JP5406663B2 - Fire source exploration system - Google Patents
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Description
本発明は、赤外線カメラにより撮像された画像に基づいて、速やかに火災発生地点である火源を特定する火源探査システムに関し、特に、赤外線カメラに欠落素子(欠落画素)が含まれている場合に、失報を防止する火源探査システムに関する。 The present invention relates to a fire source exploration system that quickly identifies a fire source that is a fire occurrence point based on an image captured by an infrared camera, and in particular, when an infrared camera includes a missing element (missing pixel). In particular, it relates to a fire source exploration system that prevents misreporting.
赤外線カメラを用いた火源探査では、火災発生地点を温度に基づいて検出している。具体的には、一定の監視領域を2次元的に走査し、赤外線カメラから得られた温度に応じた検出信号の中で、あらかじめ設定したアラームレベル(閾値)を超えた信号が得られた領域を火源として検出している(例えば、特許文献1参照)。 In fire source exploration using an infrared camera, the location of a fire is detected based on temperature. Specifically, an area where a signal exceeding a preset alarm level (threshold) is obtained from a detection signal corresponding to a temperature obtained from an infrared camera by two-dimensionally scanning a certain monitoring area. Is detected as a fire source (see, for example, Patent Document 1).
そして、赤外線カメラを旋回させる必要がある場合には、赤外線カメラの視野角よりも狭い角度ごとに赤外線カメラを停止させて画像を取り込み、撮像領域をオーバーラップさせることで、監視領域における火災発生の有無を漏れなく検査している。一例としては、赤外線カメラの視野角を29°とした場合に、その視野角よりも狭い26°ごとに赤外線カメラを停止させて画像を取り込むことが考えられる。 And when it is necessary to turn the infrared camera, the infrared camera is stopped at every angle narrower than the viewing angle of the infrared camera, the image is taken in, and the imaging area is overlapped, so that the fire in the surveillance area is overlapped. Existence is checked without omission. As an example, when the viewing angle of the infrared camera is 29 °, it is conceivable that the infrared camera is stopped every 26 ° that is narrower than the viewing angle to capture an image.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
火源探査システムに用いられる赤外線カメラは、赤外光を検出するための複数の素子により構成されている。しかしながら、実際の製品では、必ずしも複数の素子の全てが正常であるとは限らず、欠落素子(欠落画素)が含まれている場合がある。このような欠落素子がある赤外線カメラにおいては、一般的に、隣の素子による検出結果を出力するように補償されている。
However, the prior art has the following problems.
An infrared camera used in a fire source exploration system includes a plurality of elements for detecting infrared light. However, in an actual product, not all of the plurality of elements are necessarily normal, and a missing element (missing pixel) may be included. In an infrared camera having such a missing element, it is generally compensated to output a detection result by an adjacent element.
従って、欠落素子によって撮像される位置での火災発生を正確に検出することができないといった問題があった。この問題は、同一位置を同一素子(同一画素)で撮像することに起因しており、旋回動作を伴わない場合も伴う場合も同様である。 Therefore, there has been a problem that it is impossible to accurately detect the occurrence of a fire at a position imaged by a missing element. This problem is caused by imaging the same position with the same element (same pixel), and it is the same whether or not it involves a turning motion.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することのできる火源探査システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fire source search system capable of preventing a misreport due to fire source search in a missing element of an infrared camera.
本発明に係る火源探査システムは、監視領域の温度状態に応じた信号として赤外線カメラで取得された撮像データに基づいて、撮像データを構成する複数の画素値の中から所定閾値を超える画素値を検出することで火源位置の特定を行う火源探査システムであって、赤外線カメラが搭載され、旋回可能な電動旋回台と、監視領域内を、電動旋回台を旋回させて赤外線カメラで撮像データを取得する際に、往路で電動旋回台を停止させる複数の第1停止位置と、復路で電動旋回台を停止させる複数の第2停止位置が設定され、往路と復路で同一地点を異なる素子により捕らえるように1画素以上ずらした停止位置として設定された複数の第1停止位置および複数の第2停止位置に基づいて、往路で複数の第1停止位置へ電動旋回台を移動させる毎に赤外線カメラから第1撮像データを取得して火災判断処理を行い、その後、復路で複数の第2停止位置へ電動旋回台を移動させる毎に赤外線カメラから第2撮像データを取得して火災判断処理を行い、火源位置の特定を行う制御部とを備えるものである。
The fire source exploration system according to the present invention has a pixel value that exceeds a predetermined threshold value among a plurality of pixel values constituting the imaging data based on the imaging data acquired by the infrared camera as a signal corresponding to the temperature state of the monitoring area. A fire source exploration system that detects the position of the fire source by detecting the position of the camera, and is equipped with an infrared camera. When acquiring data, a plurality of first stop positions for stopping the electric swivel base on the forward path and a plurality of second stop positions for stopping the electric swivel base on the return path are set, and the same point is different between the forward path and the return path. based on the first stop position and a plurality of second stop positions of which are set as
本発明に係る火源探査システムによれば、同一方向の視野範囲において、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、赤外線カメラの停止位置を異ならせて撮像された撮像データに基づいて、火源探査を行うことにより、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することのできる火源探査システムを得ることができる。 According to the fire source exploration system according to the present invention, in the same visual field range, based on the imaging data captured by changing the stop position of the infrared camera so as not to continuously capture the same spot with the same element, By performing the fire source search, it is possible to obtain a fire source search system capable of preventing the misreporting due to the fire source search in the missing element of the infrared camera.
以下、本発明の火源探査システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the fire source search system of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における火源探査システムを含む放水砲システムの全体構成図である。図1に示すように、本実施の形態1では、例えば、サブシステムとして、監視領域に対して左右2台の火源探査システム10L、10Rが設けられており、上位の放水砲システム統括処理部20により統括制御されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a water cannon system including a fire source search system according to
2台の火源探査システム10L、10Rは、同一の機能を備えており、同様の動作を行うが、放水砲システム統括処理部20からの指令により、所定時間毎に左右交互に単独で監視領域の火源探査を行うこととなる。よって、火源探査システム10L、10Rは、長期間にわたり正常運転できる。また、一方が故障した場合には、残る一方を連続運転させることで、システム全体がダウンしてしまうことを防ぐことができる。
The two fire
火源探査システム10L(10R)は、統括処理部11、赤外線カメラ制御部12、電動旋回台制御部13、赤外線カメラ14、および赤外線カメラ14が搭載されている電動旋回台15を備えている。以下では、左側の火源探査システム10Lを用いて、本実施の形態1の火源探査システムについて説明する。なお、統括処理部11、赤外線カメラ制御部12、電動旋回台制御部13の全ての機能を包含したものが制御部に相当する。
The fire source exploration system 10L (10R) includes an
まず始めに、火源探査システムが通常の火源探知の監視を行う際の基本的な一連動作について説明する。統括処理部11は、放水砲システム統括処理部20から火源検知開始指令を受け取った後に、電動旋回台制御部13を介して電動旋回台15を所望の位置に向けて旋回移動させる。この結果、電動旋回台15に搭載されている赤外線カメラ14は、所望の監視領域の赤外光を捕らえることが可能となる。
First, a basic series of operations when the fire source detection system monitors normal fire source detection will be described. After receiving the fire source detection start command from the water cannon system
赤外線カメラ14の移動完了後、統括処理部11は、赤外線カメラ制御部12を介して、赤外線カメラ14を起動させるとともに、赤外線カメラ14による撮像データを取得する。さらに、統括処理部11は、撮像データを構成する複数の画素値の中から所定閾値を超える画素値を検出することで火源位置の特定を行う。
After completion of the movement of the
次に、上述した基本的な一連動作を踏まえて、赤外線カメラ14を旋回させて火源探査を行う場合について説明する。図2は、従来の火源探査システムの旋回動作に関する説明図である。図2(a)は、赤外線カメラ14の視野角θ1を示した図である。点線で示した矢印は、赤外線カメラ14の視野角の中心軸を意味している。
Next, based on the basic series of operations described above, a case where the
これに対して、図2(b)は、赤外線カメラ14の視野角θ1よりも大きい監視領域の視野角θ2の全体を走査するために、赤外線カメラ14を複数箇所で旋回停止させながら監視を行う場合を模式的に示している。図2(b)においては、赤外線カメラ14をΔθごとに旋回停止させながら、D1〜D5の5方向を撮像することで、全監視領域を走査する場合を例示している。ここで、1回の旋回角度であるΔθは、赤外線カメラ14の視野角θ1よりも小さい角度に設定されることで、隣同士の撮像領域をオーバーラップさせている。
On the other hand, in FIG. 2B, in order to scan the entire viewing angle θ2 of the monitoring region that is larger than the viewing angle θ1 of the
しかしながら、赤外線カメラ14に欠落素子が含まれていることを仮定すると、D1〜D5の5方向での走査による撮像を往復で単純に繰り返した場合には、欠落素子によって撮像される位置が同一となってしまうため、その位置での火災発生を正確に検出することができないといった問題がある。そこで、このような問題を解決するための本発明のよる方策について、以下に説明する。
However, assuming that the missing element is included in the
図3は、本発明の実施の形態1における火源探査システムの旋回動作に関する説明図である。図3において、Df1〜Df5(点線で示した矢印に相当)は、赤外線カメラ14を往路方向に旋回させた際の停止位置を示している。一方、Dr1〜Dr5(実線で示した矢印に相当)は、赤外線カメラ14を復路方向に旋回させた際の停止位置を示している。そして、本実施の形態1においては、赤外線カメラ14を以下の(1)〜(16)の順に旋回停止させる動作を繰り返すものとし、この順番が、あらかじめ決められた停止順序として、統括処理部11に記憶されているものとする。
(1)Df1→(2)Df2→(3)Df3→(4)Df4→(5)Df5→(6)Dr4→(7)Dr3→(8)Dr2→(9)Dr1→(10)Df2→(11)Df3→(12)Df4→(13)Dr5→(14)Dr4→(15)Dr3→(16)Dr2
FIG. 3 is an explanatory diagram relating to the turning operation of the fire source search system according to
(1) Df1 → (2) Df2 → (3) Df3 → (4) Df4 → (5) Df5 → (6) Dr4 → (7) Dr3 → (8) Dr2 → (9) Dr1 → (10) Df2 → (11) Df3 → (12) Df4 → (13) Dr5 → (14) Dr4 → (15) Dr3 → (16) Dr2
すなわち、本実施の形態1では、D1〜D5の5方向のそれぞれの旋回停止位置方向において、往路での旋回停止位置(Df1〜Df5)と、復路での旋回停止位置(Dr1〜Dr5)との関係を、1素子分以上(例えば、1.5°)ずらして同一位置を撮像できる停止位置として設定している。この結果、監視領域における同一地点を、往路と復路で異なる素子により捕らえることができ、同一地点を欠落素子により続けて撮像してしまうことを防止することができる。つまり、この旋回の例によれば、D1〜D5の5方向を上述した(1)〜(16)の順番で2往復すれば、すべての旋回停止位置で異なる素子により捕らえられるため、失報せずに、確実に火災検出できる。 That is, in the first embodiment, the turning stop position (Df1 to Df5) on the forward path and the turning stop position (Dr1 to Dr5) on the return path in each of the five stop stop position directions D1 to D5. The relationship is set as a stop position where the same position can be imaged by shifting by one element or more (for example, 1.5 °). As a result, the same point in the monitoring area can be captured by different elements in the forward path and the return path, and it is possible to prevent the same point from being continuously imaged by the missing element. In other words, according to this turning example, if the five directions D1 to D5 are reciprocated twice in the order of (1) to (16) described above, they will be caught by different elements at all turning stop positions, so there will be no reporting. In addition, the fire can be detected reliably.
なお、往路での旋回停止位置と、復路での旋回停止位置とをずらす量は、D1〜D5の5方向で同一とする必要はない。隣同士の撮像領域をオーバーラップさせることができ、かつ、往路と復路で同一地点を同一素子で続けて撮像しないような適切な値を個別に用いることが可能である。 It should be noted that the amount of shifting the turning stop position on the forward path and the turning stop position on the return path need not be the same in the five directions D1 to D5. Adjacent imaging areas can be overlapped, and appropriate values can be individually used so that the same point is not continuously captured by the same element in the forward path and the backward path.
次に、本実施の形態1の火源探査システムによる旋回停止を行う場合の一連動作について、処理フローを用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態1における火源探査システムによる旋回停止を行う場合の一連動作の流れを示す処理フローである。ただし、図4においては、説明をわかりやすくするために、初めの旋回停止位置での火源探査を行った後に、次の旋回停止位置に旋回移動するまでの一巡の流れを示している。
Next, a series of operations when turning stop by the fire source search system of the first embodiment will be described using a processing flow. FIG. 4 is a process flow showing a flow of a series of operations when turning is stopped by the fire source search system according to
まず始めに、ステップS01において、統括処理部11は、放水砲システム統括処理部20から火源検知開始指令を受け取った後に、電動旋回台15を所望の監視領域に向けて旋回移動させるために、電動旋回台制御部13に対して移動指令を送信する。
First, in step S01, after receiving the fire source detection start command from the water cannon system overall processing
次に、ステップS02において、電動旋回台制御部13は、統括処理部11からの移動指令に基づいて、電動旋回台15の移動制御を行う。この結果、ステップS03において、電動旋回台15は、所望の監視領域内の1回目の旋回停止位置に旋回移動することとなる。ここでは、図3の例に従って、1回目の旋回停止位置が、往路の1点目のDf1であるとして、説明を続ける。
Next, in step S02, the electric swivel
次に、ステップS04において、電動旋回台制御部13は、電動旋回台15から移動完了信号を受け取る。なお、電動旋回台15の位置制御がパルスモータ等を使用したオープンループで行われる場合には、電動旋回台制御部13自身が移動完了信号を生成することとなる。
Next, in step S <b> 04, the electric swivel
次に、ステップS05において、電動旋回台制御部13は、先のステップS01の移動指令の返答として、統括処理部11に対して移動完了信号を送信する。このようにして、ステップS01〜S05までの一連動作により、電動旋回台15の位置合わせを行うことで、赤外線カメラ14を所望の監視領域内の所定の旋回停止位置(Df1)に旋回することができる。
Next, in step S05, the electric swivel
次に、ステップS06において、統括処理部11は、赤外線カメラ14を起動させるために、赤外線カメラ制御部12に対して検査スタート指令を送信する。次に、ステップS07において、赤外線カメラ制御部12は、統括処理部11からの検査スタート指令に基づいて、赤外線カメラ14を起動させる。
Next, in step S06, the
次に、ステップS08において、すでに所望の監視領域の所定の旋回停止位置(Df1)に位置合せされている赤外線カメラ14は、赤外線カメラ制御部12からの指令に基づいて、Df1の方向を撮像する。そして、ステップS09において、赤外線カメラ制御部12は、赤外線カメラ14による撮像データを取得する。
Next, in step S08, the
次に、ステップS10において、赤外線カメラ制御部12は、先のステップS06における検査スタート指令の返答として、統括処理部11に対して、ステップS09で取得済の撮像データを返送する。
Next, in step S10, the infrared
次に、ステップS11において、撮像データを受信した統括処理部11は、あらかじめ決められた停止順序(例えば、先に例示した(1)〜(16)の停止順序に相当)に従って、次の旋回停止位置を決定する。この際、同一方向の視野範囲における往路と復路で、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、旋回停止位置が設定されることとなる。
Next, in step S11, the
そして、ステップS12において、統括処理部11は、電動旋回台15を、決定した次の旋回停止位置に旋回移動させるために、電動旋回台制御部13に対して移動指令を送信する。なお、このステップS12は、先のステップS01と等価であり、次の旋回停止位置への旋回移動を行うこととなる。
In step S <b> 12, the
さらに、ステップS13において、統括処理部11は、赤外線カメラ制御部12から取得した撮像データに対して、上述したような判断処理を施し、火源検知を行う。このようにして、ステップS01〜ステップS13の処理を、あらかじめ決められた停止順序に従って繰り返すことで、所望の監視領域内の火源探査を行うことができる。
Furthermore, in step S <b> 13, the
図4には図示していないが、最終的には、例えば、火源探査システム10Lから火源探査システム10Rに運転を切り替えするときなど、ステップS11において、統括処理部11が、あらかじめ決められた停止順序の全てについて火源探査が終了したと判断することで、監視領域内の一連の処理が終了することとなる。
Although not shown in FIG. 4, in the end, for example, when the operation is switched from the fire source search system 10L to the fire
なお、図2、図3を用いた上述の説明では、監視領域の視野角θ2が赤外線カメラ14の視野角θ1よりも大きい場合を例に、複数方向の視野範囲(D1〜D5に相当)のそれぞれに対して、往路での旋回停止位置(Df1〜Df5)と、復路での旋回停止位置(Dr1〜Dr5)との関係を、1素子分以上ずらして同一位置を撮像できる停止位置として設定している。しかしながら、監視領域の視野角θ2が赤外線カメラ14の視野角θ1以下の場合(すなわち、従来技術においては旋回動作が不要とされる場合)においても、1素子分以上ずらして同一位置を撮像できる2箇所の停止位置を設定することで、同様に、赤外線カメラ14の欠落素子における火源探査による失報を防止することが可能となる。
In the above description using FIG. 2 and FIG. 3, in the case where the viewing angle θ2 of the monitoring area is larger than the viewing angle θ1 of the
以上のように、実施の形態1によれば、同一方向の視野範囲において、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、赤外線カメラの停止位置を異ならせて撮像された撮像データに基づいて、火源探査を行っている。この結果、例えば、往路の視野範囲で火源に該当する位置に欠落素子が含まれた撮像データで火災判断処理を行ったために火災判断ができなかった場合にも、復路の視野範囲で火源に該当する位置に正常な素子が含まれた撮像データで火災判断処理を行うことで火災判断ができることとなり、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, based on the imaging data captured by changing the stop position of the infrared camera so that the same point is not continuously captured by the same element in the visual field range in the same direction. , Exploring fire sources. As a result, for example, even if a fire determination cannot be made because the fire determination process is performed with imaging data that includes a missing element at a position corresponding to the fire source in the forward view range, the fire source in the return view range. It is possible to make a fire determination by performing a fire determination process using imaging data in which a normal element is included in a position corresponding to, and it is possible to prevent a misreport due to a fire source search in a missing element of the infrared camera.
さらに、監視領域の視野角が赤外線カメラの視野角よりも大きいために旋回停止動作を伴う場合には、往路と復路の同一方向の視野範囲において、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、赤外線カメラの旋回停止位置を設定することで、撮像回数や処理時間を増加させることなく、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することが可能となる。 In addition, if the viewing angle of the monitoring area is larger than the viewing angle of the infrared camera, and accompanied by a turning stop operation, do not continuously capture the same point with the same element in the visual field range in the same direction of the forward path and the backward path. By setting the rotation stop position of the infrared camera, it is possible to prevent the misreporting due to the fire source search in the missing element of the infrared camera without increasing the number of times of imaging and the processing time.
なお、上述した実施の形態1においては、あらかじめ決められた停止順序として、(1)〜(16)の停止順序を設定したが、このような順序に限定されるものではない。例えば、Df1→Dr1→Df2→Dr2→Df3→Dr3→Df4→Dr4→Df5→Dr5の順のように、旋回停止位置(D1〜D5に相当)ごとに、微少角度ずらした2つの撮像画像を順次取得するように順番を設定することでも、同様の効果を得ることができる。 In the above-described first embodiment, the stop order of (1) to (16) is set as the predetermined stop order. However, the order is not limited to this order. For example, two picked-up images that are shifted by a slight angle are sequentially placed at each turn stop position (corresponding to D1 to D5) in the order of Df1-> Dr1-> Df2-> Dr2-> Df3-> Dr3-> Df4-> Dr4-> Df5-> Dr5. The same effect can be obtained by setting the order so as to be acquired.
10L、10R 火源探査システム、11 統括処理部、12 赤外線カメラ制御部、13 電動旋回台制御部、14 赤外線カメラ、15 電動旋回台。 10L, 10R Fire source exploration system, 11 general processing section, 12 infrared camera control section, 13 electric swivel control section, 14 infrared camera, 15 electric swivel.
Claims (3)
前記赤外線カメラが搭載され、旋回可能な電動旋回台と、
監視領域内を、前記電動旋回台を旋回させて前記赤外線カメラで前記撮像データを取得する際に、往路で前記電動旋回台を停止させる複数の第1停止位置と、復路で前記電動旋回台を停止させる複数の第2停止位置が設定され、往路と復路で同一地点を異なる素子により捕らえるように1画素以上ずらした停止位置として設定された前記複数の第1停止位置および前記複数の第2停止位置に基づいて、往路で前記複数の第1停止位置へ前記電動旋回台を移動させる毎に前記赤外線カメラから第1撮像データを取得して火災判断処理を行い、その後、復路で前記複数の第2停止位置へ前記電動旋回台を移動させる毎に前記赤外線カメラから第2撮像データを取得して火災判断処理を行い、前記火源位置の特定を行う制御部と
を備えることを特徴とする火源探査システム。 Based on imaging data acquired by an infrared camera as a signal corresponding to the temperature state of the monitoring area, a pixel value exceeding a predetermined threshold value is detected from a plurality of pixel values constituting the imaging data. A fire source exploration system that performs identification,
An electric swivel mounted with the infrared camera and capable of swiveling;
A plurality of first stop positions for stopping the electric swivel in the forward path when the electric swivel is swung in the monitoring area and the imaging data is acquired by the infrared camera, and the electric swivel in the return path A plurality of second stop positions to be stopped are set, and the plurality of first stop positions and the plurality of second stops set as stop positions shifted by one pixel or more so that the same point is captured by different elements on the forward path and the return path based on the position, performs fire determination process from the infrared camera the electric swivel base for each Before moving to the first stop position of the plurality in the forward acquire first imaging data, then the plurality of the return path characterized in that it comprises a second performs the infrared camera acquires the second imaging data fire determination process for each Before moving the electric swivel base to the stop position, the control unit for performing certain of the fire source position Fire source exploration system.
前記制御部は、監視領域の視野角が前記赤外線カメラの視野角よりも大きく、隣同士の撮像領域の一部をオーバーラップさせるようにあらかじめ設定された前記複数の第1停止位置および前記複数の第2停止位置に前記電動旋回台を移動させながら前記火源位置の特定を行う
ことを特徴とする火源探査システム。 The fire source exploration system according to claim 1,
Wherein the control unit is larger than the viewing angle of the monitoring area viewing angle of the infrared camera, a part of the imaging area of the adjacent ones overlap is allowed as preset the plurality of first stop position and the plurality of The fire source search system characterized in that the fire source position is specified while moving the electric swivel to the second stop position .
前記制御部は、前記電動旋回台を往路の前記複数の第1停止位置に順次停止させながら前記火源位置の特定を行った後に、復路の前記複数の第2停止位置に順次停止させながら前記火源位置の特定を行うことで前記監視領域の全てにわたって火源探査を行う
ことを特徴とする火源探査システム。 The fire source exploration system according to claim 2,
The control unit is configured to identify the fire source position while sequentially stopping the electric swivel at the plurality of first stop positions on the forward path, and then sequentially stopping to the plurality of second stop positions on the return path. A fire source exploration system characterized by performing a fire source exploration over the entire monitoring area by specifying a fire source position.
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