JP6384362B2 - Fluid detector - Google Patents

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検知領域内に含まれる特定種の流体を検知する流体検知装置に関する。   The present invention relates to a fluid detection device that detects a specific type of fluid contained in a detection region.

工場、発電所等では、化学材料又は燃料として多量のガスが用いられている。前記化学材料又は燃料として用いられるガスは、可燃性を有していたり、有毒性を有していたりして、外部に漏れると、大気汚染の原因になったり、火災や爆発事故の原因になったりする。また、毒性が低いとしても、濃度が高くなると、酸素濃度が低下し窒息等の事故につながる場合もある。   In factories, power plants, etc., a large amount of gas is used as a chemical material or fuel. The gas used as the chemical material or fuel is flammable or toxic, and if it leaks to the outside, it may cause air pollution, fire or explosion. Or Even if the toxicity is low, if the concentration is high, the oxygen concentration may decrease, leading to accidents such as suffocation.

そこで、前記ガスを使用する設備では、ガスが流動する配管や装置を作業者が定期的に設備内を巡回してガス漏れを監視している。また、配管に複数個の検知装置を取り付け、全ての検知装置を同期させるともに、検知装置が漏れを検知した時刻に基づいて配管上の漏れ位置を特定している(例えば、特開2000−266626号公報)。   Therefore, in the facility using the gas, an operator periodically circulates the piping and the device through which the gas flows in the facility to monitor gas leakage. In addition, a plurality of detection devices are attached to the piping to synchronize all the detection devices, and the leakage position on the piping is specified based on the time when the detection device detects the leakage (for example, JP 2000-266626 A). Issue gazette).

さらに、ガスの熱を利用した光学式のガス漏れ検知システムが提案されている(例えば、特開2009−192469号公報)。光学式のガス漏れ検知システムでは、赤外線カメラでガス漏れが発生しやすい部分であるフランジに熱受容体を含むアタッチメントを取り付ける。そして、ガス漏れによって熱受容体が加熱されると熱受容体から赤外線が放出される。この熱受容体が放出する赤外線を赤外線カメラで撮像することでガス漏れを検知する。   Furthermore, an optical gas leak detection system using the heat of gas has been proposed (for example, JP 2009-192469 A). In an optical gas leak detection system, an attachment including a heat receptor is attached to a flange, which is a part where gas leakage is likely to occur in an infrared camera. When the heat receptor is heated due to gas leakage, infrared rays are emitted from the heat receptor. Gas leakage is detected by imaging infrared rays emitted from the heat receptor with an infrared camera.

また、ガス固有の光学吸収特性を利用した光学式のガス検知装置も提案されている(例えば、特表2010−522317号公報)。光学式ガス検知装置では、イメージセンサでガス漏れを検知する空間を撮像し、風景を構成する物体が発生する黒体放射のガスの影響による増減を検知し、ガス漏れの有無を判断する。   In addition, an optical gas detection device using an optical absorption characteristic specific to gas has been proposed (for example, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2010-522317). In the optical gas detection device, a space for detecting gas leakage is imaged by an image sensor, an increase / decrease due to the influence of gas of black body radiation generated by an object constituting the landscape is detected, and the presence or absence of gas leakage is determined.

特開2000−266626号公報JP 2000-266626 A 特開2009−192469号公報JP 2009-192469 A 特表2010−522317号公報Special table 2010-522317

特開2000−266626号公報の測定装置では、配管に検知装置を取り付けており、配管からの漏れを検知することができる。しかしながら、配管以外の部分からの漏れを検知するのが難しい。また、漏れ位置の特定の精度を上げるためには検知装置の設置数を多くする必要があり、装置の構成が複雑になるとともに設置コストが増大する。また、全ての検知装置を同期させる必要があり、検知装置の数が多くなると同期制御が難しくなる。   In the measuring apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-266626, a detection device is attached to a pipe, and leakage from the pipe can be detected. However, it is difficult to detect leaks from parts other than piping. Further, in order to increase the accuracy of specifying the leak position, it is necessary to increase the number of detectors installed, which complicates the configuration of the device and increases the installation cost. Moreover, it is necessary to synchronize all the detection devices, and synchronization control becomes difficult when the number of detection devices increases.

また、特開2009−192469号公報に記載のガス漏れ検知システムでは、また、フランジから漏れていることを確認することは可能であるが、フランジ以外の部分からのガス漏れを検知することは困難であるし、ガス漏れの詳細位置を特定することは困難である。さらに、漏れたガスで加熱された熱受容体から放出される赤外線を撮像する構成であるため、ガスの温度が高くなくてはならず、低温のガスを検知することができない。   Moreover, in the gas leak detection system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-192469, it is possible to confirm that there is a leak from the flange, but it is difficult to detect a gas leak from a portion other than the flange. It is difficult to specify the detailed position of the gas leak. Furthermore, since it is the structure which images the infrared rays emitted from the heat receptor heated with the leaked gas, the temperature of the gas must be high, and the low temperature gas cannot be detected.

また、特表2010−522317号公報に記載の光学式のガス検知装置では、ガス漏れを検知する空間全体が入るような画角で撮像しており、ガスの像から漏れの正確な位置を割り出すことは困難である。また、画角を狭くすることで、ガスの像から漏れの正確な位置を割り出すことが可能になるが、ガス漏れの監視領域が狭くなる。   In addition, the optical gas detection device described in Japanese Translation of PCT International Publication No. 2010-522317 takes an image with an angle of view so that the entire space for detecting gas leakage enters, and the exact position of the leakage is determined from the gas image. It is difficult. Further, by narrowing the angle of view, it is possible to determine the exact position of the leak from the gas image, but the monitoring area of the gas leak is narrowed.

そこで本発明は、被検知領域の流体の漏れ状態を把握するために、流体の広がりを正確に検知することができる流体検知装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fluid detection device capable of accurately detecting the spread of fluid in order to grasp the leakage state of the fluid in the detection region.

上記目的を達成するために本発明は、被検知領域の内部における流体の広がりを検知する流体検知装置であって、前記流体の吸収波長を含む波長域の光で形成される像を取得する撮像部と、前記撮像部の撮像範囲を移動させる範囲移動部と、前記範囲移動部の動作を制御する処理部とを有し、前記処理部は、前記撮像範囲が前記被検知領域の全体を走査するように設定された標準経路をたどるように前記範囲移動部を制御し、前記撮像部が前記流体の像を取得したときに前記流体の像を取得した撮像範囲及びその近隣の範囲を走査して前記流体の全体像をとらえる像取得経路に切り替えて前記範囲移動部を制御する。   In order to achieve the above object, the present invention is a fluid detection device that detects the spread of a fluid in a detection region, and that captures an image formed by light in a wavelength region including the absorption wavelength of the fluid. A range moving unit that moves the imaging range of the imaging unit, and a processing unit that controls the operation of the range moving unit, wherein the processing unit scans the entire detected region. The range moving unit is controlled so as to follow a standard path set so as to scan, and when the imaging unit acquires the fluid image, the imaging range in which the fluid image is acquired and a range in the vicinity thereof are scanned. The range moving unit is controlled by switching to an image acquisition path for capturing the whole image of the fluid.

この構成によると、流体の広がりを検知するための被検知領域に比べて面積が小さい撮像範囲で撮像を行うため、被検知領域の全体を精細な撮像データで撮像することができる。これにより、流体の広がりの像を正確に撮像することができる。また、撮像範囲を狭く抑えることができるので、撮像部のコストアップを抑えることができる。   According to this configuration, since the imaging is performed in the imaging range having a smaller area compared to the detection area for detecting the spread of the fluid, the entire detection area can be imaged with fine imaging data. Thereby, the image of the spread of the fluid can be taken accurately. Moreover, since the imaging range can be kept narrow, the cost increase of the imaging unit can be suppressed.

上記構成において、前記標準経路は、前記撮像範囲と同じ大きさで前記被検知領域内に隙間なく配列した複数個の分割領域を設定し、前記撮像範囲が複数個の前記分割領域と順次重なるように前記撮像範囲を移動させる経路であり、前記像取得経路は、前記撮像範囲が前記漏れ流体の像を取得した分割領域の周囲の分割領域に順次重なるように前記撮像範囲を移動させる経路である。このように構成することで、標準経路で操作するときは、被検知領域全体を定期的に監視することができる。そして、流体を検知するとその周囲を重点的に監視するため、リアルタイムの流体の広がりを把握することが可能である。これにより、作業者が安全かつ迅速に流体に対する対策を行うことが可能である。   In the above configuration, the standard path is set to have a plurality of divided areas that are the same size as the imaging range and arranged in the detected area without gaps, and the imaging range sequentially overlaps the plurality of divided areas. The image acquisition path is a path for moving the imaging range so that the imaging range sequentially overlaps the divided areas around the divided area where the leaked fluid image is acquired. . With this configuration, the entire detected area can be periodically monitored when operating on the standard route. When the fluid is detected, the surroundings are intensively monitored, so that the spread of the fluid in real time can be grasped. As a result, the operator can take measures against the fluid safely and quickly.

上記構成において、前記処理部は、前記流体の全体像をとらえたのち、前記流体の全体像が最小数の前記分割領域内に収まるように前記分割領域の位置を修正して前記範囲移動部を制御する。このように、流体の全体像を最小の分割領域に収まるようにすることで、組み合わせる流体の像の数を抑えることができ、流体の像の精度の低下を抑えることができる。また、組み合わせるときの処理時間を減らすことができる。   In the above configuration, the processing unit captures the entire image of the fluid, and then corrects the position of the divided region so that the entire image of the fluid is within the minimum number of the divided regions. Control. Thus, by making the entire image of the fluid fit in the minimum divided region, the number of fluid images to be combined can be suppressed, and a decrease in the accuracy of the fluid image can be suppressed. Moreover, the processing time when combining can be reduced.

上記構成において、前記範囲移動部は、前記撮像部を保持するとともに前記撮像部を少なくとも1軸周りに回動させるものであってもよい。   In the above configuration, the range moving unit may hold the imaging unit and rotate the imaging unit around at least one axis.

上記構成において、前記流体がガス状の物質を挙げることができる。   In the above configuration, the fluid may include a gaseous substance.

上記構成において、前記撮像部が赤外光を受光できる撮像素子を備えていてもよい。   The said structure WHEREIN: The said imaging part may be provided with the image pick-up element which can receive infrared light.

上記構成において、前記範囲移動部は、前記像取得経路に沿って前記撮像範囲を移動するときの単位領域あたりの撮像時間が、前記標準経路で移動させるときよりも長くなるように前記撮像範囲を移動させてもよい。   In the above configuration, the range moving unit sets the imaging range such that an imaging time per unit area when moving the imaging range along the image acquisition path is longer than when moving along the standard path. It may be moved.

本発明によると、被検知領域の流体の漏れ状態を把握するため、流体の広がりを正確に検知することができる流体検知装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fluid detection device capable of accurately detecting the spread of fluid in order to grasp the leakage state of the fluid in the detection region.

本発明にかかる流体検知装置の概略図である。It is the schematic of the fluid detection apparatus concerning this invention. 図1に示す流体検知装置で被検知領域の流体の漏れを検知している状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which has detected the leak of the fluid of the to-be-detected area | region with the fluid detection apparatus shown in FIG. 範囲移動部の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of a range movement part. 撮像範囲の走査を示す平面図である。It is a top view which shows the scanning of an imaging range. 被検知領域にガスが発生しているときの撮像範囲の操作経路を示す図である。It is a figure which shows the operation path | route of the imaging range when gas has generate | occur | produced in the to-be-detected area | region. メタンガスを検知する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which detects methane gas. メタンガスを検出した状態の被検知領域を示す平面図である。It is a top view which shows the to-be-detected area | region of the state which detected methane gas. メタンガスの像が映っている撮像データの概略拡大図である。It is a schematic enlarged view of the imaging data in which the image of methane gas is reflected. 分割領域を移動させた状態を示す被検知領域の平面図である。It is a top view of the to-be-detected area | region which shows the state which moved the division area. 分割領域を移動させた状態を示す被検知領域の平面図である。It is a top view of the to-be-detected area | region which shows the state which moved the division area. 分割領域を移動させた状態を示す被検知領域の平面図である。It is a top view of the to-be-detected area | region which shows the state which moved the division area.

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本発明にかかる流体検知装置のブロック図であり、図2は図1に示す流体検知装置で被検知領域の流体の広がりを検知している状態を示す概略図である。本発明にかかる流体検知装置Aは、流体の広がりを検知することで、被検知領域内の配管や機械からの流体の漏れを把握することができる。なお、図1において、実線は信号の流れを示しており、破線は回動支持状態を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a fluid detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the fluid detection device shown in FIG. The fluid detection device A according to the present invention can grasp the leakage of the fluid from the piping or the machine in the detection area by detecting the spread of the fluid. In FIG. 1, the solid line indicates the signal flow, and the broken line indicates the rotation support state.

本発明にかかる流体検知装置Aで検知する流体は、気体状の化学物質又は微粒子が浮遊している気体(これらを纏めてガス状物質と称する)であり、具体的にはメタンガスである。すなわち、被検知領域Re(都市ガスプラントの一部)で大気中に広がるメタンガスを検知し、メタンガスの漏れを把握するものである。   The fluid detected by the fluid detection device A according to the present invention is a gaseous chemical substance or a gas in which fine particles are suspended (collectively referred to as a gaseous substance), and specifically, methane gas. That is, methane gas spreading in the atmosphere is detected in the detected region Re (part of the city gas plant), and the leakage of methane gas is grasped.

図1に示すように、流体検知装置Aは、被検知領域Reを撮像する撮像部100と、撮像部100の撮像範囲を被検知領域Re内で移動させる範囲移動部200と、処理部300を備えている。   As illustrated in FIG. 1, the fluid detection device A includes an imaging unit 100 that captures an image of the detected area Re, a range moving unit 200 that moves the imaging range of the imaging unit 100 within the detected area Re, and a processing unit 300. I have.

撮像部100は、撮像光学系110、撮像センサ120、フィルタ130、画像生成部140及び接続インターフェース150を備えている。そして、撮像部100は外装を構成する筐体160を備えており、撮像光学系110、撮像センサ120、フィルタ130、画像生成部140及び接続インターフェース150は筐体160の内部に配置される。撮像部100は、被検知領域Reを撮像する、いわゆるデジタルカメラである。   The imaging unit 100 includes an imaging optical system 110, an imaging sensor 120, a filter 130, an image generation unit 140, and a connection interface 150. The imaging unit 100 includes a casing 160 that constitutes an exterior. The imaging optical system 110, the imaging sensor 120, the filter 130, the image generation unit 140, and the connection interface 150 are arranged inside the casing 160. The imaging unit 100 is a so-called digital camera that images the detected area Re.

撮像光学系110は、撮像センサ120の受光面に被検知領域Reの像を結像するための光学系であり、1枚又は複数枚のレンズ等を備えている。撮像光学系110は、ここでは、固定焦点、固定絞りのものを採用している。しかしながら、これに限定されるものではなく、撮像範囲Prの画角を変更したり、焦点合わせを行ったりすることができるものであってもよい。   The imaging optical system 110 is an optical system for forming an image of the detection area Re on the light receiving surface of the imaging sensor 120, and includes one or a plurality of lenses. Here, the imaging optical system 110 employs a fixed focal point and a fixed stop. However, the present invention is not limited to this, and it may be possible to change the angle of view of the imaging range Pr or perform focusing.

撮像光学系110に用いられるレンズは、検知対象の流体の吸収波長を透過するように材料を選択している。例えば、可視光域から近赤外光域までの波長域に吸収波長がある場合、光学ガラス類を利用する。また、中赤外域から遠赤外域でまでの波長域に吸収波長がある場合、Ge、Si、カルコゲナイドガラス等の赤外光透過材料が用いられる。また、所定の波長帯の透過率を向上させるために、表面にコーティングが施されていてもよい。本実施形態の流体検知装置Aは、メタンガスを検知するものであり、メタンガスの光吸収波長が約3.3μm(赤外領域の光:以下、赤外光と称する)であることから、撮像光学系110を構成するレンズは赤外光透過材料で形成されたものが採用される。   The lens used for the imaging optical system 110 selects a material so as to transmit the absorption wavelength of the fluid to be detected. For example, when there is an absorption wavelength in the wavelength range from the visible light range to the near infrared light range, optical glass is used. In addition, when there is an absorption wavelength in the wavelength range from the mid-infrared region to the far-infrared region, an infrared light transmitting material such as Ge, Si, or chalcogenide glass is used. Moreover, in order to improve the transmittance | permeability of a predetermined wavelength range, the coating may be given to the surface. The fluid detection device A of the present embodiment detects methane gas, and the optical absorption wavelength of the methane gas is about 3.3 μm (infrared region light: hereinafter referred to as infrared light). As the lens constituting the system 110, a lens formed of an infrared light transmitting material is employed.

撮像範囲内にメタンガスが存在する場合、メタンガスに光が吸収される。この吸収されている部分が影(像)として撮像される。このような、メタンガスの光吸収による像を撮像するため、撮像部100ではメタンガスの吸収波長の受光率が高い撮像センサが用いられる。撮像センサ120は、メタンガスの光吸収波長が約3.3μmであることから、この波長域の光すなわち、赤外光の像を撮像できるセンサである。撮像センサ120は、受光面に赤外光を電気信号に変換する光電素子を二次元配列した構成を有している。そして、撮像センサ120は、被検知領域Reからの赤外光を各光電素子で受光し光電変換することで被検知領域Reからの赤外光(黒体放射光)による像を取得する。光電素子の材料としては、波長3.3μm周辺の赤外光の受光感度が高いインジウムアンチモン(InSb)を挙げることができる。   When methane gas exists within the imaging range, light is absorbed by the methane gas. This absorbed part is imaged as a shadow (image). In order to capture such an image due to light absorption of methane gas, the imaging unit 100 uses an image sensor having a high light receiving rate of the absorption wavelength of methane gas. Since the light absorption wavelength of methane gas is about 3.3 μm, the image sensor 120 is a sensor that can capture light in this wavelength region, that is, an infrared light image. The imaging sensor 120 has a configuration in which photoelectric elements that convert infrared light into electrical signals are two-dimensionally arranged on the light receiving surface. Then, the image sensor 120 receives the infrared light from the detection region Re by each photoelectric element and photoelectrically converts the infrared light from the detection region Re, thereby acquiring an image of the infrared light (black body radiation) from the detection region Re. As a material of the photoelectric element, indium antimony (InSb) having high infrared light receiving sensitivity around a wavelength of 3.3 μm can be given.

また、撮像部100では、撮像光学系110と撮像センサ120との間にフィルタ130が配置されている。フィルタ130は撮像光学系110に入射する光(赤外光)のうち、メタンガスの像の取得に適した波長の光を透過させる、換言すると、メタンガスの像の取得に不要な波長の光をカットする。フィルタ130は、例えば、波長約3.2μm〜約3.4μmの光を透過させるバンドパスフィルタである。   In the imaging unit 100, a filter 130 is disposed between the imaging optical system 110 and the imaging sensor 120. The filter 130 transmits light having a wavelength suitable for acquiring a methane gas image out of light (infrared light) incident on the imaging optical system 110. In other words, the filter 130 cuts light having a wavelength unnecessary for acquiring the methane gas image. To do. The filter 130 is, for example, a band pass filter that transmits light having a wavelength of about 3.2 μm to about 3.4 μm.

撮像センサ120は、フィルタ130を通過した波長約3.2μm〜約3.4μmの赤外光を受光し、受光した赤外光を光電変換した電気信号を、画像生成部140に送る。画像生成部140は、撮像センサ120から送られてきた電気信号を撮像データに変換する処理を行う。本実施例において画像生成部140は、30fpsの動画の撮像データを生成する処理を行っている。撮像センサ120から出力される電気信号は、光の輝度を階調で示したものであり、画像生成部140で生成された撮像データは白から黒までの階調を示す撮像データ(モノクロ画像のデータ)である。しかしながら、これに限定されるものではなく、カラー画像のデータであってもよい。   The imaging sensor 120 receives infrared light having a wavelength of about 3.2 μm to about 3.4 μm that has passed through the filter 130, and sends an electrical signal obtained by photoelectrically converting the received infrared light to the image generation unit 140. The image generation unit 140 performs processing for converting the electrical signal sent from the imaging sensor 120 into imaging data. In the present embodiment, the image generation unit 140 performs processing for generating captured image data of 30 fps moving images. The electrical signal output from the imaging sensor 120 indicates the luminance of light in gradation, and the imaging data generated by the image generator 140 is imaging data (monochrome image of a monochrome image) indicating gradation from white to black. Data). However, the present invention is not limited to this, and color image data may be used.

なお、画像生成部140は、撮像センサ120からの電気信号に基づいて動画の撮像データを出力するようになっているが、これに限定されるものではなく、一定時間ごとに、静止画の撮像データを出力するものであってもよい。また、画像生成部140が、生成した撮像データに対して、メタンガスの像を取得するための前処理(例えば、ガンマ補正や輝度補正)を行ってもよいし、メタンガスの像を検出する処理を行ってもよい。本実施形態の画像生成部140では、撮像データを生成し、接続インターフェース150を介して外部の処理部300に送信する構成となっている。   The image generation unit 140 is configured to output moving image data based on an electrical signal from the image sensor 120, but is not limited thereto, and a still image is captured at regular intervals. Data may be output. In addition, the image generation unit 140 may perform preprocessing (for example, gamma correction or luminance correction) for acquiring an image of methane gas on the generated imaging data, or perform processing for detecting an image of methane gas. You may go. The image generation unit 140 of the present embodiment is configured to generate imaging data and transmit it to the external processing unit 300 via the connection interface 150.

接続インターフェース150は、光学検知装置Aを外部の機器に接続するためのインターフェースである。本実施形態では、処理部300と接続している。接続インターフェース150としては、USBや光ケーブル等の有線接続用の端子を挙げることが可能である。また、無線LAN、Bluetooth(登録商標)等の無線通信を行うためのインターフェース(アンテナ)であってもよい。   The connection interface 150 is an interface for connecting the optical detection device A to an external device. In the present embodiment, the processing unit 300 is connected. Examples of the connection interface 150 include a terminal for wired connection such as a USB or an optical cable. Further, an interface (antenna) for performing wireless communication such as wireless LAN and Bluetooth (registered trademark) may be used.

そして、撮像光学系110、撮像センサ120、フィルタ130、画像生成部140及び接続インターフェース150は、筐体160の内部に配置されている。なお、撮像光学系110は被検知領域Reからの赤外線を撮像センサ120に入射させるため、一部が筐体の外部に露出している。また、接続インターフェース150も、ケーブルを接続するために一部が筐体の外部に露出している。そして、これらの部材は、水分や埃、塵等の異物を嫌う部材であるため、筐体160は水分、埃、塵等の異物が混入しないように密閉された構成を有している。また、外部からの衝撃や振動にも耐えるような強度を有する構成となっている。   The imaging optical system 110, the imaging sensor 120, the filter 130, the image generation unit 140, and the connection interface 150 are disposed inside the housing 160. In addition, since the imaging optical system 110 makes the infrared rays from the detection area Re enter the imaging sensor 120, a part of the imaging optical system 110 is exposed to the outside of the casing. Also, a part of the connection interface 150 is exposed outside the housing in order to connect the cable. Since these members are members that dislike foreign matters such as moisture, dust, and dust, the housing 160 has a hermetically sealed structure so that foreign matters such as moisture, dust, and dust do not enter. Moreover, it has a structure that can withstand external impacts and vibrations.

撮像部100では、被検知領域Reからの黒体放射光(赤外光)が撮像光学系110から入射する。入射した黒体放射光はフィルタ130を通過するときに、波長約3.2μm〜約3.4μm以外の波長成分がカットされる。これにより波長約3.2μm〜約3.4μmの赤外光が撮像センサ120に入射し、撮像センサ120からの電気信号に基づいて画像生成部140で撮像データが生成される。これにより、撮像部100で被検知領域Reの赤外光による撮像データを取得する。被検知領域Reにメタンガスが存在する(漏れている)場合、そのメタンガスによって波長約3.3μmの光が吸収される。そのため、撮像データにおいてメタンガスが存在する部分は他の部分に比べて暗く(階調が低く)なる。この他の部分よりも暗い部分が、メタンガスの像となる。   In the imaging unit 100, blackbody radiation (infrared light) from the detection region Re enters from the imaging optical system 110. When the incident black body radiation passes through the filter 130, wavelength components other than wavelengths of about 3.2 μm to about 3.4 μm are cut. Thereby, infrared light having a wavelength of about 3.2 μm to about 3.4 μm is incident on the image sensor 120, and image data is generated by the image generation unit 140 based on the electrical signal from the image sensor 120. Thereby, the imaging unit 100 acquires imaging data of infrared light in the detection area Re. When methane gas exists (is leaking) in the detection region Re, light having a wavelength of about 3.3 μm is absorbed by the methane gas. Therefore, the portion where methane gas is present in the imaging data is darker (the gradation is lower) than the other portions. The darker part than the other part is an image of methane gas.

撮像部100は範囲移動部200に取り付けられており、撮像部100の撮像範囲は、範囲移動部200によって移動されるようになっている。ここで、範囲移動部200について図面を参照して説明する。図3は範囲移動部の一例の斜視図である。図3に示すように、範囲移動部200は、基礎部210と、基礎部210上に回転可能に設けられた回転台座220と、回転台座220上に配置された回転支持部230とを備えている。回転台座220は鉛直方向に延びる鉛直軸d1を中心として回転するように基礎部210に回転可能に支持されている。また、回転支持部230は、鉛直軸d1と直交する水平軸d2周りに撮像部100を回転するようになっている。   The imaging unit 100 is attached to the range moving unit 200, and the imaging range of the imaging unit 100 is moved by the range moving unit 200. Here, the range moving unit 200 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a perspective view of an example of the range moving unit. As shown in FIG. 3, the range moving unit 200 includes a base part 210, a rotary base 220 provided rotatably on the base part 210, and a rotation support part 230 disposed on the rotary base 220. Yes. The rotating pedestal 220 is rotatably supported by the base 210 so as to rotate about a vertical axis d1 extending in the vertical direction. The rotation support unit 230 rotates the imaging unit 100 about a horizontal axis d2 orthogonal to the vertical axis d1.

範囲移動部200は、撮像部100を直交する2軸(鉛直軸d1と水平軸d2)周りに回動する、いわゆる、パンチルト雲台である。範囲移動部200は、撮像部100を水平軸d2周りに回転する(チルト動作する)とともに、回転支持部230及び撮像部100を保持する回転台座220を鉛直軸d1周りに回転する(パン動作する)。範囲移動部200は、回転台座220の鉛直軸d1周りの回動及び撮像部の水平軸d2周りの回動を行うための駆動部240(図1参照)を備えている。駆動部240は撮像部100の水平軸d2周りの回転と、回転台座220の鉛直軸d1周りの回転を個別に行うことができる構成を有している、なお、駆動部240の構成としては、2個の独立したアクチュエータで駆動するようにしてもよいし、1個のアクチュエータと歯車等の動力伝達機構を組み合わせた構成であってもよい。駆動部240は処理部300の後述する駆動制御部320によって制御されている。   The range moving unit 200 is a so-called pan / tilt head that rotates the imaging unit 100 about two axes (vertical axis d1 and horizontal axis d2) orthogonal to each other. The range moving unit 200 rotates the imaging unit 100 around the horizontal axis d2 (tilts) and rotates the rotation support unit 230 and the rotating pedestal 220 holding the imaging unit 100 around the vertical axis d1 (pans). ). The range moving unit 200 includes a drive unit 240 (see FIG. 1) for rotating the rotary base 220 about the vertical axis d1 and rotating the imaging unit about the horizontal axis d2. The drive unit 240 has a configuration capable of individually performing rotation around the horizontal axis d2 of the imaging unit 100 and rotation around the vertical axis d1 of the rotary base 220. As a configuration of the drive unit 240, The actuator may be driven by two independent actuators, or may be a combination of one actuator and a power transmission mechanism such as a gear. The drive unit 240 is controlled by a drive control unit 320 described later of the processing unit 300.

範囲移動部200は、鉛直軸d1及び水平軸d2周りに回転することで、撮像部100の撮像範囲を、被検知領域Re内で、直交する2方向に移動させることができる。そして、範囲移動部200を動作させることで、撮像範囲は被検知領域Reを隙間なく埋めるように移動する。なお、撮像範囲の移動の詳細については後述するが、被検知領域Reの全体内を順次監視するように移動するため、以下の説明では撮像範囲の移動を走査と称する場合がある。範囲移動部200は上述のように、鉛直軸d1周りに回転台座220を、水平軸d2周りに筐体160を回転しており、範囲移動部200は、撮像部100の撮像範囲を被検知領域Re内を直交する2軸方向に移動させることが可能である。   The range moving unit 200 can move the imaging range of the imaging unit 100 in two orthogonal directions within the detection area Re by rotating around the vertical axis d1 and the horizontal axis d2. Then, by operating the range moving unit 200, the imaging range moves so as to fill the detected region Re without a gap. Although details of the movement of the imaging range will be described later, the movement of the imaging range may be referred to as scanning in the following description because the movement is performed so as to sequentially monitor the entire detected area Re. As described above, the range moving unit 200 rotates the rotating pedestal 220 around the vertical axis d1 and the housing 160 around the horizontal axis d2, and the range moving unit 200 determines the imaging range of the imaging unit 100 as the detection area. It is possible to move in Re in two orthogonal directions.

処理部300は、撮像部100及び範囲移動部200と接続しており、範囲移動部200の動作を制御しつつ撮像部100からの撮像データを受信する。そして、処理部300は受信した撮像データに基づいて、メタンガスの広がり状態を検知する。   The processing unit 300 is connected to the imaging unit 100 and the range moving unit 200, and receives imaging data from the imaging unit 100 while controlling the operation of the range moving unit 200. And the process part 300 detects the spreading | diffusion state of methane gas based on the received imaging data.

処理部300は、データ処理部310と、駆動制御部320と、記憶部330と、表示部340と、接続インターフェース350とを備えている。接続インターフェース350は、上述した撮像部100や範囲移動部200と接続するためのインターフェースである。接続インターフェース350は有線又は無線によって撮像部100や範囲移動部200と接続している。なお、本発明にかかる流体検知装置Aでは、撮像部100からは大容量の撮像データが送信されることが多いため有線接続としている。しかしながら、これに限定されるものではない。   The processing unit 300 includes a data processing unit 310, a drive control unit 320, a storage unit 330, a display unit 340, and a connection interface 350. The connection interface 350 is an interface for connecting to the imaging unit 100 and the range moving unit 200 described above. The connection interface 350 is connected to the imaging unit 100 and the range moving unit 200 by wire or wireless. Note that in the fluid detection device A according to the present invention, a large amount of imaging data is often transmitted from the imaging unit 100, so that the connection is wired. However, the present invention is not limited to this.

処理部300では、接続インターフェース350を介して、撮像部100から撮像データを受信する。なお、本発明にかかる流体検知装置Aは、流体の広がり(漏れ)を検知する検知装置であるとともに、被検知領域Reの監視装置としての役割も果たす。そのため、撮像部100からの撮像データは、メタンガスの漏れの有無にかかわらず、全て記憶部330に格納される。また、流体検知装置Aを常時或いは一定の間隔で作業者が確認する場合もある。このような場合に備えて、処理部300では、送られてきた撮像データをそのまま(画像処理せずに)表示部340で表示するようになっていてもよい。なお、表示部340としては、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置等の表示装置を挙げることができるが、これに限定されない。   The processing unit 300 receives imaging data from the imaging unit 100 via the connection interface 350. The fluid detection device A according to the present invention is a detection device that detects the spread (leakage) of the fluid, and also serves as a monitoring device for the detection area Re. Therefore, all the imaging data from the imaging unit 100 is stored in the storage unit 330 regardless of the presence or absence of methane gas leakage. In addition, the operator may check the fluid detection device A constantly or at regular intervals. In preparation for such a case, the processing unit 300 may display the sent image data directly on the display unit 340 (without image processing). Note that examples of the display unit 340 include a display device such as a liquid crystal display device and an organic EL display device, but are not limited thereto.

記憶部330は、処理部300に送られたデータ、処理部300(データ処理部310)で処理したデータ等を記憶するためのメモリである。記憶部330は、読み出し専用のROM、読書きが可能なRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等の記録媒体を備えている。また、処理部300がプログラムを起動して各種処理を行う構成の場合、各処理を行うためのプログラムも記憶部330に記憶される。なお、本実施形態において記憶部330は、撮像部100から送られた撮像データ、範囲移動部200の移動を制御するときに用いられる座標の情報等を記憶する。また、後述する座標系の補正を行うときの補正テーブルも備える。これら以外にも、各種データを記憶できるようになっている。   The storage unit 330 is a memory for storing data sent to the processing unit 300, data processed by the processing unit 300 (data processing unit 310), and the like. The storage unit 330 includes a recording medium such as a read-only ROM, a readable / writable RAM, a flash memory, and a hard disk. In the case where the processing unit 300 is configured to activate a program and perform various processes, a program for performing each process is also stored in the storage unit 330. Note that in the present embodiment, the storage unit 330 stores imaging data sent from the imaging unit 100, coordinate information used when controlling the movement of the range moving unit 200, and the like. In addition, a correction table for correcting the coordinate system described later is also provided. In addition to these, various data can be stored.

データ処理部310は、撮像データ内のメタンガスの像が鮮明に現れるような画像処理を行い、画像処理後の撮像データからメタンガスの像の有無及びメタンガスの像がある場合その像を検知する処理を行う。画像処理としては、二値化処理、エッジング処理、平滑化処理等を挙げることができる。なお、画像処理後の撮像データからメタンガスの像を検知する方法は公知の処理で行う物であり詳細は省略する。また、撮像データからメタンガスが漏れている位置を推定するようにしてもよい。   The data processing unit 310 performs image processing so that an image of methane gas in the imaging data appears clearly, and performs processing for detecting the presence or absence of the methane gas image and the methane gas image from the imaging data after the image processing. Do. Examples of image processing include binarization processing, edging processing, smoothing processing, and the like. Note that the method for detecting an image of methane gas from the imaged data after image processing is a known process and will not be described in detail. Further, the position where the methane gas leaks may be estimated from the imaging data.

被検知領域Reは、上述したように、都市ガスプラントの一部であり、緊急時に備えて、音及び(又は)光で作業者等の人間に警報を行う警報装置Crを備えている。流体検知装置Aでは、処理部300が接続インターフェース350を介して警報装置Crに接続されている。データ処理部310が被検知領域Re内でメタンガスの広がりを検知し、メタンガスが漏れていると判断すると、処理部300は、警報装置Crに対して、警報を行う指示を送る。   As described above, the detected area Re is a part of the city gas plant, and includes an alarm device Cr that warns a person such as an operator with sound and / or light in preparation for an emergency. In the fluid detection device A, the processing unit 300 is connected to the alarm device Cr via the connection interface 350. When the data processing unit 310 detects the spread of methane gas in the detection area Re and determines that the methane gas is leaking, the processing unit 300 sends an instruction to perform an alarm to the alarm device Cr.

流体検知装置Aでは撮像部100の撮像範囲を順次切り替えて(走査して)、被検知領域Reの全体を順次撮像するようになっている。範囲移動部200を駆動することで、撮像部100の撮像範囲で被検知領域Re内を走査する。移動した後に撮像した撮像データのひずみを抑制するとともに、被検知領域Re全体を撮像範囲で走査できるように、撮像部100は被検知領域Reに対して垂直方向に延びるポールPoに取り付けられている(図2参照)。なお、本実施形態では、撮像部100を取り付けるためのポールPoを挙げているが、これに限定されるものではなく、プラントの建屋、装置等の非検知領域Reを見渡すことができる、すなわち、撮像範囲で被検知領域Reを走査できる場所を挙げることができる。   In the fluid detection apparatus A, the imaging range of the imaging unit 100 is sequentially switched (scanned), and the entire detected area Re is sequentially imaged. By driving the range moving unit 200, the detection area Re is scanned within the imaging range of the imaging unit 100. The imaging unit 100 is attached to a pole Po that extends in a direction perpendicular to the detected area Re so that distortion of the imaged data taken after the movement is suppressed and the entire detected area Re can be scanned in the imaging range. (See FIG. 2). In the present embodiment, the pole Po for attaching the imaging unit 100 is cited, but the present invention is not limited to this, and it is possible to overlook the non-detection area Re of the plant building, device, etc. A place where the detection area Re can be scanned in the imaging range can be mentioned.

本発明にかかる流体検知装置Aでは、範囲移動部200で撮像部100を走査させて、被検知領域Re全体を撮像する。撮像部100の撮像範囲の走査について図面を参照して説明する。図4は撮像範囲の走査を示す平面図である。本発明にかかる処理部300は、横8列及び縦5段となるように被検知領域Reを等分割し、被検知領域Reに分割領域Rを想定する。分割領域Rはここでは長方形であるがこれに限定されない。しかしながら、範囲移動部200によって、撮像範囲Prの移動が決められるものであり、2軸以下(1軸も含む)場合、長方形であることが好ましい。   In the fluid detection device A according to the present invention, the range moving unit 200 scans the imaging unit 100 and images the entire detected region Re. Scanning of the imaging range of the imaging unit 100 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a plan view showing scanning of the imaging range. The processing unit 300 according to the present invention equally divides the detection area Re so as to have eight rows and five columns, and assumes a division area R in the detection area Re. The divided region R is rectangular here, but is not limited thereto. However, the movement of the imaging range Pr is determined by the range moving unit 200, and in the case of two axes or less (including one axis), a rectangular shape is preferable.

そして、分割されたそれぞれの分割領域Rは撮像部100の撮像範囲Prと重なる、すなわち、同じ形状及び大きさとなっている。換言すると、撮像部100の撮像光学系110の構成が、撮像範囲Prを分割領域Rと重なるように調整されている。なお、図2及び図4では、便宜上、撮像範囲Prを分割領域Rよりも小さく表示しているが、実際には分割領域Rは撮像範囲Prに基づいて決定されるものであり、撮像範囲Prは分割領域Rと同じ大きさである。   Each divided region R is overlapped with the imaging range Pr of the imaging unit 100, that is, has the same shape and size. In other words, the configuration of the imaging optical system 110 of the imaging unit 100 is adjusted so that the imaging range Pr overlaps the divided region R. 2 and 4, the imaging range Pr is displayed smaller than the divided region R for convenience, but the divided region R is actually determined based on the imaging range Pr, and the imaging range Pr Is the same size as the divided region R.

以下の説明において、動作の説明を行う便宜上、分割領域Rについては、横方向左端からのi列目(i=1〜8)、上からj段目(j=1〜5)の分割領域を分割領域Rijと表示する。例えば、左から4列目、上から3段目の分割領域を分割領域R43と表示する。駆動制御部320は、図4に示すような経路で撮像範囲Prを走査する。すなわち、駆動制御部320は範囲移動部200を作動させ、撮像範囲Prを左上の分割領域R11に重ね合せる。そして、撮像範囲Prを分割領域R11に合せた状態で所定時間停止する。   In the following description, for the convenience of explaining the operation, for the divided region R, the i-th column (i = 1 to 8) from the left end in the horizontal direction and the j-th (j = 1 to 5) divided region from the top. Displayed as a divided area Rij. For example, the fourth row from the left and the third row from the top are displayed as a divided region R43. The drive control unit 320 scans the imaging range Pr along a route as shown in FIG. That is, the drive control unit 320 operates the range moving unit 200 to overlap the imaging range Pr with the upper left divided region R11. And it stops for the predetermined time in the state which matched imaging range Pr with division area R11.

撮像部100では撮像範囲Prが停止してから範囲移動部200の加速度の変化や停止によって撮像部100が揺れる場合があり、揺れが収束するまでの時間経過後、撮像部100は分割領域R11を撮像する。画像生成部140で生成された撮像データは撮像部100から処理部300に送信される。   In the imaging unit 100, the imaging unit 100 may shake due to the change or stop of the acceleration of the range moving unit 200 after the imaging range Pr stops. After the time until the shaking converges, the imaging unit 100 defines the divided region R11. Take an image. The imaging data generated by the image generation unit 140 is transmitted from the imaging unit 100 to the processing unit 300.

そして、所定時間経過後、駆動制御部320は、回転台座220を鉛直軸d1周りに回動(パン動作)する指示を送る。これにより、撮像範囲Prは横方向に向かって移動し、駆動制御部320は、撮像範囲Prが分割領域R21に移動する停止する。撮像部100は、上述の手順に則って、停止中に分割領域R21を撮像して撮像データを処理部300に送信する。   Then, after a predetermined time has elapsed, the drive control unit 320 sends an instruction to rotate (pan operation) the rotary base 220 around the vertical axis d1. As a result, the imaging range Pr moves in the horizontal direction, and the drive control unit 320 stops moving the imaging range Pr to the divided region R21. In accordance with the above-described procedure, the imaging unit 100 captures the divided region R21 during the stop and transmits the imaging data to the processing unit 300.

このようにして、駆動制御部320は範囲移動部200を1段目の右端の領域R81まで移動する。領域R81の撮像動作を終了した後、駆動制御部320は、回転支持部230を駆動して、撮像部100を水平軸d2周りに回転させ、撮像範囲Prを2段目の領域に移動させる。すなわち、領域R81の次は、領域R82に移動する。その後、領域R82から撮像が終了するごとに、左方向に隣合う領域に撮像範囲Prが重なるように回転台座220を駆動させる。そして、2段目の一番左の領域R12の撮像が終わると、3段目の領域(R13)に移動する。   In this way, the drive control unit 320 moves the range moving unit 200 to the rightmost region R81 of the first stage. After completing the imaging operation of the region R81, the drive control unit 320 drives the rotation support unit 230 to rotate the imaging unit 100 around the horizontal axis d2 and move the imaging range Pr to the second stage region. That is, the area R81 is moved to the area R82. Thereafter, each time imaging is completed from the region R82, the rotating base 220 is driven so that the imaging range Pr overlaps the region adjacent in the left direction. Then, when imaging of the leftmost region R12 in the second stage is completed, the region moves to the third stage region (R13).

駆動制御部320は撮像範囲Prが左右に移動するとともにその両端で下方に移動する、換言すると、ジグザグに移動する経路(標準経路)を予め設定しており、その経路に沿って撮像範囲Prを移動させる。そして、撮像範囲Prが5段目右端の分割領域R85まで移動すると、1段目左端の分割領域R11から同じ動作を繰り返す。このように、撮像範囲Prを移動させて撮像を行うことで、被検知領域Reが広い場合でも、メタンガスの像を正確に検知が可能な精度の撮像データを得ることが可能である。   The drive control unit 320 presets a path (standard path) for moving the imaging range Pr to the left and right and moving downward at both ends thereof, in other words, zigzag, and sets the imaging range Pr along the path. Move. When the imaging range Pr moves to the fifth-stage right end divided area R85, the same operation is repeated from the first-stage left end divided area R11. As described above, by performing imaging while moving the imaging range Pr, it is possible to obtain imaging data with an accuracy capable of accurately detecting an image of methane gas even when the detection area Re is wide.

次に、撮像範囲Prを被検知領域Reの内部を走査しているときにメタンガスの像を検知したときの流体検知装置Aの動作について図面を参照して説明する。図5は被検知領域にガスが発生しているときの撮像範囲の操作経路を示す図であり、図6はメタンガスを検知する手順を示すフローチャートである。図5に示すように被検知領域の中央部分の分割領域R43でメタンガスの漏れが発生しているものとする。   Next, the operation of the fluid detection device A when an image of methane gas is detected while scanning the imaging range Pr inside the detection area Re will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing an operation path in the imaging range when gas is generated in the detection area, and FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for detecting methane gas. As shown in FIG. 5, it is assumed that methane gas leaks in the divided region R43 at the center of the detected region.

図6に示すように、駆動制御部320は撮像範囲Prが上述の標準経路に沿って移動するように範囲移動部200を駆動する(ステップS101)。撮像部100は撮像範囲Prの移動完了後、停止した分割領域を撮像し撮像データを処理部300に送信する(ステップS102)。流体検知装置Aにおいて、駆動制御部320は撮像部100の撮像範囲Prが被検知領域Re内を標準経路に沿って操作するように範囲移動部200を制御する。処理部300はデータ処理部310で送信された撮像データに画像処理を施す(ステップS103)。データ処理部310は画像処理を行った撮像データを解析してメタンガスの像が映っているか否か確認する(ステップS104)。   As shown in FIG. 6, the drive control unit 320 drives the range moving unit 200 so that the imaging range Pr moves along the above-described standard path (step S101). After completing the movement of the imaging range Pr, the imaging unit 100 captures the stopped divided region and transmits the imaging data to the processing unit 300 (step S102). In the fluid detection device A, the drive control unit 320 controls the range moving unit 200 so that the imaging range Pr of the imaging unit 100 operates within the detected region Re along the standard path. The processing unit 300 performs image processing on the imaging data transmitted by the data processing unit 310 (step S103). The data processing unit 310 analyzes the imaging data that has been subjected to image processing, and checks whether or not an image of methane gas is reflected (step S104).

撮像データにメタンガスの像が映っていないとき(ステップS104でNoのとき)、ステップS101に戻り、標準経路に沿って撮像範囲Prの移動及び撮像を行う。図5に示すように、撮像範囲Prが分割領域R43に移動すると撮像データにメタンガスの像G1が映る。データ処理部310がメタンガスの像が映っていることを確認したとき(ステップS104でYesのとき)、駆動制御部320は、標準経路からメタンガスの像G1の全体像を調べるための像取得経路に変更する(ステップS105)。   When an image of methane gas is not shown in the imaging data (No in step S104), the process returns to step S101, and the imaging range Pr is moved and imaged along the standard path. As shown in FIG. 5, when the imaging range Pr moves to the divided region R43, an image G1 of methane gas appears in the imaging data. When the data processing unit 310 confirms that an image of methane gas is reflected (Yes in step S104), the drive control unit 320 moves from the standard path to an image acquisition path for examining the entire image of the methane gas image G1. Change (step S105).

ここで、像取得経路について説明する。標準経路で撮像範囲Prを移動させるとき分割領域R33の次に分割領域R43に到達する。分割領域R43で撮像した撮像データにメタンガスの像G1が検知されると、処理部300は分割領域R43の周囲にもメタンガスが拡散している可能性があると判断する。像取得経路は、分割領域R43を起点として、分割領域R43に近接する領域、図5では、分割領域R53、R54、R44、R34、R33、R32、R42、R52に撮像範囲Prを順次移動し、再度分割領域R43に戻る経路である。   Here, the image acquisition path will be described. When the imaging range Pr is moved along the standard path, the divided area R43 is reached next to the divided area R33. When the methane gas image G1 is detected in the imaging data captured in the divided region R43, the processing unit 300 determines that there is a possibility that the methane gas is also diffused around the divided region R43. The image acquisition path starts from the divided area R43, moves the imaging range Pr sequentially to the area close to the divided area R43, in FIG. 5, the divided areas R53, R54, R44, R34, R33, R32, R42, and R52. This is a route returning to the divided region R43 again.

そして、これらの分割領域での撮像データを撮像した後、再度、分割領域R43に撮像範囲Prを移動し撮像を行う。なお、像取得経路は、分割領域R53、R54、R44、R34、R33、R32、R42、R52を時計回りに移動するような経路であるがこれに限定されない。反時計回りでもよいし、段ごとに左右に移動する(走査する)ような経路であってもよい。   Then, after imaging the imaging data in these divided areas, the imaging range Pr is moved again to the divided area R43 to perform imaging. The image acquisition path is a path that moves clockwise in the divided areas R53, R54, R44, R34, R33, R32, R42, and R52, but is not limited to this. It may be counterclockwise, or may be a path that moves left and right (scans) for each stage.

駆動制御部320は、撮像範囲Prが上述の像取得経路に沿って移動するように範囲移動部200を駆動する(ステップS106)。撮像部100は撮像範囲Prの移動完了後、停止した分割領域を撮像し撮像データを処理部300に送信する(ステップS107)。なお、像取得経路において、各分割領域で撮像範囲Prを停止する時間は、標準経路において、各分割領域で撮像範囲Prを停止する時間よりも長く設定されている。これにより、メタンガスの像を正確に取得することが可能となる。そして、データ処理部310は、撮像範囲Prが像取得経路の移動を終了したか確認する(ステップS108)。像取得経路の移動が終了していないとき(ステップS108でNoのとき)、ステップS106に戻り、駆動制御部320は撮像範囲Prを次の分割領域に移動させる。   The drive control unit 320 drives the range moving unit 200 so that the imaging range Pr moves along the above-described image acquisition path (step S106). After completing the movement of the imaging range Pr, the imaging unit 100 captures the stopped divided area and transmits the imaging data to the processing unit 300 (step S107). In the image acquisition path, the time for stopping the imaging range Pr in each divided area is set longer than the time for stopping the imaging range Pr in each divided area in the standard path. Thereby, it becomes possible to acquire the image of methane gas correctly. Then, the data processing unit 310 confirms whether the imaging range Pr has finished moving the image acquisition path (step S108). When the movement of the image acquisition path is not completed (No in Step S108), the process returns to Step S106, and the drive control unit 320 moves the imaging range Pr to the next divided area.

像取得経路の移動が終了したとき(ステップS108でYesのとき)、データ処理部310は、像取得経路に設定されている分割領域からの撮像データを繋ぎ合わせてメタンガスの全体像の画像データを作成する処理を行う(ステップS108)。これにより、メタンガスの像G1の周囲を含む像(例えば、メタンガスの全体像)を取得することができる。   When the movement of the image acquisition path is completed (Yes in step S108), the data processing unit 310 joins the imaging data from the divided areas set in the image acquisition path to obtain the image data of the entire image of methane gas. The creation process is performed (step S108). Thereby, the image (for example, the whole image of methane gas) including the circumference | surroundings of the image G1 of methane gas is acquirable.

駆動制御部320は、像取得経路に沿った撮像範囲Prを移動させ、もとの分割領域R43に戻った後、標準経路に沿った撮像範囲Prの移動に戻る(ステップS101に戻る)。以上のようにして、流体検知装置Aでは、被検知領域Reを撮像範囲Prで走査しつつ、被検知領域Reを撮像するともに、撮像データからメタンガス全体像を取得する。なお、本実施形態では、像取得経路に設定されている各分割領域を撮像範囲Prが1回ずつ移動し、撮像を行うものとしているが、これに限定されるものではなく、各分割領域を撮像範囲が複数回ずつ移動するようにしてもよい。   The drive control unit 320 moves the imaging range Pr along the image acquisition path, returns to the original divided region R43, and then returns to the movement of the imaging range Pr along the standard path (returns to step S101). As described above, in the fluid detection device A, the detected area Re is imaged while scanning the detected area Re in the imaging range Pr, and an entire methane gas image is acquired from the imaging data. In the present embodiment, the imaging range Pr is moved once in each divided area set in the image acquisition path to perform imaging. However, the present invention is not limited to this. The imaging range may be moved a plurality of times.

撮像範囲Prで被検知領域Reを走査することで、撮像範囲Prをメタンガスの像を正確に撮像できる大きさにすることができる。また、走査していることで撮像範囲Prに対して大きな面積を有する被検知領域Re内のメタンガスの広がり(漏れ)を正確に検知することが可能である。   By scanning the detection area Re within the imaging range Pr, the imaging range Pr can be sized to accurately capture an image of methane gas. Further, by scanning, it is possible to accurately detect the spread (leakage) of methane gas in the detection region Re having a large area with respect to the imaging range Pr.

(第2実施形態)
本発明にかかる流体検知装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。第1実施形態では、メタンガスの広がりの像(漏れの像)を検知するとその像が映っている撮像データを撮像した分割領域の隣接した分割領域を移動するように撮像範囲Prを移動させている。すなわち、第1実施形態では像取得経路が予め決められたものであった。
(Second Embodiment)
Still another example of the fluid detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, when an image of the spread of methane gas (leakage image) is detected, the imaging range Pr is moved so as to move a divided region adjacent to a divided region in which imaging data in which the image is reflected is captured. . That is, in the first embodiment, the image acquisition path is predetermined.

メタンガスはひとつの場所に留まることはほとんどなく、分割領域を跨いでメタンガスの像が検知されることが多い。そこで、本実施形態にかかる流体検知装置では、像取得経路をメタンガスの像に応じて変更するように決定するものとしている。なお、本実施形態の流体検知装置は像取得経路の設定方法が異なる以外、流体検知装置Aと同じ構成を有するとともに同じ動作を行うものである。そのため、符号は、流体検知装置Aと同じものを用いて説明する。   Methane gas hardly stays in one place, and images of methane gas are often detected across the divided areas. Therefore, in the fluid detection device according to the present embodiment, the image acquisition path is determined to be changed according to the image of methane gas. The fluid detection device of the present embodiment has the same configuration as the fluid detection device A and performs the same operation except that the image acquisition path setting method is different. Therefore, description will be made using the same reference numerals as those of the fluid detection device A.

図7はメタンガスを検出した状態の被検知領域を示す平面図であり、図8はメタンガスの像が映っている撮像データの概略拡大図である。図7では、分割領域R43、R53、R54、R44にまたがるようにメタンガスの像G2が検出されている。また、図8は分割領域R43、R53、R54、R44のそれぞれに撮像範囲Prを重ねて撮像したときのメタンガスの像を示している。   FIG. 7 is a plan view showing a detection area in a state where methane gas is detected, and FIG. 8 is a schematic enlarged view of imaging data in which an image of methane gas is shown. In FIG. 7, an image G2 of methane gas is detected so as to extend over the divided regions R43, R53, R54, and R44. FIG. 8 shows an image of methane gas when imaging is performed with the imaging range Pr superimposed on each of the divided regions R43, R53, R54, and R44.

図7の例では、駆動制御部320は撮像範囲Prが標準経路をたどるように範囲移動部200を駆動制御している。そして、データ処理部310は分割領域R43に撮像範囲Prが重なったときに撮像した撮像データ(分割領域R43の撮像データと称する)の画像処理後の画像データからメタンガスの像G2を検知する。分割領域R43の撮像データでメタンガスの像G2を検知すると、データ処理部310はメタンガスの像G2の境界Bd1を特定する。境界Bdの特定については、公知の画像処理方法を利用する。   In the example of FIG. 7, the drive control unit 320 controls the drive of the range moving unit 200 so that the imaging range Pr follows the standard path. Then, the data processing unit 310 detects the methane gas image G2 from the image data after the image processing of the imaging data (referred to as the imaging data of the divided region R43) captured when the imaging range Pr overlaps the divided region R43. When the methane gas image G2 is detected from the imaging data of the divided region R43, the data processing unit 310 specifies the boundary Bd1 of the methane gas image G2. For specifying the boundary Bd, a known image processing method is used.

データ処理部310は、メタンガスの像G2の境界Bd1を特定すると、境界Bd1が分割領域R43のどの辺に繋がっているか確認する。例えば、図8に示す分割領域R43では、境界Bd1は、分割領域R43の右側の辺及び下側の辺に接続している。このことは、分割領域R43のメタンガスの像G2は、右横の分割領域R53又は下横の分割領域R44に延びているものと推定できる。このことを利用して、データ処理部310は次の分割領域R53又は分割領域R44のいずれかを選択する。ここでは、像取得経路を時計回りと設定して、次に移動する分割領域として分割領域R53を選択し、その情報を駆動制御部320に送る。その後、駆動制御部320は範囲移動部200を駆動して撮像範囲Prを分割領域R53に移動する。   When the data processing unit 310 specifies the boundary Bd1 of the methane gas image G2, the data processing unit 310 checks which side of the divided region R43 the boundary Bd1 is connected to. For example, in the divided region R43 illustrated in FIG. 8, the boundary Bd1 is connected to the right side and the lower side of the divided region R43. This can be presumed that the image G2 of methane gas in the divided region R43 extends to the right divided region R53 or the lower divided region R44. Using this, the data processing unit 310 selects either the next divided region R53 or the divided region R44. Here, the image acquisition path is set to be clockwise, the divided region R53 is selected as the divided region to be moved next, and the information is sent to the drive control unit 320. Thereafter, the drive control unit 320 drives the range moving unit 200 to move the imaging range Pr to the divided region R53.

そして、データ処理部310は分割領域R53の撮像データにも同様の画像処理を行い、メタンガスの像G2を検知するとともに境界Bd1を特定する。分割領域R53では、境界Bd1が移動元の分割領域R43が隣接する辺(ここでは、左側の辺)から下の辺に延びている。そこで、データ処理部310は、境界Bd1の端部が接する辺のうち、移動元の分割領域R43が隣接する辺とは異なる辺と隣接する分割領域R54を次の移動先として選択し、駆動制御部320に送る。   Then, the data processing unit 310 performs similar image processing on the imaging data of the divided region R53, detects the methane gas image G2, and specifies the boundary Bd1. In the divided region R53, the boundary Bd1 extends from the side (here, the left side) adjacent to the source divided region R43 to the lower side. Therefore, the data processing unit 310 selects a divided region R54 adjacent to a side different from the side adjacent to the adjacent divided region R43 as the next destination among the sides that are in contact with the end of the boundary Bd1, and performs drive control. To part 320.

以上の手順で、データ処理部310は、検知したメタンガスの像G2とその境界Bd1に基づいて、次に移動する分割領域を決定する。そして、図8の分割領域R44のメタンガスの像G2では境界Bd1は分割領域R54と隣接する左側の辺と分割領域R44と隣接する上側の辺に繋がっている。移動元は分割領域R54であるため、上述のルールに従うと、次の移動先は分割領域R43となる。   With the above procedure, the data processing unit 310 determines a divided area to be moved next based on the detected methane gas image G2 and its boundary Bd1. In the methane gas image G2 in the divided region R44 of FIG. 8, the boundary Bd1 is connected to the left side adjacent to the divided region R54 and the upper side adjacent to the divided region R44. Since the movement source is the divided area R54, the next movement destination is the divided area R43 according to the rules described above.

本実施形態においても第1実施形態と同様、像取得経路は少なくとも最初にメタンガスの像を検知した分割領域の周囲の分割領域を検知させることとしている。そして、分割領域R43は、最初にメタンガスの像G2を検知した分割領域であり、分割領域R44の次に分割領域R43に移動すると、分割領域R43の全ての周囲の分割領域の検知を行うことができなくなる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the image acquisition path detects at least a divided area around the divided area where the methane gas image is first detected. The divided region R43 is a divided region in which the methane gas image G2 is first detected. When the divided region R43 moves to the divided region R43 next to the divided region R44, all the divided regions around the divided region R43 can be detected. become unable.

そのため、撮像範囲Prが最初にメタンガスの像G2を検知した分割領域(R43)の周囲を1周する前に、次の移動先が像取得経路としてすでに撮像した分割領域になる場合、像取得経路は、前の分割領域からの移動方向と同じ方向となるように分割領域R34に移動する。ここでは、分割領域R54から分割領域R44に左に移動しているため、そのまま左の分割領域R34に移動する。   For this reason, when the imaging range Pr first goes around the divided area (R43) where the methane gas image G2 is first detected, the next movement destination is the divided area that has already been imaged as the image acquisition path. Moves to the divided region R34 so as to be in the same direction as the moving direction from the previous divided region. Here, since the region has moved to the left from the divided region R54 to the divided region R44, it moves to the left divided region R34 as it is.

また、分割領域にメタンガスの像が検知されない場合もある。像取得経路は最初にメタンガスの像を検知した分割領域R43の周囲の分割領域のメタンガスの状態を撮像するように撮像範囲Prを移動させる経路であるため、移動元の分割領域からの移動方向に対して右回りになるように移動方向を決定する。また、移動した分割領域でメタンガスの像が検知されなかった場合でも、右回りに分割領域を移動したときに、既に撮像した分割領域となる場合、移動元の分割領域からの移動方向と同じ方向となるように移動先の分割領域を決定する。   In addition, an image of methane gas may not be detected in the divided area. Since the image acquisition path is a path for moving the imaging range Pr so as to capture the state of the methane gas in the divided area around the divided area R43 where the image of the methane gas is first detected, in the moving direction from the original divided area. The moving direction is determined so as to be clockwise. In addition, even when no image of methane gas is detected in the moved divided area, when the divided area is moved clockwise, if the divided area has already been captured, the same direction as the movement direction from the original divided area The destination divided area is determined so that

このように、メタンガスの像G2の境界の接続方向(接続する分割領域)に合わせて、次に移動する分割領域を決定することで、複数の分割領域にまたがるメタンガスの像G2の全体像を取得することができる。   In this way, the entire image of the methane gas image G2 extending over a plurality of divided regions is obtained by determining the divided region to be moved next in accordance with the connection direction (connected divided region) of the boundary of the methane gas image G2. can do.

例えば、分割領域の全体にメタンガスが充満しているような場合、境界を特定することが困難である。このような場合、現在の分割領域に移動してきた方向と同じ方向に隣合う分割領域を次の分割領域として選択することを挙げることができる。また、メタンガスの像の境界に基づいて撮像範囲が移動する次の分割領域を決定しているが、これ以外にも、例えば、メタンガスの像の濃度を利用して次の分割領域を決定する等の方法で、メタンガスの像の全体像を取得できるように、像取得経路を決定するようにしてもよい。   For example, when the entire divided area is filled with methane gas, it is difficult to specify the boundary. In such a case, it is possible to select a divided region adjacent in the same direction as the direction of movement to the current divided region as the next divided region. Further, the next divided region in which the imaging range moves is determined based on the boundary of the methane gas image, but other than this, for example, the next divided region is determined using the density of the methane gas image, etc. In this way, the image acquisition path may be determined so that the entire image of the methane gas image can be acquired.

(第3実施形態)
図7に示すように、メタンガスが複数の分割領域にまたがるように漏れている場合、図8に示すように複数の分割領域の撮像データをそれぞれ取得し、それらを組み合わせることで、メタンガスの像の全体像を得ることができる。このように、複数の撮像データを組み合わせる場合、データ処理部310では撮像データの接続部分での整合性を取るのが難しく、メタンガスの像の精度が低下する恐れがある。そこで、本実施形態では、複数の分割領域にまたがるメタンガスの存在がある場合、分割領域を移動する補正を行う。以下に、分割領域の移動の補正について図面を参照して説明する。図9は分割領域を移動させた状態を示す被検知領域の平面図である。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 7, when methane gas leaks over a plurality of divided regions, the imaging data of the plurality of divided regions are respectively acquired as shown in FIG. An overall picture can be obtained. Thus, when combining a plurality of imaging data, it is difficult for the data processing unit 310 to achieve consistency at the connection portion of the imaging data, and the accuracy of the methane gas image may be reduced. Therefore, in the present embodiment, when there is methane gas extending over a plurality of divided areas, correction for moving the divided areas is performed. Hereinafter, correction of movement of the divided areas will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view of the detected area showing a state where the divided areas are moved.

以下に分割領域をシフトする方法について説明する。駆動制御部320は、分割領域を設定するとき、任意の点を原点として、被検知領域Reの横方向をX座標系、縦方向をY座標系として、分割領域の位置を(X、Y)座標系で決定している。そして、各分割領域の(X、Y)座標を用いて分割領域を特定し、その(X、Y)座標の情報を範囲移動部200に渡している。そして、範囲移動部200は、(X、Y)座標系と、鉛直軸d1周りの回転角度及び水平軸d1周りの回転角度を対照させるテーブルを備えており、(X、Y)座標の情報に基づいて、撮像部100を移動させている。   A method for shifting the divided areas will be described below. When setting the divided area, the drive control unit 320 sets the position of the divided area to (X, Y) using an arbitrary point as the origin, the horizontal direction of the detected area Re as the X coordinate system, and the vertical direction as the Y coordinate system. It is determined by the coordinate system. Then, a divided area is specified using the (X, Y) coordinates of each divided area, and information on the (X, Y) coordinates is passed to the range moving unit 200. The range moving unit 200 includes a table for comparing the (X, Y) coordinate system with the rotation angle about the vertical axis d1 and the rotation angle about the horizontal axis d1, and includes information on (X, Y) coordinates. Based on this, the imaging unit 100 is moved.

図7に示すように、分割領域R43、R53、R54、R44にまたがるようにメタンガスの像G2が検出されている場合において、データ処理部310は、各分割領域におけるメタンガスの像G2の縦方向の伸び方向及び横方向の伸び方向を取得する。例えば、図8に示すように、分割領域R43に映っているメタンガスの像は、分割領域の右端から左方向に且つ上方向に延びる形状を有している。同様に、分割領域R53は左端から右方向に且つ上方向に、分割領域R44は右端から左方向に且つ下方向に、分割領域R54は左端から右方向に且つ下方向にそれぞれ伸びている。   As shown in FIG. 7, when the methane gas image G2 is detected so as to extend over the divided regions R43, R53, R54, and R44, the data processing unit 310 operates in the vertical direction of the methane gas image G2 in each divided region. Get the stretch direction and the stretch direction in the lateral direction. For example, as shown in FIG. 8, the image of methane gas reflected in the divided region R43 has a shape extending leftward and upward from the right end of the divided region. Similarly, the divided region R53 extends from the left end to the right and upward, the divided region R44 extends from the right end to the left and downward, and the divided region R54 extends from the left end to the right and downward.

データ処理部310は、分割領域R43、R53、R54、R44にまたがるメタンガスが1つの分割領域R43に入るように、分割領域全体をシフトする。例えば、図7に示すようなメタンガスの像G2が形成されている場合、分割領域を右下にシフトすることでメタンガスの像G2を分割領域内に収めることができる。そのため、駆動制御部320は、撮像範囲Prの位置を指定する座標系を、(X、Y)座標系から(X+a、Y+b)座標系に補正する。すなわち、分割領域の全てをX方向(横方向)にa、Y方向の(縦方向)にbずらす。   The data processing unit 310 shifts the entire divided region so that the methane gas straddling the divided regions R43, R53, R54, and R44 enters one divided region R43. For example, when the methane gas image G2 as shown in FIG. 7 is formed, the methane gas image G2 can be accommodated in the divided region by shifting the divided region to the lower right. Therefore, the drive control unit 320 corrects the coordinate system that specifies the position of the imaging range Pr from the (X, Y) coordinate system to the (X + a, Y + b) coordinate system. That is, all the divided areas are shifted by a in the X direction (horizontal direction) and b in the Y direction (vertical direction).

このように、分割領域の位置を指定する座標系を変更することで、図9に示すようにメタンガスの像が1つの分割領域に入るようになる。これにより、撮像データを組み合わせる必要がなく、メタンガスの像の劣化を抑制することが可能である。また、画像データを組み合わせるための処理が不要になるため、画像処理を簡略化することができ、メタンガスの状態を迅速判断することが可能である。   In this way, by changing the coordinate system for designating the position of the divided areas, the image of methane gas enters one divided area as shown in FIG. Thereby, it is not necessary to combine imaging data, and it is possible to suppress degradation of the image of methane gas. Further, since processing for combining image data is not required, image processing can be simplified, and the state of methane gas can be quickly determined.

なお、メタンガスの像を1つの分割領域にいれるための補正値、ここでは、(a、b)の決定方法としては、メタンガスの横方向及び縦方向の長さを計測し、(a、b)が最小となるように決定されるものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、図9に示すように、座標系を変換したままにしておくと、標準経路で撮像範囲Prを走査するときに、被検知領域Reの辺縁部で撮像されない部分が発生する場合がある。このような場合に備えて、撮像されない部分を別途撮像するようにしてもよい。また、座標系の補正は、メタンガスの像をなるべく少ない分割領域で検知されるようにするためのものである。そのため、標準経路のときは、もとの(X、Y)座標系を使用し、像取得経路に切り替わったときに補正された(X+a、Y+b)座標系を使用するようにしてもよい。以下、座標系を補正する場合も同様に、経路の切り替えとともに座標系を切り替えるようにしてもよい。   In addition, the correction value for putting the image of methane gas into one divided area, here, as a determination method of (a, b), the length in the horizontal direction and the vertical direction of methane gas is measured, and (a, b) However, the present invention is not limited to this. In addition, as shown in FIG. 9, if the coordinate system is left converted, when the imaging range Pr is scanned by the standard path, a portion that is not imaged may occur at the edge of the detection area Re. . In preparation for such a case, a portion that is not imaged may be separately imaged. Further, the correction of the coordinate system is for detecting an image of methane gas in as few divided regions as possible. Therefore, in the case of the standard path, the original (X, Y) coordinate system may be used, and the (X + a, Y + b) coordinate system corrected when switching to the image acquisition path may be used. Hereinafter, when the coordinate system is corrected, the coordinate system may be switched together with the switching of the route.

(第4実施形態)
図10は分割領域を移動させた状態を示す被検知領域の平面図である。図10に示すようにメタンガスの像G3の大きさによっては、1つの分割領域に入りきれない場合もある。たとえば、図10に示すように元の分割領域では6個の分割領域にまたがるように検知されたメタンガスの像G3がある場合、6個の分割領域の撮像データを組み合わせると、撮像データの劣化が発生しやすい。そのため、図10に示すように、駆動制御部320は、撮像範囲Prの位置を指定する座標系を、(X、Y)座標系から(X+c、Y+d)座標系に補正する。このように座標系を補正することで、メタンガスの像G3を2つの分割領域でとらえることが可能となる。このことから、組み合わせる撮像データは補正前の6個から2個に減らすことができ、画像の劣化を抑えることができる。また、組み合わせる画像データの数を減らすため処理を減らすことが可能である。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a plan view of the detected area showing a state where the divided areas are moved. As shown in FIG. 10, depending on the size of the image G3 of methane gas, it may not be possible to fit into one divided region. For example, as shown in FIG. 10, in the original divided area, when there is an image G3 of methane gas detected so as to extend over six divided areas, the combination of the image data of the six divided areas results in deterioration of the image data. Likely to happen. Therefore, as illustrated in FIG. 10, the drive control unit 320 corrects the coordinate system that specifies the position of the imaging range Pr from the (X, Y) coordinate system to the (X + c, Y + d) coordinate system. By correcting the coordinate system in this manner, the methane gas image G3 can be captured in two divided regions. Thus, the combined imaging data can be reduced from 6 before correction to 2 and image degradation can be suppressed. In addition, processing can be reduced to reduce the number of image data to be combined.

(第5実施形態)
図11は分割領域を移動させた状態を示す被検知領域の平面図である。図11に示すように、メタンガスの像G4の縦横の長さのそれぞれが分割領域の縦横の長さよりも長い場合がある。このような場合、上述のような座標の変換で分割領域をシフトしても、メタンガスの像G4は、縦方向に少なくとも2個、横方向に少なくとも2個の方向が必要になる。そこで、本実施形態では、図11に示すように、上下に5段並べられている分割領域の内、上の2段と下の3段に分け、それぞれ異なる座標系で各分割領域をシフトしている。具体的には、上の2段は(X、Y)座標系を(X+e、Y+f)座標系に、下の3段は(X+g、Y+f)座標系にそれぞれ変換している。これにより、上の2段の分割領域は右下にシフトし、下の3段の分割領域は左下にシフトする。このように、シフトさせることで、長く伸びて検知されたメタンガスの像も2つの分割領域の画像データに収めることができ、画像の劣化を抑制するともに、画像の組み合わせに要する処理を減らすことが可能である。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a plan view of the detected area showing a state where the divided areas are moved. As illustrated in FIG. 11, the vertical and horizontal lengths of the methane gas image G4 may be longer than the vertical and horizontal lengths of the divided regions. In such a case, even if the divided regions are shifted by the coordinate conversion as described above, the methane gas image G4 needs at least two directions in the vertical direction and at least two directions in the horizontal direction. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, among the divided areas arranged in the upper and lower stages, the divided areas are divided into the upper two stages and the lower three stages, and each divided area is shifted with a different coordinate system. ing. Specifically, the upper two steps convert the (X, Y) coordinate system to the (X + e, Y + f) coordinate system, and the lower three steps convert to the (X + g, Y + f) coordinate system. As a result, the upper two divided areas shift to the lower right, and the lower three divided areas shift to the lower left. In this way, by shifting, the image of the methane gas that is detected to be elongated can be stored in the image data of the two divided regions, thereby suppressing the deterioration of the image and reducing the processing required for combining the images. Is possible.

なお、本実施形態では、上下に分割するものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、メタンガスの像の延びる方向によっては、左右に分割するようにしてもよい。また、分割してシフトするときに、分割領域の間に隙間ができると、メタンガスの像を正確に検知することが困難になる。また、分割領域が重なると経路を決定するときに制御が複雑になる。そのため、上下に分割する場合は上下方向、左右に分割する場合は左右方向のシフト量は同じであることが好ましい。   In the present embodiment, an example of dividing vertically is described as an example, but the present invention is not limited to this, and may be divided horizontally according to the extending direction of the image of methane gas. In addition, if there is a gap between the divided areas when dividing and shifting, it is difficult to accurately detect an image of methane gas. Further, when the divided areas overlap, the control becomes complicated when determining the route. Therefore, it is preferable that the amount of shift in the vertical direction is the same when dividing up and down, and the amount of shift in the left and right direction is the same when dividing up and down.

上述のように、被検知領域に想定した分割領域を想定し、その分割領域に撮像範囲を重ね合せたのち一定時間撮像を行うものとしているが、これに限定されるものではなく、撮像部で撮像を行いつつ撮像範囲を被検知領域内で停止しないように操作するようにしてもよい。このような操作を行う場合、メタンガスの像を検知したときの撮像範囲の周囲を回るような像取得経路に変更するものを挙げることができる。このとき、処理部は、メタンガスの像を検知したときの撮像範囲を基準として分割領域を設定し、その分割領域に沿って像取得経路を決定するようにしてもよい。   As described above, assuming a divided area assumed as a detected area, the imaging range is superimposed on the divided area and then imaging is performed for a certain period of time. However, the present invention is not limited to this. You may make it operate so that an imaging range may not be stopped within a to-be-detected area, performing imaging. In the case of performing such an operation, there can be mentioned an image acquisition path that changes around the imaging range when an image of methane gas is detected. At this time, the processing unit may set a divided area based on an imaging range when an image of methane gas is detected, and determine an image acquisition path along the divided area.

上述の各実施形態において、範囲移動部は鉛直軸d1及び水平軸d2の直交する2軸周り、換言すると、撮像範囲を二次元走査するようなものとしているがこれに限定されるものではなく、鉛直軸d1又は水平軸d2の一方向にのみ操作するようなものであってもよい。この場合、標準経路は直線的に往復走査する経路であり、像取得経路は、メタンガスの像を検知した分割領域の両隣を往復するように走査する経路を挙げることができる。   In each of the embodiments described above, the range moving unit is configured to perform two-dimensional scanning around the two axes perpendicular to the vertical axis d1 and the horizontal axis d2, in other words, the present invention is not limited to this. The operation may be performed only in one direction of the vertical axis d1 or the horizontal axis d2. In this case, the standard path is a path that linearly reciprocates, and the image acquisition path can be a path that scans so as to reciprocate both sides of the divided area where the methane gas image is detected.

上述の各実施形態において、流体検知装置は、検知対象の流体がメタンガスであるものとして説明しているが、それに限定されるものではなく、メタンガス以外の気体或いは空気の中に粒子状の物質が拡散しているガス状物質等を検知するのにも用いることができる。また、流体はガス状物質に限定されるものではなく、液体或いは微粒子が混入している液体を挙げることができる。そして、本発明にかかる流体検知装置は、例えば、水中に存在する水とは別の液体状の化学物質の検知にも適用可能である。なお、検知対象である流体の状態(ガス状又は液状)や流体の種類(例えば、メタンガス、CO2等)によって、吸収波長が変化するため、撮像部、すなわち、撮像光学系、撮像センサ及びフィルタは検知対象に合せたものが用いられる。   In each of the embodiments described above, the fluid detection device is described as the fluid to be detected being methane gas. However, the fluid detection device is not limited thereto, and particulate matter is contained in gas or air other than methane gas. It can also be used to detect diffused gaseous substances and the like. Further, the fluid is not limited to a gaseous substance, and examples thereof include a liquid or a liquid in which fine particles are mixed. And the fluid detection apparatus concerning this invention is applicable also to the detection of the liquid chemical substance different from the water which exists in water, for example. Since the absorption wavelength varies depending on the state of the fluid to be detected (gaseous or liquid) and the type of fluid (for example, methane gas, CO2, etc.), the imaging unit, that is, the imaging optical system, the imaging sensor, and the filter The one that matches the detection target is used.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.

A 流体検知装置
100 撮像部
110 撮像光学系
120 撮像センサ
130 フィルタ
140 画像生成部
150 接続インターフェース
160 筐体
200 範囲移動部
210 基礎部
220 回転台座
230 回転支持部
240 駆動部
300 処理部
310 データ処理部
320 駆動制御部
330 記憶部
340 表示部
350 接続インターフェース
A fluid detection device 100 imaging unit 110 imaging optical system 120 imaging sensor 130 filter 140 image generation unit 150 connection interface 160 housing 200 range moving unit 210 base unit 220 rotation base 230 rotation support unit 240 drive unit 300 processing unit 310 data processing unit 320 drive control unit 330 storage unit 340 display unit 350 connection interface

Claims (7)

被検知領域の内部における流体の広がりを検知する流体検知装置であって、
前記流体の吸収波長を含む波長域の光で形成される像を取得する撮像部と、
前記撮像部の撮像範囲を移動させる範囲移動部と、
前記範囲移動部の動作を制御する処理部とを有し、
前記処理部は、前記撮像範囲が前記被検知領域の全体を走査するように設定された標準経路をたどるように前記範囲移動部を制御し、前記撮像部が前記流体の像を取得したときに前記流体の像を取得した撮像範囲及びその周辺の範囲を走査して前記流体の全体像をとらえる像取得経路に切り替えて前記範囲移動部を制御する流体検知装置。
A fluid detection device that detects the spread of fluid inside a detection area,
An imaging unit that acquires an image formed by light in a wavelength region including the absorption wavelength of the fluid;
A range moving unit for moving an imaging range of the imaging unit;
A processing unit for controlling the operation of the range moving unit,
The processing unit controls the range moving unit so that the imaging range follows a standard path set to scan the entire detected region, and the imaging unit acquires the fluid image. A fluid detection device that controls the range moving unit by switching to an image acquisition path that captures the entire image of the fluid by scanning an imaging range in which the image of the fluid has been acquired and a surrounding range.
前記標準経路は、前記撮像範囲と同じ大きさで前記被検知領域内に隙間なく配列した複数個の分割領域を設定し、前記撮像範囲が複数個の前記分割領域と順次重なるように前記撮像範囲を移動させる経路であり、
前記像取得経路は、前記撮像範囲が前記漏れ流体の像を取得した分割領域の周囲の分割領域に順次重なるように前記撮像範囲を移動させる経路である請求項1に記載の流体検知装置。
The standard path is set with a plurality of divided areas having the same size as the imaging range and arranged in the detected area without gaps, and the imaging range so that the imaging range sequentially overlaps the plurality of divided areas. Is a route to move
The fluid detection device according to claim 1, wherein the image acquisition path is a path for moving the imaging range so that the imaging range sequentially overlaps a divided area around the divided area where the image of the leaked fluid is acquired.
前記処理部は、前記流体の像の全体が最小数の前記分割領域内に収まるように前記分割領域の位置を修正して前記範囲移動部を制御する請求項2に記載の流体検知装置。   The fluid detection device according to claim 2, wherein the processing unit controls the range moving unit by correcting a position of the divided region so that an entire image of the fluid falls within a minimum number of the divided regions. 前記範囲移動部は、前記撮像部を保持するとともに前記撮像部を少なくとも1軸周りに回動させる請求項1から請求項3のいずれかに記載の流体検知装置。   4. The fluid detection device according to claim 1, wherein the range moving unit holds the imaging unit and rotates the imaging unit around at least one axis. 5. 前記流体がガス状の物質である請求項1から請求項4のいずれかに記載の流体検知装置。   The fluid detection device according to claim 1, wherein the fluid is a gaseous substance. 前記撮像部が赤外光を受光できる撮像素子を備えている請求項1から請求項5のいずれかに記載の流体検知装置。   The fluid detection device according to claim 1, wherein the imaging unit includes an imaging element capable of receiving infrared light. 前記範囲移動部は、前記像取得経路に沿って前記撮像範囲を移動するときの単位領域あたりの撮像時間が、前記標準経路で移動させるときよりも長くなるように前記撮像範囲を移動させる請求項1から請求項6のいずれかに記載の流体検知装置。   The range moving unit moves the imaging range so that an imaging time per unit area when moving the imaging range along the image acquisition path is longer than when moving along the standard path. The fluid detection device according to claim 1.
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