JP6699671B2 - ガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、赤外線画像を用いて、監視領域において検出すべきガス（以下、被検出ガスという）の領域を定めるガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラムに関する。
従来、上記のようなガス検出装置としては、例えば、下記の特許文献１に記載のガス監視装置がある。
特許文献１に記載のガス監視装置において、赤外線監視カメラは、監視領域の輻射赤外線または反射赤外線による画像を撮像し、透過スペクトルを可変できる波長可変フィルタを備える。画像処理装置は、特定の被検出ガスの吸収帯域の１つに透過ピークを持つよう波長可変フィルタを調整して撮像した画像（以下、第１画像という）と、その吸収帯域の近傍に透過率ピークを持つよう波長可変フィルタを調整して撮像した画像（以下、第２画像という）との差分を演算する。その後、画像処理装置は、監視領域の背景からの輻射赤外線または反射赤外線が被検出ガスにより吸光された画素領域をガスイメージとする差分画像を生成する。
しかしながら、従来のガス監視装置の差分画像には、多くのノイズが現れるという問題点があった。より詳細には、波長可変フィルタの透過波長の相違により、第１画像および第２画像において背景を示す画素の値が相違することがある。さらに、赤外線監視カメラの視差やブレ等により、第１画像および第２画像に背景画像の相違が生じることもある。このような第１画像および第２画像の差分を演算すると、演算結果には、被検出ガスだけでなく、背景部分を示す画素値がノイズとなって可視化される問題点があった。
それゆえに、本発明の目的は、ノイズを低減可能なガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラムを提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の第１形態は、監視領域にて検出すべきガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域として有する第１光学フィルタを用いて生成された第１画像を取得する第１取得部と、前記吸収波長帯域とは異なる波長帯域を第２通過波長帯域として有する第２光学フィルタを用いて生成された第２画像を取得する第２取得部と、前記第１画像に基づいて、前記ガスおよび水蒸気を示す第１領域の内外を二値で示す第１二値画像を生成する第１画像処理部と、前記第２画像に基づいて、前記水蒸気を示す第２領域の内外を二値で示す第２二値画像を生成する第２画像処理部と、前記第１二値画像と前記第２二値画像との差分を算出する第３画像処理部と、を備えたガス検出装置に向けられる。
また、本発明の第２形態は、監視領域において検出すべきガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域として有する第１光学フィルタを用いて生成された第１画像を取得する第１取得ステップと、前記吸収波長帯域とは異なる波長帯域を第２通過波長帯域として有する第２光学フィルタを用いて生成された第２画像を取得する第２取得ステップと、前記第１画像に基づいて、前記ガスおよび水蒸気を示す第１領域の内外を二値で示す第１二値画像を生成する第１画像処理ステップと、前記第２画像に基づいて、前記水蒸気を示す第２領域の内外を二値で示す第２二値画像を生成する第２画像処理ステップと、前記第１二値画像と前記第２二値画像との差分を算出する第３画像処理ステップと、を備えたガス検出方法に向けられる。
また、本発明の第３形態は、監視領域において検出すべきガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域として有する第１光学フィルタを用いて生成された第１画像を取得する第１取得部、前記吸収波長帯域とは異なる波長帯域を第２通過波長帯域として有する第２光学フィルタを用いて生成された第２画像を取得する第２取得部、前記第１画像に基づいて、前記ガスおよび水蒸気を示す第１領域の内外を二値で示す第１二値画像を生成する第１画像処理部、前記第２画像に基づいて、前記水蒸気を示す第２領域の内外を二値で示す第２二値画像を生成する第２画像処理部、および、前記第１二値画像と前記第２二値画像との差分を算出する第３画像処理部として、コンピュータを機能させるためのガス検出プログラムに向けられる。
上記各形態によれば、ノイズを低減可能なガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラムを提供することができる。
≪１．第１実施形態≫
以下、上記図面を参照して、本発明の一実施形態に係るガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラムを応用したガス監視システム１Ａを詳説する。
以下、上記図面を参照して、本発明の一実施形態に係るガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラムを応用したガス監視システム１Ａを詳説する。
≪１−１．ガス監視システムの構成例≫
図１において、ガス監視システム１Ａは、第１赤外線撮影装置１１と、第２赤外線撮影装置１２と、撮影装置１３と、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６と、を備えている。本実施形態では、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６とが同一筐体１７内に収容され、第１赤外線撮影装置１１と、第２赤外線撮影装置１２と、撮影装置１３とは、ガス検出装置１４に通信ネットワーク、有線伝送路および無線リンクのいずれかを介して接続される。
図１において、ガス監視システム１Ａは、第１赤外線撮影装置１１と、第２赤外線撮影装置１２と、撮影装置１３と、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６と、を備えている。本実施形態では、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６とが同一筐体１７内に収容され、第１赤外線撮影装置１１と、第２赤外線撮影装置１２と、撮影装置１３とは、ガス検出装置１４に通信ネットワーク、有線伝送路および無線リンクのいずれかを介して接続される。
赤外線撮影装置１１，１２は、肉眼では見えないガス（以下、被検出ガスという）の漏れを監視すべき領域（以下、監視領域という）を見通せる位置に設置される。赤外線撮影装置１１，１２は、視差を小さくするため、互いに隣り合うように設置されることが好ましい。赤外線撮影装置１１，１２は、赤外線光学系１１１，１２１と、光学フィルタ１１２，１２２と、エリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）１１３，１２３と、信号処理部１１４，１２４と、を備えている。
赤外線光学系１１１，１２１には、被写体となる監視領域から放射された赤外線ＩＲ０１，ＩＲ０２を、エリアイメージセンサ１１３,１２３に結像させるために、光学フィルタ１１２，１２２に出射する。
光学フィルタ１１２は、赤外線光学系１１１とエリアイメージセンサ１１３の間の光路上に配置され、被検出ガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域λ１として有する。光学フィルタ１１２は、赤外線光学系１１１を通過した赤外線ＩＲ０１のうち、第１通過波長帯域λ１に含まれる赤外線ＩＲ１１を通過させる。ここで、赤外線ＩＲ０１が被検出ガスを通過していると、被検出ガスの吸収波長帯域の成分は光学フィルタ１１２には入射されない。逆に、被検出ガスが監視領域に存在しなければ、赤外線ＩＲ０１は被検出ガスの吸収波長帯域の成分を含む。吸収波長帯域の成分の有無に基づき、ガス監視システム１Ａは、被検出ガスの有無を検知する。例えば、第１通過波長帯域λ１を３．２μｍ〜３．４μｍの中波長域とすると、表１の上段右側に記載のガスが検知可能となる。また、第１通過波長帯域λ１を長波長域とすると、表１の下段右側に記載のガスが検知可能となる。
光学フィルタ１２２は、赤外線光学系１２１とエリアイメージセンサ１２３の間の光路上に配置され、赤外線光学系１２１を通過した赤外線ＩＲ０２のうち、第２通過波長帯域λ２に含まれる赤外線ＩＲ１２を通過させる。ここで、第２通過波長帯域λ２は、第１通過波長帯域λ１外に設定される。好ましくは、第２通過波長帯域λ２は、第１通過波長帯域λ１とオーバーラップする事無く隣接する。例えば、第１通過波長帯域λ１が３．２μｍ〜３．４μｍの範囲とすると、第２通過波長帯域λ２は３．５μｍ〜３．７μｍの範囲に設定される。また、第１通過波長帯域λ１が１０μｍ〜１１μｍの範囲とすると、第２通過波長帯域λ２は１２μｍ〜１３μｍの範囲に設定される。
エリアイメージセンサ１１３，１２３は、光学フィルタ１１２，１２２を通過した赤外線ＩＲ１１，ＩＲ１２に対し光電変換を行って、監視領域の赤外線画像（熱画像）を表すアナログの電気信号ＡＳ１，ＡＳ２を生成し出力する。エリアイメージセンサ１１３，１２３の動作原理および素材は、第１通過波長帯域λ１に応じて適切に選ばれる。具体的には、第１通過波長帯域λ１が３．２μｍ〜３．４μｍであれば、冷却型アンチモン化インジウムイメージセンサ等が使用され、第１通過波長帯域λ１が１０μｍ〜１１μｍであれば、冷却型ＱＷＩＰ（量子井戸型赤外線検知素子）等が使用される。
なお、以下では、被検出ガスはメタンであるとして説明を続ける。
信号処理部１１４，１２４は、エリアイメージセンサ１１３，１２３からアナログ信号ＡＳ１，ＡＳ２を受信し、デジタル信号に変換して赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２を生成する。なお、信号処理部１１４，１２４は、必要に応じて周知の画像処理を行うこともある。信号処理部１１４，１２４は、生成した赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２を、所定のフレームレートでガス検出装置１４に、通信ネットワークを介して順次出力する。ここで、赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２は、第１赤外線画像および第２赤外線画像の一例であり、監視領域から放射される赤外線エネルギーを例えば２５６諧調のグレースケールで表す。
撮影装置１３は、監視領域を見通せる位置に、赤外線撮影装置１１，１２と近接するよう設置される。撮影装置１３は、監視領域を表す可視画像フレームで構成される動画Ｖ（または静止画）を撮影して、通信ネットワーク等を介してガス検出装置１４に転送する。
ガス検出装置１４は、通信部１４１と、コンピュータ装置の典型例としてのＣＰＵ１４２と、不揮発性メモリ１４３と、メインメモリ１４４と、を備えている。
通信部１４１は、ガス検出装置１４と他装置１１，１２，１３，１５，１６との通信インタフェイスである。
ＣＰＵ１４２は、不揮発性メモリ１４３に予め格納されているプログラムＰ１を、メインメモリ１４４を作業領域として用いて実行する。これにより、ＣＰＵ１４２は、図２に示すように、第１取得部１４５、第２取得部１４６、第３取得部１４７、第４画像処理部１４８、第５画像処理部１４９、第１画像処理部１４１０、第２画像処理部１４１１、第３画像処理部１４１２、判定部１４１３、表示画像生成部１４１４、表示制御部１４１５、報知音生成部１４１６および報知制御部１４１７として機能する。
表示装置１５は、例えば液晶ディプレイであって、ガス検出装置１４で生成された表示画像Ｖｄを表示する。
報知装置１６は、例えばスピーカであって、ガス検出装置１４で生成された報知音Ｄｓを出力する。
≪１−２．ガス監視システムの動作≫
次に、図３等を参照して、ガス監視システム１Ａの動作、特に、ガス検出装置１４の動作を重点的に説明する。
次に、図３等を参照して、ガス監視システム１Ａの動作、特に、ガス検出装置１４の動作を重点的に説明する。
まず、図３のステップＳ０１において、ガス検出装置１４の通信部１４１には、赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２，動画Ｖを構成する各フレームが順次転送されてくる。
次のステップＳ０２，Ｓ０３において、第１取得部１４５および第２取得部１４６（ＣＰＵ１４２）は、通信部１４１に転送されてきた赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２をフレーム単位でメインメモリ１４４へ順次格納する。このようにして取得部１４５，１４６は赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２を取得する。
次のステップＳ０４において、第３取得部１４７は、動画Ｖをフレーム単位でメインメモリ１４４に順次格納する。
次のステップＳ０５において、第４画像処理部１４８（ＣＰＵ１４２）は、背景差分法またはオプティカルフロー法により、赤外線動画Ｖｉｒ１を構成する各フレームから動体を検出して、第１可視画像Ｄｍ１を生成する。
背景差分法では、監視領域に被検出ガスおよび水蒸気が存在しない状態で赤外線撮影装置１１により撮影された第１基準画像が予め不揮発性メモリ１４３等に格納される。第４画像処理部１４８は、赤外線動画Ｖｉｒ１を構成する各フレームと第１基準画像との差分を算出することで、監視領域内の動体を可視化した第１可視画像Ｄｍ１を生成する。ここで、光学フィルタ１２１は、被検出ガスの吸収波長帯域を含む第１通過波長帯域λ１を有するため、監視領域に被検出ガスが存在すれば、第１可視画像Ｄｍ１には、図４上段に示すように、被検出ガスが動体として可視化される。また、水蒸気は、背景から放射された赤外線を一部吸収するが、水蒸気の温度等で決まる広帯域な赤外線を再放射する。従って、水蒸気が存在する場合、光学フィルタ１２１は、水蒸気が放射した赤外線のうち、自身の通過波長帯域に含まれる赤外線を通過させる。従って、第１可視画像Ｄｍ１には、水蒸気も動体として可視化される。
オプティカルフロー法では、第４画像処理部１４８は、赤外線動画Ｖｉｒ１を構成する複数フレームを用いて、監視領域内の動体の動きをベクトルで推定する。よって、上述と同様、監視領域に被検出ガスや水蒸気が存在すれば、これらは動体として第１可視画像Ｄｍ１に可視化される。
次のステップＳ０６において、第５画像処理部１４９（ＣＰＵ１４２）は、第４画像処理部１４８と同様の手法により、赤外線動画Ｖｉｒ２を構成する各フレームから動体を検出して、第２可視画像Ｄｍ２を生成する。ここで、赤外線動画Ｖｉｒ２は、通過波長帯域λ２を有する光学フィルタ１２２を使って生成される。従って、監視領域に被検出ガスが存在していても、第２可視画像Ｄｍ２には、図４下段に示すように、被検出ガスは動体として可視化されない。しかし、水蒸気は、上記と同様の理由で、第２可視画像Ｄｍ２にも可視化される。
なお、ステップＳ０５，Ｓ０６では、高温の水蒸気または低温の水蒸気に対応すべく、差分の絶対値が算出されることが好ましい。
次のステップＳ０７において、第１画像処理部１４１０（ＣＰＵ１４２）は、第１可視画像Ｄｍ１に対し二値化処理を行って、第１二値画像Ｄｍ３を生成する。具体的には、第１可視画像Ｄｍ１において、被検出ガスおよび水蒸気を示す画素値は、例えば大きな値を有する。それに対し、第１可視画像Ｄｍ１は、背景差分法等で生成されるため、第１可視画像Ｄｍ１において、被検出ガスおよび水蒸気の背景部分を示す画素値は相対的に小さな値を有する。プログラムＰ１には、本ガス検出装置１４の設計・開発段階で行われた実験等により、被検出ガスおよび水蒸気と、背景部分とを識別するための閾値が予め導出されている。第１画像処理部１４１０は、第１可視画像Ｄｍ１を構成する各画素値を閾値と比較して、被検出ガスおよび水蒸気を示す全画素の値を、例えば「０」および「２５５」のいずれか一方に、背景部分を示す全画素値の値をいずれか他方に設定する。以上の処理により、図５上段に示すように、被検出ガスおよび水蒸気を示す第１画素領域Ａ１の内部と、背景部分を示す第１画素領域Ａ１の外部とを二値で示す第１二値画像Ｄｍ３が生成される。
次のステップＳ０８において、第２画像処理部１４１１（ＣＰＵ１４２）は、第２可視画像Ｄｍ２に対し二値化処理を行って、第２二値画像Ｄｍ４を生成する。この処理は、ステップＳ０７と同じ要領で行われる。その結果、図５下段に示すように、水蒸気を示す第２画素領域Ａ２の内部と、背景部分を示す第２画素領域Ａ２の外部とを二値で示す第２二値画像Ｄｍ４が生成される。
次のステップＳ０９において、第３画像処理部１４１２（ＣＰＵ１４２）は、第１二値画像Ｄｍ３と第２二値画像Ｄｍ４との差分を算出する。被検出ガスが監視領域内に存在する場合、算出された差分は、図６に示すように、被検出ガスを示す第３画素領域Ａ３の内部と、それ以外を示す第３画素領域Ａ３の外部とを二値で示す差分画像Ｄｍ５となる。
次のステップＳ０１０において、判定部１４１３は、差分画像Ｄｍ５に、被検出ガスを示す画素値（即ち、「０」および「２５５」のいずれか一方）が存在するか否かを判定する。Ｙｅｓと判定すると、監視領域に被検出ガスが存在するとみなし、ステップＳ０１０，Ｓ０１１を行う。それに対し、Ｎｏと判定すると、判定部１４１３は、被検出ガスが存在しないとみなし、ステップＳ０１０，Ｓ０１１を実行する事無く、Ｓ０１に戻る。
ステップＳ０１１において、表示画像生成部１４１４は、動画Ｖを構成する各フレームに対応する差分画像Ｄｍ５を重畳して、表示用の動画Ｖｄを生成する。その後、表示制御部１４１５は、表示用動画Ｖｄを表示装置１５に転送し、表示装置１５は、受け取った動画Ｖｄを表示する。ユーザは、動画Ｖｄを観視することで、監視領域に被検出ガスが漏れていることを認識する。
また、ステップＳ０１２では、報知音生成部１４１６は報知音Ｄｓを生成し、報知装置１６は、報知音制御部１４１７の制御下で、生成された報知音Ｄｓを出力する。これによっても、ユーザは、監視領域に被検出ガスが漏れていることを認識することが出来る。
≪１−３．効果≫
以上の通り、ステップＳ０７，Ｓ０８において、ＣＰＵ１４２は、二値画像Ｄｍ３，Ｄｍ４を生成する。二値画像Ｄｍ３，Ｄｍ４においては、背景部分を示す画素領域Ａ１，Ａ２が単一の値に置換される。従って、かかる二値画像Ｄｍ３，Ｄｍ４に基づき生成される差分画像Ｄｍ５の背景部分にはノイズが生じにくくなる。換言すると、差分画像Ｄｍ５は、被検出ガスを示す第３画素領域Ａ３を明確に定義することが出来る。
以上の通り、ステップＳ０７，Ｓ０８において、ＣＰＵ１４２は、二値画像Ｄｍ３，Ｄｍ４を生成する。二値画像Ｄｍ３，Ｄｍ４においては、背景部分を示す画素領域Ａ１，Ａ２が単一の値に置換される。従って、かかる二値画像Ｄｍ３，Ｄｍ４に基づき生成される差分画像Ｄｍ５の背景部分にはノイズが生じにくくなる。換言すると、差分画像Ｄｍ５は、被検出ガスを示す第３画素領域Ａ３を明確に定義することが出来る。
また、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ０１０において、以上のような差分画像Ｄｍ５を用いるため、被検出ガスの有無を正確に判定することが出来る。
また、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ０１１において、差分画像Ｄｍ５を動画Ｖに重畳するため、表示装置１５には、低ノイズの表示用動画Ｖｄが表示される。これによって、ユーザは、表示用動画Ｖｄを観視することで、被検出ガスの有無を正確に判定すること出来る。
また、ＣＰＵ１４２は、ステップＳ０１０において被検出ガスの有無を正確に判定出来るので、ユーザは、報知音Ｄｓによっても、被検出ガスの有無を正確に判定出来る。
≪１−４．変形例≫
図１のガス監視システム１Ａでは、第１赤外線撮影装置１１、第２赤外線撮影装置１２および撮影装置１３は、通信ネットワークを介してガス検出装置１４と接続されており、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６とが同一筐体１７に内蔵されるとして説明した。しかし、これに限らず、図７に示すように、ガス監視システム１Ａは、同一筐体１７に、第１赤外線撮影装置１１と、第２赤外線撮影装置１２と、撮影装置１３と、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６とを内蔵しても構わない。また、図８に示すように、ガス検出装置１４が、第１赤外線撮影装置１１、第２赤外線撮影装置１２、撮影装置１３、表示装置１５および報知装置１６のすべての通信ネットワークを介して接続されても構わない。なお、図７および図８のいずれの場合においても、各構成の動作や処理は上述の通りである。
図１のガス監視システム１Ａでは、第１赤外線撮影装置１１、第２赤外線撮影装置１２および撮影装置１３は、通信ネットワークを介してガス検出装置１４と接続されており、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６とが同一筐体１７に内蔵されるとして説明した。しかし、これに限らず、図７に示すように、ガス監視システム１Ａは、同一筐体１７に、第１赤外線撮影装置１１と、第２赤外線撮影装置１２と、撮影装置１３と、ガス検出装置１４と、表示装置１５と、報知装置１６とを内蔵しても構わない。また、図８に示すように、ガス検出装置１４が、第１赤外線撮影装置１１、第２赤外線撮影装置１２、撮影装置１３、表示装置１５および報知装置１６のすべての通信ネットワークを介して接続されても構わない。なお、図７および図８のいずれの場合においても、各構成の動作や処理は上述の通りである。
≪１−５．付記１≫
上記実施形態では、ガス監視システム１Ａは第２赤外線撮影装置１２を備えるとして説明した。第２赤外線撮影装置１２は、前述の通り、吸収波長帯域λ１外の通過波長帯域λ２を有する光学フィルタ１２２を備えていればよい。ここで、通過波長帯域λ２は赤外線の波長域に限定されない。換言すると、ガス監視システム１Ａは、第２赤外線撮影装置１２の代わりに可視画像を撮影可能な撮影装置を備えていても良い。
上記実施形態では、ガス監視システム１Ａは第２赤外線撮影装置１２を備えるとして説明した。第２赤外線撮影装置１２は、前述の通り、吸収波長帯域λ１外の通過波長帯域λ２を有する光学フィルタ１２２を備えていればよい。ここで、通過波長帯域λ２は赤外線の波長域に限定されない。換言すると、ガス監視システム１Ａは、第２赤外線撮影装置１２の代わりに可視画像を撮影可能な撮影装置を備えていても良い。
≪１−６．付記２≫
上記実施形態では、報知装置１６は、報知音Ｄｓを音声出力するスピーカであるとして説明した。しかし、これに限らず、報知装置１６は、光や振動で、被検出ガスが存在することをユーザに報知しても構わない。
上記実施形態では、報知装置１６は、報知音Ｄｓを音声出力するスピーカであるとして説明した。しかし、これに限らず、報知装置１６は、光や振動で、被検出ガスが存在することをユーザに報知しても構わない。
≪１−７．付記３≫
上記実施形態では、ガス監視システム１Ａは、２台の赤外線撮影装置１１，１２を備えるとして説明した。しかし、類似の機能を１台の赤外線撮影装置でも実現可能である。即ち、この赤外線撮影装置は、光学フィルタ１１２および１２２を選択的に切り替えて、時分割で赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２を生成して、ガス検出装置１４に転送する。
上記実施形態では、ガス監視システム１Ａは、２台の赤外線撮影装置１１，１２を備えるとして説明した。しかし、類似の機能を１台の赤外線撮影装置でも実現可能である。即ち、この赤外線撮影装置は、光学フィルタ１１２および１２２を選択的に切り替えて、時分割で赤外線動画Ｖｉｒ１，Ｖｉｒ２を生成して、ガス検出装置１４に転送する。
≪１−８．付記４≫
また、上記プログラムＰ１は、不揮発性メモリ１２３に格納されて提供されるだけでなく、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の記録媒体や通信ネットワークを介して提供されても構わない。
また、上記プログラムＰ１は、不揮発性メモリ１２３に格納されて提供されるだけでなく、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の記録媒体や通信ネットワークを介して提供されても構わない。
２０１６年１月２１日出願の特願２０１６−００９８８５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明に係るガス検出装置、ガス検出方法およびガス検出プログラムは、ノイズを低減可能であり、ガス監視システム等に好適である。
１Ａ ガス監視システム
１１ 第１赤外線撮影装置
１２ 第２赤外線撮影装置
１３ 撮影装置
１４ ガス検出装置
１４２ コンピュータ装置（ＣＰＵ）
Ｐ１ プログラム
１４５ 第１取得部
１４６ 第２取得部
１４１０ 第１画像処理部
１４１１ 第２画像処理部
１４１２ 第３画像処理部
１４１３ 判定部
１５ 表示装置
１６ 報知装置
１１ 第１赤外線撮影装置
１２ 第２赤外線撮影装置
１３ 撮影装置
１４ ガス検出装置
１４２ コンピュータ装置（ＣＰＵ）
Ｐ１ プログラム
１４５ 第１取得部
１４６ 第２取得部
１４１０ 第１画像処理部
１４１１ 第２画像処理部
１４１２ 第３画像処理部
１４１３ 判定部
１５ 表示装置
１６ 報知装置
Claims (7)
- 監視領域にて検出すべきガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域として有する第１光学フィルタを用いて生成された第１画像を取得する第１取得部と、
前記吸収波長帯域とは異なる波長帯域を第２通過波長帯域として有する第２光学フィルタを用いて生成された第２画像を取得する第２取得部と、
前記第１画像に基づいて、前記ガスおよび水蒸気を示す第１領域の内外を二値で示す第１二値画像を生成する第１画像処理部と、
前記第２画像に基づいて、前記水蒸気を示す第２領域の内外を二値で示す第２二値画像を生成する第２画像処理部と、
前記第１二値画像と前記第２二値画像との差分を算出する第３画像処理部と、を備えたガス検出装置。 - 前記差分に基づいて、前記監視領域における前記ガスの有無を判定する判定部を、さらに備えた請求項１に記載のガス検出装置。
- 前記ガスが示す第３領域を前記差分に基づき可視化した表示画像を表示する表示装置を、さらに備えた請求項１または２に記載のガス検出装置。
- 前記差分に基づき、前記監視領域内に前記ガスが存在することを報知する報知装置を、さらに備えた請求項１〜３のいずれかに記載のガス検出装置。
- 前記第１画像処理部および前記第２画像処理部は、背景差分法およびオプティカルフロー法のいずれかに基づき、前記第１領域および前記第２領域を画定する、請求項１〜４のいずれかに記載のガス検出装置。
- 監視領域において検出すべきガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域として有する第１光学フィルタを用いて生成された第１画像を取得する第１取得ステップと、
前記吸収波長帯域とは異なる波長帯域を第２通過波長帯域として有する第２光学フィルタを用いて生成された第２画像を取得する第２取得ステップと、
前記第１画像に基づいて、前記ガスおよび水蒸気を示す第１領域の内外を二値で示す第１二値画像を生成する第１画像処理ステップと、
前記第２画像に基づいて、前記水蒸気を示す第２領域の内外を二値で示す第２二値画像を生成する第２画像処理ステップと、
前記第１二値画像と前記第２二値画像との差分を算出する第３画像処理ステップと、を備えたガス検出方法。 - 監視領域において検出すべきガスの吸収波長帯域を少なくとも含む波長帯域を第１通過波長帯域として有する第１光学フィルタを用いて生成された第１画像を取得する第１取得部、
前記吸収波長帯域とは異なる波長帯域を第２通過波長帯域として有する第２光学フィルタを用いて生成された第２画像を取得する第２取得部、
前記第１画像に基づいて、前記ガスおよび水蒸気を示す第１領域の内外を二値で示す第１二値画像を生成する第１画像処理部、
前記第２画像に基づいて、前記水蒸気を示す第２領域の内外を二値で示す第２二値画像を生成する第２画像処理部、および、
前記第１二値画像と前記第２二値画像との差分を算出する第３画像処理部として、コンピュータを機能させるためのガス検出プログラム。
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