載置し
て燃焼室内をごみの入り口側から出口方向に移動させ
る。このストーカは通常、複数のゾーンに分割されてい
る。ごみ焼却炉内へ供給されたごみは、各ゾーンのスト
ーカの動きにより移送され、その間に輻射熱を受けて乾
燥、昇温し、着火燃焼する。
【０００３】一般に、フィーダの動作は予め設定した周
期で繰り返し行われるが、ごみ質や炉内でのごみの堆積
状況の違いにより各周期において炉内に供給されるごみ
の量はかなり変化する。ごみの供給が過剰になるとフィ
−ダ動作により供給されるごみは、炉内に堆積したごみ
の表層だけを移送し、ストーカによる移送で行われてい
る乾燥・昇温・着火・燃焼プロセスを乱し、燃焼を不安
定にする。また、供給が過少になるとごみ枯れを起こし
燃焼が急激に悪化する。
期で繰り返し行われるが、ごみ質や炉内でのごみの堆積
状況の違いにより各周期において炉内に供給されるごみ
の量はかなり変化する。ごみの供給が過剰になるとフィ
−ダ動作により供給されるごみは、炉内に堆積したごみ
の表層だけを移送し、ストーカによる移送で行われてい
る乾燥・昇温・着火・燃焼プロセスを乱し、燃焼を不安
定にする。また、供給が過少になるとごみ枯れを起こし
燃焼が急激に悪化する。
【０００４】従来、このようなごみ焼却炉内の燃焼の制
御は、自動燃焼制御装置により行われている。自動燃焼
制御装置は、余熱利用のために設置されたボイラの発生
蒸気量、炉内温度、燃焼排ガス酸素濃度などの操業情報
や、炉内の火炎の画像情報、すなわち炉内での燃焼位置
や燃え切り点位置の情報、一次燃焼空気としての押込み
空気流量や、二次燃焼空気流量等の情報を利用して燃焼
状態の時間的変化を捉え、これに応じてごみの供給量、
ごみの移送量、押込み空気流量・温度とそのゾーンへの
配分比、二次燃焼空気流量・温度などを操作し燃焼を安
定させていた。
御は、自動燃焼制御装置により行われている。自動燃焼
制御装置は、余熱利用のために設置されたボイラの発生
蒸気量、炉内温度、燃焼排ガス酸素濃度などの操業情報
や、炉内の火炎の画像情報、すなわち炉内での燃焼位置
や燃え切り点位置の情報、一次燃焼空気としての押込み
空気流量や、二次燃焼空気流量等の情報を利用して燃焼
状態の時間的変化を捉え、これに応じてごみの供給量、
ごみの移送量、押込み空気流量・温度とそのゾーンへの
配分比、二次燃焼空気流量・温度などを操作し燃焼を安
定させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】中でも、燃焼位置や燃
え切り点位置の情報は、炉内状況の指標として自動燃焼
制御装置では制御性能の向上を図るうえで重要である。
これらの指標は炉内を監視するテレビカメラの画像を画
像処理装置により処理して算出することができる。
え切り点位置の情報は、炉内状況の指標として自動燃焼
制御装置では制御性能の向上を図るうえで重要である。
これらの指標は炉内を監視するテレビカメラの画像を画
像処理装置により処理して算出することができる。
【０００６】この種の画像処理は、例えば特開平７−５
５１２５などに開示されており、その概略を説明する。
５１２５などに開示されており、その概略を説明する。
【０００７】（１）適当な二値化の閾値を用いて炉内画
像全体を二値化する。 （２）二値化した画像からごみの移動方向（通常は画像
の縦方向）の軸に投影したプロジェクションヒストグラ
ムを作成する。 （３）上記の（２）で得たプロジェクションヒストグラ
ムからプロジェクションの切れ目を判定し、そこから燃
焼位置や燃え切り点位置を算出する。 といった手順により算出する。
像全体を二値化する。 （２）二値化した画像からごみの移動方向（通常は画像
の縦方向）の軸に投影したプロジェクションヒストグラ
ムを作成する。 （３）上記の（２）で得たプロジェクションヒストグラ
ムからプロジェクションの切れ目を判定し、そこから燃
焼位置や燃え切り点位置を算出する。 といった手順により算出する。
【０００８】このような画像処理に使われる炉内画像を
模式的に描くと図３のようになる。図３において、炎の
領域は明るいので、それ以外の領域と区別可能である。
しかしながら、実際には図４のように比較的大きな燃え
残り燃焼領域があったり、図５のように小さな燃え残り
燃焼領域が存在したりする。この場合、上記の方式で
は、本来なら図４の線Ａに検出されるべき燃焼位置が図
４の線Ｂに誤検出されたり、図５の線Ｃに検出されるべ
き燃え切り点が図５の線Ｄに誤検出されたりといった問
題があった。
模式的に描くと図３のようになる。図３において、炎の
領域は明るいので、それ以外の領域と区別可能である。
しかしながら、実際には図４のように比較的大きな燃え
残り燃焼領域があったり、図５のように小さな燃え残り
燃焼領域が存在したりする。この場合、上記の方式で
は、本来なら図４の線Ａに検出されるべき燃焼位置が図
４の線Ｂに誤検出されたり、図５の線Ｃに検出されるべ
き燃え切り点が図５の線Ｄに誤検出されたりといった問
題があった。
【０００９】そこで、本発明の課題は燃焼位置、燃え切
り点位置の検出精度の向上を図ることにあり、結果とし
て燃焼制御性能を向上させようとするものである。
り点位置の検出精度の向上を図ることにあり、結果とし
て燃焼制御性能を向上させようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃焼室
底部に設けられ、燃焼すべきごみを載置して前記燃焼室
内をごみの入り口側から出口方向に移動させる複数のゾ
ーンからなるストーカを備え、前記燃焼室内を撮像する
テレビカメラと、得られた炉内画像を画像処理プログラ
ムに基づいて処理する画像処理装置とを備えたごみ焼却
炉において、前記画像処理装置は、あらかじめ定められ
た二値化の閾値を用いて前記炉内画像を二値化する第１
のステップと、前記二値化された画像の中で連続領域を
抽出する第２のステップと、抽出された連続領域の面積
を計算する第３のステップと、燃焼位置の検出のため
に、前記連続領域の面積があらかじめ設定された第１の
閾値より大きい連続領域だけを抽出する第４のステップ
と、抽出された結果の画像をごみの移動方向の軸に投影
する第５のステップと、投影された画像に対してプロジ
ェクションヒストグラムを作成してプロジェクションの
切れ目を判定しその位置を燃焼位置として算出する第６
のステップとを含む処理を実行すると共に、燃え切り点
位置の検出のために、前記第３のステップに続いて行わ
れて、前記連続領域の面積が前記第１の閾値よりは小さ
い第２の閾値より大きい連続領域だけを抽出する第７の
ステップと、抽出された結果の画像をごみの移動方向の
軸に投影する第８のステップと、投影された画像に対し
てプロジェクションヒストグラムを作成してプロジェク
ションの切れ目を判定しその位置を燃え切り点位置とし
て算出する第９のステップとを含む処理を実行すること
を特徴とするごみ焼却炉における燃焼位置、燃え切り点
位置の検出方式が提供される。
底部に設けられ、燃焼すべきごみを載置して前記燃焼室
内をごみの入り口側から出口方向に移動させる複数のゾ
ーンからなるストーカを備え、前記燃焼室内を撮像する
テレビカメラと、得られた炉内画像を画像処理プログラ
ムに基づいて処理する画像処理装置とを備えたごみ焼却
炉において、前記画像処理装置は、あらかじめ定められ
た二値化の閾値を用いて前記炉内画像を二値化する第１
のステップと、前記二値化された画像の中で連続領域を
抽出する第２のステップと、抽出された連続領域の面積
を計算する第３のステップと、燃焼位置の検出のため
に、前記連続領域の面積があらかじめ設定された第１の
閾値より大きい連続領域だけを抽出する第４のステップ
と、抽出された結果の画像をごみの移動方向の軸に投影
する第５のステップと、投影された画像に対してプロジ
ェクションヒストグラムを作成してプロジェクションの
切れ目を判定しその位置を燃焼位置として算出する第６
のステップとを含む処理を実行すると共に、燃え切り点
位置の検出のために、前記第３のステップに続いて行わ
れて、前記連続領域の面積が前記第１の閾値よりは小さ
い第２の閾値より大きい連続領域だけを抽出する第７の
ステップと、抽出された結果の画像をごみの移動方向の
軸に投影する第８のステップと、投影された画像に対し
てプロジェクションヒストグラムを作成してプロジェク
ションの切れ目を判定しその位置を燃え切り点位置とし
て算出する第９のステップとを含む処理を実行すること
を特徴とするごみ焼却炉における燃焼位置、燃え切り点
位置の検出方式が提供される。
【００１１】本発明によればまた、燃焼室底部に設けら
れ、燃焼すべきごみを載置して前記燃焼室内をごみの入
り口側から出口方向に移動させる複数のゾーンからなる
ストーカを備え、煎記燃焼室内を撮像するテレビカメラ
と、得られた炉内画像を画像処理プログラムに基づいて
処理する画像処理装置とを備えたごみ焼却炉において、
前記画像処理装置は、あらかじめ定められた二値化の閾
値を用いて前記炉内画像を二値化する第１のステップ
と、前記二値化された画像の中で連続領域を抽出する第
２のステップと、抽出された連続領域の面積を計算する
第３のステップと、燃え切り点位置の検出のために、前
記連続領域の面積があらかじめ設定された閾値より大き
い連続領域だけを抽出する第４のステップと、抽出され
た結果の画像をごみの移動方向の軸に投影する第５のス
テップと、投影された画像に対してプロジェクションヒ
ストグラムを作成してプロジェクションの切れ目を判定
しその位置を燃え切り点位置として算出する第６のステ
ップとを含む処理を実行することを特徴とするごみ焼却
炉における燃え切り点位置の検出方式が提供される。
れ、燃焼すべきごみを載置して前記燃焼室内をごみの入
り口側から出口方向に移動させる複数のゾーンからなる
ストーカを備え、煎記燃焼室内を撮像するテレビカメラ
と、得られた炉内画像を画像処理プログラムに基づいて
処理する画像処理装置とを備えたごみ焼却炉において、
前記画像処理装置は、あらかじめ定められた二値化の閾
値を用いて前記炉内画像を二値化する第１のステップ
と、前記二値化された画像の中で連続領域を抽出する第
２のステップと、抽出された連続領域の面積を計算する
第３のステップと、燃え切り点位置の検出のために、前
記連続領域の面積があらかじめ設定された閾値より大き
い連続領域だけを抽出する第４のステップと、抽出され
た結果の画像をごみの移動方向の軸に投影する第５のス
テップと、投影された画像に対してプロジェクションヒ
ストグラムを作成してプロジェクションの切れ目を判定
しその位置を燃え切り点位置として算出する第６のステ
ップとを含む処理を実行することを特徴とするごみ焼却
炉における燃え切り点位置の検出方式が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照して説明する。図１は本発明が
適用される水平ストーカ式ごみ焼却炉とその計装系の構
成を示す概略断面図である。焼却すべきごみ１１はホッ
パ１２に供給され、ホッパ１２の底部に設けられたフィ
ーダ１３の周期的なオン／オフ動作により、焼却炉の燃
焼室１４内に供給される。燃焼室１４内の底部には燃焼
室１４内に供給されたごみ１１を載置し、燃焼室１４の
出口１５、すなわち焼却灰の出口に向かってごみを移動
させるストーカ１６が設けられている。ストーカ１６
は、ここでは４つのゾーン１６−１〜１６−４に分割さ
れ、各ゾーン毎にストーカ１６の速度、すなわちごみの
移送速度を操作できる構成になっている。ゾーン１６−
１〜１６−４の下部域にはそれぞれ、ホッパ１７−１〜
１７−４が区画形成されている。
態について、図面を参照して説明する。図１は本発明が
適用される水平ストーカ式ごみ焼却炉とその計装系の構
成を示す概略断面図である。焼却すべきごみ１１はホッ
パ１２に供給され、ホッパ１２の底部に設けられたフィ
ーダ１３の周期的なオン／オフ動作により、焼却炉の燃
焼室１４内に供給される。燃焼室１４内の底部には燃焼
室１４内に供給されたごみ１１を載置し、燃焼室１４の
出口１５、すなわち焼却灰の出口に向かってごみを移動
させるストーカ１６が設けられている。ストーカ１６
は、ここでは４つのゾーン１６−１〜１６−４に分割さ
れ、各ゾーン毎にストーカ１６の速度、すなわちごみの
移送速度を操作できる構成になっている。ゾーン１６−
１〜１６−４の下部域にはそれぞれ、ホッパ１７−１〜
１７−４が区画形成されている。
【００１３】ストーカ１６の下側には押込み空気、すな
わち一次燃焼空気を供給するためのダクト１８が設けら
れている。このダクト１８は、各ホッパ１７−１〜１７
−４の下側における４つの開口部と接続している。４つ
の開口部にはそれぞれ、各ゾーン１６−１〜１６−４へ
の押込み空気の供給量を制御するためのダンパ１９−１
〜１９−４が設けられている。また、ホッパ１７−１〜
１７−４内にはそれぞれ、圧力計２０−１〜２０−４、
流量計２１−１〜２１−４が配置されている。ダクト１
８の入り口側には、流量計２２が配置されている。スト
ーカ１６の下部には、ゾーン毎に温度計２３−１〜２３
−４が配置されている。
わち一次燃焼空気を供給するためのダクト１８が設けら
れている。このダクト１８は、各ホッパ１７−１〜１７
−４の下側における４つの開口部と接続している。４つ
の開口部にはそれぞれ、各ゾーン１６−１〜１６−４へ
の押込み空気の供給量を制御するためのダンパ１９−１
〜１９−４が設けられている。また、ホッパ１７−１〜
１７−４内にはそれぞれ、圧力計２０−１〜２０−４、
流量計２１−１〜２１−４が配置されている。ダクト１
８の入り口側には、流量計２２が配置されている。スト
ーカ１６の下部には、ゾーン毎に温度計２３−１〜２３
−４が配置されている。
【００１４】他方、燃焼室１４内には圧力計２５が設け
られており、炉内圧力を測定する。燃焼室１４には、ま
た、二次燃焼空気供給口２６が設けられ、燃焼室１４内
に二次燃焼空気が送り込まれる。更に、燃焼室１４内の
出口１５付近の内壁には燃焼室１４内のごみの堆積状態
や燃焼状態を撮像するための炉内カメラ２７が設けられ
ている。燃焼室１４の天井部分には燃焼排ガスの排出口
２８が設けられている。排出口２８には酸素濃度計２９
が設けられている。二次燃焼空気供給口２６には流量計
３０が設置されている。
られており、炉内圧力を測定する。燃焼室１４には、ま
た、二次燃焼空気供給口２６が設けられ、燃焼室１４内
に二次燃焼空気が送り込まれる。更に、燃焼室１４内の
出口１５付近の内壁には燃焼室１４内のごみの堆積状態
や燃焼状態を撮像するための炉内カメラ２７が設けられ
ている。燃焼室１４の天井部分には燃焼排ガスの排出口
２８が設けられている。排出口２８には酸素濃度計２９
が設けられている。二次燃焼空気供給口２６には流量計
３０が設置されている。
【００１５】炉内カメラ２７から得られる画像は、画像
処理装置による燃え切り点位置や燃焼位置の検出のため
に利用される。また、燃焼室１４の出口側には、通常、
余熱利用のためのボイラが設置される。
処理装置による燃え切り点位置や燃焼位置の検出のため
に利用される。また、燃焼室１４の出口側には、通常、
余熱利用のためのボイラが設置される。
【００１６】図示しない自動燃焼制御装置は、上記の各
種計測器からの計測値や、燃え切り点位置、燃焼位置、
更にはボイラの発生蒸気量を受け、フィーダ１３の動作
周期及びオン／オフ、各ダンパ１９−１〜１９−４の開
度、二次燃焼空気量等を制御して、燃焼状態が最適にな
るような制御を行う。特に、ダンパ１９−１〜１９−４
については、各ゾーン１６−１〜１６−４への押込み空
気量の配分が最適となるように制御する。このような制
御は、本発明の要旨ではないので、ここでは詳しい説明
は省略する。
種計測器からの計測値や、燃え切り点位置、燃焼位置、
更にはボイラの発生蒸気量を受け、フィーダ１３の動作
周期及びオン／オフ、各ダンパ１９−１〜１９−４の開
度、二次燃焼空気量等を制御して、燃焼状態が最適にな
るような制御を行う。特に、ダンパ１９−１〜１９−４
については、各ゾーン１６−１〜１６−４への押込み空
気量の配分が最適となるように制御する。このような制
御は、本発明の要旨ではないので、ここでは詳しい説明
は省略する。
【００１７】次に、図２をも参照して、本形態の特徴で
ある燃焼位置、燃え切り点位置の検出方式について説明
する。本形態は、炉内画像を画像処理装置により処理し
て燃焼位置、燃え切り点位置を検出するという意味では
従来の技術で述べた方式と同じ構成をとるが、画像処理
アルゴリズムを以下のようにすることで従来方式の問題
点を解決している。
ある燃焼位置、燃え切り点位置の検出方式について説明
する。本形態は、炉内画像を画像処理装置により処理し
て燃焼位置、燃え切り点位置を検出するという意味では
従来の技術で述べた方式と同じ構成をとるが、画像処理
アルゴリズムを以下のようにすることで従来方式の問題
点を解決している。
【００１８】はじめに、テレビカメラ２７によりＩＭ１
で示す炉内画像が得られる。ステップＳ１では、炉内画
像に対し、各画素毎の輝度値を基に、あらかじめ定めら
れた二値化の閾値を用いて画像全体を二値化する。これ
は、例えば、炉内画像において閾値以上の明るさの画素
が黒、閾値未満の明るさの画素が白というように区別さ
れて表示されることを意味する。
で示す炉内画像が得られる。ステップＳ１では、炉内画
像に対し、各画素毎の輝度値を基に、あらかじめ定めら
れた二値化の閾値を用いて画像全体を二値化する。これ
は、例えば、炉内画像において閾値以上の明るさの画素
が黒、閾値未満の明るさの画素が白というように区別さ
れて表示されることを意味する。
【００１９】ステップＳ２では、二値化された画像の中
で連続する領域が抽出される。このような連続領域の抽
出には、一般に知られている画像処理アルゴリズムを用
いることができる。その結果、炉内画像ＩＭ１からは、
ＩＭ２で示す抽出画像が得られる。この抽出画像ＩＭ２
には、正常な燃焼領域ＡＲ１と燃え残り燃焼領域ＡＲ２
とが含まれている。ステップＳ３では、抽出画像ＩＭ２
から連続領域の面積、すなわち正常な燃焼領域ＡＲ１と
燃え残り燃焼領域ＡＲ２の面積が計算される。以後、画
像処理は、燃焼位置検出のためのステップＳ４〜Ｓ６
と、燃え切り点位置検出のためのステップＳ７〜Ｓ９と
に分れる。ステップＳ４〜Ｓ６とステップＳ７〜Ｓ９と
は並行して行われる。
で連続する領域が抽出される。このような連続領域の抽
出には、一般に知られている画像処理アルゴリズムを用
いることができる。その結果、炉内画像ＩＭ１からは、
ＩＭ２で示す抽出画像が得られる。この抽出画像ＩＭ２
には、正常な燃焼領域ＡＲ１と燃え残り燃焼領域ＡＲ２
とが含まれている。ステップＳ３では、抽出画像ＩＭ２
から連続領域の面積、すなわち正常な燃焼領域ＡＲ１と
燃え残り燃焼領域ＡＲ２の面積が計算される。以後、画
像処理は、燃焼位置検出のためのステップＳ４〜Ｓ６
と、燃え切り点位置検出のためのステップＳ７〜Ｓ９と
に分れる。ステップＳ４〜Ｓ６とステップＳ７〜Ｓ９と
は並行して行われる。
【００２０】ステップＳ４では、燃焼位置の検出のため
に、連続領域の面積があらかじめ設定された第１の閾値
より大きいものだけをフィルタリングする。この第１の
閾値はある程度以上大きな連続領域のみ抽出できるよう
に設定され、ここでは正常な燃焼領域ＡＲ１の二値化画
像ＩＭ３が抽出される。ステップＳ５では、抽出された
正常な燃焼領域ＡＲ１の二値化画像ＩＭ３をごみの移送
方向（縦軸方向）の軸に投影し、Ｈ１で示すようなプロ
ジェクションヒストグラムを作成する。このプロジェク
ションヒストグラムは、走査線毎に、黒の画素が何個あ
るかを計測し、その計測値を縦軸方向に関して投影して
表される。ステップＳ６では、投影したプロジェクショ
ンヒストグラムのプロジェクションの切れ目を判定し、
その切れ目の位置を燃焼位置として算出する。
に、連続領域の面積があらかじめ設定された第１の閾値
より大きいものだけをフィルタリングする。この第１の
閾値はある程度以上大きな連続領域のみ抽出できるよう
に設定され、ここでは正常な燃焼領域ＡＲ１の二値化画
像ＩＭ３が抽出される。ステップＳ５では、抽出された
正常な燃焼領域ＡＲ１の二値化画像ＩＭ３をごみの移送
方向（縦軸方向）の軸に投影し、Ｈ１で示すようなプロ
ジェクションヒストグラムを作成する。このプロジェク
ションヒストグラムは、走査線毎に、黒の画素が何個あ
るかを計測し、その計測値を縦軸方向に関して投影して
表される。ステップＳ６では、投影したプロジェクショ
ンヒストグラムのプロジェクションの切れ目を判定し、
その切れ目の位置を燃焼位置として算出する。
【００２１】一方、ステップＳ７では、燃え切り点位置
の検出のために、連続領域の面積があらかじめ設定され
た第２の閾値より大きいものだけをフィルタリングす
る。この第２の閾値は細かいノイズを除くために用いら
れ、第１の閾値よりも十分に小さくすることで、小さな
連続領域も抽出できるように設定される。その結果、こ
こでは正常な燃焼領域ＡＲ１の二値化画像と、燃え残り
燃焼領域ＡＲ２の二値化画像とを含む二値化画像ＩＭ４
が抽出される。ステップＳ７では、二値化画像ＩＭ４を
ごみの移送方向の軸に投影し、Ｈ２で示すようなプロジ
ェクションヒストグラムを作成する。ステップＳ９で
は、投影したプロジェクションヒストグラムのプロジェ
クションの切れ目を判定し、その切れ目の位置を燃え切
り点として算出する。
の検出のために、連続領域の面積があらかじめ設定され
た第２の閾値より大きいものだけをフィルタリングす
る。この第２の閾値は細かいノイズを除くために用いら
れ、第１の閾値よりも十分に小さくすることで、小さな
連続領域も抽出できるように設定される。その結果、こ
こでは正常な燃焼領域ＡＲ１の二値化画像と、燃え残り
燃焼領域ＡＲ２の二値化画像とを含む二値化画像ＩＭ４
が抽出される。ステップＳ７では、二値化画像ＩＭ４を
ごみの移送方向の軸に投影し、Ｈ２で示すようなプロジ
ェクションヒストグラムを作成する。ステップＳ９で
は、投影したプロジェクションヒストグラムのプロジェ
クションの切れ目を判定し、その切れ目の位置を燃え切
り点として算出する。
【００２２】従来の方式では誤判定の可能性のあった図
４や図５のような炉内画像であっても、燃焼の中心とな
る炎の面積と燃え残り燃焼の面積では実際上明らかに差
がある。そこで、上記のような画像処理アルゴリズムを
用いることで、面積の違いを区別するための第１、第２
の閾値をごみ焼却炉の試運転時に決定することができ、
これにより燃焼の中心となる炎と燃え残り燃焼の炎を区
別することが可能となる。なお、燃え切り点位置を検出
するためのフィルタリングに利用する第２の閾値は、画
像処理のノイズを無くすための目的で設定するもので比
較的小さな値を経験的に設定する。
４や図５のような炉内画像であっても、燃焼の中心とな
る炎の面積と燃え残り燃焼の面積では実際上明らかに差
がある。そこで、上記のような画像処理アルゴリズムを
用いることで、面積の違いを区別するための第１、第２
の閾値をごみ焼却炉の試運転時に決定することができ、
これにより燃焼の中心となる炎と燃え残り燃焼の炎を区
別することが可能となる。なお、燃え切り点位置を検出
するためのフィルタリングに利用する第２の閾値は、画
像処理のノイズを無くすための目的で設定するもので比
較的小さな値を経験的に設定する。
【００２３】以上の方式により、図４、図５のような炉
内画像であっても、燃焼位置は線Ａに、燃え切り点位置
は線Ｂにそれぞれ検出され、従来技術で問題となってい
た誤判定を無くすことができる。
内画像であっても、燃焼位置は線Ａに、燃え切り点位置
は線Ｂにそれぞれ検出され、従来技術で問題となってい
た誤判定を無くすことができる。
【００２４】なお、上記の実施形態は、水平ストーカ式
のごみ焼却炉の場合であるが、他の形状のストーカ式ご
み焼却炉にも適用することができる。
のごみ焼却炉の場合であるが、他の形状のストーカ式ご
み焼却炉にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明による燃焼位置、燃え切り点位置
の検出方式は、その検出の信頼性が向上する。これによ
り、この検出結果を用いた自動燃焼制御装置による制御
の更なる安定性の向上につながり、ごみ焼却炉の付設さ
れるボイラの発生蒸気流量を安定化させ、さらにはＣＯ
やダイオキシンなどをはじめとする有毒物質の生成を抑
制することがてきる。
の検出方式は、その検出の信頼性が向上する。これによ
り、この検出結果を用いた自動燃焼制御装置による制御
の更なる安定性の向上につながり、ごみ焼却炉の付設さ
れるボイラの発生蒸気流量を安定化させ、さらにはＣＯ
やダイオキシンなどをはじめとする有毒物質の生成を抑
制することがてきる。
【図１】本発明が適用されるごみ焼却炉の構造を説明す
るための断面図である。
るための断面図である。
【図２】本発明で適用される画像処理アルゴリズムによ
る画像処理の流れを説明するためのフローチャート図で
ある。
る画像処理の流れを説明するためのフローチャート図で
ある。
【図３】炉内画像の一例を示した図である。
【図４】燃え残り燃焼がある場合の炉内画像の一例を示
した図である。
した図である。
【図５】燃え残り燃焼がある場合の炉内画像の他の例を
示した図である。
示した図である。
１１ ごみ
１２ ホッパ
１３ フィーダ
１４ 燃焼室
１５ 出口
１６ ストーカ
１６−１〜１６−４ ゾーン
１７−１〜１７−４ ホッパ
１８ ダクト
１９−１〜１９−４ ダンパ
２０−１〜２０−４、２５ 圧力計
２１−１〜２１−４、２２、３０ 流量計
２６ 二次燃焼空気供給口
２７ 炉内カメラ
２８ 燃焼排ガス排出口
２９ 酸素濃度計
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−55125（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−9546（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−36612（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−115609（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−36612（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−137720（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23G 5/50
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼室底部に設けられ、燃焼すべきごみ
を載置して前記燃焼室内をごみの入り口側から出口方向
に移動させる複数のゾーンからなるストーカを備え、前
記燃焼室内を撮像するテレビカメラと、得られた炉内画
像を画像処理プログラムに基づいて処理する画像処理装
置とを備えたごみ焼却炉において、 前記画像処理装置は、 あらかじめ定められた二値化の閾値を用いて前記炉内画
像を二値化する第１のステップと、 前記二値化された画像の中で連続領域を抽出する第２の
ステップと、 抽出された連続領域の面積を計算する第３のステップ
と、 燃焼位置の検出のために、前記連続領域の面積があらか
じめ設定された第１の閾値より大きい連続領域だけを抽
出する第４のステップと、 抽出された結果の画像をごみの移動方向の軸に投影する
第５のステップと、 投影された画像に対してプロジェクションヒストグラム
を作成してプロジェクションの切れ目を判定しその位置
を燃焼位置として算出する第６のステップとを含む処理
を実行すると共に、 燃え切り点位置の検出のために、前記第３のステップに
続いて行われて、前記連続領域の面積が前記第１の閾値
よりは小さい第２の閾値より大きい連続領域だけを抽出
する第７のステップと、 抽出された結果の画像をごみの移動方向の軸に投影する
第８のステップと、 投影された画像に対してプロジェクションヒストグラム
を作成してプロジェクションの切れ目を判定しその位置
を燃え切り点位置として算出する第９のステップとを含
む処理を実行する ことを特徴とする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。 - 【請求項２】 燃焼室底部に設けられ、燃焼すべきごみ
を載置して前記燃焼室内をごみの入り口側から出口方向
に移動させる複数のゾーンからなるストーカを備え、煎
記燃焼室内を撮像するテレビカメラと、得られた炉内画
像を画像処理プログラムに基づいて処理する画像処理装
置とを備えたごみ焼却炉において、 前記画像処理装置は、 あらかじめ定められた二値化の閾値を用いて前記炉内画
像を二値化する第１のステップと、 前記二値化された画像の中で連続領域を抽出する第２の
ステップと、 抽出された連続領域の面積を計算する第３のステップ
と、 燃え切り点位置の検出のために、前記連続領域の面積が
あらかじめ設定された閾値より大きい連続領域だけを抽
出する第４のステップと、 抽出された結果の画像をごみの移動方向の軸に投影する
第５のステップと、 投影された画像に対してプロジェクションヒストグラム
を作成してプロジェクションの切れ目を判定しその位置
を燃え切り点位置として算出する第６のステップとを含
む処理を実行することを特徴とするごみ焼却炉における
燃え切り点位置の検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05485898A JP3467751B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05485898A JP3467751B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248126A JPH11248126A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3467751B2 true JP3467751B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=12982298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05485898A Expired - Fee Related JP3467751B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467751B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014234981A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 株式会社タクマ | 燃焼炉内の燃焼管理システムおよび燃焼炉の燃焼制御システム |
| JP5875720B1 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-03-02 | 株式会社タクマ | 廃棄物焼却炉ボイラ及びその制御方法 |
| JP5995379B2 (ja) * | 2015-02-10 | 2016-09-21 | 株式会社タクマ | 廃棄物焼却炉ボイラの制御方法 |
| CN112924033A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-08 | 广州康达环保技术有限公司 | 一种垃圾焚烧炉燃烧火焰状态监测方法 |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP05485898A patent/JP3467751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11248126A (ja) | 1999-09-14 |
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