JPH06308256A - 雲霧検出方法 - Google Patents

雲霧検出方法

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JPH06308256A
JPH06308256A JP9923193A JP9923193A JPH06308256A JP H06308256 A JPH06308256 A JP H06308256A JP 9923193 A JP9923193 A JP 9923193A JP 9923193 A JP9923193 A JP 9923193A JP H06308256 A JPH06308256 A JP H06308256A
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JP
Japan
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luminance
image
histogram
brightness
fog
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Pending
Application number
JP9923193A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyuichi Sasahara
久一 笹原
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
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Publication of JPH06308256A publication Critical patent/JPH06308256A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08Slag cements

Abstract

(57)【要約】 【目的】監視画像の輝度ヒストグラムを利用することに
よって、屋外に発生する雲霧を正確に検知する。 【構成】予めITVカメラで撮影された監視基準画像を
画像処理回路に入力しておき(ステップ11)、その
後、監視画像を入力する(ステップ12)。監視画像を
入力した後、監視画像から基準画像を減算する処理を行
って、両者の差の画像を得る(ステップ13)。この差
の画像から輝度ヒストグラムを計算する(ステップ1
4)。この輝度ヒストグラムより輝度分散を求める(ス
テップ15)。求めた分散としきい値との大小を判断し
(ステップ16)、求めた分散がしきい値より大きな場
合は雲霧が発生した旨を出力回路に出力した後(ステッ
プ17)、画像入力ステップ12に戻る。輝度分散がし
きい値より小さい場合は、何もせずに同じく画像入力ス
テップ12に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屋外に発生する雲霧を
検知する雲霧検出方法に係り、特に、画像処理における
画像中の雲霧の検出に好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、屋外の危険区域内への侵入者ま
たは進入物(以下、侵入者等という)の監視方法とし
て、画像処理技術を用いた検知装置が知られている。こ
れは、ITVカメラ等により撮影された監視画像全域を
用いて、予めオペレータにより指定された部分領域内に
進入者等が撮影されると、その領域内に輝度変化が生じ
る。この輝度変化をトリガにして、輝度変化が生じた部
分領域内の画素数を計測し、その計測結果から侵入者等
を検知するものである。
【0003】しかし、この侵入検知装置は、危険区域内
の視界が良好であることを前提として検知するようにな
っているため、天候が悪化して雲や霧等が発生したの
に、それに気付かずにいると、検知に支障が生じるとい
う問題があった。
【0004】したがって、従来、このような画像処理技
術を用いた侵入検知装置にあっては、その装置をそのま
ま利用して雲霧等を検知することが行われている。これ
は、雲霧によって輝度変化する画素数が、侵入者等によ
る輝度変化画素数より非常に多いことを利用したもので
あり、撮影した全画素に占める輝度変化画素数の割合に
よって雲霧を検知するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、侵入検知装置
を利用した従来の雲霧検出方式では、輝度変化した画素
数を計測して或るしきい値を基準に判断するため、侵入
者等が多数いたり、侵入者等がITVカメラ等の近くを
通過して全画素に占める輝度変化画素数の割合が大きく
なった場合に、誤って雲霧が発生したと判断する虞れが
ある。もし、このように実際には侵入者等が存在したに
もかかわらず、これを雲霧であると誤判断してしまう
と、侵入検知の機能が著しく阻害されることになる。
【0006】このような誤判断を回避するために、適切
な輝度変化画素数のしきい値を決定できるかというと、
それも困難である。そこで、雲霧を正確に検知し、画像
処理による侵入検知装置における雲霧などの影響を除去
ないし軽減して、侵入監視の精度を向上させることが切
に要請されている。
【0007】本発明の目的は、輝度変化の画素数ではな
く、輝度のヒストグラムを利用することによって、前記
した従来技術の欠点を解消し、雲霧を正確に検知するこ
とが可能な雲霧検出方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の雲霧検出方法
は、屋外の監視区域を画像入力装置で撮影して監視画像
を得、この監視画像全域の輝度ヒストグラムを測定し、
この輝度ヒストグラムの分布状態から雲霧の発生を検知
するようにしたものである。
【0009】また、本発明の雲霧検出方法は、屋外の監
視区域を画像入力装置で撮影して監視画像を得、この監
視画像と予め撮影した上記監視区域の基準画像との輝度
の差を計算し、この輝度の差のヒストグラムを測定し、
この輝度差のヒストグラムの分布状態から雲霧を検知す
るようにしたものである。
【0010】これらの場合において、輝度ヒストグラム
の分布状態、または輝度の差のヒストグラムの分布状態
を調べるには、分散を始めとして標準偏差、レンジ(最
大値と最小値との差)などの指数を求める手法がある
が、しきい値決定の容易さから分散を用いることが好ま
しい。また、雲霧には煙、霞、靄等も含まれる。
【0011】
【作用】監視画像全域の輝度ヒストグラムを測定し、そ
の分布状態から雲霧の発生を検知するようにすると、検
知に重要なしきい値の決定が容易となり、雲霧の発生を
的確に検知することができる。
【0012】また、監視画像と基準画像との輝度の差の
ヒストグラムを測定し、その分布状態から雲霧の発生を
検知するようにすると、画像ノイズが相殺されるため、
雲霧の発生をより的確に検知することができる。
【0013】特に、輝度ヒストグラムや輝度差のヒスト
グラムの分布状態を分散から求めるようにすると、雲霧
発生の可否の境界が明瞭になり、雲霧の発生の判定が容
易となる。
【0014】このように、本発明では輝度ヒストグラム
の分布状態から雲霧の発生を検知するようにしたことに
より、輝度変化画素数の計測により侵入者等を検知する
方式を拡張して変化画素数が非常に多いか少ないかで雲
霧の発生を検知するようにした従来方式とは基本的に方
式が異なり、したがって、侵入者等が多数いたり、侵入
者等がITVカメラ等の近くを通過しても、従来のよう
に、それらを誤って雲霧が発生したと判断する虞れがな
い。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。ここで
は、屋外の固定監視区域として、鉄塔周囲の危険区域の
場合を例示している。したがって、監視画像には、鉄塔
の脚部と、その周囲の景色が映し出される。また、本実
施例で共通使用する装置は、既述した侵入検知装置をそ
のまま利用する。図8にその概略構成を示す。ITVカ
メラ1で撮影した監視画像データは画像処理回路2に送
られて必要な処理を施され、処理結果を出力回路3に入
力し、これより検知結果を出力する。
【0016】[実施例1]実施例1は、基準画像は使わ
ず、監視画像全域の輝度ヒストグラムを測定し、この輝
度ヒストグラムの分布状態から雲霧の発生を検知するも
のである。
【0017】鉄塔周囲の危険区域は、その近傍に固設さ
れたITVカメラ1で撮影され、これより監視画像を得
る。
【0018】図2に、ITVカメラ1で撮影された監視
画像(A)及びその輝度ヒストグラム(B)の一例を示
す。なお、監視画像(A)は図面作成上、極端に簡略化
して描いてある。実際の監視画像は、鉄塔構成がもっと
複雑で、背景も木や茂み等が映っている。ヒストグラム
(B)は、実際の監視画像に基づいて測定されたもので
ある。このことは図4、図5(A)、図6(A)も同じ
である(図3は実際の画像である)。特に図5では、下
半分の左側に描いた斜め下方向の連鎖状の模様は、実際
には右側の端まで一様に繰り返されているが、ここでは
省略してある。輝度ヒストグラム(B)は、監視画像
(A)の各点の輝度を256階調に分け、横軸に輝度、
縦軸に画素数を表わしたものである。この輝度ヒストグ
ラム(B)の分散を求めると25〜28の範囲となり、
その範囲内にピークができる。
【0019】図3に、霧が発生したときに同じ危険区域
を撮影した監視画像(A)及びその輝度ヒストグラム
(B)の一例を示す。図示するように、ITVカメラ近
傍にある針状体像を除いて、鉄塔、背景は見えなくなっ
ている。同様にして輝度分散を求めると15〜20の範
囲となり、そこにピークができる。
【0020】したがって、2個のピークの間にできる2
0〜25の谷の範囲で輝度分散のしきい値を設定するこ
とにより、霧又は雲の発生を検知できる。
【0021】本実施例の検出手順を図7を用いて説明す
る。まずITVカメラ1で撮影された監視画像(図2
(A))を画像処理回路2に入力し(ステップ71)、
入力された監視画像に対し輝度ヒストグラムを測定する
(ステップ72)。求めた輝度ヒストグラムから輝度分
散をさらに計算する(ステップ73)。求めた分散とし
きい値との大小関係を判断し(ステップ74)、求めた
分散がしきい値より大きい場合は、雲霧が発生しつた旨
を出力回路3に出力した後(ステップ75)、画像入力
ステップ71に戻り、上記した一連の処理を繰り返す。
分散がしきい値より小さい場合は、何もせずに同じく画
像入力ステップ71に戻り、上記した一連の処理を繰り
返す。
【0022】本実施例によれば、侵入検知装置における
画像処理技術をそのまま利用することができる。また、
監視画像全域の輝度ヒストグラムを測定し、この輝度ヒ
ストグラムの分布状態から、屋外に雲霧が発生したこと
を正確に検知できる。したがって、雲霧の発生が検知さ
れた場合には、屋外に設置した画像処理による侵入検知
装置のITVカメラからの入力画像の処理を停止させる
等することにより、画像処理装置が天候の影響を受けて
誤認識するのを有効に防止することができる。これによ
り、雲霧等の気象条件の変化による誤判定を著しく低減
することが可能となり、侵入検知の精度を向上させるこ
とができる。
【0023】[実施例2]実施例2は、基準画像を使う
ことにより実施例1をさらに一歩進めたもので、監視画
像と予め撮影した基準画像との輝度の差を計算し、この
輝度差のヒストグラムを測定し、この輝度差のヒストグ
ラムの分布状態から雲霧を検知するものである。
【0024】図4に、雲霧の発生していない晴れた時に
上記と同じ危険区域をITVカメラ1で撮影した監視基
準画像の一例を示す。本実施例では、この監視基準画像
(図4)と、監視画像(図2(A))、霧発生監視画像
(図3(A))を利用する。図5(A)に、対応する画
素毎に監視画像(図2(A))の輝度から監視基準画像
(図4)の輝度を減算したとき画像結果を示す。図5
(B)に減算処理後の画像(図5(A))における各画
素の輝度を256階調に分けた時の輝度のヒストグラム
を示す。輝度ヒストグラム(B)は横軸に輝度、縦軸に
画素数をとったものである。このヒストグラム(B)に
おいては、符号なしで減算を行うため、両端に分布が集
中する。このときの輝度分散を直接求めると120程度
と高くなる。したがって、これを避けるために、輝度で
データを適当にシフトして分布が1つになる様に処理す
る。この様な処理を行った後、あらためて分散を求める
と5〜9程度になり、そこにピークができる。
【0025】図6(A)に、霧が発生したときに、対応
する画素毎に上記監視画像(図2(A))の輝度から監
視基準画像(図4)の輝度を減算した画像結果を示す。
図6(B)のヒストグラムは、横軸に減算後の輝度、縦
軸に画素数を取ったものである。この演算結果のヒスト
グラム(B)5の輝度分散を求めると15〜20とな
り、そこにピークができる。
【0026】したがって、2個のピークの間にできる9
〜15の谷の範囲で適当なしきい値を設定することによ
り、輝度の分散の大小から雲霧の有無を正確に検知でき
る。本実施例の検出手順を図1に示す。予めITVカメ
ラ1で撮影された監視基準画像(図4)を画像処理回路
2に入力しておく(ステップ11)。しかる後、監視画
像(図2(A))を入力する(ステップ12)。監視画
像を入力した後、この監視画像から基準画像を減算する
処理を行って、両者の差の画像を得る(ステップ1
3)。そして、この差の画像から輝度ヒストグラムを計
算する(ステップ14)。さらに、この輝度ヒストグラ
ムより輝度分散を求める(ステップ15)。求めた分散
としきい値との大小を判断し(ステップ16)、求めた
分散がしきい値より大きな場合は雲霧が発生した旨を出
力回路3に出力した後(ステップ17)、画像入力ステ
ップ12に戻り、上記した一連の処理を繰り返す。輝度
分散がしきい値より小さい場合は、何もせずに同じく画
像入力ステップ12に戻り、上記した一連の処理を繰り
返す。
【0027】本実施例によれば、基準画像との差に基づ
く輝度ヒストグラムを用いて画像ノイズが相殺されるよ
うにしたので、屋外に雲霧が発生したことをより正確に
検知でき、したがって、この雲霧検知により侵入検知の
精度を著しく向上させることができる。
【0028】
【発明の効果】
(1)請求項1に記載の雲霧検出方法によれば、監視画
像全域の輝度ヒストグラムを測定し、その分布状態から
雲霧の発生を検知するようにしたので、雲霧の発生を的
確に検知することができる。
【0029】(2)請求項2に記載の雲霧検出方法によ
れば、監視画像と基準画像との輝度の差のヒストグラム
を測定し、その分布状態から雲霧の発生を検知するよう
にしたので、雲霧の発生をより的確に検知することがで
きる。
【0030】(3)請求項3に記載の雲霧検出方法によ
れば、輝度ヒストグラムや輝度の差のヒストグラムの分
布状態を分散から求めるようにしたので、雲霧発生の可
否の境界が明瞭になり、雲霧の発生の判定が容易とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雲霧検出方法の第2実施例の手順を説
明するフローチャート。
【図2】第1および第2実施例に共通な監視画像とその
輝度のヒストグラムを示す説明図。
【図3】第1および第2実施例に共通な霧が発生したと
きの監視画像とその輝度分布を示す説明図。
【図4】第2実施例による監視基準画像を示す説明図。
【図5】第2実施例による減算処理後の監視画像とその
輝度のヒストグラムを示す説明図。
【図6】第2実施例による雲霧が発生した時の減算処理
後の監視画像とその輝度のヒストグラムを示す説明図。
【図7】本発明の雲霧検出方法の第1実施例の手順を説
明するフローチャート。
【図8】第1および第2実施例に共通な雲霧検出方法を
実施するための雲霧検出装置例のブロック図。
【符号の説明】
1 ITVカメラ 2 画像処理回路 3 出力回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】屋外の監視区域を画像入力装置で撮影して
    監視画像を得、この監視画像全域の輝度ヒストグラムを
    測定し、この輝度ヒストグラムの分布状態から雲霧の発
    生を検知することを特徴とする雲霧検出方法。
  2. 【請求項2】屋外の監視区域を画像入力装置で撮影して
    監視画像を得、この監視画像と予め撮影した上記監視区
    域の基準画像との輝度の差を計算し、この輝度の差のヒ
    ストグラムを測定し、この輝度差のヒストグラムの分布
    状態から雲霧を検知することを特徴とする雲霧検出方
    法。
  3. 【請求項3】上記輝度ヒストグラムの分布状態または輝
    度差のヒストグラムの分布状態に、分散を用いた請求項
    1または2に記載の雲霧検出方法。
JP9923193A 1993-04-26 1993-04-26 雲霧検出方法 Pending JPH06308256A (ja)

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