JP5066137B2 - Gas concentration measuring apparatus and gas concentration measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、比色法によりガス濃度を測定するガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法に関する。   The present invention relates to a gas concentration measuring apparatus and a gas concentration measuring method for measuring a gas concentration by a colorimetric method.

現在、NOx、SPM、光化学オキシダントによる大気汚染が生じ、環境に対する響影が問題となってきている。光化学オキシダントの主成分であるオゾンガス(O)は、工場、事業所、自動車から排出されるNOxや炭化水素などの汚染物質が太陽光線の照射を受けて光化学反応を起こすと生成され、光化学スモッグの原因となる。また、コロナ放電手段を備えた各種機器、例えば、静電式複写機、レーザプリンタ、LEDファクシミリ等の装置においても、コロナ放電手段の動作中にオゾンガスやNOxガスが発生する。このようなオゾンガスは、強力な酸化能を有しているためそれ自身の毒性により空気中の濃度が一定以上(0.1ppm)になると、呼吸器系を刺激し、微量でも長時間吸入すると有害とされている。 At present, air pollution due to NOx, SPM, and photochemical oxidants occurs, and the impact on the environment has become a problem. Ozone gas (O 3 ), the main component of photochemical oxidants, is generated when pollutants such as NOx and hydrocarbons emitted from factories, offices, and automobiles are exposed to sunlight and cause a photochemical reaction. Cause. Also, in various devices equipped with corona discharge means, such as electrostatic copying machines, laser printers, LED facsimiles, etc., ozone gas and NOx gas are generated during the operation of the corona discharge means. Since such ozone gas has a strong oxidizing ability, if its concentration in the air exceeds a certain level (0.1 ppm) due to its own toxicity, it stimulates the respiratory system and is harmful if inhaled for a long time even in trace amounts. It is said that.

また、NOxの一つである二酸化窒素(NO)は肺から吸収されやすく、細胞内では強い酸化作用を示して細胞を傷害するので、粘膜の刺激、気管支炎、肺水腫などの原因となる。また、これらは、光化学スモッグや酸性雨などを引き起こす大気汚染原因物質でもある。 Also, nitrogen dioxide (NO 2 ), which is one of NOx, is easily absorbed from the lungs and shows a strong oxidative action in the cells to damage the cells, causing mucosal irritation, bronchitis, pulmonary edema, etc. . These are also air pollutants that cause photochemical smog and acid rain.

その他、家庭環境や職場環境に目を向けると、ホルムアルデヒドをはじめとするVOC(揮発性有機化合物)によるシックハウス症候群が問題となっている。   In addition, when paying attention to the home environment and the workplace environment, sick house syndrome due to VOC (volatile organic compounds) including formaldehyde is a problem.

このため、これら人体や環境問題へ有害なガスの濃度を調査・監視する必要がある。前述の有害ガスのうち、オゾンガスについては安価で小型軽量かつ個人や家庭レベルで使用することができるオゾン濃度測定器が各種開発されている(例えば、特許文献1〜4参照)。このような簡易なオゾン濃度測定器として非特許文献1に示すオゾン濃度検知紙が販売されている。このオゾン濃度検知紙はオゾンガスに曝露されると退色する検知紙とオゾンガスの濃度に対応した色見本を備えている。このオゾン濃度検知紙は、セルロース濾紙に、オゾンガスに反応すると退色する色素、保湿剤、酸、水等を加えて調整した検知溶液を含浸させて検知紙とし、風乾することにより作製されている。   For this reason, it is necessary to investigate and monitor the concentration of gases harmful to the human body and environmental problems. Among the aforementioned harmful gases, various ozone concentration measuring devices that are inexpensive, small and light, and can be used at an individual or household level have been developed for ozone gas (see, for example, Patent Documents 1 to 4). As such a simple ozone concentration measuring device, ozone concentration detection paper shown in Non-Patent Document 1 is sold. This ozone concentration detection paper is provided with a detection paper that fades when exposed to ozone gas and a color sample corresponding to the concentration of ozone gas. This ozone concentration detection paper is produced by impregnating a cellulose filter paper with a detection solution prepared by adding a dye, a moisturizing agent, an acid, water, or the like that fades when it reacts with ozone gas.

また、同じように検知素子の色が変化することを利用したセンサとして、NOセンサ(特許文献5参照)やホルムアルデヒドセンサ(非特許文献2参照)が開発されている。 Similarly, a NO 2 sensor (see Patent Literature 5) and a formaldehyde sensor (see Non-Patent Literature 2) have been developed as sensors that utilize the change in color of the sensing element.

上述の検知素子はいずれもその対象ガスと反応して可視領域の反射スペクトルが変化する。従来は人間の目による目視もしくはスペクトル変化が最大である一つの波長の反射率の変化を測定することにより対象ガスの濃度を算出していた。しかし、目視による濃度測定はおおまかな濃度しか測定できない。また、分光光度計や特定波長の反射率の変化を測る専用の装置を利用すると正確な測定が可能になる反面、高価であるために一般ユーザが購入して使用できるものではなかった。   Any of the above-described sensing elements reacts with the target gas to change the reflection spectrum in the visible region. Conventionally, the concentration of the target gas has been calculated by measuring the reflectance change of one wavelength where the spectral change is the largest by visual observation by the human eye. However, the concentration measurement by visual observation can measure only a rough concentration. Further, if a spectrophotometer or a dedicated device for measuring the change in reflectance at a specific wavelength is used, accurate measurement is possible, but it is expensive and cannot be purchased and used by general users.

このような状況で、デジタルカメラ等で検知素子の画像を撮影し、その色情報からガス濃度を算出する試みがなされている。   In such a situation, an attempt is made to take an image of the detection element with a digital camera or the like and calculate the gas concentration from the color information.

特開2004−144729号公報JP 2004-144729 A 国際公開第2006/016623号International Publication No. 2006/016623 特開平09−274032号公報JP 09-274032 A 特開2000−081426号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-081426 特開2001−116738号公報JP 2001-116738 A

”オゾン見えるシート”、NTTアドバンステクノロジ株式会社、[平成21年5月25日検索]、インターネット〈URL:http://shop.ntt-at.co.jp/ozone/000_product0/〉"Ozone visible sheet", NTT Advanced Technology Corporation, [Search May 25, 2009], Internet <URL: http://shop.ntt-at.co.jp/ozone/000_product0/> 丸尾容子、外5名、「β−ジトケン検知素子を用いた室内及び家具内のホルムアルデヒド測定」、環境化学、2008年、Vol. 18, No. 4, p.501-509Maruko Yoko, 5 others, "Measurement of formaldehyde in indoor and furniture using β-ditoken detector", Environmental Chemistry, 2008, Vol. 18, No. 4, p.501-509

しかしながら、デジタルカメラで撮影された画像はその撮影環境(光源の種類や照度)が一定でないためにRGB値などの色情報の絶対値でオゾン濃度を算出するのは誤差が大きいという問題がある。例えば、非特許文献1に記載のオゾン濃度検知紙には、そのオゾン濃度検知紙がオゾンに0ppb×hour、120ppb×hour、240ppb×hour、320ppb×hourに曝露された時と同じ色に調整されたカラーチャートが同封されている。オゾン濃度検知紙とカラーチャートが同一画像内におさまるように撮影したときに、オゾン濃度検知紙のRGB値が0ppb×hourと120ppb×hourのカラーチャートのちょうど中間を示したとしても、オゾン濃度検知紙のオゾン蓄積曝露量を60ppb×hourと算出すると誤差が大きくなってしまうという問題があった。撮影条件によっては最大40ppb×hour程度の誤差を生じていた。   However, since an image captured with a digital camera has a non-constant shooting environment (type of light source and illuminance), there is a problem that calculating the ozone concentration with absolute values of color information such as RGB values has a large error. For example, the ozone concentration detection paper described in Non-Patent Document 1 is adjusted to the same color as when the ozone concentration detection paper was exposed to ozone at 0 ppb × hour, 120 ppb × hour, 240 ppb × hour, 320 ppb × hour. The color chart is enclosed. Even when the ozone concentration detection paper and the color chart are photographed so as to fit within the same image, even if the RGB value of the ozone concentration detection paper shows exactly the middle of the color chart of 0 ppb × hour and 120 ppb × hour, the ozone concentration detection When the ozone accumulation exposure amount of paper is calculated as 60 ppb × hour, there is a problem that an error becomes large. Depending on the shooting conditions, an error of about 40 ppb × hour at the maximum occurred.

その原因は検知素子を撮影した電子画像データのRGB値と、分光光度計などで測定された検知素子の反射吸光度(−log(反射率))が線形でないためである。対象ガスとの反応で可視領域のスペクトルが変化する検知素子は、特定の波長の反射吸光度の変化からガス蓄積曝露量(ガス濃度×時間)を算出することができるが、電子画像データから得られるRGB情報は反射吸光度と線形な関係ではない。しかも、RGB値と反射吸光度の関係は、照明環境や撮影装置に大きく左右されてその都度変化するため、RGB値を反射吸光度に換算する換算式も作成できない。   This is because the RGB values of the electronic image data obtained by photographing the sensing element and the reflection absorbance (-log (reflectance)) of the sensing element measured with a spectrophotometer or the like are not linear. A sensing element whose spectrum in the visible region changes by reaction with the target gas can calculate the accumulated gas exposure (gas concentration x time) from the change in the reflected absorbance at a specific wavelength, but it can be obtained from electronic image data. RGB information is not linearly related to reflected absorbance. In addition, since the relationship between the RGB value and the reflected absorbance varies greatly each time depending on the illumination environment and the photographing apparatus, a conversion formula for converting the RGB value into the reflected absorbance cannot be created.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、比色式ガス検知素子を撮影した電子画像データを用いてより正確に対象ガス濃度を算出することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to calculate the target gas concentration more accurately using electronic image data obtained by photographing a colorimetric gas detection element.

第1の本発明に係るガス濃度測定装置は、ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも3つの既知の曝露量に対応した色を帯びた反射吸光度が既知の参照領域とを有するガス曝露量検知手段と、ガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付ける入力手段と、画像データから検知領域及び参照領域に対応する位置の色情報を抽出する抽出手段と、参照領域それぞれの色情報と当該参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように色情報を補正する補正手段と、検知領域の色情報を参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。   The gas concentration measuring apparatus according to the first aspect of the present invention includes a detection region whose color changes according to the amount of gas exposure, and a reference region whose reflection absorbance having a color corresponding to at least three known exposure amounts is known. A gas exposure amount detection means, an input means for receiving input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means, an extraction means for extracting color information of a position corresponding to the detection region and the reference region from the image data, and a reference A relative value obtained by comparing the color information of the detection area with the color information of the reference area and the correction means for correcting the color information so that the relationship between the color information of each area and the reflection absorbance corresponding to each of the reference areas is linear. And calculating means for calculating the amount of gas exposure by applying to a predetermined conversion formula.

第2の本発明に係るガス濃度測定装置は、ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも2つの既知の曝露量に対応した色を帯びた第1の参照領域と、少なくとも3つの反射吸光度が既知の第2の参照領域を有するガス曝露量検知手段と、ガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付ける入力手段と、画像データから検知領域及び第1、第2の参照領域に対応する位置の色情報を抽出する抽出手段と、第2の参照領域それぞれの色情報と当該第2の参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように色情報を補正する補正手段と、検知領域の色情報を第1の参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。   The gas concentration measurement apparatus according to the second aspect of the present invention includes a detection region whose color changes according to the exposure amount of the gas, a first reference region having a color corresponding to at least two known exposure amounts, and at least Gas exposure amount detection means having a second reference region with known reflection absorbances, input means for receiving input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means, detection regions and first and second from the image data The color information so that the relationship between the color information of the second reference area and the reflection absorbance corresponding to each of the second reference areas is linear. And a calculating means for calculating the gas exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the color information of the detection area with the color information of the first reference area to a predetermined conversion formula. Features.

上記ガス濃度測定装置において、補正手段は、ガンマ補正もしくはトーンカーブ補正により色情報を補正することを特徴とする。   In the gas concentration measuring apparatus, the correction means corrects the color information by gamma correction or tone curve correction.

第3の本発明に係るガス濃度測定方法は、ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも3つの既知の曝露量に対応した色を帯びた反射吸光度が既知の参照領域とを有するガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付けるステップと、画像データから検知領域及び参照領域に対応する位置の色情報を抽出するステップと、参照領域それぞれの色情報と当該参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように色情報を補正するステップと、検知領域の色情報を参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出するステップと、を有することを特徴とする。   A gas concentration measurement method according to a third aspect of the present invention includes a detection region whose color changes according to the amount of gas exposure, and a reference region whose reflection absorbance having a color corresponding to at least three known exposure amounts is known. Receiving an input of image data obtained by photographing a gas exposure amount detection means having a step of extracting color information of a position corresponding to the detection region and the reference region from the image data, color information of each reference region and the reference region By applying a relative value obtained by comparing the color information of the detection area with the color information of the reference area to the predetermined conversion formula by correcting the color information so that the relationship with the corresponding reflected absorbance is linear. And calculating the exposure amount.

第4の本発明に係るガス濃度測定方法は、ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも2つの既知の曝露量に対応した色を帯びた第1の参照領域と、少なくとも3つの反射吸光度が既知の第2の参照領域を有するガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付けるステップと、画像データから検知領域及び第1、第2の参照領域に対応する位置の色情報を抽出するステップと、第2の参照領域それぞれの色情報と当該第2の参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように色情報を補正するステップと、検知領域の色情報を第1の参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出するステップと、を有することを特徴とする。   A gas concentration measurement method according to a fourth aspect of the present invention includes a detection region whose color changes according to the amount of gas exposure, a first reference region colored with at least two known exposure amounts, and at least A step of receiving an input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means having a second reference region having three known reflection absorbances, and a position corresponding to the detection region and the first and second reference regions from the image data. Extracting the color information; correcting the color information so that the relationship between the color information of each of the second reference areas and the reflection absorbance corresponding to each of the second reference areas is linear; and And calculating a gas exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the color information with the color information of the first reference region to a predetermined conversion formula.

上記ガス濃度測定方法において、補正するステップは、ガンマ補正もしくはトーンカーブ補正により色情報を補正することを特徴とする。   In the gas concentration measuring method, the correcting step corrects the color information by gamma correction or tone curve correction.

本発明によれば、比色式ガス検知素子を撮影した電子画像データを用いてより正確に対象ガス濃度を算出することができる。   According to the present invention, the target gas concentration can be calculated more accurately using electronic image data obtained by photographing the colorimetric gas detection element.

第1の実施の形態におけるガス濃度測定システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the gas concentration measurement system in 1st Embodiment. 上記ガス濃度測定システムがオゾン蓄積曝露量を算出する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in which the said gas concentration measurement system calculates ozone accumulation exposure amount. 参照領域のRGB値の補正を説明する図である。It is a figure explaining correction | amendment of the RGB value of a reference area. 参照領域のRGB値の別の補正を説明する図である。It is a figure explaining another correction | amendment of the RGB value of a reference area. 図4の補正に用いるトーンカーブの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the tone curve used for the correction | amendment of FIG. 第2の実施の形態におけるガス濃度測定システムで使用する検知シートの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the detection sheet | seat used with the gas concentration measurement system in 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。ここでは、オゾン濃度の測定例について説明するが、他のガスにも同様に適用可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an example of measuring the ozone concentration will be described, but the present invention can be similarly applied to other gases.

[第1の実施の形態]
図1は、本実施の形態におけるガス濃度測定システムの構成を示すブロック図である。同図に示すガス濃度測定システムは、検知シート10、撮影装置20、およびガス濃度測定装置30を備える。検知シート10には、検知紙11、カラーチャート12が配置される。本ガス濃度測定システムは、撮影装置20により撮影した検知シート10の電子画像データをガス濃度測定装置30へ送信し、ガス濃度測定装置30が検知紙11の色変化をカラーチャート12と比較することでガス濃度を算出する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gas concentration measurement system in the present embodiment. The gas concentration measurement system shown in the figure includes a detection sheet 10, an imaging device 20, and a gas concentration measurement device 30. A detection sheet 11 and a color chart 12 are arranged on the detection sheet 10. The gas concentration measurement system transmits electronic image data of the detection sheet 10 photographed by the photographing device 20 to the gas concentration measurement device 30, and the gas concentration measurement device 30 compares the color change of the detection paper 11 with the color chart 12. To calculate the gas concentration.

検知紙11は、インジゴカルミンを多孔体に保持させたものであり、620nmの波長に吸収ピークがあるため未使用時には青色を示し、オゾンガス曝露により白色へと変化する。カラーチャート12は、少なくとも3色必要であり、色数が多いことが望ましい。図1に示すカラーチャート12は、検知紙11の異なるガス曝露量に応じた5色に対応する領域12A〜12Eを備え、各領域12A〜12Eの反射スペクトルは検知紙11の反射スペクトルと完全に同一とする。検知紙11とカラーチャート12は反射スペクトルができるだけ近いことが望ましい。これは、ある照明環境下において人間の目やデジタルカメラが同じ色(同じRGB値)と認識しても、反射スペクトルの吸収ピーク位置が異なる場合、パワースペクトルの異なる他の照明環境下では人間の目やデジタルカメラには同じ色と認識されないためである。反射スペクトルが同一であれば、どのようなパワースペクトルを持つ光源下でも検知紙11とカラーチャート12は同じ色と識別される。なお、検知紙11は、酸と保湿剤を有するものでもよい。   The detection paper 11 is a paper in which indigo carmine is held in a porous body. Since there is an absorption peak at a wavelength of 620 nm, the detection paper 11 shows a blue color when not used, and changes to white when exposed to ozone gas. The color chart 12 requires at least three colors and desirably has a large number of colors. The color chart 12 shown in FIG. 1 includes regions 12A to 12E corresponding to five colors corresponding to different gas exposure amounts of the detection paper 11, and the reflection spectrum of each region 12A to 12E is completely the same as the reflection spectrum of the detection paper 11. Identical. It is desirable that the detection paper 11 and the color chart 12 have a reflection spectrum as close as possible. This is because, even if the human eye or digital camera recognizes the same color (same RGB value) under a certain lighting environment, the absorption peak position of the reflection spectrum is different. This is because the eyes and digital camera do not recognize the same color. If the reflection spectra are the same, the detection paper 11 and the color chart 12 are identified as the same color under any light source having any power spectrum. The detection paper 11 may include an acid and a humectant.

撮影装置20としては、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなど電子的に画像を取り込むものが利用できる。   As the photographing device 20, a device that captures an image electronically such as a digital camera or a digital video camera can be used.

ガス濃度測定装置30は、入力部31、抽出部32、補正部33、および算出部34を備える。なお、ガス濃度測定装置30は、演算処理装置、記憶装置、メモリ等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムはガス濃度測定装置30が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部について説明する。   The gas concentration measurement device 30 includes an input unit 31, an extraction unit 32, a correction unit 33, and a calculation unit 34. The gas concentration measurement device 30 may be configured by a computer including an arithmetic processing device, a storage device, a memory, and the like, and the processing of each unit may be executed by a program. This program is stored in a storage device included in the gas concentration measuring device 30, and can be recorded on a recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a semiconductor memory, or provided through a network. Hereinafter, each part will be described.

入力部31は、撮影装置20が撮影した検知シート10の電子画像データの入力を受け付ける。   The input unit 31 receives input of electronic image data of the detection sheet 10 captured by the imaging device 20.

抽出部32は、入力した電子画像データにおいて、検知紙11が撮影されている検知領域、カラーチャート12の各領域12A〜12Eが撮影されている参照領域を特定し、各領域についてRGB値を取得する。   In the input electronic image data, the extraction unit 32 specifies a detection area where the detection paper 11 is captured and a reference area where each of the areas 12A to 12E of the color chart 12 is captured, and acquires RGB values for each area. To do.

補正部33は、得られた各領域のRGB値にガンマ補正もしくはトーンカーブ補正を行う。電子画像データから取得した各領域12A〜12EのRGB値と反射吸光度との関係が線形になるように補正を行う。各領域12A〜12Eにおける特定波長の反射吸光度はあらかじめ測定し、各領域12A〜12EのRGB値と対応付けて参照データとしてメモリに記憶してある。補正の詳細については後述する。   The correction unit 33 performs gamma correction or tone curve correction on the obtained RGB value of each region. Correction is performed so that the relationship between the RGB values of the regions 12A to 12E acquired from the electronic image data and the reflected absorbance is linear. The reflection absorbance at a specific wavelength in each of the regions 12A to 12E is measured in advance and stored in the memory as reference data in association with the RGB values of the regions 12A to 12E. Details of the correction will be described later.

算出部34は、補正された参照領域のRGB値と検知領域のRGB値とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめてオゾン蓄積曝露量を算出する。   The calculation unit 34 calculates the ozone accumulation exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the corrected RGB value of the reference region and the RGB value of the detection region to a predetermined conversion formula.

次に、ガス濃度測定システムがオゾン蓄積曝露量を算出する処理の流れについて図を用いて説明する。図2は、ガス濃度測定システムがオゾン蓄積曝露量を算出する処理の流れを示すフローチャートである。   Next, the flow of processing in which the gas concentration measurement system calculates the ozone accumulation exposure amount will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing in which the gas concentration measurement system calculates the ozone accumulation exposure amount.

まず、撮影装置20により検知シート10を撮影し、ガス濃度測定装置30が電子画像データを入力する(ステップS11)。撮影装置20は、検知紙11、カラーチャート12が写るように検知シート10を撮影する。   First, the detection sheet 10 is imaged by the imaging device 20, and the gas concentration measurement device 30 inputs electronic image data (step S11). The imaging device 20 images the detection sheet 10 so that the detection paper 11 and the color chart 12 are captured.

続いて、抽出部32は、検知紙11およびカラーチャート12の各領域12A〜12Eの電子画像データ上における位置を特定し、計6カ所の各領域についてRGB値を取得する(ステップS12)。RGB値がピクセル毎にあるため、各領域のRGB値は、その領域におけるピクセル毎のRGB値の平均値を算出して取得する。あるいは、領域毎にヒストグラムを作成して最頻値をRGB値として算出してもよい。最頻値を用いると、領域の一部に影や異物が写ったり、文字が印刷されていた場合でも算出されるRGB値への影響をなくすことができる。   Subsequently, the extraction unit 32 specifies the positions of the areas 12A to 12E of the detection paper 11 and the color chart 12 on the electronic image data, and acquires RGB values for each of the six areas in total (step S12). Since there is an RGB value for each pixel, the RGB value of each region is obtained by calculating the average value of the RGB values for each pixel in that region. Alternatively, the mode may be calculated as the RGB value by creating a histogram for each region. By using the mode value, it is possible to eliminate the influence on the calculated RGB value even when a shadow or a foreign object appears in a part of the area or a character is printed.

続いて、補正部33は、カラーチャート12の各領域12A〜12EのRGB値が反射吸光度と線形な関係になるように、ガンマ補正あるいはトーンカーブ補正を行う(ステップS13)。カラーチャート12の各領域12A〜12Eの反射吸光度はあらかじめ測定してあり既知の値である。検知紙11は、620nmの波長に吸収ピークがあるので、620nmにおけるカラーチャート12の各領域12A〜12Eの反射吸光度を測定しておく。各領域12A〜12Eの反射吸光度はそれぞれ、領域12Aが3.0、領域12Bが2.8、領域12Cが2.6、領域12Dが2.4、領域12Eが2.2であったとする。また、RGB値のうちRの値が最も大きく変化するため、Rの値を620nmにおけるカラーチャート12の各領域12A〜12Eの反射吸光度と比較する。Rの値を縦軸に、反射吸光度の値を横軸にとり、補正前の各領域12A〜12EのRの値を図示すると、図3の白丸で示すように、Rの値と反射吸光度の関係が線形ではない。そこで、Rの値と反射吸光度の関係が線形な関係となるように、ガンマ補正あるいはトーンカーブ補正を施す。図3に示す例では、中間階調のRの値を下げるようにガンマ値1以下の値でガンマ補正を行う。反対に、中間階調のRの値を上げるように補正したい場合は、ガンマ値1以上の値でガンマ補正を行う。例えば、少しずつガンマ値をずらしてガンマ補正を行い、RGB値と反射吸光度の回帰直線の相関係数が最も良いガンマ値で得られた結果を採用するとよい。   Subsequently, the correction unit 33 performs gamma correction or tone curve correction so that the RGB values of the respective regions 12A to 12E of the color chart 12 have a linear relationship with the reflected absorbance (step S13). The reflection absorbances of the regions 12A to 12E of the color chart 12 are measured in advance and are known values. Since the detection paper 11 has an absorption peak at a wavelength of 620 nm, the reflection absorbance of each region 12A to 12E of the color chart 12 at 620 nm is measured. Assume that the reflection absorbances of the regions 12A to 12E are 3.0 for the region 12A, 2.8 for the region 12B, 2.6 for the region 12C, 2.4 for the region 12D, and 2.2 for the region 12E. In addition, since the R value changes most greatly among the RGB values, the R value is compared with the reflected absorbance of each of the regions 12A to 12E of the color chart 12 at 620 nm. When the value of R is plotted on the vertical axis, the value of reflected absorbance is plotted on the horizontal axis, and the values of R in the respective regions 12A to 12E before correction are illustrated, the relationship between the value of R and the reflected absorbance as shown by the white circles in FIG. Is not linear. Therefore, gamma correction or tone curve correction is performed so that the relationship between the R value and the reflected absorbance is linear. In the example shown in FIG. 3, gamma correction is performed with a gamma value of 1 or less so as to lower the R value of the intermediate gradation. On the other hand, when it is desired to correct the halftone R value to increase, the gamma correction is performed with a gamma value of 1 or more. For example, the gamma correction may be performed by gradually shifting the gamma value, and the result obtained with the best gamma value for the correlation coefficient between the regression line of the RGB value and the reflected absorbance may be employed.

図4に別の補正例を示す。撮影装置20のコントラストが高く、もしくは低く設定されていた場合、補正前の各領域12A〜12EのRの値と反射吸光度との関係は、図4の白丸で示すように、S字もしくは逆S字となる。このような場合はガンマ補正では対応できないので、トーンカーブ補正により対応する。例えば、領域12AのRGB値に対応する点と領域12EのRGB値に対応する点を直線で結び、その直線とそれぞれの反射吸光度との交点から補正後のRGB値を求める。トーンカーブ補正を用いればトーンカーブの変曲点の位置が自由に変更できるため、より正確に補正できる。   FIG. 4 shows another correction example. When the contrast of the photographing apparatus 20 is set to be high or low, the relationship between the R value of each of the regions 12A to 12E before correction and the reflected absorbance is S-shaped or reverse S as shown by the white circle in FIG. It becomes a letter. Such a case cannot be dealt with by gamma correction, so it is dealt with by tone curve correction. For example, a point corresponding to the RGB value of the region 12A and a point corresponding to the RGB value of the region 12E are connected by a straight line, and the corrected RGB value is obtained from the intersection of the straight line and each reflection absorbance. If tone curve correction is used, the position of the inflection point of the tone curve can be freely changed, so that correction can be made more accurately.

図5にトーンカーブの例を示す。図5では、2点の変曲点が設定されているが、領域12A〜12Eの5点に対して補正前のRGB値を入力値に、補正後のRGB値を出力値として変曲点を設定してトーンカーブ補正を行うと、RGB値と反射吸光度の関係が線形となる。また、領域12A〜12Eの5点に対して補正前のRGB値を入力値として横軸に、補正後のRGB値を出力値として縦軸にプロットし、その5点に対して非線形最小二乗法でフィッティングカーブを算出し、そのカーブをトーンカーブとしてトーンカーブ補正を行ってもよい。   FIG. 5 shows an example of a tone curve. In FIG. 5, two inflection points are set, but the inflection points are set with respect to five points in the regions 12A to 12E with the RGB values before correction as input values and the corrected RGB values as output values. When tone curve correction is performed after setting, the relationship between RGB values and reflected absorbance is linear. In addition, the RGB values before correction are plotted on the horizontal axis as input values and the RGB values after correction are plotted on the vertical axis as output values for the five points in the regions 12A to 12E, and the nonlinear least square method is plotted for the five points. The fitting curve may be calculated by using the curve as a tone curve, and tone curve correction may be performed.

RGB値の補正後、算出部34は、補正後の領域12A〜12EのRGB値と検知紙11のRGB値とを比較した相対値を所定の換算式に代入してオゾン蓄積曝露量(濃度×時間)を算出する。(ステップS14)。検知紙11はオゾン蓄積曝露量と比例して反射吸光度が変化する性能を有しており、620nmの反射吸光度がオゾン蓄積曝露320ppb×hourにより2.84から2.20まで変化するため、次式(1)と表せ、反射吸光度の0.01の変化が5ppbに対応する。   After correcting the RGB values, the calculation unit 34 substitutes a relative value obtained by comparing the RGB values of the corrected regions 12A to 12E and the RGB values of the detection paper 11 into a predetermined conversion formula to store the accumulated ozone exposure (concentration × Time). (Step S14). The detection paper 11 has a performance in which the reflected absorbance changes in proportion to the ozone accumulation exposure amount, and the reflection absorbance at 620 nm changes from 2.84 to 2.20 by the ozone accumulation exposure 320 ppb × hour. Expressed as (1), a change in reflection absorbance of 0.01 corresponds to 5 ppb.

オゾン蓄積曝露量=320×{(2.84−反射吸光度)/(2.84−2.20)}…(1)
式(1)の反射吸光度は、図3,4の直線に検知紙11のRGB値を対応させることで求めることができる。本発明の方法では、電子画像データのRGB値を補正することにより、反射吸光度を±0.02以下の精度で推定でき、オゾン蓄積曝露量を5〜10ppb×hour以下の誤差で測定することができる。
Ozone accumulation exposure amount = 320 × {(2.84−reflection absorbance) / (2.84-2.20)} (1)
The reflection absorbance of the formula (1) can be obtained by associating the RGB values of the detection paper 11 with the straight lines in FIGS. In the method of the present invention, by correcting the RGB values of the electronic image data, the reflected absorbance can be estimated with an accuracy of ± 0.02 or less, and the ozone accumulation exposure can be measured with an error of 5 to 10 ppb × hour or less. it can.

また、検知紙11はオゾン蓄積曝露量と比例して反射吸光度が変化することが明らかであり、RGB値と反射吸光度の関係が線形になるように電子画像データを補正するので、RGB値を用いた次式(2)を用いてオゾン蓄積曝露量を求めることができる。   In addition, it is clear that the detection paper 11 changes the reflection absorbance in proportion to the ozone accumulation exposure amount, and the electronic image data is corrected so that the relationship between the RGB value and the reflection absorbance is linear. The ozone accumulation exposure amount can be obtained using the following equation (2).

オゾン蓄積曝露量=320×{(一番色の濃いカラーチャートのRGB値−検知紙のRGB値)/(一番色の濃いカラーチャートのRGB値−一番色の薄いカラーチャートのRGB値)}…(2)
このように、カラーチャート12のRGB値と反射吸光度の関係が線形になるように電子画像データを補正することにより、照明環境や撮影装置20がさまざまに変化する場合でも、それらに影響されることなく、より精度よくガス濃度を測定することができる。
Ozone accumulation exposure amount = 320 × {(RGB value of darkest color chart−RGB value of detection paper) / (RGB value of darkest color chart−RGB value of lightest color chart) } ... (2)
In this way, by correcting the electronic image data so that the relationship between the RGB values of the color chart 12 and the reflected absorbance is linear, even when the illumination environment and the photographing apparatus 20 are variously changed, they are affected. The gas concentration can be measured with higher accuracy.

以上説明したように、本実施の形態によれば、カラーチャート12の各領域12A〜12EのRGB値と反射吸光度の関係が線形となるようにガンマ補正あるいはトーンカーブ補正をすることにより、普及しているデジタルカメラ等を撮影装置20として用いた場合でも、照明条件や撮影装置の影響を除去もしくは軽減し、検知紙11のRGB値を反射吸光度に精度よく換算することができる。その結果、ガス曝露量と反射吸光度の関係が明らかになっている検知紙11により精度よくガス濃度測定が可能となる。従来は分光光度計や特定波長の反射率を測定する専用の装置が必要であったが、比色の検知素子のほかには一般に普及したデジタルカメラとパーソナルコンピュータの組み合わせで精度の良いガス濃度測定が可能となり導入コストが低減される。   As described above, according to the present embodiment, it becomes widespread by performing gamma correction or tone curve correction so that the relationship between the RGB value of each region 12A to 12E of the color chart 12 and the reflected absorbance is linear. Even when a digital camera or the like is used as the photographing apparatus 20, the RGB value of the detection paper 11 can be accurately converted into the reflected absorbance by removing or reducing the influence of the illumination conditions and the photographing apparatus. As a result, the gas concentration can be accurately measured by the detection paper 11 in which the relationship between the gas exposure amount and the reflection absorbance is clarified. Previously, a spectrophotometer and a dedicated device for measuring the reflectance at a specific wavelength were required, but in addition to a colorimetric detector, a highly accurate gas concentration measurement using a combination of a popular digital camera and personal computer Is possible and the introduction cost is reduced.

[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、ガス濃度測定システムの構成は第1の実施の実施の形態とほぼ同じであるので、第1の実施の形態と異なる部分について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. Since the configuration of the gas concentration measurement system is almost the same as that of the first embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described.

第1の実施の形態においては、検知紙11の異なるガス曝露量に応じた5色に対応する領域12A〜12Eを備え、反射スペクトルが完全に同一のカラーチャート12を利用したが、実際には、反射スペクトルが検知紙11と同一なカラーチャート12を多数用意することはコストが高いという問題がある。通常のインクは反射吸光度がどの波長でも一定な黒やグレーを除けば特定波長に吸収ピークを示す3〜5色程度のインクの組み合わせで色を作っているため、反射スペクトルを検知紙と同一もしくは近づけることは難しく、検知紙とカラーチャートが蛍光灯の下で同じ色になったとしても、太陽光の下では違った色に見えてしまうことになる。一部のインク会社では反射スペクトルを検知紙に近づけたカラーチャートを特注で作製可能であるが、コストが非常に高価になり、カラーチャートの色数を増やすことがコスト的に難しくなってしまう。   In the first embodiment, the color chart 12 having the regions 12A to 12E corresponding to five colors corresponding to different gas exposure amounts of the detection paper 11 and having the same reflection spectrum is used. In addition, it is expensive to prepare a number of color charts 12 having the same reflection spectrum as that of the detection paper 11. Ordinary inks are made with a combination of about 3 to 5 inks that show an absorption peak at a specific wavelength, except for black and gray, where the reflection absorbance is constant at any wavelength. It is difficult to get close, and even if the detection paper and the color chart are the same color under the fluorescent light, they will look different under sunlight. Some ink companies can make a custom color chart with a reflection spectrum close to that of the detection paper, but the cost becomes very expensive, and increasing the number of colors in the color chart becomes difficult in terms of cost.

そこで、第2の実施の形態では、図6に示すように、検知紙51の反射スペクトルに同一もしくは近い反射スペクトルを持つ2色の第1のカラーチャート52と、ガンマ補正もしくはトーンカーブ補正を行うために利用する少なくとも3色以上の第2のカラーチャート53とを備えた検知シート50を利用する。第1のカラーチャート52は、未使用の検知紙51と同じ色の領域52Aと対象ガスに十分に曝露させてそれ以上色変化しなくなった(飽和した)検知紙51と同じ色の領域52Bからなる。第2のカラーチャート53は、白から黒までの6色の領域53A〜53Fからなり、各領域53A〜53Fの反射吸光度が既知である。   Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 6, the first color chart 52 of two colors having a reflection spectrum that is the same as or close to the reflection spectrum of the detection paper 51, and gamma correction or tone curve correction are performed. For this purpose, a detection sheet 50 including at least a second color chart 53 of at least three colors is used. The first color chart 52 includes a region 52A having the same color as the unused detection paper 51 and a region 52B having the same color as the detection paper 51 that has been sufficiently exposed to the target gas and no longer changes in color (saturated). Become. The second color chart 53 includes six color regions 53A to 53F from white to black, and the reflection absorbances of the regions 53A to 53F are known.

第2の実施の形態では、第2のカラーチャート53を用いてガンマ補正もしくはトーンカーブ補正を行った後、検知紙51、第1のカラーチャート52のRGB値から反射吸光度を計算してガス濃度を算出する。以下、第2の実施の形態における電子画像データの補正とガス濃度の算出について説明する。   In the second embodiment, after performing gamma correction or tone curve correction using the second color chart 53, the reflection absorbance is calculated from the RGB values of the detection paper 51 and the first color chart 52, and the gas concentration is calculated. Is calculated. Hereinafter, correction of electronic image data and calculation of gas concentration in the second embodiment will be described.

まず、検知シート50を写した電子画像データを入力し、検知紙51、第1のカラーチャート52の各領域52A,52B、および第2のカラーチャート53の各領域53A〜53Fの計9カ所の領域についてRGB値を取得する。   First, electronic image data in which the detection sheet 50 is copied is input, and a total of nine areas, that is, the detection paper 51, the areas 52A and 52B of the first color chart 52, and the areas 53A to 53F of the second color chart 53 are input. Get RGB values for the region.

続いて、第2のカラーチャート53の各領域53A〜53Fを用いて電子画像データのガンマ補正もしくはトーンカーブ補正を行い、その後、検知紙51、第1のカラーチャート52の各領域52A,52BのRGB値を用いて検知紙51の反射吸光度を求め、式(1)に代入してオゾンガス蓄積曝露量を求める。あるいは、検知紙51、各領域52A,52BのRGB値を式(2)に代入する。   Subsequently, gamma correction or tone curve correction of the electronic image data is performed using the areas 53A to 53F of the second color chart 53, and then the areas 52A and 52B of the detection paper 51 and the first color chart 52 are corrected. The reflected absorbance of the detection paper 51 is obtained using the RGB values, and is substituted into Equation (1) to obtain the ozone gas accumulated exposure amount. Alternatively, the RGB values of the detection paper 51 and the areas 52A and 52B are substituted into the equation (2).

このように、ガンマ補正もしくはトーンカーブ補正を行うための第2のカラーチャート53を検知紙51の反射吸光度を求めるための第1のカラーチャート52とは別に設けることで、検知紙51と反射スペクトルが同じもしくは近い第1のカラーチャート52の色数を抑えることができ、高価な特注インクの作製コストを削減できる。   As described above, the second color chart 53 for performing gamma correction or tone curve correction is provided separately from the first color chart 52 for obtaining the reflection absorbance of the detection paper 51, so that the detection paper 51 and the reflection spectrum are provided. Therefore, the number of colors of the first color chart 52 that is the same or close to each other can be suppressed, and the production cost of expensive custom ink can be reduced.

[変形例]
第1および第2の実施の形態において、撮影装置20としてデジタルカメラや携帯電話付属カメラが好適に用いられる。また、インターバル撮影機能付きデジタルカメラやwebカメラを使用することで、無人で一定時間毎に検知シートの電子画像データを得ることが可能となる。撮影された電子画像データは、ネットワークを介してガス濃度測定装置30へ入力してもよい。ガス濃度測定装置30として市販のパーソナルコンピュータが好適に用いられる。
[Modification]
In the first and second embodiments, a digital camera or a camera attached to a mobile phone is preferably used as the photographing device 20. In addition, by using a digital camera with an interval shooting function or a web camera, it is possible to obtain electronic image data of a detection sheet unattended every fixed time. The captured electronic image data may be input to the gas concentration measurement device 30 via a network. A commercially available personal computer is preferably used as the gas concentration measuring device 30.

また、所定の間隔で複数回検知シートを撮影することで、前回のオゾンガス蓄積曝露量との差、経過時間を用いてその間の平均オゾン濃度が算出可能である。デジタルカメラ等を使用した場合、撮影日時などの情報が電子画像データ内に存在するため、これを参照することで前回からの経過時間を容易に知ることができる。   Further, by photographing the detection sheet a plurality of times at a predetermined interval, the average ozone concentration during that time can be calculated using the difference from the previous ozone gas accumulation exposure amount and the elapsed time. When a digital camera or the like is used, information such as the shooting date and time is present in the electronic image data, so that it is possible to easily know the elapsed time from the previous time by referring to the information.

また、化学反応を利用する検知紙11,51は、ガス検知感度や反射吸光度が温湿度条件の影響を受けて変化するため、事前に温湿度条件によるガス検知感度や反射吸光度の補正式を実験により作成しておき、温湿度を撮影と同時に測定することでガス濃度の測定精度を向上することができる。   In addition, since the detection papers 11 and 51 using the chemical reaction change the gas detection sensitivity and the reflected absorbance due to the influence of the temperature and humidity conditions, the correction equations for the gas detection sensitivity and the reflected absorbance according to the temperature and humidity conditions are tested in advance. The measurement accuracy of the gas concentration can be improved by measuring the temperature and humidity simultaneously with photographing.

なお、対象ガスをホルムアルデヒドとした場合、βジケトンを多孔体に保持させたものを比色式ガス検知素子として用いる。βジケトンとしてアセチルアセトンもしくは1−フェニル−1,3−ブタンジオンのうち少なくとも1つを用いる。   When the target gas is formaldehyde, a β-diketone held in a porous body is used as a colorimetric gas detection element. At least one of acetylacetone or 1-phenyl-1,3-butanedione is used as the β-diketone.

さらに、対象ガスを二酸化窒素とした場合、ジアゾカップリング試薬を多孔体に保持させたものを比色式ガス検知素子として用いる。   Further, when the target gas is nitrogen dioxide, a diazo coupling reagent held in a porous body is used as a colorimetric gas detection element.

なお、オゾン検知紙以外の場合、反射吸光度は対象ガス曝露による変化幅の最も大きい波長を使用し、RGB値も色変化における変化幅の最も大きい色の値を使用することが望ましい。   In the case of paper other than ozone detection paper, it is desirable to use the wavelength having the largest variation width due to exposure to the target gas for the reflected absorbance, and the RGB value to be the color value having the largest variation width in the color change.

10…検知シート
11…検知紙
12…カラーチャート
20…撮影装置
30…ガス濃度測定装置
31…入力部
32…抽出部
33…補正部
34…算出部
50…検知シート
51…検知紙
52…第1のカラーチャート
53…第2のカラーチャート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Detection sheet 11 ... Detection paper 12 ... Color chart 20 ... Imaging device 30 ... Gas concentration measuring device 31 ... Input part 32 ... Extraction part 33 ... Correction | amendment part 34 ... Calculation part 50 ... Detection sheet 51 ... Detection paper 52 ... 1st Color chart 53 ... Second color chart

Claims (6)

ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも3つの既知の曝露量に対応した色を帯びた反射吸光度が既知の参照領域とを有するガス曝露量検知手段と、
前記ガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付ける入力手段と、
前記画像データから前記検知領域及び前記参照領域に対応する位置の色情報を抽出する抽出手段と、
前記参照領域それぞれの色情報と当該参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように前記色情報を補正する補正手段と、
前記検知領域の色情報を前記参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出する算出手段と、
を有することを特徴とするガス濃度測定装置。
A gas exposure amount detection means having a detection region whose color changes according to the exposure amount of the gas, and a reference region having a known reflection absorbance with a color corresponding to at least three known exposure amounts;
Input means for receiving input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means;
Extraction means for extracting color information of positions corresponding to the detection area and the reference area from the image data;
Correction means for correcting the color information so that the relationship between the color information of each reference region and the reflection absorbance corresponding to each of the reference regions is linear;
A calculation means for calculating a gas exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the color information of the detection area with the color information of the reference area to a predetermined conversion formula;
A gas concentration measuring device comprising:
ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも2つの既知の曝露量に対応した色を帯びた第1の参照領域と、少なくとも3つの反射吸光度が既知の第2の参照領域を有するガス曝露量検知手段と、
前記ガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付ける入力手段と、
前記画像データから前記検知領域及び前記第1、第2の参照領域に対応する位置の色情報を抽出する抽出手段と、
前記第2の参照領域それぞれの色情報と当該第2の参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように前記色情報を補正する補正手段と、
前記検知領域の色情報を前記第1の参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出する算出手段と、
を有することを特徴とするガス濃度測定装置。
A detection region whose color changes in response to the amount of gas exposure, a first reference region colored with at least two known exposure amounts, and a second reference region with at least three known reflection absorbances. Gas exposure detection means having,
Input means for receiving input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means;
Extraction means for extracting color information at positions corresponding to the detection area and the first and second reference areas from the image data;
Correction means for correcting the color information so that the relationship between the color information of each of the second reference areas and the reflection absorbance corresponding to each of the second reference areas is linear;
Calculating means for calculating a gas exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the color information of the detection area with the color information of the first reference area to a predetermined conversion formula;
A gas concentration measuring device comprising:
前記補正手段は、ガンマ補正もしくはトーンカーブ補正により色情報を補正することを特徴とする請求項1又は2記載のガス濃度測定装置。   3. The gas concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the color information by gamma correction or tone curve correction. ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも3つの既知の曝露量に対応した色を帯びた反射吸光度が既知の参照領域とを有するガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付けるステップと、
前記画像データから前記検知領域及び前記参照領域に対応する位置の色情報を抽出するステップと、
前記参照領域それぞれの色情報と当該参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように前記色情報を補正するステップと、
前記検知領域の色情報を前記参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出するステップと、
を有することを特徴とするガス濃度測定方法。
Image data obtained by photographing a gas exposure amount detection means having a detection region whose color changes in accordance with the gas exposure amount and a reference region having a known reflection absorbance with a color corresponding to at least three known exposure amounts. Accepting input, and
Extracting color information of positions corresponding to the detection area and the reference area from the image data;
Correcting the color information so that the relationship between the color information of each of the reference regions and the reflection absorbance corresponding to each of the reference regions is linear;
Calculating a gas exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the color information of the detection region with the color information of the reference region to a predetermined conversion formula;
A gas concentration measuring method comprising:
ガスの曝露量に応じて色が変化する検知領域と、少なくとも2つの既知の曝露量に対応した色を帯びた第1の参照領域と、少なくとも3つの反射吸光度が既知の第2の参照領域を有するガス曝露量検知手段を撮影した画像データの入力を受け付けるステップと、
前記画像データから前記検知領域及び前記第1、第2の参照領域に対応する位置の色情報を抽出するステップと、
前記第2の参照領域それぞれの色情報と当該第2の参照領域それぞれに対応する反射吸光度との関係が線形となるように前記色情報を補正するステップと、
前記検知領域の色情報を前記第1の参照領域の色情報とを比較した相対値を所定の換算式に当てはめることでガス曝露量を算出するステップと、
を有することを特徴とするガス濃度測定方法。
A detection region whose color changes in response to the amount of gas exposure, a first reference region colored with at least two known exposure amounts, and a second reference region with at least three known reflection absorbances. Receiving an input of image data obtained by photographing the gas exposure amount detection means having;
Extracting color information of positions corresponding to the detection area and the first and second reference areas from the image data;
Correcting the color information so that the relationship between the color information of each of the second reference areas and the reflection absorbance corresponding to each of the second reference areas is linear;
Calculating a gas exposure amount by applying a relative value obtained by comparing the color information of the detection region with the color information of the first reference region to a predetermined conversion formula;
A gas concentration measuring method comprising:
前記補正するステップは、ガンマ補正もしくはトーンカーブ補正により色情報を補正することを特徴とする請求項4又は5記載のガス濃度測定方法。   6. The gas concentration measuring method according to claim 4, wherein the correcting step corrects the color information by gamma correction or tone curve correction.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012093277A (en) * 2010-10-28 2012-05-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Measuring apparatus and measuring method
JP2012150096A (en) * 2011-01-20 2012-08-09 Middleland Sensing Technology Inc Method and system for automatically determining test paper
CN102608107A (en) * 2011-01-20 2012-07-25 中研应用感测科技股份有限公司 Automatic test piece interpretation method and system
TW201239360A (en) * 2011-03-25 2012-10-01 Middleland Sensing Technology Inc An analyzing system and method for a test strip
KR101441953B1 (en) 2012-10-09 2014-09-24 주식회사 수젠텍 Method and System for Measurement of Analytes in Samples
US9778200B2 (en) 2012-12-18 2017-10-03 Ixensor Co., Ltd. Method and apparatus for analyte measurement
JP6322643B2 (en) * 2013-01-07 2018-05-09 アイセンサー・カンパニー・リミテッドIxensor Co., Ltd. Test paper and test paper reading method
CN104251859B (en) * 2013-06-28 2017-02-08 成都谱视科技有限公司 Gas detection analyzer based on intelligent terminal and testing method
KR101749734B1 (en) * 2015-07-09 2017-06-22 (주)옵토레인 Apparatus for sensing a harmful gas and method therefore
US11243195B2 (en) * 2017-04-20 2022-02-08 Volatile Analysis Corporation System and method for tracking of chemical and odor exposures
KR20200025042A (en) * 2018-08-29 2020-03-10 주식회사 핏펫 Computer program and terminal providing urine test using colorimetric table
JP7132041B2 (en) * 2018-09-03 2022-09-06 株式会社日立製作所 Color evaluation device and color evaluation method
CN109975224B (en) * 2019-04-17 2024-04-05 西南交通大学 Gas shooting detection system
KR102405787B1 (en) * 2019-12-13 2022-06-08 주식회사 그린에스시스템즈 Hazardous gas alerting method and system
JP7358271B2 (en) 2020-02-20 2023-10-10 株式会社日立製作所 Electric motor system and discharge detection method
JP7325589B2 (en) 2021-05-12 2023-08-14 三菱電機株式会社 Ozone sterilization system, air conditioner, ozone sterilization method and computer program
CN113933293A (en) * 2021-11-08 2022-01-14 中国联合网络通信集团有限公司 Concentration detection method and device
CN113933294B (en) * 2021-11-08 2023-07-18 中国联合网络通信集团有限公司 Concentration detection method and device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006107090A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Nikon Corp Data processor, file preparation program, monitoring program and data structure
JP2007255995A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Nec Corp Color discrimination device and gas specification device
JP2008185354A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Nec Corp Color discrimination device and method
JP2008185526A (en) * 2007-01-31 2008-08-14 Nec Corp Color discrimination device and method
JP5055241B2 (en) * 2008-10-09 2012-10-24 日本電信電話株式会社 Gas concentration measuring system and measuring method by electronic image colorimetry
JP2010276356A (en) * 2009-05-26 2010-12-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Instrument and method for measuring concentration of gas

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