JPH0843173A

JPH0843173A - 水位測定方法および装置

Info

Publication number: JPH0843173A
Application number: JP17662394A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yonetani; 豊米谷; Keiji Tanaka; 敬二田中; Fusaaki Ozawa; 房明小沢; Masaki Takahashi; 正樹高橋; Tomiji Yoshida; 富治吉田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】水位計の画像から、影による誤認がなく信頼度
の高い且つ簡単な水位測定方法および装置を提供する。【構成】液体１０の水位３０を目測する水位計１のの画
像をＩＴＶカメラ２で取り込み、濃淡画像処理手段３１
で濃淡画像に変換し、濃淡値積算手段３２でその濃淡値
を水平方向に積算し、この水平方向濃度を垂直方向に表
したヒストグラムによって濃度の大きく変化する境界位
置を検出し、その変化量がしきい値を越え且つ所定方向
（下降）の境界位置から水位を求め、このように計測し
た水位をモニタ４の画面に水位計１の映像と識別可能に
表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水位計測装置に係り、特
にＩＴＶによる水位計の撮像画像を画像処理して水位を
測定する水位計測方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＴＶカメラによる水位計の映像を、離
れた場所のモニタに表示する遠方監視は周知である。さ
らに、水位計の映像を画像処理し、特徴部分を切りだし
てセグメント情報に変換し、予め用意される水位に応じ
たセグメント情報の認識パターンと比較し、該当するパ
ターンによって水位を測定する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で、切
り出されるセグメント情報は水位計の形や流体の種類あ
るいは計測環境等によって変化する。このため、それら
の場合々々に応じて認識パターンを必要とし、測定値の
チューニングに手間がかかる上に、あまり高い検出精度
が得られないという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、従来のように場合々々に
応じた認識パターンを用意する必要がなく、チューニン
グが簡単で適用範囲の広い水位測定方法及び装置を提供
することにある。

【０００５】また、水位計の映像に現れる影の影響を除
去し、精度の高い水位測定方法及び装置を提供すること
にある。

【０００６】さらに、検出した水位の正誤や以上発生の
確認が容易で、水位管理の厳しい監視システムに好適な
水位測定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、液体の
水面位置を目測する水位計の画像を取り込み、画像処理
によって水位を自動的に測定する方法において、前記水
位計の画像を濃淡画像に変換し、その濃淡値を水平方向
に積算すると共に垂直方向の変化として示すヒストグラ
ムを求め、前記ヒストグラムが予め設定された所定のし
きい値を越えて変化する濃度境界がある場合に、その境
界の垂直方向の画像位置を水位として求めることにより
達成される。

【０００８】あるいは、積算した水平方向濃淡値にした
がって画像の垂直方向への濃淡値の変化が所定値以上と
なる濃度境界の垂直方向位置、変化量及び変化方向を求
め、前記濃度境界の変化量が所定のしきい値を越えて変
化し且つその変化方向が所定方向のとき、その垂直位置
を水位として求めることにより達成される。

【０００９】また、前記濃度境界が複数あるときは、下
降となる変化方向が二つ続き且つその上部側の濃度境界
の変化量が所定のしきい値を越えて変化する場合に、そ
の下部側の濃度境界の垂直方向位置を水位に決定し、そ
うでない場合には変化方向が下降で変化量が所定のしき
い値を越え且つ最下部にある濃度境界の垂直方向位置を
水位に決定することを特徴とする。

【００１０】さらに、決定された水位の垂直方向位置を
示す水位マークを出力し、前記水位計の画像を表示する
画面上に識別可能に表示することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、水位計の映像を濃淡画像に変
換し、それを水平方向に積算した濃淡値の垂直方向のヒ
ストグラムから、濃淡値が一定以上（測定精度）変化す
る境界位置を検出する。垂直方向を画像の上部から下部
方向とし、しきい値を水位計画像の最も明るいゲージ面
の水平方向濃度より小さく、液体部あるいは影部の濃度
のいずれよりも大きく設定したとき、しきい値を越えて
下降する境界位置、あるいはその関係境界位置から水位
を決定できる。

【００１２】本発明によれば、従来のように認識パター
ンを用いないので設置環境に左右されず広く適用でき、
チューニングも容易になる効果がある。さらに、水位計
映像に影が生じる場合でも、影による境界を水位と誤認
することがなく、水位測定の信頼度を向上できる効果が
ある。

【００１３】さらに、水位計の映像と本発明の水位決定
方法による水位を、モニタ画面上にラップして表示する
ので、監視員の確認が容易になる効果がある。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１５】図１は、本発明の水位測定装置の一実施例
に係る構成図である。液体１０の水位を目視できる水位
計１と、水位計１を撮影するためのＩＴＶカメラ２と、
画像処理装置３と、モニタ４からなる。照明機器５は、
水位計１が撮影に適した明るさを確保できるように設置
される。ＩＴＶカメラ２には、そのカメラアングルを制
御するために、図示していない旋回俯仰機能を備えてい
る。

【００１６】画像処理装置３は、ＩＴＶカメラ２による
水位計ゲージ面の映像を、その明るさに比例した濃淡画
像に変換する濃淡画像処理手段３１、濃淡画像の水平
（横軸）方向に濃淡値を積算する濃淡値積算手段３２、
積算した水平方向濃度の垂直（縦軸）方向へのヒストグ
ラムを作成し、濃度が一定値以上変化する濃度境界の垂
直位置、変化量及び変化方向を検出す濃度境界検出手段
３３、濃度境界から水位を決定する水位決定手段３４、
ＩＴＶカメラ２による撮像画像と決定された水位を、モ
ニタ４に画面表示する表示処理手段３５を具備してい
る。

【００１７】このように構成されている水位測定装置
は、ＩＴＶカメラ２によりモニタ４の画面に映しだされ
る水位計１の画像を基に、画像処理装置３による以下の
画像処理を行って、液体１０の水位３０を自動的に検出
し、その結果をモニタ４に表示する。

【００１８】次に、本発明の水位測定方法に係る第一の
実施例を説明する。

【００１９】まず、ＩＴＶカメラ２による水位計１のゲ
ージ面２０の映像が画像処理装置３に取り込まれ、画像
表示処理手段３５で白黒の映像信号として処理され、モ
ニタ４の画面上に表示される。監視者はこの画面上で、
水位計ゲージ面に相当する画像処理領域４０を初期設定
する。

【００２０】画像処理領域４０の映像は、濃淡画像処理
手段３１により映像の電圧信号から白黒映像の明るさに
相当する濃淡値へ変換されて濃淡画像となる。水位計１
の場合、ゲージ面２０が最も明るくなって濃淡値が高
く、液体部１０は液体の色に応じて濃淡値が低下する。
ゲージ面２０の周囲は水位計本体の色で、どこも濃淡値
がほぼ一定となる。

【００２１】濃淡値積算手段３２は、濃淡画像処理手段
３１による濃淡画像に対し、水平方向に所定走査幅（所
定画素数）で濃淡値を積算して水平方向濃度Ｎを求め、
これを濃淡画像画像処理エリア４０の垂直方向に、最上
部から最下部まで繰り返し行う。

【００２２】図２は、濃度のヒストグラムを示したもの
で、横軸は水平方向濃度Ｎ、縦軸は画像エリア４０の垂
直方向の画像位置を示し、水位計１のゲージ位置と対応
している。ヒストグラムは、ゲージ面濃度２０’（Ｎ
１）が連続した後に、水位３０の対応位置で大きく下降
して液体部濃度１０’（Ｎ２）まで低下し、以後Ｎ２が
連続している。しきい値δは、Ｎ１とＮ２の間に設定さ
れている。

【００２３】このヒストグラムを、画像位置の上部から
下部へとサーチしたとき、水平濃度Ｎがしきい値δを越
えて下降する境界位置３０’が検出される。この境界位
置３０’は、水位計の画像の水位部３０によって生じた
Ｎ１とＮ２の濃度境界である。これより、境界位置３
０’の画像垂直位置ｈが水位３０に対応する画像上の水
位データとして求められる。

【００２４】このように求められた水位は、モニタ４の
画面上に、画像表示処理手段３５によって水位計映像と
識別して表示して、監視員による水位の監視と確認を可
能にしている。なお、監視対象となる水位計１に内蔵さ
れる液体１０の種類は判っているので、液体部１０のＮ
２とゲージ部２０のＮ１及びしきい値δはは予め推算可
能である。

【００２５】ところで、実際の水位測定においては、水
位計１の形状や設置環境あるいはＩＴＶ２や照明機器５
の設置条件等により、水位計１のゲージ面にどう調整し
ても影が入ってしまい、この影による濃淡値の低下を水
位と誤認する場合がある。

【００２６】たとえば、原子力発電所内の格納容器（Ｐ
ＣＶ）内部に設置されている再循環ポンプ用モータ軸受
部の潤滑油は、リークなどで不足ないし喪失すると重大
事故を引き起こす危険性があるので、ＩＴＶカメラによ
って油面計の画像を遠方監視している。このＰＣＶ内部
は多数の機器や配管が存在するために、油面計付近は非
常に狭隘で、ＩＴＶ２や照明機器５の位置関係を自由に
調整することが難しく、油面計のゲージ面に生じた影を
除去できないことがある。

【００２７】図３は、水位計１に生じる影１１の位置
（イ）〜（ヘ）と、その濃度ヒストグラムのパターンを
示したものである。なお、ゲージ面水平濃度Ｎ１、液体
部水平濃度Ｎ２及び影部水平濃度Ｎ３は、Ｎ１＞Ｎ３＞
Ｎ２の関係にあるとする。しきい値δは、Ｎ１より小さ
く且つＮ２とＮ３の大なる方り大きく、両者の中間てい
どに設定している。

【００２８】同図（イ）〜（ヘ）のヒストグラムのパタ
ーンで、各境界位置の変化量αは以下のα１〜α４のい
ずれかになる。なお、変化量は所定の下限値（検出精
度）を超えるものを検出している。α１＝│Ｎ１−Ｎ２
│、α２＝│Ｎ１−Ｎ３│、α３＝│Ｎ２−Ｎ３│およ
びα４＝│Ｎ３−Ｎ４│である。

【００２９】同図（イ）〜（ホ）のパターンは、α１の
境界位置が水位３０に対応する。α１はしきい値δを越
え、且つ、変化の方向が「下降」である。（イ）と
（ロ）の場合は、この判定条件のみで水位が決定でき
る。（イ）は、第一の実施例の場合に相当し、しきい値
δを越える場合のみでも決定できるが、誤認を避けるた
めに「下降」とのＡＮＤ条件をとっている。（ハ）〜
（ホ）のパターンは、上記のＡＮＤ条件を満たし、且
つ、ヒストグラム上で最も下部にある変化位置として決
定できる。なお、「しきい値δを越える」は、境界位置
でのヒストグラム曲線がしきい値δ線と交叉するかを調
べればよい。

【００３０】同図（ヘ）のパターンは、影１１が水位３
０を覆う場合で、最も厳しいケースである。実際にＩＴ
Ｖ２や照明装置５を設置するときには、ゲージ面２０の
中央部に影１１が生じないように調整しているが、水位
３０の位置が変動すると（ヘ）のパターンが発生し得
る。本実施例では、この場合も含めて水位３０の決定を
可能にしている。

【００３１】ところで、ある程度の明るさをもつ影は透
明性を有し、その背後のものが透けて見える。本実施例
の水位計の場合にも、影１１を透して水位３０が目視可
能である。影１１の無いとき、水位３０の変化量はα１
＝Ｎ１−Ｎ２である。この変化量α１を濃淡積算値Ｎ３
の影１１が覆うと、水位３０の濃度Ｎ４＝│Ｎ１−Ｎ２
│×Ｎ３に比例した値となる。

【００３２】たとえば、上記のＰＣＶ内の油面計の場合
では、Ｎ１＝１とすると、Ｎ２＝０．３、Ｎ３＝０．
５、程度であり、Ｎ４＝（１．０−０．３）×０．５＝
０．３５、α４＝０．５−０．３５＝０．１５となる。
このα４の境界位置が水位３０に対応する。

【００３３】従って、同図（ヘ）のパターンでは、一
旦、影１１によってＮ３まで下降した後、さらにパルス
状にＮ４まで下降する。即ち、変化量がしきい値δを越
えている第１の「下降」に続き（上昇すること無く）第
２の「下降」の境界位置がある場合に、該第２の境界位
置が水位を示している。このときのＮ４は、Ｎ３と識別
できれば、さほど精度は要求されない。

【００３４】このように、本実施例では境界位置がしき
い値δを越えるか、変化方向が「下降」かを基にして、
水位計に影が生じるあらゆるケースで水位を決定でき
る。

【００３５】図４は、上記した第二の実施例による水位
測定の手順を示すフローチャートである。周期的に水位
計１の映像が取り込まれ（ｓ１０１）、予め設定されて
いる画像処理領域４０の画像を濃淡画像へ変換する（ｓ
１０２）。次に、濃淡画像に対し、所定幅で水平方向に
走査して水平方向濃度Ｎを求め（ｓ１０３）、画像の垂
直位置に対応した濃度ヒストグラムを作成する（ｓ１０
４）。このヒストグラムの上部から順に、水平方向濃度
Ｎが所定量（下限値）以上変化している境界位置を検出
し、検出順にその水平方向位置、変化量及び変化方向
（下降／上昇）を含む境界位置テーブルを作成する（ｓ
１０５）。

【００３６】図５に、境界位置テーブル３３１の構成を
示す。境界位置の順番ｉはヒストグラムの上部から順に
付与され、垂直位置ｈi、変化量α、変化方向「下降」
／「上昇」が記憶される。境界位置テーブル３３１は、
上記ｓ１０４，１０５を処理する濃度境界位置検出手段
３３によって、画像処理装置３の具備する図示していな
い記憶装置に格納される。なお、垂直位置ｈｉは、水位
計１の映像の画面領域４０の垂直位置に対応している。

【００３７】次に、境界位置をｉ＝１から順番に取り出
して、以下のように水位の決定処理を行う。まず、今回
（ｉ）の境界位置の変化方向が「下降」か否かを判定す
る（ｓ１０７）。「下降」でなければ、ｉを＋１して
（ｓ１１２）ｓ１０７に戻る。「下降」であれば、前回
（ｉ−１）の境界位置の変化方向が「下降」であったか
判定する（ｓ１０８）。

【００３８】「下降」であれば、前回（ｉ−１）の境界
位置の変化量がしきい値δを越えているか判定する（ｓ
１１４）。そうであれば、今回（ｉ）の境界位置の垂直
方向位置を水位として決定し（ｓ１１５）、処理を終了
する。これにより、図３のパターン（ヘ）の水位が検出
される。

【００３９】一方、ｓ１０８の判定が否で、前回（ｉ−
１）の境界位置は無しまたは「上昇」のときは、今回
（ｉ）の境界位置の変化量がしきい値δを越えているか
判定し（ｓ１０９）、しきい値δを越えている境界位置
を一時記憶する（ｓ１１０）。

【００４０】そして、全境界位置について上記ｓ１０７
〜ｓ１０９を繰返し（ｓ１１１）、全数（Ｍ）が終了す
ると、一時記憶している境界位置の中でｉが最大のも
の、即ち境界位置が最も下部となる垂直位置を水位に決
定する（ｓ１１３）。これによって、図３のパターン
（イ）〜（ホ）の水位が検出される。

【００４１】なお、第一の実施例はパターン（イ）に相
当するので、図４のフローチャートを参照すると、その
水位決定処理はｓ１０７⇒ｓ１０９⇒ｓ１１３の処理の
みで表すことができる。

【００４２】このような第二の実施例によれば、濃淡画
像の水平方向に積算した濃淡値を垂直方向に見た場合の
変化方向が下降で、変化量がしきい値を越えている境界
位置から、影によって生じる境界位置を誤認することな
く、正確に水位計の水位を検出できる。しかも、変化量
の精度は低くてよく、しきい値を越えているか否を識別
できればよいので、装置の構成が簡単になる。

【００４３】次に、本発明の第三の実施例による水位測
定方法を説明する。

【００４４】本発明が対象とする水位計は主に屋内を測
定環境とするので、照明を含む水位測定システムの調整
が済み設置が完了すれば、液体１０、ゲージ面２０及び
影１１の各々の明るさは、短期的には殆ど変化すること
がない。そこで、画像濃淡値のヒストグラムを基に、そ
の境界位置の変化量から水位を決定できる。

【００４５】図６は、Ｎ１＝１．０として、Ｎ２及びＮ
３の条件を〜と変えた場合の境界位置の変化量αを
示したものである。は、上記したＰＣＶ内油面計の条
件である。は、における液体１０と影１１の明るさ
が逆転した場合、は、液体１０と影１１の明るさが同
じ場合である。

【００４６】同図で、水位３０の変化量を示すα１とα
４のうち、のように液体と影の明るさの差が無いまた
は僅かなときは、水位が決定できない場合がある。これ
は、α１とα２の境界位置が存在する図３の（ロ）と
（ハ）のパターンで、（ロ）は「下降」とのＡＮＤ条件
で識別できるが、（ハ）は困難である。また、（ヘ）の
パターンは、α４が正確に求まるときは問題ないが、そ
の変化がパルス性のため検出値にばらつきがでると、水
位が決定できない場合を生じる。

【００４７】従って、変化量αに基づく水位決定を行う
場合は、α１とα２が十分識別できるように照明の明る
さを調整することが前提条件となる。また、検出精度に
問題が生じやすいα４については、バックアップをはか
ることが望ましい。

【００４８】図７は、第三の実施例による水位決定処理
の手順を示すフローチャートである。なお、水位計映像
の取り込みから境界位置テーブル３３１を作成するまで
の手順は、図４に示した第二の実施例のｓ１０１〜ｓ１
０５と同様であり、記述を省略している。

【００４９】境界位置テーブル３３１に格納されている
境界位置情報をｉ＝１から順番に取り出し、変化方向の
判定を行う（ｓ２０２）。「上昇」であれば、ｉ＝ｉ＋
１し次の境界位置（ｉ）を取り出す。変化の方向が「下
降」であれば、その変化量α（ｉ）がα１に等しいか判
定する（ｓ２０３）。等しくなければ、変化量α（ｉ）
がα４に等しいか判定する（ｓ２０４）。

【００５０】α（ｉ）≒α１またはα４であれば、その
境界位置（ｉ）の垂直位置ｈｉを水位に決定し（ｓ２０
９）、終了となる。なお、α１またはα４との略同一
（≒）は、許容誤差を含むもので、その範囲はチューニ
ングにより決定される。

【００５１】ｓ２０４で、α（ｉ）≠α４であれば、そ
の境界位置（ｉ）を一時記憶し（ｓ２０５）、ｉ＜Ｍで
あれば次の境界位置の判定処理に移る。全ての境界位置
の処理が確認されると（ｓ２０６）、一時記憶していた
境界位置（ｉ）の中で濃淡値ＮｉがＮ３より低いものを
選択し（ｓ２０８）、その境界位置（ｉ）を水位に決定
する。

【００５２】ｓ２０８で、選択される境界位置（ｉ）が
０のとき、あるいは複数あるときは、それらの境界位置
をモニタ４の画面上に表示して、監視員の選択によって
決定するのがよい。

【００５３】なお、上記のｓ２０４の処理を止め、且
つ、ｓ２０８の処理に代えて、前回の境界位置（ｉ−
１）の変化量α（ｉ−１）≒α２であれば、今回の境界
位置（ｉ）を水位に決定するようにしてもよい。

【００５４】このように、液体部１０、ゲージ面２０及
び影部１１の濃淡積算値が明瞭に区別できる場合には、
変化量α１とα４または変化量α１とα２をキーとし
て、比較的手軽に水位を決定することができる。

【００５５】次に、本発明の好適な適用例を説明する。
図８は、原子力発電所の格納容器（ＰＣＶ）６の内部に
配置される油面計１の遠方監視システムの概略の構成を
示したものである。

【００５６】再循環ポンプモータ７の軸受用潤滑油は、
油面計１−１，１−２によって測定されている。この油
面計１−１，２のゲージ部を順番にＩＴＶカメラ２のア
ングルを替えながら撮影して、映像信号を制御室の監視
盤８に伝送している。このように、１台のカメラで複数
の油面計を撮影するときは、影を除去できない油面計が
生じやすい。

【００５７】監視盤８には、図１の画像処理装置３とモ
ニタ４が配備されている。本システムによって、油面計
１の水位３０が常時、自動的に監視でき、異常時には監
視盤８から制御盤９にアラーム信号が出力され、必要な
措置がとられる。

【００５８】図９は、モニタ４の画面による水位の表示
例である。上述の各実施例に説明した水位決定処理によ
り求められた水位データは、同図（ａ）のように、油面
計１の映像に水位データによる水位マーク３０ａを重ね
表示する。さらに、水位線３０ｂを表示するようにして
もよい。

【００５９】水位データの垂直位置ｈｉは、油面計１の
ゲージ部の映像エリア４０の垂直位置に対応しているの
で、油面計映像の水位３０と、水位データによる水位マ
ーク３０ａは正しく一致し、二重の意味で監視員の水位
確認を容易にする。

【００６０】即ち、マーク３０ａによって水位が即座に
読み取れること、もし映像の水位３０と水位マーク３０
ａの位置がずれている場合は、水位データの誤りを認識
できることである。また、上記第三の実施例などで、水
位が一義に決定できないときは、候補の水位データを表
示して、その中から監視員が選択、決定することもでき
る。

【００６１】同図（ｂ）は、水位の上限位置３０ｕと下
限位置３０ｌも併せて表示し、水位の監視と異常時の確
認を容易にすることができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、水位計の映像を濃淡画
像に変換し、それを水平方向に積算した濃淡値の垂直方
向のヒストグラムから、濃淡値が一定以上（測定精度）
変化する境界位置を検出し、しきい値を越えて下降する
境界位置、あるいはその関係境界位置から水位を決定で
きるので、従来のように認識パターンを用いないので適
用範囲が広く、チューニングも容易になる効果がある。

【００６３】さらに、水位計映像に影が生じる場合で
も、影による境界を水位と誤認することがなく、水位測
定の信頼度を向上できる効果がある。

【００６４】さらに、水位計の映像と本発明の水位決定
方法による水位を、モニタ画面上にラップして表示する
ので、監視員の確認が容易になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による水位測定装置の構成
図。

【図２】本発明の一実施例による水位測定方法を示す説
明図。

【図３】影を生じている水位計の模式図と、影の位置に
よる濃淡値ヒストグラムのパターンを示す説明図。

【図４】本発明の一実施例による水位測定方法のフロー
チャート。

【図５】境界位置テーブルの構成を示すテーブル図。

【図６】水位計各部の濃度比と変化量を例示するテーブ
ル図。

【図７】本発明の他の実施例による水位測定方法のフロ
ーチャート。

【図８】本発明の水位測定装置の適用例である原子炉格
納容器内油面計の遠方監視システムの概略構成図。

【図９】モニタ画面上の水位計映像と測定水位の重ね表
示を示す模式図。

【符号の説明】

１…水位計、２…ＩＴＶカメラ、３…画像処理装置、４
…モニタ、５…照明機器、６…ＰＣＶ、７…再循環ポン
プモータ、８…監視盤、９…制御盤、１０…液体（液体
の映像）、１１…影（影の映像）、２０…ゲージ面（ゲ
ージ面の映像）、３０…水位（水位の映像）、３０ａ…
水位マーク、３１…濃淡画像処理手段、３２…濃淡値積
算手段、３３…濃度境界検出手段、３４…水位決定手
段、３５…表示処理手段、４０…水位計の画像処理エリ
ア、３３１…境界位置テーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋正樹茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者吉田富治茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体の水面位置を目測する水位計の画像
を取り込み、画像処理によって水位を自動的に測定する
方法において、前記水位計の画像を濃淡画像に変換し、その濃淡値を水
平方向に積算すると共に垂直方向の変化として示すヒス
トグラムを求め、前記ヒストグラムが予め設定された所
定のしきい値を越えて変化する場合に、その変化する垂
直方向の画像位置を水位として求めることを特徴とする
水位測定方法。
【請求項２】液体の水面位置を目測する水位計の画像
を取り込み、画像処理によって水位を自動的に測定する
方法において、前記水位計の画像を濃淡画像に変換し、その濃淡値を画
像の水平方向に所定走査幅で積算して水平方向濃淡値を
求め、走査順の水平方向濃淡値にしたがって画像の垂直
方向への濃淡値の変化が所定値以上となる濃度境界の垂
直方向位置、変化量及び変化方向を求め、前記濃度境界
の変化量が所定のしきい値を越えて変化し且つその変化
方向が所定方向のとき、その垂直位置を水位として求め
ることを特徴とする水位測定方法。
【請求項３】請求項２において、前記垂直方向が前記濃淡画像の上から下へと向う場合
は、前記所定方向が下降となることを特徴とする水位測
定方法。
【請求項４】請求項３において、前記濃度境界が複数あるときは、前記垂直方向で最下部
にある濃度境界を選択することを特徴とする水位測定方
法。
【請求項５】液体の水面位置を目測する水位計の画像
を取り込み、画像処理によって水位を自動的に測定する
方法において、前記水位計の画像を濃淡画像に変換し、その濃淡値を画
像の水平方向に所定走査幅で積算して水平方向濃淡値を
求め、走査順の水平方向濃淡値にしたがって画像の上部
から下部に向かう垂直方向への濃淡値の変化が所定値以
上となる濃度境界の垂直方向位置、変化量及び変化方向
を求め、前記濃度境界が複数あるときは、下降となる変化方向が
二つ続き且つその上部側の濃度境界の変化量が所定のし
きい値を越えて変化する場合に、その下部側の濃度境界
の垂直方向位置を水位に決定し、そうでない場合には変
化方向が下降で変化量が前記しきい値を越え且つ最下部
にある濃度境界の垂直方向位置を水位に決定することを
特徴とする水位測定方法。
【請求項６】請求項２〜５のいずれか１項において、前記所定のしきい値は、前記水位計画像におけるゲージ
面の水平方向濃淡値より小さく、液体部または影部の水
平方向濃淡値の大なる方より大きい値に設定されている
ことを特徴とする水位測定方法。
【請求項７】液体の水面位置を目測する水位計の画像
を取り込み、画像処理によって水位を自動的に測定する
方法において、前記水位計の画像を濃淡画像に変換し、その濃淡値を画
像の水平方向に所定走査幅で積算して水平方向濃淡値を
求め、走査順の水平方向濃淡値にしたがって画像の上部
から下部に向かう垂直方向への濃淡値の変化が所定値以
上となる濃度境界の垂直方向位置、変化量及び変化方向
を求め、前記水位計のゲージ面と液体部の前記水平方向濃淡値の
濃度差α１が予め設定されていて、前記変化方向が下降
で且つ前記変化量が濃度差α１と略等しい濃度境界の垂
直方向位置を水位に決定することを特徴とする水位測定
方法。
【請求項８】請求項７において、濃度差α１が前記影部に覆われるときの濃度差α４が予
め設定されていて、前記変化方向が下降で且つ前記変化
量が濃度差α４と略等しい濃度境界の垂直方向位置を水
位に決定することを特徴とする水位測定方法。
【請求項９】請求項７または８において、前記水位計のゲージ面と影部の濃度差α２が予め設定さ
れていて、前記変化方向が下降で、且つ、濃度差α２の
濃度境界の次の濃度境界となるとき、当該濃度境界の垂
直方向位置を水位に決定することを特徴とする水位測定
方法。
【請求項１０】液体の水面位置を目測する水位計の画
像をＩＴＶカメラで取り込み、画像処理手段によって水
位を計測する水位測定装置において、前記画像処理手段は、前記水位計の画像を濃淡画像に変
換する濃淡画像処理手段と、濃淡値を画像の水平方向に
所定走査幅で積算して水平方向濃淡値を求める濃淡値積
算手段と、前記水平方向濃淡値にしたがって画像の垂直
方向への濃淡値の変化が所定値以上となる濃度境界の垂
直方向位置、変化量及び変化方向を求める境界検出手段
と、前記変化量が所定のしきい値を越えるおよび／また
は前記変化方向が所定方向（下降／上昇）となる濃度境
界を水位に決定する水位決定手段と、水位を所定の表示
データに変換する表示処理手段を備えていることを特徴
とする水位測定装置。
【請求項１１】請求項１０において、前記濃淡画像処理手段は、前記水位計の画像を表示する
画面上で設定された画像処理範囲に従って処理すること
を特徴とする水位測定装置。
【請求項１２】請求項１０または１１において、前記表示処理手段は、決定された水位の垂直方向位置を
示す水位マークを出力し、前記水位計の画像を表示する
画面上に識別可能に表示することを特徴とする水位測定
装置。