JP7176429B2 - ガス漏れ位置特定システム及びガス漏れ位置特定プログラム - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の発明にあっては、赤外線カメラで取得した画像信号に基づき閾値温度外になった疑似カラー熱画像を選択して表示出力することで、ガス漏れ発生を報知するとともに、漏れたガスによる閾値温度外の領域を知らせるようにした。
そこで、特許文献2にあっては、ガス領域の中にガス漏れ位置を特定する処理を行う。
監視対象領域の画像を複数のフレームで空間的に分割して取得した場合、そのうちの1フレームに収まっているガス雲(ガス領域)については、その1フレーム中のガス領域の表示や、ガス漏れ位置の特定処置及びその表示を問題なく行える。その表示を、モニターを介して見ている監視者にとって、ガス領域やその中のガス漏れ位置が監視対象におけるどの位置であるかはわかりやすい。
しかし、2つのフレームに跨っているガス雲(ガス領域)については、問題がある。
特許文献2に記載の方法により、2つのフレームのそれぞれについてガス漏れ位置(候補)を特定し表示する場合には、両方のフレームのそれぞれにガス漏れ位置が表示されてしまう。監視者に対して、両方とも真のガス漏れ位置であるのか、いずれか一方が真のガス漏れ位置であるのか、それはどっちなのかという判断が委ねられてしまい、真のガス漏れ位置に対する適切な事故対応が遅れるおそれがある。
分割して取得した全てのフレームの画像を合成し、監視対象領域の全体の合成画像を対象にして特許文献2に記載の方法によりガス漏れ位置を特定する場合には、誤ったガス漏れ位置を排除してガス漏れ位置を限定し得る。しかし、合成画像が巨大なデータとなってしまい、演算処理に長期を要する。ガス雲(ガス領域)が1フレームに収まっている場合にも、監視対象領域の全体の合成画像を対象にガス漏れ位置を特定する演算処理を行うことから効率的でなく、常にそれ相当の演算時間を要する。そのため、迅速にガス漏れ位置を特定することができないという問題がある。
前記コンピューターは、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が複数のフレームに跨っているか否か判断するガス分布判断処理と、
前記ガス分布判断処理により、前記連続するガス領域が前記複数のフレームに跨っていると判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している前記連続するガス領域において、ガス検知レベルが最も高い位置を前記連続するガス領域におけるガス漏れ位置として特定する複数フレーム内特定処理と、
を実行可能にされたガス漏れ位置特定システムである。
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理を実行可能にされ、
前記1フレーム内特定処理及び前記複数フレーム内特定処理により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置に表示する表示データを生成可能にされ、
前記1フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する表示データを生成可能にされ、
前記複数フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する表示データを生成可能にされた請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載のガス漏れ位置特定システムである。
前記コンピューターに、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が複数のフレームに跨っているか否か判断するガス分布判断処理と、
前記ガス分布判断処理により、前記連続するガス領域が前記複数のフレームに跨っていると判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している前記連続するガス領域において、ガス検知レベルが最も高い位置を前記連続するガス領域におけるガス漏れ位置として特定する複数フレーム内特定処理と、
を実行させるためのガス漏れ位置特定プログラムである。
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理を実行させ、
前記1フレーム内特定処理及び前記複数フレーム内特定処理により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置に表示する表示データの生成を実行させ、
前記1フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する表示データを生成させ、
前記複数フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する表示データを生成させるための請求項5から請求項7のうちいずれか一に記載のガス漏れ位置特定プログラムである。
コンピューター10にガス漏れ位置特定プログラムがインストールされ、コンピューター10がガス漏れ位置特定システムとして機能する。
監視対象領域Aが、複数のフレームF1~F18で空間的に分割される。フレームF1~F18のそれぞれは、赤外線カメラ21の撮像範囲である。コンピューター10は、パン・チルト機構25を制御することで赤外線カメラ21の撮像範囲である画角を移動し、監視対象領域Aを複数のフレームF1~F18で空間的に分割して赤外線画像を赤外線カメラ21により取得させる制御を実行する。
まず、コンピューター10は、ステップS1にて1フレームの赤外線画像取得処理、ガス領域判別処理、フレーム判別処理を実行する。フレームF1の赤外線画像を取得し(赤外線画像取得処理)、フレームF1の赤外線画像を対象にガス領域か非ガス領域かを判別する(ガス領域判別処理)。ガス領域判別は、1フレームを所定サイズで分割したブロック単位で行う。1ブロックには複数の画素が含まれる。例えば1ブロックが10×10画素で構成される。
フレーム判別処理は、全フレームF1~F18のうちガス領域のあるフレーム数をカウントすることを目的とする。そのカウント値(ガス検知フレーム数)をD値とする。D値の初期値は0である。ガス領域判別処理で1ブロックでもガス領域があったら、当該フレームはガス検知フレームであるから、D値を1カウントアップする。
全フレームについてステップS1の処理が終了していない場合(ステップS2でNO)、残りのフレームについて1フレームごとステップS1の処理を繰り返す。
この場合、第2ガス分布判断処理ステップS6に移行する。
第2ガス分布判断処理ステップS6では、ガス検知フレームが隣接するフレームであるか否か判断する。
この場合、後続のステップS8、S9を経て第3ガス分布判断処理ステップS10で判断する。
ステップS9では、ステップS8で対象にした各フレームについて、注目フレームの最外周のブロックに注目し、注目ブロックと、これに隣接するブロックであって隣接するフレームに属するブロックとに上記ガス領域識別値として1が設定されている場合は、連結識別値(S値とする)として1を設定し、その他の場合はS値として0を設定する。
第3ガス分布判断処理ステップS10において、S値が1でない場合は、連続するガス領域が複数あり、それぞれ異なる1フレームに収まっていることを示す。したがって、ガス検知フレームのそれぞれ1フレームごとを対象に、ガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理ステップS7を実行する。
第3ガス分布判断処理ステップS10において、S値が1である場合は、連続するガス領域が複数のフレームに跨っていることを示す。したがって、当該隣接する複数のガス検知フレームごとを対象に、ガス漏れ位置を特定する複数フレーム内特定処理ステップS11を実行する。複数フレーム内特定処理ステップS11においては、赤外線強度値の最も高いブロックをガス漏れ位置として特定する。
このガス分布判断処理により、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理(S5,S7)を実行する。
一方、ガス分布判断処理により、連続するガス領域が1フレームに収まっていないと判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している複数のフレームを対象にガス漏れ位置を特定する複数フレーム内特定処理(S11)を実行する。
すなわち、コンピューター10は、1フレーム内特定処理(S5,S7)及び複数フレーム内特定処理(S11)により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置30に表示する制御を実行可能にされている。なお、他のコンピューターによって表示が制御される場合は、コンピューター10は表示データの生成までが可能とされていればよい。他のコンピューターの要求によりコンピューター10から表示データを送信し、他のコンピューターの制御により画像表示することができる。
コンピューター10は、1フレーム内特定処理(S5,S7)により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する制御を実行する。
また、コンピューター10は、複数フレーム内特定処理(S11)により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理(S11)に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する制御を実行する。
図5に示すように、互いに隣接するフレームF11とフレームF10とに、マス目に示すスコアを得た場合を考える。スコアはガス検知レベルを示す。上述したように赤外線強度による場合は、それによるものであるがガス検知レベルの計測と計算手法は問わない。この場合、D値が2であるため、図3のステップS4、S6,S8,S9,S10の順で処理が移行し、S値に1が設置され、複数フレーム内特定処理(S11)が実行される。
したがって、図5に示すフレームF11及びフレームF10内で最高スコア「4」を示すブロックがガス漏れ位置51と特定される。また、1以上のスコアがあるブロックがガス領域52である。
図5に示すようにコンピューター10は、複数フレーム内特定処理(S11)により特定されたガス漏れ位置51とこれを内包するガス領域52に関しては、当該複数フレーム内特定処理(S11)に係る複数フレーム(F11,F10)を合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置51が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する制御を実行する。
例えば、図5に示す画角調整後のフレーム53を表示範囲とし、図6に示すようにフレーム53に相当する表示用画像に重畳してガス漏れ位置51とこれを内包するガス領域52を表示する。なお、「ガス領域の表示面積が大きくなるように」とは、フレームF11又はフレームF10を表示範囲として選んだ場合に比較して、撮像フレームF11,F10を跨る画角調整後のフレーム53を表示範囲とした方が、全表示面積に対するガス領域面積が大きくなるようにとの意味である。
このような場合と比較すると、本実施形態による図6のような表示によれば、ガス漏れ位置が一つに特定されて表示され、1フレーム相当の大きさの画像内にガス領域を一望できるから、真のガス漏れ位置の信頼性があって、ガス漏れ位置及びガス領域をユーザーにとってわかりやすく表示できる。
本実施形態のガス漏れ位置特定アルゴリズムによれば、図5のフレームF11とフレームF10のように、必要な時に必要なフレームだけを対象にスコア分布データを統合して処理するから、計算負荷が抑えられ、ガス漏れ位置の特定処理を迅速に実行できる。
また、監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して撮像するために、1台のカメラの画角移動を制御する構成を説明したが、複数台のカメラに撮像を分担させてもよいし、フレームごとに固定カメラを設置して撮像させてもよい。
11 CPU
12 記憶装置
13 インターフェース
20 撮像装置
21 赤外線カメラ
22 可視光カメラ
25 パン・チルト機構
30 画像表示装置
51 ガス漏れ位置
52 ガス領域
A 監視対象領域
F1~F18 フレーム
S4,S6,S8,S9,S10 ガス分布判断処理ステップ
S5 1フレーム内特定処理ステップ
S7 1フレーム内特定処理ステップ
S11 複数フレーム内特定処理ステップ
S12 結果表示ステップ
Claims (10)
- 監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して取得した画像に基づき、コンピューターにより当該監視対象領域中のガス漏れ位置を特定するガス漏れ位置特定システムであって、
前記コンピューターは、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が複数のフレームに跨っているか否か判断するガス分布判断処理と、
前記ガス分布判断処理により、前記連続するガス領域が前記複数のフレームに跨っていると判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している前記連続するガス領域において、ガス検知レベルが最も高い位置を前記連続するガス領域におけるガス漏れ位置として特定する複数フレーム内特定処理と、
を実行可能にされたガス漏れ位置特定システム。 - 前記画像が赤外線画像である請求項1に記載のガス漏れ位置特定システム。
- 前記コンピューターは、前記画像を撮像する撮像装置の撮像範囲である画角の移動により監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して前記画像を前記撮像装置により取得させる制御を実行可能にされた請求項1又は請求項2に記載のガス漏れ位置特定システム。
- 前記コンピューターは、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理を実行可能にされ、
前記1フレーム内特定処理及び前記複数フレーム内特定処理により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置に表示する表示データを生成可能にされ、
前記1フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する表示データを生成可能にされ、
前記複数フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する表示データを生成可能にされた請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載のガス漏れ位置特定システム。 - 監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して取得した画像に基づき、当該監視対象領域中のガス漏れ位置を特定するガス漏れ位置特定をコンピューターに処理させるためのガス漏れ位置特定プログラムであって、
前記コンピューターに、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が複数のフレームに跨っているか否か判断するガス分布判断処理と、
前記ガス分布判断処理により、前記連続するガス領域が前記複数のフレームに跨っていると判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している前記連続するガス領域において、ガス検知レベルが最も高い位置を前記連続するガス領域におけるガス漏れ位置として特定する複数フレーム内特定処理と、
を実行させるためのガス漏れ位置特定プログラム。 - 前記画像が赤外線画像である請求項5に記載のガス漏れ位置特定プログラム。
- 前記コンピューターに、前記画像を撮像する撮像装置の撮像範囲である画角の移動により監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して前記画像を前記撮像装置により取得させる制御を実行させるための請求項5又は請求項6に記載のガス漏れ位置特定プログラム。
- 前記コンピューターに、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理を実行させ、
前記1フレーム内特定処理及び前記複数フレーム内特定処理により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置に表示する表示データの生成を実行させ、
前記1フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する表示データを生成させ、
前記複数フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する表示データを生成させるための請求項5から請求項7のうちいずれか一に記載のガス漏れ位置特定プログラム。 - 監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して取得した画像に基づき、コンピューターにより当該監視対象領域中のガス漏れ位置を特定するガス漏れ位置特定システムであって、
前記コンピューターは、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が複数のフレームに跨っているか否か判断するガス分布判断処理と、
前記ガス分布判断処理により、前記連続するガス領域が前記複数のフレームに跨っていると判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している前記複数のフレームを対象に前記連続するガス領域におけるガス漏れ位置を特定する複数フレーム内特定処理と、を実行可能にされ、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理を実行可能にされ、
前記1フレーム内特定処理及び前記複数フレーム内特定処理により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置に表示する表示データを生成可能にされ、
前記1フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する表示データを生成可能にされ、
前記複数フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する表示データを生成可能にされたガス漏れ位置特定システム。 - 監視対象領域を複数のフレームで空間的に分割して取得した画像に基づき、当該監視対象領域中のガス漏れ位置を特定するガス漏れ位置特定をコンピューターに処理させるためのガス漏れ位置特定プログラムであって、
前記コンピューターに、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が複数のフレームに跨っているか否か判断するガス分布判断処理と、
前記ガス分布判断処理により、連続するガス領域が複数のフレームに跨っていると判断した場合に、当該ガス領域が跨って存在している複数のフレームを対象に前記連続するガス領域におけるガス漏れ位置を特定する複数フレーム内特定処理と、を実行させ、
前記取得された画像に基づき、連続するガス領域が1フレームに収まっていると判断した場合に、当該1フレームを対象にガス漏れ位置を特定する1フレーム内特定処理を実行させ、
前記1フレーム内特定処理及び前記複数フレーム内特定処理により特定したガス漏れ位置及びガス領域を、画像表示装置に表示する表示データの生成を実行させ、
前記1フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該1フレーム内特定処理に係る1フレームの画角内の表示用画像に重畳して表示する表示データを生成させ、
前記複数フレーム内特定処理により特定されたガス漏れ位置とこれを内包するガス領域に関しては、当該複数フレーム内特定処理に係る複数フレームを合わせた画角内の表示用画像のうち、当該ガス漏れ位置が含まれ、かつ、ガス領域の表示面積が大きくなるように当該複数のフレームの境界を跨いで画角調整された画像に重畳して表示する表示データを生成させるガス漏れ位置特定プログラム。
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