JPH08161666A - 火災検出装置および火災消火装置 - Google Patents

火災検出装置および火災消火装置

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JPH08161666A
JPH08161666A JP30123494A JP30123494A JPH08161666A JP H08161666 A JPH08161666 A JP H08161666A JP 30123494 A JP30123494 A JP 30123494A JP 30123494 A JP30123494 A JP 30123494A JP H08161666 A JPH08161666 A JP H08161666A
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JP
Japan
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fire
detection
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Application number
JP30123494A
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English (en)
Inventor
Satoshi Tokushige
智 徳重
Shigekazu Takada
重和 高田
Takashi Deguchi
隆 出口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線センサから得られる赤外線画像を処理
し、検出エリア内の火災を高い精度で検出する。また、
火災検出装置からの火災情報信号に基づき、火災を早期
に消火する。 【構成】 検出エリア内の物体の温度を計測する赤外線
画像入力手段を持つセンサ部1と、前記センサ部1の出
力である検出温度を画素値とする赤外線画像を処理し、
画像の特徴量を抽出する画像処理部2と、前記画像処理
部2からの信号に基づいて、火災情報信号を出力する画
像情報検出部3とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線センサより得られ
た赤外線画像から火災情報信号を出力する火災検出装置
および前記火災検出装置からの火災情報信号に基づき、
火災を初期段階で消火する火災消火装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の火災検出方式としては煙の入り込
む穴の開いた暗箱内で、発光素子より発せられた赤外線
が煙の粒子に反射したものを受光部で検出することによ
り煙の有無を判断し、火災を検出していた。また赤外線
カメラを用いる火災検出システムも存在するが、解像度
の高い赤外線画像を得るには検出素子数を多くするか、
冷却装置を必要とするものが一般的で、複雑な処理と高
いコストが要求された。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来例では煙の
検出により判断するため火災の早期発見が困難である。
また火災発生位置(以下火元位置と記す)や延焼面積な
ど火災の正確な情報を検出するのは困難であった。
【0004】本発明は赤外線センサから得られる赤外線
画像を処理し、検出エリア内の火災を高精度で検出す
る。また、火災検出装置からの火災情報に基づき、火災
を早期に消火することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1記載に係る火災検出装置は、検出エ
リア内の物体の温度を計測する赤外線画像入力手段を持
つセンサ部と、前記センサ部の出力である検出温度を画
素値とする赤外線画像を処理し、画像の特徴量を抽出す
る画像処理部と、前記画像処理部からの信号に基づい
て、火災情報信号を出力する画像情報検出部とを有して
いる。
【0006】また本発明の請求項2記載に係る火災検出
装置は前記画像処理部が、計測した赤外線画像を記憶す
る画像記憶部と、赤外線画像の中から火災部分の領域を
検出し、火災画素ブロックとその代表点を出力する火災
領域検出部と、火災領域検出部で検出した火災画素ブロ
ックを基に、検出エリア内の火災の特徴量を抽出する火
災情報抽出部とを有している。
【0007】また本発明の請求項3記載に係る火災検出
装置は画像情報検出部が、火災位置検出手段と、火元位
置検出手段と、延焼面積検出手段のいずれか一つを有し
ている。
【0008】また本発明の請求項4記載に係る火災検出
装置は画像処理部に、所定期間火災画素ブロックの代表
点を累積する累積記憶手段と、画素ごとの累積値から高
温静止物体の判定を行う高温静止物体判定手段と、判定
された高温静止物体の画素の位置を記憶する高温静止物
体の画素位置記憶手段を有している。
【0009】また本発明の請求項5記載に係る火災検出
装置は火災領域検出部が、赤外線画像を定められた切り
出し温度以上で切り出しを行う火災検出手段と、切り出
された火災画素ブロックの代表点を算出する代表点算出
手段を有している。
【0010】また本発明の請求項6記載に係る火災検出
装置は、赤外線画像から直接検出できない検出エリアに
関する環境情報を使用者が入力するためのコンソール部
を付加している。
【0011】また本発明の請求項7記載に係る火災検出
装置は、火災検出装置を複数個用い、各火災検出装置か
らの情報を統合する統合処理部を付加している。
【0012】また本発明の請求項8記載に係る火災消火
装置は、火災検出装置からの火災情報信号に基づき、火
元位置に向けて消火水または消火剤を噴射して、火災を
鎮火する。
【0013】
【作用】本発明の火災検出装置はこの構成において、最
初にセンサ部の赤外線画像入力手段により赤外線画像と
して入力される。入力された画像データは火災領域検出
部において火災部分の切り出し温度を元に火災部分の切
り出しと、これら火災画素ブロックとその代表点の算出
を行う。次に、本火災検出装置で検出する信号の一つで
ある火元位置の検出方法であるが、この火災画素ブロッ
クとその代表点および代表点の周囲環境から画像処理部
で、火元位置の特徴量を検出する。そして、画像情報検
出部でその特徴量を入力として火元位置の検出を行う。
火元位置の検出は火元位置検出手段により行われる。
【0014】また、ストーブなどの高温静止物体の除去
を行うために累積処理部において、切り出された火災画
素ブロックの代表点を所定期間累積し、特定画素だけが
あらかじめ設定した頻度しきい値を越える場合、高温静
止物体があるものとし、その赤外線画像上の位置を記憶
し、以降火災領域検出の際に火災画素ブロックの代表点
が高温静止物体の位置と一致する場合は、前記火災画素
ブロックを火災として扱わない処理を行う。このことに
より火災の精度の高い検出が可能となる。
【0015】また、赤外線画像入力手段の検出エリア内
の環境情報、例えば室内であればセンサに対する室内の
大きさや壁面の位置等の構造情報は赤外線画像から検出
することが難しいために、使用者が直接コンソール部か
ら入力して正確な火災位置検出や延焼面積検出の補助情
報として用いることができる。
【0016】また、火災検出装置を複数用いて、検出エ
リア内の火災の情報をより正確に検出することができ
る。1つの赤外線画像処理装置では火災の高さや延焼面
積を正確に検出することは難しいが、複数台の火災検出
装置を用いることにより、この問題も解決できる。また
広いエリアにおいて火災の追尾が可能となる。
【0017】さらに、赤外線画像処理装置からの火災情
報信号により、正確な火元位置に向けて消火水または消
火剤を噴出して、火災を早期に消火することが可能であ
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面ととも
に説明する。
【0019】図1は本発明の火災検出装置のブロック図
である。図1において、1はセンサ部で赤外線画像を計
測する。2は画像処理部で赤外線画像から火災の領域や
特徴量を検出する。3は画像情報検出部で火元位置や延
焼面積などを赤外線画像から推定する。
【0020】図1を用いて情報の基本的な流れを説明す
る。外界4は火災を検出する領域で、センサ部1に含ま
れる2次元赤外線センサ5で走査して、赤外線画像情報
として検出可能なエリア内の温度を検出する。2次元赤
外線センサ5により検出された外界4の熱分布は赤外線
画像6として画像処理部2に入力され、画像記憶部7に
一度記憶する。赤外線画像6には走査エリアの熱分布す
べてが画像となるために、火災領域検出部8で火災領域
の検出が行われる。この火災領域から火災情報抽出部9
で特徴量データを抽出して、特徴量データ10として画
像情報検出部3に転送する。画像情報検出部3の火災位
置検出手段11、火元位置検出手段12、延焼面積検出
手段13では特徴量データ10から火元位置や延焼面積
などの火災情報信号14を推定する。
【0021】図2は本発明の火災領域検出部のブロック
図である。火災領域検出部8では図2に示す構成で火災
の領域の検出を行う。炭酸ガスの燃焼温度は約550度
なので、切り出し温度決定手段15で切り出し温度を例
えば500度とする。切り出し温度と赤外線画像6は、
火災の領域を検出する火災検出手段16に入力されて火
災の領域を示す火災画素ブロックが検出される。代表点
算出手段17では火災画素ブロックを入力とし、そのブ
ロックを代表する代表点、例えば温度に重み付けられた
重心点画素とか、火元位置に対応する最下点画素などの
代表点を検出する。
【0022】次に、図3において画像処理部の異なる構
成について説明する。累積処理部18は画像から領域の
形状認識が正確に行えない場合、赤外線画像6の情報を
火災の動きと関連付けて、その情報を有効に利用して火
災情報を算出する。図4に累積処理部18のブロック図
を示す。図4において、19は火災の位置の累積記憶手
段、20は高温静止物体判定手段、21は高温静止物体
の画素位置記憶手段を示す。
【0023】火災領域検出部8で得られた火災画素ブロ
ック代表点は、画像と同程度の解像度を持つ累積記憶手
段19に記憶される。この累積記憶手段19にはM枚の
赤外線画像6から検出された火災代表点の画素位置の回
数が記憶される。M枚の赤外線画像6についての累積記
憶が完了した累積記憶手段19からの累積位置情報は、
高温静止物体判定手段20により火災とストーブなどの
高温静止物体との区別が行われ、検出された高温静止物
体の画素位置記憶手段21に記憶される。
【0024】次に図4の高温静止物体判定手段20の詳
細な処理を説明する。累積記憶手段19内部には赤外線
画像6の各画素ごとに火災の位置として検出された回数
が格納されている。例えば、2次元の累積記憶手段19
上の座標(x1,y1)における結果をSx1,y1と
する。この回数Sx1,y1はしきい値TH1(正の整
数)と比較され、TH1よりも大きな値を示すものは、
高温静止物体として高温静止物体リストが作成される。
以上のように、M枚の赤外線画像6のうち、同じ位置の
切り出された回数が記憶されて累積記憶Mに近い値を持
つ物体の位置は、火災と誤って切り出された静止物体で
あると判断することができる。つまり、高温静止物体は
動きがないために、その記憶された位置にはM値に近い
数値が格納されているので、動きのある火災と区別する
ことができる。
【0025】図5は前述した図1に使用者が各種の情報
を入力するコンソール部22を設けたものである。コン
ソール部22は赤外線画像6からは検出できない情報を
使用者が入力した情報に基づいて補正することで、図1
に示した画像情報検出部3における火元位置検出や延焼
面積検出の出力値をより正確にできるようになる。例え
ば2次元赤外線センサ5を室内が見渡せる高さに設置
し、室内の熱分布を赤外線画像6として走査する場合
に、2次元赤外線センサ5から見た場合の室内の左右、
正面の壁面の位置を赤外線画像6から判定することは難
しい。このため、使用者が2次元赤外線センサ5から正
面の壁面や左右の壁面までの距離を入力することによ
り、位置判定結果が正面の壁面より遠かった場合は壁面
上の発熱物体として処理することができる。
【0026】次に、前述した火災検出装置を統合したシ
ステムの構成例を示す。図6に基づいて全体の構成を説
明する。このシステムは前述した本発明の火災検出装置
23〜25と、3台の火災検出装置23〜25からの情
報をまとめて処理する統合処理部29により構成され
る。3台の火災検出装置23〜25は各々別の角度また
は違う検出エリアを持つ。3台の火災検出装置23〜2
5から得られた火災情報信号26〜28を統合処理部2
9で時間的、空間的に処理を行い、火災の追尾や火災の
位置等の火災情報信号30を出力する。
【0027】以下に具体的な例を示す。火災検出装置2
3〜25で各々別の角度から同一エリアを計測し処理を
行う。火災検出装置23〜25の各々のコンソール部2
2から各々の観測ポイントや配置関係を入力しておく。
火災検出装置23で検出された火災情報信号26を、別
の角度から見た火災検出装置24,25の火災情報信号
27,28と統合して処理することにより、火炎の高さ
や延焼面積などの正確な情報を検出することができる。
【0028】次に図7の火災消火装置ついて説明する。
火災検出装置23〜25からの火元位置や延焼面積等の
火災情報信号30に基づき、火災消火装置31の可動式
ノズル32から正確な火元位置33に向けて消火水また
は消火剤34が噴射される。これにより正確で集中的な
消火活動が行えるので、早期に消火ができ、燃えていな
い室内の設備に対する水浸しの被害も少ない。
【0029】
【発明の効果】本発明の火災検出装置はストーブなどの
高温静止物体の除去を行うために、累積処理部において
切り出された火災画素ブロックの代表点を所定期間累積
し、その赤外線画像上の位置を記憶して、前記火災画素
ブロックを火災として扱わない処理を行う。このことに
より火災の精度の高い検出が可能となる。
【0030】また、検出エリア内の環境情報、例えば室
内であれば2次元赤外線センサに対する室内の大きさや
壁面の位置等の構造情報を、使用者が直接コンソール部
から入力して正確な火災位置検出や延焼面積検出の補助
情報として用いることができる。
【0031】また、火災検出装置を複数用いて、統合処
理部において情報処理することにより、火炎の高さや延
焼面積をより正確に検出することができる。また広いエ
リアにおいて火災の追尾が可能となる。
【0032】さらに、火災検出装置からの火災情報信号
により、正確な火元位置に向けて消火水または消火剤を
噴出して火災を早期に消火することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の火災検出装置のブロック図
【図2】同、火災領域検出部のブロック図
【図3】同、画像処理部の異なるブロック図
【図4】同、累積処理部のブロック図
【図5】同、コンソール部を設けた火災検出装置のブロ
ック図
【図6】同、複数の火災検出装置を統合したシステムの
ブロック図
【図7】同、火災検出装置からの信号により消火を行う
火災消火装置の配置側面図
【符号の説明】
1 センサ部 2 画像処理部 3 画像情報検出部 6 赤外線画像 7 画像記憶部 8 火災領域検出部 9 火災情報抽出部 11 火災位置検出手段 12 火元位置検出手段 13 延焼面積検出手段 14,26,27,28,30 火災情報信号 16 火災検出手段 17 代表点算出手段 19 累積記憶手段 20 高温静止物体判定手段 21 画素位置記憶手段 22 コンソール部 23,24,25 火災検出装置 29 統合処理部 31 火災消火装置 33 火災発生位置(火元位置) 34 消火水または消火剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 1/00 G08B 25/00 510 M 8621−2E

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検出エリア内の物体の温度を計測する赤
    外線画像入力手段を持つセンサ部と、前記センサ部の出
    力である検出温度を画素値とする赤外線画像から特徴量
    を抽出する画像処理部と、前記画像処理部からの信号に
    基づいて、火災情報信号を出力する画像情報検出部とを
    有する火災検出装置。
  2. 【請求項2】 画像処理部が、計測した赤外線画像を記
    憶する画像記憶部と、赤外線画像の中から火災部分の領
    域を検出し、火災画素ブロックとその代表点を出力する
    火災領域検出部と、火災領域検出部で検出した火災画素
    ブロックを基に、検出エリア内の火災の特徴量を抽出す
    る火災情報抽出部とを有する請求項1記載の火災検出装
    置。
  3. 【請求項3】 画像情報検出部が、少なくとも火災位置
    検出手段と、火元位置検出手段と、延焼面積検出手段の
    いずれか一つを有する請求項1記載の火災検出装置。
  4. 【請求項4】 画像処理部に、所定期間火災画素ブロッ
    クの代表点を累積する累積記憶手段と、画素ごとの累積
    値から高温静止物体の判定を行う高温静止物体判定手段
    と、判定された高温静止物体の画素の位置を記憶する高
    温静止物体の画素位置記憶手段を有する請求項2記載の
    火災検出装置。
  5. 【請求項5】 火災領域検出部が、赤外線画像を定めら
    れた切り出し温度以上で切り出す火災検出手段と、切り
    出された火災画素ブロックの代表点を算出する代表点算
    出手段とを有する請求項2または4記載の火災検出装
    置。
  6. 【請求項6】 赤外線画像から直接検出できない検出エ
    リアに関する環境情報を使用者が入力するためのコンソ
    ール部を付加し、その情報を画像処理部または画像情報
    検出部に入力して、火災に関連した情報の補正を行うよ
    うにした請求項1から5のいずれかに記載の火災検出装
    置。
  7. 【請求項7】 複数個の火災検出装置からの情報を統合
    する統合処理部を付加した請求項6記載の火災検出装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1から7のいずれかに記載の火災
    検出装置からの火災情報信号に基づき、火災発生位置に
    向けて消火水または消火剤を噴射する火災消火装置。
JP30123494A 1994-12-06 1994-12-06 火災検出装置および火災消火装置 Pending JPH08161666A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10283579A (ja) * 1997-03-31 1998-10-23 Nohmi Bosai Ltd 異常警報装置
CN101833838A (zh) * 2010-05-27 2010-09-15 王巍 一种大范围火灾分析预警系统
JP2011095798A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Nohmi Bosai Ltd 火源探査システム
CN113808357A (zh) * 2021-09-06 2021-12-17 云智光(深圳)科技有限公司 一种智能灭火远程控制系统
KR102651817B1 (ko) * 2023-05-24 2024-03-27 (주)안국엔지니어링 화재감지 시스템을 이용한 화원 조준형 화재방호 시스템

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