JP4422002B2

JP4422002B2 - 煙検出装置、煙検出方法、及びプログラム

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Publication number: JP4422002B2
Application number: JP2004338996A
Authority: JP
Inventors: 章依田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-11-24
Also published as: JP2006146784A

Description

本発明は、煙検出装置、煙検出方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、煙の存在を検出する煙検出装置及び煙検出方法、及び当該煙検出装置用のプログラムに関する。

従来、煙感知器を用いて煙の発生を検出することにより、火災の発生を検知する火災検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような火災検知装置では、暗箱内に煙が流入すると、暗箱内に流入した煙によって投光素子が投光する光が乱反射し、乱反射した光を受光素子が受光して電流を出力する。これにより煙が感知され、火災の発生を検出する。
特開２０００−６７３３９号公報

しかしながら、近年の火災の原因は放火によるものが多く、このような場合には建物の外部から火災が発生する。上述のような煙感知器を用いた火災検地装置では、建物の内部に充満する煙を感知するので、建物の内部に発生した火災を検出することができるが、放火により建物の外部から発生した火災を早期に発見することができない。

そこで本発明は、上記の課題を解決することができる煙検出装置、煙検出方法、及びプログラムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

本発明の第１の形態によると、煙の存在を検出する煙検出装置であって、被写体を撮像する撮像部と、被写体と撮像部との間を通過する光を投光する光源と、光源が光を投光していないときに撮像部に被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、光源が光を投光しているときに撮像部に被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部と、第１撮像画像と第２撮像画像とを比較する画像比較部と、画像比較部による比較結果に基づいて、光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部とを備える。

煙検出部は、第１撮像画像内に存在していない被写体が第２撮像画像内に存在している場合に、当該被写体が煙であると判断してもよい。

画像比較部は、第１撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、第２撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較し、煙検出部は、第２撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、第１撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出してもよい。

煙検出部は、第１撮像画像内に存在していない被写体が第２撮像画像内に存在している場合であって、第２撮像画像における当該被写体のエッジ領域における所定周波数以上の高周波成分が予め定められた大きさより小さい場合に、当該被写体が煙であると判断してもよい。

第２撮像画像のうちで光が通過している領域である光通過領域を示す情報を保持する光領域保持部をさらに備え、画像比較部は、第１撮像画像における光通過領域の画像と第２撮像画像における光通過領域の画像とを比較してもよい。

光源は、建物の側面の近傍において建物の側面と略平行な方向にレーザ光を投光し、撮像制御部は、レーザ光及び建物の側面を被写体として撮像部に撮像させてもよい。

本発明の第２の形態によると、煙の存在を検出する煙検出方法であって、被写体と撮像部との間を通過する光を投光する段階と、光を投光していないときに撮像部に被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、光を投光しているときに撮像部に被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる段階と、第１撮像画像と第２撮像画像とを比較する段階と、第１撮像画像と第２撮像画像との比較結果に基づいて、投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する段階とを備える。

本発明の第３の形態によると、煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、煙検出装置を、被写体を撮像する撮像部、被写体と撮像部との間を通過する光を投光する光源、光源が光を投光していないときに撮像部に被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、光源が光を投光しているときに撮像部に被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部、第１撮像画像と第２撮像画像とを比較する画像比較部、画像比較部による比較結果に基づいて、光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部として機能させる。

本発明の第４の形態によると、煙の存在を検出する煙検出装置であって、被写体を撮像する撮像部と、被写体と撮像部との間を通過する光を投光する光源と、光源が光を投光しているときに撮像部に被写体を撮像させて撮像画像を取得させる撮像制御部と、撮像画像のうちで光が通過している領域である光通過領域を示す情報、及び撮像画像のうちで光が通過していない領域である光不通過領域を示す情報を予め保持している光領域保持部と、撮像画像における光通過領域の画像と光不通過領域の画像とを比較する画像比較部と、画像比較部による比較結果に基づいて、撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出する煙検出部とを備える。

画像比較部は、撮像画像の光通過領域の画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、撮像画像の光不通過領域の画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較し、煙検出部は、撮像画像の光不通過領域の画像の低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、撮像画像の光通過領域の画像の低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出してもよい。

本発明の第５の形態によると、煙の存在を検出する煙検出方法であって、被写体と撮像部との間を通過する光を投光する段階と、光を投光しているときに撮像部に被写体を撮像させて撮像画像をさせる段階と、撮像画像のうちで光が通過している領域、及び撮像画像のうちで光が通過していない領域を予め保持する段階と、撮像画像のうちで光が通過している領域の画像と撮像画像のうちで光が通過していない領域の画像とを比較する段階と、撮像画像のうちで光が通過している領域の画像と撮像画像のうちで光が通過していない領域の画像との比較結果に基づいて、光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する段階とを備える。

本発明の第６の形態によると、煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、煙検出装置を、被写体を撮像する撮像部、被写体と撮像部との間を通過する光を投光する光源、光源が光を投光しているときに撮像部に被写体を撮像させて撮像画像を取得させる撮像制御部、撮像画像のうちで光が通過している領域、及び撮像画像のうちで光が通過していない領域を予め保持している光領域保持部、撮像画像のうちで光が通過している領域の画像と撮像画像のうちで光が通過していない領域の画像とを比較する画像比較部、画像比較部による比較結果に基づいて、光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部として機能させる。

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。

本発明によれば、煙の存在を正確に検出して火災を早期に発見することができる。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一実施形態に係る煙検出装置１００の利用環境の一例を示す。煙検出装置１００は、光源１０２によって建物の側面の近傍において建物の側面と略平行な方向にレーザ光１０３を投光し、ダンパ１０４によって建物の側面の近傍を通過したレーザ光１０３を吸収する。また、煙検出装置１００は、例えば、建物を囲む塀等に設置された撮像部１０６によってレーザ光１０３を介して建物の壁面を撮像し、撮像画像を取得する。そして、煙検出装置１００は、レーザ光１０３を介して建物の壁面の撮像画像を比較又は解析して煙の発生を検出し、火災の発生の有無を判断する。煙検出装置１００が火災の発生を検出した場合には、インターネット等の通信回線を介して、建物の所有者に通知してもよいし、セキュリティ会社又は警察署に通報してもよい。煙検出装置１００によれば、煙に光を投光することによって煙の形状を可視化し、暗い場所や夜間であっても煙の存在を正確に検出して火災を早期に発見することができる。

なお、煙検出装置１００が備える構成要素のうち、光源１０２、ダンパ１０４、及び撮像部１０６のみが建物を囲む塀等に設置され、その他の構成要素は建物内のパーソナルコンピュータ等によって実現されてもよい。また、撮像部１０６は、建物への侵入者を監視する防犯システムの監視カメラと共用されてもよい。これにより、煙検出装置１００又は防犯システムのコストを低減させることができる。

図２は、本実施形態に係る煙検出装置１００の構成の一例を示す。煙検出装置１００は、光源１０２、ダンパ１０４、撮像部１０６、撮像制御部２００、撮像画像保持部２０２、移動体検出部２０４、周波数分布算出部２０５、画像比較部２０６、光領域保持部２０８、及び煙検出部２１０を備える。

なお、光源１０２、ダンパ１０４、及び撮像部１０６は、建物を外部から撮像又は建物の外部においてレーザ光１０３を投光するために、図１に示したように建物の外部に設けられる。一方、撮像制御部２００、撮像画像保持部２０２、移動体検出部２０４、周波数分布算出部２０５、画像比較部２０６、光領域保持部２０８、及び煙検出部２１０は、光源１０２、ダンパ１０４、又は撮像部１０６とともに建物の外部に設けられてもよいし、建物の内部等の光源１０２、ダンパ１０４、及び撮像部１０６とは異なる場所に設けられてもよい。

以下、煙検出装置１００が備える構成要素の動作を説明する。光源１０２は、被写体である建物と撮像部１０６との間を通過する光を投光する。光源１０２は、例えばレーザ光１０３を建物の側面の近傍において建物の側面と略平行な方向に、建物に照射されないように投光する。また、光源１０２は、法線ベクトルが略水平方向の面を形成するレーザ光１０３を投光することが好ましい。また、ダンパ１０４は、光源１０２が投光して建物と撮像部１０６との間を通過したレーザ光１０３を吸収し、レーザ光１０３が反射することを防ぐ。

撮像制御部２００は、撮像部１０６が撮像するタイミング、及び光源１０２が投光するタイミングを制御し、レーザ光１０３及び建物の側面を被写体として撮像部１０６に撮像させる。具体的には、撮像制御部２００は、光源１０２がレーザ光１０３を投光しているときに、光源１０２が投光したレーザ光１０３を介して撮像部１０６に被写体を連続して撮像させ、複数の撮像画像を取得させる。また、撮像制御部２００は、光源１０２がレーザ光１０３を投光していないときに撮像部１０６に被写体を撮像させて撮像画像を取得し、光源１０２がレーザ光１０３を投光しているときに撮像部１０６に被写体を撮像させて撮像画像を取得させる。撮像部１０６は、撮像制御部２００の制御に基づいて被写体を撮像し、被写体の撮像画像を取得する。そして、撮像画像保持部２０２は、撮像部１０６が取得した撮像画像を一次的に保持する。

図３は、本実施形態に係る光源１０２によるレーザ光１０３の投光領域の一例を示す。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、撮像部１０６から被写体の方向を見た場合の、撮像部１０６の撮像領域３００と、光源１０２が投光するレーザ光１０３との位置関係を示す。図３（ａ）に示すように、光源１０２は、被写体と撮像部１０６との間において、撮像部１０６の撮像領域３００の全体を一本のレーザ光１０３が通過するように投光してもよい。また、図３（ｂ）に示すように、光源１０２は、被写体と撮像部１０６との間において、撮像部１０６の撮像領域３００の複数本のレーザ光１０３が通過するように投光してもよい。

図４は、本実施形態に係る光源１０２によるレーザ光１０３の投光領域の一例を示す。図４は、上方から被写体の方向を見た場合の、被写体と、光源１０２が発光するレーザ光１０３との位置関係を示す。光源１０２は、被写体と撮像部１０６との間において、被写体との距離が異なる複数のレーザ光１０３を異なるタイミングで順次投光してもよい。として、この場合、撮像制御部２００は、光源１０２が複数のレーザ光１０３をそれぞれ投光しているときに撮像部１０６に撮像させて撮像画像を取得させる。このように、被写体との距離が異なる複数のレーザ光１０３を用いることによって、広い範囲において煙を検出することができる。また、煙が検出された撮像画像が複数のレーザ光１０３のうちのどのレーザ光１０３を投光しているときの撮像画像であるかに基づいて、火災の発生位置を検出することもできる。

図５は、本実施形態に係る撮像画像５００の一例を示す。複数の撮像画像５００は、図３（ａ）に示したように、光源１０２がレーザ光１０３を面状に投光している場合に撮像部１０６によって連続して撮像された画像である。以下、図２及び図５を参照して、煙検出装置１００の動作を説明する。

移動体検出部２０４は、光源１０２がレーザ光１０３を投光しているときに撮像部１０６が被写体を連続して撮像した複数の撮像画像５００において移動する移動体５０４を検出する。例えば、移動体検出部２０４は、いわゆるオプティカルフローにより移動体５０４を検出する。具体的には、移動体検出部２０４は、特定の撮像画像５００においてオブジェクトのエッジ等の特徴点を抽出する。そして、移動体検出部２０４は、特定の撮像画像５００と、特定の撮像画像５００に連続する前後の撮像画像５００とを繰り返し比較することによって特徴点の移動ベクトル５０２を算出する。そして、移動体検出部２０４は、予め定められた大きさより大きい移動ベクトル５０２をもつ複数の特徴点を含む領域を、移動体５０４として検出する。

煙検出部２１０は、移動体検出部２０４が検出した移動体５０４が上方に移動している場合に、移動体５０４が煙であると判断する。レーザ光１０３を投光することによって煙の断面形状を可視化することができるので、煙の移動方向を正確に検出することができる。したがって、霧と煙とを正確に判別することができ、火災を誤検出することなく発見することができる。また、複数の特徴点を移動ベクトル５０２と反対の方向に辿り、移動ベクトル５０２のルートを求めることによって、火災の発生位置を検出することもできる。

周波数分布算出部２０５は、撮像画像５００における、移動体検出部２０４が検出した移動体５０４のエッジ領域５０６の空間周波数分布を算出する。そして、煙検出部２１０は、周波数分布算出部２０５が算出した空間周波数分布に基づいて、移動体検出部２０４が検出した移動体５０４が煙であるか否かを判断する。具体的には、煙検出部２１０は、撮像画像５００内の移動体５０４のエッジ領域５０６における所定周波数以上の高周波成分が予め定められた大きさより小さい場合に、移動体５０４が煙であると判断する。本実施形態におけるエッジ領域５０６とは、例えば、移動体検出部２０４が検出した移動体５０４の輪郭から内側方向への所定の画素数の領域と、移動体検出部２０４が検出した移動体５０４の輪郭から外側方向への所定の画素数の領域とからなる領域である。

例えば、風に吹かれて上方に運ばれるビニール袋等の物体が撮像領域内に入り込んだ場合、移動体検出部２０４が検出した移動体であるビニール袋は、レーザ光１０３が投光されることによって鮮明に可視化されて撮像画像５００に写り込む。そのため、撮像画像５００に写り込んだビニール袋のエッジ領域５０６の空間周波数分布は、撮像画像５００に写り込んだ煙のエッジ領域５０６の空間周波数分布と比較すると、高周波成分が大きくなる。したがって、他の移動体と煙とを正確に判別することができ、火災を誤検出することなく発見することができる。

図６は、本実施形態に係る撮像画像６００及び６０２の一例を示す。撮像画像６００は、光源１０２がレーザ光１０３を投光していない場合に撮像部１０６によって撮像された画像である。また、撮像画像６０２は、図３（ａ）に示したように、光源１０２がレーザ光１０３を面状に投光している場合に撮像部１０６によって撮像された画像である。以下、図２及び図６を参照して、煙検出装置１００の動作を説明する。

画像比較部２０６は、光源１０２がレーザ光１０３を投光していないときに撮像部１０６が撮像した撮像画像６００と、光源１０２がレーザ光１０３を投光しているとき撮像部１０６が撮像した撮像画像６０２とを比較する。そして、煙検出部２１０は、画像比較部２０６による比較結果に基づいて、光源１０２が投光したレーザ光１０３が通過する領域に煙が存在することを検出する。例えば、煙検出部２１０は、撮像画像６００内に存在していない被写体が撮像画像６０２内に存在している場合に、当該被写体が煙であると判断する。

また、煙検出部２１０は、撮像画像６００内に存在していない被写体が撮像画像６０２内に存在している場合であって、撮像画像６０２における当該被写体のエッジ領域における所定周波数以上の高周波成分が予め定められた大きさより小さい場合に、当該被写体が煙であると判断してもよい。例えば、撮像画像６００が撮像されてから撮像画像６０２が撮像されるまでの間に、ビニール袋等の物体が撮像領域内に入り込んだ場合、レーザ光１０３が投光されることによってビニール袋が鮮明に可視化されて撮像画像６０２に写り込む。撮像画像６０２に写り込んだビニール袋のエッジ領域の空間周波数分布は、撮像画像６０２に写り込んだ煙のエッジ領域の空間周波数分布と比較すると、高周波成分が大きくなる。したがって、他の物体と煙とを正確に判別することができ、火災を誤検出することなく発見することができる。

また、画像比較部２０６は、撮像画像６００における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、撮像画像６０２における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較してもよい。この場合、煙検出部２１０は、撮像画像６０２における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、撮像画像６００における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、撮像部１０６の撮像領域内に煙が存在することを検出する。

即ち、レーザ光１０３を投光することによって煙の形状が可視化されるので、撮像部１０６の撮像領域内に煙が発生している場合、撮像画像６００には煙が鮮明に写り込まずに建物の側面が鮮明に写し出され、撮像画像６０２には煙が鮮明に写り込み建物の側面が鮮明に写し出されない。つまり、撮像画像６００における建物の側面の画像は煙によってぼかされず、撮像画像６０２における建物の側面の画像は煙によってほかされる。したがって、撮像画像６００における低周波成分と高周波成分との比率と、撮像画像６０２における低周波成分と高周波成分との比率とに基づいて、煙の存在を正確に検出することができる。

図７は、本実施形態に係る撮像画像７００及び７０２の一例を示す。撮像画像７００は、光源１０２がレーザ光１０３を投光していない場合に撮像部１０６によって撮像された画像である。また、撮像画像７０２は、図３（ｂ）に示したように、光源１０２が複数のレーザ光１０３を帯状に投光している場合に撮像部１０６によって撮像された画像である。以下、図２及び図７を参照して、煙検出装置１００の動作を説明する。

光領域保持部２０８は、撮像画像７０２のうちで光が通過している領域である光通過領域７０４を示す情報を予め保持している。そして、画像比較部２０６は、光源１０２がレーザ光１０３を投光していないときに撮像部１０６が撮像した撮像画像７００における光通過領域７０４の画像と、光源１０２がレーザ光１０３を投光しているとき撮像部１０６が撮像した撮像画像７０２における光通過領域７０４の画像とを比較してもよい。そして、この場合、煙検出部２１０は、図６を用いて説明したように、画像比較部２０６による比較結果に基づいて、光源１０２が投光したレーザ光１０３が通過する領域に煙が存在することを検出する。このように、予め光通過領域７０４を保持しておき、撮像画像７００及び撮像画像７０２のうちの光通過領域７０４の画像のみを抽出して解析及び比較することによって、撮像画像７０２から煙を検出する処理を高速化することができるので、迅速に火災を発見することができる。

図８は、本実施形態に係る撮像画像８００の一例を示す。撮像画像８００は、図３（ｂ）に示したように、光源１０２が複数のレーザ光１０３を帯状に投光している場合に撮像部１０６によって撮像された画像である。以下、図２及び図８を参照して、煙検出装置１００の動作を説明する。

光領域保持部２０８は、撮像画像８００のうちで光が通過している領域である光通過領域８０４を示す情報、及び撮像画像８００のうちで光が通過していない領域である光不通過領域８０６を示す情報を予め保持している。そして、画像比較部２０６は、光源１０２がレーザ光１０３を投光しているときに撮像部１０６が撮像した撮像画像８００における、光通過領域８０４の画像と光不通過領域８０６の画像とを比較する。具体的には、画像比較部２０６は、撮像画像８００の光通過領域８０４の画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、撮像画像８００の光不通過領域８０６の画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較する。

そして、煙検出部２１０は、画像比較部２０６による比較結果に基づいて、撮像部１０６の撮像領域内に煙が存在することを検出する。具体的には、煙検出部２１０は、撮像画像８００の光不通過領域８０６の画像の低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、撮像画像８００の光通過領域８０４の画像の低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、撮像部１０６の撮像領域内に煙が存在することを検出する。

即ち、複数のレーザ光１０３を投光することによって光通過領域８０４に存在する煙の形状が可視化されるので、撮像部１０６の撮像領域内に煙が発生している場合、光不通過領域８０６の画像には煙が鮮明に写り込まずに建物の側面が鮮明に写し出され、光通過領域８０４の画像には煙が鮮明に写り込み建物の側面が鮮明に写し出されない。つまり、光不通過領域８０６の画像における建物の側面の画像は煙によってぼかされず、光通過領域８０４の画像における建物の側面の画像は煙によってほかされる。したがって、光不通過領域８０６の画像における低周波成分と高周波成分との比率と、光通過領域８０４の画像における低周波成分と高周波成分との比率とに基づいて、煙の存在を正確に検出することができる。

図９は、本実施形態に係るコンピュータ１５００のハードウェア構成の一例を示す。コンピュータ１５００は、ホスト・コントローラ１５８２により相互に接続されるＣＰＵ１５０５、ＲＡＭ１５２０、グラフィック・コントローラ１５７５、及び表示装置１５８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１５８４によりホスト・コントローラ１５８２に接続される通信インターフェイス１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を有する入出力部と、入出力コントローラ１５８４に接続されるＲＯＭ１５１０、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、及び入出力チップ１５７０を有するレガシー入出力部とを備える。

ホスト・コントローラ１５８２は、ＲＡＭ１５２０と、高い転送レートでＲＡＭ１５２０をアクセスするＣＰＵ１５０５及びグラフィック・コントローラ１５７５とを接続する。ＣＰＵ１５０５は、ＲＯＭ１５１０及びＲＡＭ１５２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等がＲＡＭ１５２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置１５８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ１５８４は、ホスト・コントローラ１５８２と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ１５４０、通信インターフェイス１５３０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を接続する。ハードディスクドライブ１５４０は、コンピュータ１５００内のＣＰＵ１５０５が使用するプログラム及びデータを格納する。通信インターフェイス１５３０は、ネットワークを介して煙検出装置１００と通信し、煙検出装置１００にプログラム及びデータを提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０は、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０及び通信インターフェイス１５３０に提供する。

また、入出力コントローラ１５８４には、ＲＯＭ１５１０と、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、及び入出力チップ１５７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ１５１０は、コンピュータ１５００が起動時に実行するブート・プログラムや、コンピュータ１５００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ１５５０は、フレキシブルディスク１５９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０及び通信インターフェイス１５３０に提供する。入出力チップ１５７０は、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０や、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。

ＲＡＭ１５２０を介して通信インターフェイス１５３０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１５２０を介して通信インターフェイス１５３０に提供され、ネットワークを介して煙検出装置１００に送信される。煙検出装置１００に送信されたプログラムは、煙検出装置１００においてインストールされて実行される。

煙検出装置１００にインストールされて実行されるプログラムは、煙検出装置１００を、光源１０２、ダンパ１０４、撮像部１０６、撮像制御部２００、撮像画像保持部２０２、移動体検出部２０４、周波数分布算出部２０５、画像比較部２０６、光領域保持部２０８、及び煙検出部２１０として機能させる。

以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５の他に、ＤＶＤやＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１５００に提供してもよい。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

煙検出装置１００の利用環境の一例を示す図である。煙検出装置１００の構成の一例を示す図である。光源１０２によるレーザ光１０３の投光領域の一例を示す図である。光源１０２によるレーザ光１０３の投光領域の一例を示す図である。撮像画像５００の一例を示す図である。撮像画像６００及び６０２の一例を示す図である。撮像画像７００及び７０２の一例を示す図である。撮像画像８００一例を示す図である。コンピュータ１５００のハードウェア構成の一例を示す図である。

符号の説明

１００煙検出装置
１０２光源
１０３レーザ光
１０４ダンパ
１０６撮像部
２００撮像制御部
２０２撮像画像保持部
２０４移動体検出部
２０６画像比較部
２０８光領域保持部
２１０煙検出部
３００撮像領域
５００撮像画像
５０２移動ベクトル
５０４移動体
５０６エッジ領域
６００撮像画像
６０２撮像画像
７００撮像画像
７０２撮像画像
７０４光通過領域
８００撮像画像
８０４光通過領域
８０６光不通過領域

Claims

煙の存在を検出する煙検出装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源と、
前記光源が光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部と
を備え、
前記画像比較部は、前記第１撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、前記第２撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較し、
前記煙検出部は、前記第２撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、前記第１撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、前記撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出する煙検出装置。
煙の存在を検出する煙検出装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源と、
前記光源が光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部と
を備え、
前記煙検出部は、前記第１撮像画像内に存在していない被写体が前記第２撮像画像内に存在している場合であって、前記第２撮像画像における当該被写体のエッジ領域における所定周波数以上の高周波成分が予め定められた大きさより小さい場合に、当該被写体が煙であると判断する煙検出装置。
煙の存在を検出する煙検出装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源と、
前記光源が光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部と
を備え、
前記光源は、建物の側面の近傍において建物の側面と略平行な方向にレーザ光を投光し、
前記撮像制御部は、前記レーザ光及び前記建物の側面を前記被写体として前記撮像部に撮像させる煙検出装置。
煙の存在を検出する煙検出方法であって、
被写体と撮像部との間を通過する光を投光する段階と、
光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる段階と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する段階と、
比較結果に基づいて、投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する段階と
を備え、
前記比較する段階は、前記第１撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、前記第２撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較する段階を有し、
前記検出する段階は、前記第２撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、前記第１撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、前記撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出する段階を有する煙検出方法。
煙の存在を検出する煙検出方法であって、
被写体と撮像部との間を通過する光を投光する段階と、
光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる段階と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する段階と、
比較結果に基づいて、投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する段階と
を備え、
前記検出する段階は、前記第１撮像画像内に存在していない被写体が前記第２撮像画像内に存在している場合であって、前記第２撮像画像における当該被写体のエッジ領域における所定周波数以上の高周波成分が予め定められた大きさより小さい場合に、当該被写体が煙であると判断する段階を有する煙検出方法。
煙の存在を検出する煙検出方法であって、
被写体と撮像部との間を通過する光を投光する段階と、
光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる段階と、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する段階と、
比較結果に基づいて、投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する段階と
を備え、
前記投光する段階は、建物の側面の近傍において建物の側面と略平行な方向にレーザ光を投光する段階を有し、
前記取得させる段階は、前記レーザ光及び前記建物の側面を前記被写体として前記撮像部に撮像させる段階を有する煙検出方法。
煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、
前記煙検出装置を、
被写体を撮像する撮像部、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源、
前記光源が光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する画像比較部、および
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部
として機能させ、
前記画像比較部は、前記第１撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、前記第２撮像画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較し、
前記煙検出部は、前記第２撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、前記第１撮像画像における低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、前記撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出するプログラム。
煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、
前記煙検出装置を、
被写体を撮像する撮像部、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源、
前記光源が光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する画像比較部、および
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部
として機能させ、
前記煙検出部は、前記第１撮像画像内に存在していない被写体が前記第２撮像画像内に存在している場合であって、前記第２撮像画像における当該被写体のエッジ領域における所定周波数以上の高周波成分が予め定められた大きさより小さい場合に、当該被写体が煙であると判断するプログラム。
煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、
前記煙検出装置を、
被写体を撮像する撮像部、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源、
前記光源が光を投光していないときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第１撮像画像を取得させ、前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて第２撮像画像を取得させる撮像制御部、
前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とを比較する画像比較部、および
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部
として機能させ、
前記光源は、建物の側面の近傍において建物の側面と略平行な方向にレーザ光を投光し、
前記撮像制御部は、前記レーザ光及び前記建物の側面を前記被写体として前記撮像部に撮像させるプログラム。
煙の存在を検出する煙検出装置であって、
被写体を撮像する撮像部と、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源と、
前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて撮像画像を取得させる撮像制御部と、
前記撮像画像のうちで光が通過している領域である光通過領域を示す情報、及び前記撮像画像のうちで光が通過していない領域である光不通過領域を示す情報を予め保持している光領域保持部と、
前記撮像画像における前記光通過領域の画像と前記光不通過領域の画像とを比較する画像比較部と、
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出する煙検出部と
を備える煙検出装置。
前記画像比較部は、前記撮像画像の前記光通過領域の画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波成分の大きさと、前記撮像画像の前記光不通過領域の画像における第１周波数以下の低周波成分の大きさに対する第２周波数以上の高周波数成分の大きさとを比較し、
前記煙検出部は、前記撮像画像の前記光不通過領域の画像の低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさが、前記撮像画像の前記光通過領域の画像の低周波成分の大きさに対する高周波成分の大きさよりも所定値以上小さい場合に、前記撮像部の撮像領域内に煙が存在することを検出する
請求項１０に記載の煙検出装置。
煙の存在を検出する煙検出方法であって、
被写体と撮像部との間を通過する光を投光する段階と、
光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて撮像画像をさせる段階と、
前記撮像画像のうちで光が通過している領域、及び前記撮像画像のうちで光が通過していない領域を予め保持する段階と、
前記撮像画像のうちで光が通過している領域の画像と前記撮像画像のうちで光が通過していない領域の画像とを比較する段階と、
前記撮像画像のうちで光が通過している領域の画像と前記撮像画像のうちで光が通過していない領域の画像との比較結果に基づいて、投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する段階と
を備える煙検出方法。
煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、
前記煙検出装置を、
被写体を撮像する撮像部、
前記被写体と前記撮像部との間を通過する光を投光する光源、
前記光源が光を投光しているときに前記撮像部に前記被写体を撮像させて撮像画像を取得させる撮像制御部、
前記撮像画像のうちで光が通過している領域、及び前記撮像画像のうちで光が通過していない領域を予め保持している光領域保持部、
前記撮像画像のうちで光が通過している領域の画像と前記撮像画像のうちで光が通過していない領域の画像とを比較する画像比較部、
前記画像比較部による比較結果に基づいて、前記光源が投光した光が通過する領域に煙が存在することを検出する煙検出部
として機能させるプログラム。