JP5477102B2 - 粉塵の種別判別装置および粉塵の種別判別方法 - Google Patents
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Description
すなわち、粉塵を透過照明顕微鏡で観察すると、第4のグループの珪砂のみの透過度が大きくなることがわかり、これによって第1〜第3のグループである鉄の製造に由来する粉塵と第4のグループである珪砂とを判別できることがわかった。なお、第3のグループである石灰やスラグに対する光の透過度が低いのは、観察される粒子そのものが細かい粒子の集合構造となっており、この構成によって光が散乱しているものと推定される。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる粉塵の種別判別装置の構成を模式的に示したブロック図である。図1に示すように、粉塵の種別判別装置1は、製鉄所の敷地内あるいは製鉄所の周辺で捕集された粉塵の画像を取得する画像取得部10と、画像取得部10の駆動制御を行うとともに、取得された画像をもとに粉塵の種別を判別する処理制御を行う制御装置20とを有する。
まず、黒色系(第1のグループ)、赤色系(第2のグループ)、白色系(第3のグループ)の粉塵の識別は、カラー画像内の粉塵領域の色成分R,G,Bの割合から求めることができる。ここで、各色成分R,G,Bの値が「0」〜「255」の256階調で表されていると、たとえば、各色成分R,G,Bの値が全て「255」である場合、白色になり、各色成分R,G,Bの値が全て「0」である場合、黒色になる。各色成分R,G,Bの値が中間値(たとえば「200」)で、全て同じ値である場合、グレーになる。
つぎに、ステップS109による透過明暗画像D2を用いた透過識別処理について説明する。この場合、透過明暗画像D2内の粉塵に対応する対象領域に対して、この対象領域内の輝度値をもとに、珪砂(第4のグループ)か否かを判別する。上述したように、珪砂は、透過度(輝度)が大きいため、たとえば輝度値が「63」以上の場合に、対象領域の粉塵を珪砂(第4のグループ)として判別する。
上述した実施の形態1では、最初にカラー画像D1をもとに第1のグループの判別を行い、次に透過明暗画像D2をもとに第4のグループの判別を行い、最後にカラー画像D1および透過明暗画像D2に対する判別結果をもとに第2および第3のグループの最終判別を行うようにしていたが、この変形例では、最初に透過明暗画像D2をもとに、第1〜第3のグループである鉄の製造に由来する粉塵と、第4のグループである珪砂とを判別し、その後、残りの粉塵に対し、カラー画像D1をもとに第2および第3のグループの粉塵の判別を行うようにしている。
つぎに、本発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の形態1では、透過明暗画像D2を粉塵捕集板11の下部から透過照明光を照射することによって得ていたが、この実施の形態2では、粉塵捕集板11の上部からのリング照明光の照射によって得られたカラー画像D1をもとに実質的な透過明暗画像D2を得るものである。
つぎに、本発明の実施の形態3について説明する。上述した実施の形態1では、実質的に2つの光源を用いることを前提として述べたが、本実施の形態3では、1つの光源で、上部照明部13に対応するリング照明の照射と、下部照明部14に対応する透過照明の照射とを行うようにしている。
10 画像取得部
11,31 粉塵捕集板
11a,31a ビニールテープ
11b,31b ガラスプレート
12 撮像部
12a 鏡筒
12b 画像検出部
12c 撮像素子
13,43 上部照明部
14,44 下部照明部
20 制御装置
21 制御部
22 出力部
23 入力部
24 記憶部
25 判別処理部
D1 カラー画像
D2 透過明暗画像
D3 判別情報
S 粉塵
Claims (10)
- 粉塵を捕集することができる粉塵捕集板と、
前記粉塵捕集板上に捕集された前記粉塵に対して照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段によって照明された前記粉塵の透過明暗画像を取得する撮像手段と、
前記透過明暗画像をもとに前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とする粉塵の種別判別装置。 - 前記撮像手段は、前記粉塵のカラー画像を取得し、
前記判別手段は、前記カラー画像をもとに、前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別し、さらに該鉄の製造に由来する粉塵のうち、黒色系の粉塵を石炭あるいはコークスの粉塵と判別し、赤色系の粉塵を鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵と判別し、白色系の粉塵をスラグあるいは石灰の粉塵と判別することを特徴とする請求項1に記載の粉塵の種別判別装置。 - 前記照明手段は、前記粉塵捕集板上の粉塵の上部から前記照明光を照射し、
前記判別手段は、前記粉塵の明暗をもとに前記照明光の透過度を取得することを特徴とする請求項1または2に記載の粉塵の種別判別装置。 - 前記粉塵捕集板は、光を透過可能であり、
前記照明手段は、前記粉塵捕集板上の粉塵の上部および下部から前記照明光を照射することが可能であり、
前記撮像手段は、前記照明手段が前記粉塵の上部から照明光が照射された場合に前記粉塵捕集板上の粉塵の上部から撮像したカラー画像を取得し、前記照明手段が前記粉塵の下部から照明光が照射された場合に前記粉塵捕集板上の粉塵の上部から撮像した透過明暗画像を取得し、
前記判別手段は、前記透過明暗画像をもとに、前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別し、前記カラー画像をもとに、該鉄の製造に由来する粉塵のうち、黒色系の粉塵を石炭あるいはコークスの粉塵と判別し、赤色系の粉塵を鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵と判別し、白色系の粉塵をスラグあるいは石灰の粉塵と判別することを特徴とする請求項1に記載の粉塵の種別判別装置。 - 前記照明手段は、前記粉塵捕集板上の粉塵の上部から照明光を照射する上部照明手段と、前記粉塵捕集板上の粉塵の下部から照明光を照射する下部照明手段と、を有することを特徴とする請求項4に記載の粉塵の種別判別装置。
- 粉塵が捕集された粉塵捕集板上の前記粉塵に対して照明光を照射して前記粉塵の透過明暗画像を取得する撮像ステップと、
前記透過明暗画像をもとに前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別する判別ステップと、
を含むことを特徴とする粉塵の種別判別方法。 - 前記撮像ステップは、前記粉塵に対して照明光を照射して前記粉塵のカラー画像を取得し、
前記判別ステップは、前記カラー画像をもとに、前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別し、さらに該鉄の製造に由来する粉塵のうち、黒色系の粉塵を石炭あるいはコークスの粉塵と判別し、赤色系の粉塵を鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵と判別し、白色系の粉塵をスラグあるいは石灰の粉塵と判別することを特徴とする請求項6に記載の粉塵の種別判別方法。 - 前記粉塵捕集板は、光を透過可能であり、
前記撮像ステップは、前記粉塵の上部から照明光を照射して前記粉塵捕集板上の粉塵の上部から撮像したカラー画像を取得するとともに、前記粉塵の下部から照明光を照射して前記粉塵捕集板上の粉塵の上部から撮像した透過明暗画像を取得し、
前記判別ステップは、前記透過明暗画像をもとに、前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別し、前記カラー画像をもとに、該鉄の製造に由来する粉塵のうち、黒色系の粉塵を石炭あるいはコークスの粉塵と判別し、赤色系の粉塵を鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵と判別し、白色系の粉塵をスラグあるいは石灰の粉塵と判別することを特徴とする請求項6に記載の粉塵の種別判別方法。 - 粉塵が捕集された粉塵捕集板上の前記粉塵に対して照明光を照射して前記粉塵の透過明暗画像及びカラー画像を取得する撮像ステップと、
前記透過明暗画像をもとに、前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別する第1判別ステップと、
前記カラー画像をもとに、前記鉄の製造に由来する粉塵のうち、黒色系の粉塵を石炭あるいはコークスの粉塵と判別し、赤色系の粉塵を鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵と判別し、白色系の粉塵をスラグあるいは石灰の粉塵と判別する第2判別ステップと、
を含むことを特徴とする粉塵の種別判別方法。 - 粉塵が捕集された粉塵捕集板上の前記粉塵に対して照明光を照射して前記粉塵の透過明暗画像及びカラー画像を取得する撮像ステップと、
前記カラー画像をもとに、前記鉄の製造に由来する粉塵のうち、黒色系の粉塵を石炭あるいはコークスの粉塵と判別し、赤色系の粉塵を鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵と仮判別し、白色系の粉塵をスラグあるいは石灰の粉塵と仮判別する第1判別ステップと、
前記透過明暗画像をもとに、前記粉塵に対する前記照明光の透過度を取得し、該透過度が所定値よりも低い粉塵を鉄の製造に由来する粉塵と判別し、該透過度が所定値以上の粉塵を珪砂と判別する第2判別ステップと、
前記第1判別ステップで仮判別された鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵および仮判別されたスラグあるいは石灰の粉塵のうち、前記第2判別ステップで珪砂と判別された粉塵を除外した粉塵をそれぞれ鉄鉱石あるいは焼結石の粉塵およびスラグあるいは石灰の粉塵として判定する第3判別ステップと、
を含むことを特徴とする粉塵の種別判別方法。
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