JPH049623A - バーナ着火識別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のバーナが取付けられた火炉に適用され
るバーナ着火識別方法に関する。

〔従来の技術］ 従来の火炎検出器の構成を第４図に示す。

第４図において、炉壁０１内に挿入されたバーナ０２か
ら噴出される火炎０３が視野に入るように取付けられた
対物レンズ０４より入力された光映像信号は、イメージ
ファイバ０５により伝送され、接限レンズ０６及びカメ
ラ０７によりビデオ信号に変換される。そのビデオ信号
は、信号処理部０８において、例えば１画面５０Ｘ５０
Ｘ６ビツトの画像データに変換され、メモリにセーブさ
れる。

上記画像データより火炎検出処理部０９が１画面の平均
輝度レベルを算出し５、しきい値と比較することにより
、着火か失火かを判定していた。

０１、０は、インターロック及び警報器等への出力信号
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の方法においては、バーナ火炎の輝度レベルを検出
し、ぞのレベルがしきい値以トであれば着火、以下であ
れば失火と判定しているため、次に示ような場合には誤
った識別を行なう可能性があった。

（１）被検出バーナ火炎の燃焼状態が悪く、息つき燃焼
等の場合には、時折未燃燃料が視野をさえぎるため（ブ
ラックスカート）平均輝度レベルが低丁し、失火の誤検
出を行なうケースがある。

（２）被検出バーナから燃料が噴出されない場合、失火
とならなければならないが、下段のバー・力火炎が視野
乙ご入ると輝度１／−、ルは低トシ２ないため、着火と
誤検出するろ−・スがある。

本発明はＪ−記の課題を解決し、よ・）とジーるもので
ある。

〔課題を解決するための丁７段］ 複数本のバーナが取り付けられた火炉内の着火識別対象
バーナが形成する火炎域をカメラにより映像としてとら
え、同映像の特定領域を画像処理することにより得られ
た画像データを基に新旧各画素の輝度差及び火炎形状の
変化量を検出し、予め設定されたそれぞれのしきい値と
比較して着火と失火を判別することを特徴としている。

〔作用〕 上記において、バーナが正常に燃焼している場合、火炎
の形状は時系列的に変化しているため、カメラが撮影し
７た新旧の画像データの輝度差分より一定価以Ｊ−の火
炎形状の変化量が得られる。

一方、燃料が噴出されない場合には、下段のバーナ火炎
が見えるが、その場合、火炎の先端部分であるため輝度
が高く、かつ火炎が安定しでいるため火炎形状の変化が
少ない。従９ハ乙火炎形状変化量：！止常に燃焼してい
る場合りご比較し＼二、小さい値となる。下段のバーナ
火炎が見λない場合は、真暗な状態となるため、火炎形
状変化￥ばぎ口となる。

また、燃料が噴出された状態で、失火した場合、未燃燃
料分が視野内Ｃコ広がるため、火炎形状変化量は小さく
なる。

上記のように、バーナが正常に燃焼している場合のみ火
炎形状変化量は大きいため、同変化量をしきい値と比較
することによって着火と失火の適切な判定を可能として
いる。

上記により、着火識別対象バーナの着火、失火の確実な
検出が可能となるため、火炉運転の信転性向上を可能と
する。

〔実施例〕

本発明の一実施例に用いる装置を第１図により説明する
。

第１図において、１は炉壁、２は同炉壁１内に設けられ
た対物レンズ、３は同対物レンズ２が−９・端に設けら
れ炉壁１を貫通ずるイメージファイバ、４は同イメージ
ファイバ３の他端に設けられた接眼レンズ、５は同接眼
レンズ４より光を入力するカメラ、６は同カメラ６が接
続された信号処理部である。同信号処理部６の出力は平
均輝度レベル検出部７と火炎形状変化量検出部８とに入
力され、同検出部７，８の出力は着火失火判定ロジンク
部９に入力されている。

上記において、炉内のバーナ火炎は、対物レンズ２、イ
メージファイバ３、接眼レンズ４を介してカメラ５によ
り撮影され、同カメラ５は映像ビデオ信号を出力して信
号処理部６に入力し２、同信号処理部６において、１画
面あたり、例えば５０Ｘ５０＝２５００に分割された画
素データに変換される。１画素は、０〜２５５レベルの
情報を持ち、このレベル情報を輝度レベルとして記憶す
る。

上記のようにして得られた画像データを基に、平均輝度
レベル検出部７、火炎形状変化量８及び着火失火判定ロ
ジック部９が次に示すような検出アルゴリズムにより、
正確な火炎検出を行・う。

まず、平均輝度レベル検出部７が第２図（ａ）　Ｑ、７
示ずような画像データについて行う処理を説明する。

こ＼で、１１は検出処理エリア、１２はバーナ火炎部、
１３は他のバーナ火炎部、１４は１画素データである。

バーナ火炎識別において、１３のような他のバーナ火炎
情報は誤検出の要因となるため、処理エリア１１を予め
設定し、他のバーナ火炎を削除し７、」−記設定された
処理エリア１１内の各画素のモ均輝度しベル冴を次式に
より求める。

Ｎ　　　　ｉ＝１ α＝各画素の輝度レベル Ｎ：設定エリア内の画素数 上記平均輝度レベルｉは、バーナが着火している場合は
、一定のレベル以上となるため、ある輝度レベルのし２
きい稙α１を設定することによっ′こ着火判定の基礎デ
ータの一つとすることができる。

次に、火炎形状変化量検出部８による処理に°ノいて第
２図（ｈ）を用いて説明づる。

第２図（ｂ）は、Ｊ＝記カメラε〕が撮影し７た第２図
（・玉）の１つ前の処理画像データを示し７ている。処
理エリア１ｊの設定については、。平均輝度Ｌ／ベル検
出と同様である。バーナが正常Ｃ，：′燃焼している場
合、第２図（ａ）、０））に示すように輝度レベルの高
い部分と低い部分ができ、その位置が時間的に変化する
。

すなわち息つきをしながら燃焼をしているからであり、
その変化量を以下の方法により検出する。

第２図（ａ）、　（ｂ）に示す２つの画像データ間にお
いて、同じ位置にある画素の輝度レベル差を算出し、処
理エリア１１内の全ての画素について輝度レベル差の総
和である火炎形状変化量Ｇ、を次式により求める。

ここで　Ｎ　：処理エリア内の画素数 α１　：新画像データの画素の輝度レベルα、：旧画像
データの画素の輝度Ｌ／ベベル２図（Ｃ）は、燃料が噴
出されず、下段のバーづ火炎が視野に入った場合の画像
データを示し、第２図（ｄ）は、その１つ前に撮影され
た処理画像データである。１７．１８の火炎形状は、あ
まり変化がなく、かつ火炎の先端部分であるため輝度レ
ベルが高く殆んど飽和Ｌ、・ベル（２５５）となる。そ
のため、この場合の火炎形状変化量は、正常燃焼時と比
較してかなり小さい値となる。従って、しきい値をぞの
間に設定すれば、着火と失火の識別が可能となる。なお
、第２ｔＪ（Ｃ）、　（ｄ）の画像デー・夕について平
均輝度レベルを求めた場合、正常燃焼時より大きくなる
ため、これのみによって着火、失火の識別を行うことは
できない。

上記平均輝度レベル検出部７及び火炎形状変化量検出部
８により得られた平均輝度レベル冴及び火炎形状変化量
Ｇ、は着火、失火判定ロジック部９に入力され、同ロジ
ック部９ではそれぞれのしきい値αア、ＧＴと比較され
、第３図に示すロジックにより着火２．失火が判定され
る。

ｈ記、判定ロジ・７りにより、バーナ失火時、平均輝度
レベルが高くても、火炎形状変化量により正し２い判定
が可能となる。

上記のように、平均輝度レベルと共Ｑコ火炎形状変化量
も検出して判定するものとしたごとにより、火炉に複数
のバーナが取付けられている場合にも、着火識別対象バ
ーナの着火、失火の確実な検出が可能となり、火炉運転
の信軌性向上を可能とする。

［発明の効果］ 本発明のバーナ着火識別方法は、カメラが撮影した画像
データより火炎形状変化量を求め、し７きい値と比較し
、で着火か失火かを判定するものとすることによって、
着火識別対象バーナの着火、失火の確実な検出を可能と
し、火炉運転の信転性向上を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る装置の説明図、第２図
は上記一実施例における火炎検出の説明図、第３図は」
、記−・実施例における着火、失火判定の説明図、第４
図は従来の方法の説明図である。 ２・・・対物レンズ、　　３・・・イメージファイバ、
４・・・接眼レンズ、　　５・・・カメラ、６・・・信
号処理部、 ７・・・平均輝度レー＼ル検出部、 ８・・・火炎形状変化量検出部、 ９・・・着火失火判定ロジック部。 代理人　弁理士　坂　間　　暁　外２名月１圀 ８３圀 月４閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数本のバーナが取り付けられた火炉内の着火識別対象
   バーナが形成する火炎域をカメラにより映像としてとら
   え、同映像の特定領域を画像処理することにより得られ
   た画像データを基に新旧の画像データの各画素の輝度差
   及び火炎形状の変化量を検出し、予め設定されたそれぞ
   れのしきい値と比較して着火と失火を判別することを特
   徴とするバーナ着火識別方法。