JPH0510737A - 画像処理による発煙又は発塵の検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製鉄所等の大気汚染防止のための、発煙発塵
を監視する作業を自動化、省力化するとともに、自社工
場を汚染源とする発煙発塵を判別し、迅速な措置により
大気汚染防止を効果的に行う方法を提供することを目的
とする。 【構成】 固定視野を繰り返し撮影するＣＣＤカメラ
と、その画像を画素分解して標準画像を作製し、この標
準画像とリアルタイム画像と比較し差演算する手段を具
備し、この差画像と気象データー等と比較し判別し自社
工場を汚染源とする発煙発塵を防止する方法。 【効果】 本発明によって、製鉄所等の大気汚染防止が
自動化、省力化され、かつ迅速な措置が可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発塵、発煙等を迅速
に、自動的に捉え、発塵、発煙を防止する措置を迅速に
実施する方法に関する。特に大工業地帯に立地した一貫
製鉄所等多数の大型設備が設置された大工場を一か所の
監視装置によって、自社の設備を発生源とする発塵、発
煙を他の発生源とする発塵、発煙と識別して自社の設備
を発生源とする発塵、発煙を迅速確実に防止する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術によると、一貫製鉄所等の大
気汚染防止のための発塵、発煙の監視は、ＩＴＶのカメ
ラを高炉ガスのガスホルダーの頂上等、高所に設置し
て、受像機を監視員が監視していたが、判別が困難な場
合もあり、特に夜間の監視が困難であり、更に隣接した
他社の工場や公共施設等を発生源とする発塵、発煙を識
別することが困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術によると製
鉄所の転炉製鋼工場等の発塵、発煙画像等のごとく、日
照、降雨等で変化する変動画像を降雨、雲等のノイズに
起因する変化による信号を除外して発塵、発煙によるも
のだけを取り出して「発塵、発煙像」として警報回路に
結び付け、更に自社の大気汚染源と他の大気汚染源との
識別を行い迅速に措置を行うことは不可能であった。

【０００４】本発明はかかる事情によりなされたもの
で、日照、降雨等で変化する変動画像を処理して比較対
照して発塵、発煙によるものだけを取り出すと共に他の
大気汚染源との識別を行い、「発塵、発煙像」として警
報し、更に自社の大気汚染源と他の大気汚染源との識別
を行い迅速に措置を行う方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる画像処理
による発煙又は発塵の検知方法は、画素に分解可能な電
気信号画像記憶装置によって、該固定視野の画像を繰り
返して撮影するカメラを具備し、特定視野が撮影された
画像を時間経過に従って移動平均することにより得た各
画素の輝度から固定視野のリアルタイムの変動画像の各
画素の輝度を差演算して、該差画像とノイズ除去信号と
照合比較判定した結果得られる信号が計算器に供給され
る計算器において、風向、風速、日照を計算器に前記信
号と同時に入力し、更に別途汚染源別の画像パターン資
料を計算器に入力し、これら３種類のデーターを照合
し、汚染源別の判別を行い警報発信器へ出力し、警報発
信器において汚染源別に又汚染の規模に応じ如何なる緊
急措置を実施するべきかを判断して警報発信器より緊急
措置実施機器に警報信号を発することを特徴とする。

【０００６】

【作用】製鉄所の転炉製鋼工場等の発塵、発煙画像等の
ごとく、日照、降雨等で変化する変動画像を画素分解し
数枚の画像の画素を移動平均した後、リアルタイムの変
動画像の各画素の輝度との間で、差演算し、該差画像を
用いて発塵、発煙を判別し、その結果得られる信号を計
算器に供給し、同時に風向、風速、日照を計算器に入力
し、更に汚染源別の画像パターン資料を計算器に入力
し、これら３種類の信号を比較、照合して汚染源を迅速
に判別し、発塵、発煙を極めて早期に発見して緊急措置
を実施することを可能にする。

【０００７】

【実施例】本発明の１実施例を添付した図を用いて、詳
細に説明する。図１は本発明の発煙又は発塵の検知方法
の１例を示す構成図である。図において５１は図３に示
した画像処理による発塵、発煙を検知する装置である。
５２は風向、風速、日照を測定しその信号を計算器に入
力する気象検知部である。５３は社内及び工場近隣の汚
染源別の画像パターン資料を蓄積し計算器の要求に従っ
てこれらの資料を計算器に入力する汚染源別の画像パタ
ーン照合部である。５４は計算器であって前記３種類の
信号を比較、照合して汚染源を迅速に判別する比較照
合、判別部である。５５は発塵、発煙を防止する緊急措
置実施手段である。

【０００８】発塵、発煙を検知する装置５１において、
製鉄所の転炉製鋼工場等の発塵、発煙画像等のごとく、
日照、降雨等で変化する変動画像を画素分解し数枚の画
像の画素を移動平均した後、リアルタイムの変動画像の
各画素の輝度を差演算し、該差画像を用いて発塵、発煙
を判別する。

【０００９】その結果得られる信号を計算器に供給し、
同時に風向、風速、日照を計算器に入力する。更に汚染
源別の画像パターン資料を計算器に入力し、これら３種
類の信号を比較、照合して汚染源を迅速に判別し、発
塵、発煙を極めて早期に発見して緊急措置を実施する。

【００１０】図２は一貫製鉄所等の大気汚染防止のため
の発塵、発煙の監視を、ＣＣＤカメラを高炉ガスのガス
ホルダーの頂上等、高所に設置しその画像信号を計算器
に入力する手段、更に風向、風速、日照を計算器に入力
する各種手段が配設されている状況を示した説明図であ
る。図において１２は数個のＣＣＤカメラであってそれ
ぞれ特定の発塵、発煙等の汚染源を固定して視野に収め
ている。特定の視野の画像を１５秒に一度の頻度で繰り
返し撮影し、リアルタイムの変動画像信号をデーター処
理装置６７に送っている。６１は風向計であり、風向デ
ーターをデーター処理装置６７に送っている。６２は風
速計であり、風速データーをデーター処理装置６７に送
っている。風向計６１及び風速計６２は共に図１におけ
る気象検知部５２を構成する。６４は転炉製鋼工場の集
塵機の排ガス煙突である。６５は鋼片加熱炉の集塵機の
排ガス煙突である。６６は高炉のブリーダーである。こ
こにデーター処理装置６７は図１における発塵、発煙を
検知する装置５１の大部分と画像パターン照合部５３及
び比較照合、判別部５４を含んだものである。

【００１１】本発明に応用されている画像処理による発
塵、発煙を検知する装置の１例の構成図を図３に示す。
図において１１は定時撮影指示装置である。１２はＣＣ
Ｄカメラである。２は差画像形成部である。２１は画素
分解装置である。２２は画素別積算演算による標準画像
作製装置である。２３は画素別演算装置である。２４は
画素に分解されたリアルタイムの変動画像信号である。
３は照合判定部である。３１は発塵、発煙判定装置であ
る。３２は降雨、雲等のノイズを除去する標準信号発生
装置である。３３は緊急措置判定装置である。

【００１２】本実施例においては、ＣＣＤカメラ１２は
転炉製鋼工場を約６００ｍ離れた場所から正確に常に一
定の視野を捉えている。定時撮影指示装置１１によって
１５秒間隔で撮影指示信号を発し、この信号に従ってＣ
ＣＤカメラ１２が転炉製鋼工場の一定の視野の画像を１
５秒に一度の頻度で繰り返し撮影する。この転炉製鋼工
場の一定の視野の画像を捉えた画面は、画素分解装置２
１に送られ横方向に２５６分割され、竪方向に２４０分
割され６０４４０個の画素に分解されてそれぞれの位置
に対応する画素の輝度の２５５レベルに水準分けした信
号即ち画素に分解されたリアルタイムの変動画像信号２
４として撮影の順に順次、画素別積算演算による標準画
像作成装置２２に送られ順次に４枚の画面を積算演算し
移動平均して標準画像を作製する。更に画素に分解され
たリアルタイムの変動画像信号２４は画素別差演算装置
２３に直接送り込まれる。標準画像作製装置２２におい
て上記の通りに作成された標準画像が画素別差演算装置
２３に同時に送り込まれる。画素別差演算装置２３にお
いてリアルタイムの変動画像信号２４から移動平均して
標準画像を差し引くことによって差画像を得る。

【００１３】図４は上記のリアルタイムの変動画像信号
２４の内発煙、発塵の無い定常時のものである。図５は
移動平均した標準画像である。図６は上記のリアルタイ
ムの変動画像信号２４の内発煙、発塵の有る異常時のも
のである。図中斜線の部分が発煙、発塵を示している像
である。図７は上記の画素別演算装置２３においてリア
ルタイムの変動画像信号２４から移動平均した標準画像
を差し引いた差画像である。図中の斜線の部分が発煙、
発塵を示している像である。この像の輝度、形態パター
ン等を発塵、発煙判定装置３１において、標準信号発生
装置３２から提供される降雨、雲等のノイズを判定する
標準信号と照合して発塵、発煙を判定して、緊急措置判
定装置３３に信号を発する。

【００１４】以上に述べた本発明の方法により、四六時
中大気汚染源を迅速正確に把握し、最適の緊急措置が執
られ得ることとなった。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、転炉製鋼工場のみならず、高
炉、焼結工場、加熱炉等製鉄所全般の諸設備における発
塵、発煙の監視と発塵、発煙による大気の汚染の防止に
応用が、極めて容易に可能で、大気汚染防止に大きな効
果が上がり、更に発塵、発煙の監視作業の省力化が可能
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発煙又は発塵の検知方法の１例を示す
構成図である。

【図２】本発明の発塵、発煙の監視する各種手段が配設
されている状況を示した説明図である。

【図３】本発明に応用されている画像処理による発塵、
発煙を検知する装置の１例の構成図である。

【図４】ＣＣＤカメラ１２が捉えた画像を示す説明図で
ある。

【図５】移動平均した標準画像である。

【図６】発煙、発塵の有る異常時のリアルタイムの変動
画像信号である。

【図７】差画像である。

【符号の説明】

２ 差画像形成部 ３ 照合判定部 １１ 定時撮影指示装置 １２ ＣＣＤカメラ ２１ 画素分解装置 ２２ 画素に分解されたリアルタイムの変動画像信号 ２３ 画素別移動平均画像作製装置 ２４ 移動平均作画像 ３１ 発塵、発煙判定装置 ３２ 降雨、雲等のノイズを除去する標準信号発生装置 ３３ 緊急措置判定装置 ５１ 発塵、発煙を検知する装置 ５２ 気象検知部 ５３ 汚染源別の画像パターン照合部 ５４ 比較照合、判別部 ５５ 緊急措置実施手段 ６１ 風向計 ６２ 風速計 ６４ 転炉製鋼工場の集塵機の排ガス煙突 ６５ 鋼片加熱炉の集塵機の排ガス煙突 ６６ 高炉のブリーダー ６７ データー処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 画素に分解可能な電気信号画像記憶装置
   によって、該固定視野の画像を繰り返して撮影するカメ
   ラを具備し、特定視野が撮影された画像を時間経過に従
   って移動平均することにより得た各画素の輝度から固定
   視野のリアルタイムの変動画像の各画素の輝度を差演算
   して、該差画像とノイズ除去信号と照合比較判定した結
   果得られる信号が計算器に供給される計算器において、
   風向、風速、日照を計算器に前記信号と同時に入力し、
   更に別途汚染源別の画像パターン資料を計算器に入力
   し、これら３種類のデーターを照合し、汚染源別の判別
   を行い警報発信器へ出力し、警報発信器において汚染源
   別に又汚染の規模に応じ如何なる緊急措置を実施するべ
   きかを判断して警報発信器より緊急措置実施機器に警報
   信号を発することを特徴とする画像処理による発煙又は
   発塵の検知方法。