JPH0863677A - 火災検出装置 - Google Patents

火災検出装置

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JPH0863677A
JPH0863677A JP20045594A JP20045594A JPH0863677A JP H0863677 A JPH0863677 A JP H0863677A JP 20045594 A JP20045594 A JP 20045594A JP 20045594 A JP20045594 A JP 20045594A JP H0863677 A JPH0863677 A JP H0863677A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーカメラなどのばらつきにかかわらず火
災を正確に検出する。 【構成】 炎14が発生していない正常時の監視空間の
画像がカメラ10から取り込まれ、R、G成分の各値が
それぞれR成分フレームメモリ16とG成分フレームメ
モリ18に取り込まれ、比率演算部22により比G0 /
R0 が求められてフレームメモリ23Aに格納される。
監視時にカメラ10から画像データを取り込む毎に比G
x /Rx が求められてフレームメモリ23Bに格納さ
れ、火災判断部24により比{(G0 /R0 )/(Gx
/Rx )}が画素毎に算出され、この値が所定の閾値よ
り大きい場合に異常領域が認識される。閾値より大きい
データG0 /R0 、Gx /Rx が格納されているフレー
ムメモリ23A、23Bのアドレスから異常領域の中心
(X,Y)が算出され、カメラ10がこの位置に向くよ
うに制御され、自動焦点装置12が起動されて距離情報
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炎の色温度を検出する
ことにより火災を検出する火災検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】火災を検出する方法としては、熱感知器
や煙感知器のような熱気流接触型のセンサや、物体が放
射する赤外線エネルギを検出する熱放射検出器が一般的
である。しかしながら、監視空間がドームやアトリウム
形式のビルのような大空間の場合には、このようなセン
サでは火災を検出することが困難である。
【0003】そこで、本発明者は特開平5−20564
号公報に示すように、CCDカラーカメラなどにより大
空間の監視エリアのカラー画像を撮像し、このカラー画
像のG成分とR成分の比(G/R)又はB成分とR成分
の比(B/R)により炎の色温度を検出することにより
火災を検出する方法を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ラー画像のG成分とR成分の比(G/R)又はB成分と
R成分の比(B/R)により検出する方法では、絶対温
度を検出するので、カラーカメラや測定器の感度ばらつ
きにより火災を正確に検出することができないという問
題点がある。
【0005】本発明は上記従来の問題点に鑑み、カラー
カメラなどの特性のばらつきにかかわらず火災を正確に
検出することができる火災検出装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、監視領域のカラー画像を撮像するカラー撮
像手段と、火災が発生していない正常時にカラー撮像手
段から得られた第1の色成分と第2の色成分の第1の比
を画素毎に算出する第1の演算手段と、監視時にカラー
撮像手段から得られた第1の色成分と第2の色成分の第
2の比を画素毎に算出する第2の演算手段と、第1及び
第2の演算手段によりそれぞれ算出された第1及び第2
の比の比を更に算出し、この比と閾値を比較することに
より火災か否かを判断する火災判断手段とを有すること
を特徴とする。
【0007】本発明はまた、第1の色成分と第2の色成
分がそれぞれG成分とR成分であることを特徴とする。
本発明はまた、第1の色成分と第2の色成分がそれぞれ
B成分とR成分であることを特徴とする。本発明はま
た、カラー撮像手段が自動焦点手段を有し、更に、火災
判断手段が火災と判断した場合に前記自動焦点手段を制
御することにより火源までの距離を算出する距離算出手
段を備えたことを特徴とする。
【0008】本発明はまた、カラー撮像手段が水平方向
及び垂直方向に移動可能であって、火災判断手段が火災
と判断した画素の位置に移動した後に自動焦点手段が起
動されることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明では、火災が発生していない正常時にカ
ラー撮像手段から得られた第1の色成分及び第2の色成
分の第1の比と、監視時にカラー撮像手段から得られた
第1の色成分及び第2の色成分の第2の比の比が更に算
出され、この比と閾値を比較することにより火災か否か
を判断される。したがって、カラーカメラなどの特性の
ばらつきにかかわらず第1及び第2の比の比が一定とな
るので、火災を正確に検出することができる。
【0010】また、自動焦点手段を有するカラー撮像手
段から火源までの距離を算出することができ、更に、火
災と判断した位置にカラー撮像手段が水平方向及び垂直
方向に移動した後に自動焦点手段を起動するので、火源
までの距離を正確に算出することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明に係る火災検出装置の一実施例を示
すブロック図である。図1において、CCDカラーカメ
ラ10はオートフォーカス部(自動焦点装置)12を有
し、例えば監視区域を見渡すことができる場所に設置さ
れる。なお、CCDカラーカメラ10は必要に応じて監
視区域を分割してして走査するようにしてもよい。CC
Dカラーカメラ10は監視区域に対して水平方向(P:
パン)及び垂直方向(T:チルト)に移動可能であり、
また、オートフォーカス部12は被写体(炎14)に対
して自動的に合焦(F)可能及びズーム(Z)可能に構
成されている。
【0012】このように設置されたCCDカラーカメラ
10により所定のサンプリング周期毎に監視領域を撮像
して得られたカラー画像のR、G成分の各アナログ信号
は、デジタル信号に変換された後それぞれR成分フレー
ムメモリ16とG成分フレームメモリ18に書き込まれ
る。この場合、1画面を構成する画素数はA/D変換タ
イミングにより決定される。
【0013】ここで、周知のように物体は高温になると
光を発し、比較的低温度では赤く、温度が上昇すると次
第にオレンジ味を帯び、やがて白くなって非常な高温に
なると青白く輝く。物体の温度とその時に発する光のス
ペクトルとの関係は、黒体と称する理想的物体について
は理論的に決まっている。黒体が熱せられて光を発する
場合、その光のスペクトルは温度のみの関数として決ま
ることはプランクの法則により示されている。したがっ
て、黒体の場合、光の色を温度で表すことができ、ま
た、黒体でなくても一般に、図2に示すようにこの色温
度軌跡の上或いはその近辺の色をxy色度図座標の代わ
りに温度で表すことができる。
【0014】図1に示す比率演算部22は一例として、
G成分フレームメモリ18とR成分フレームメモリ16
にそれぞれ記憶された同一画素位置のG成分とR成分の
各値に基づいて比G/Rを演算する。なお、この比G/
Rにより図3に示すように実験的に得られた変換テーブ
ルに基づいて色温度を求めることができるが、本発明で
は、炎14が発生していない正常時の比G0 /R0 が求
められてフレームメモリ23Aに格納され、また、監視
時にカメラ10から画像データを取り込む毎に比Gx /
Rx が求められてフレームメモリ23Bに格納される。
【0015】更に、本発明では、火災判断部24は、フ
レームメモリ23A及び23Bにそれぞれ格納された正
常時の比G0 /R0 と監視時の比Gx /Rx の比{(G
0 /R0 )/(Gx /Rx )}を画素毎に算出し、この
値が所定の閾値より大きい場合に火災と判断する。そし
て、火災判断部24は火災信号を出力すると共に、上記
値が閾値より大きい画素の位置データ(X,Y)を炎1
4の水平方向及び垂直方向の位置として自動焦点距離測
定部25に印加する。また、カメラ10により撮像され
た映像はCRT26の画面に表示される。なお、上記比
G/Rの代わりに、CCDカラーカメラ10から得られ
たB成分をB成分フレームメモリ20に格納して比B/
Rを算出し、比{(B0 /R0 )/(Bx /Rx )}を
算出するようにしてもよい。
【0016】図4、図5はそれぞれ自動焦点距離測定部
25の構成、動作を示し、また、カメラ10はズームド
ライブモータ12aとフォーカスドライブモータ12b
によりそれぞれズーミング(Z)とフォーカシング
(F)を自動的に行うことができる。なお、図4には示
されていないが、カメラ10が雲台に搭載され、この雲
台が水平方向(P:パン)及び垂直方向(T:チルト)
に移動可能である。
【0017】このような構成において、炎14までの距
離を測定する場合には、先ず、ある適当なズーム値が制
御部30からズームドライバ31を介してズームドライ
ブモータ12aに設定され(ステップS1)、また、あ
る適当なフォーカス値が制御部30からフォーカスドラ
イバ37を介してフォーカスドライブモータ12bに設
定され、自動焦点制御がスタートする(ステップS
2)。
【0018】そして、あるズーム位置及びあるフォーカ
ス位置でカメラ10により撮像されたNTSC信号から
Y/C分離部32により輝度(Y)成分が抽出され(ス
テップS3)、このY信号がコントラスト抽出部33に
より1ラスタ毎に空間微分され、1ラスタ中で最も大き
い微分値がピークホールド回路34によりホールドされ
る(ステップS4)。このようにして各ラスタ毎のピー
ク値が加算回路35により加算され(ステップS5)、
1画面分の加算値が記憶部36に記憶される。
【0019】次いで、この今回の値が記憶部36に記憶
されている前のフォーカス位置における値と比較され、
前回の値より大きい場合にそのフォーカス位置と共に更
新される(ステップS6)。そして、次のフォーカス位
置が制御部30からフォーカスドライバ37を介してフ
ォーカスドライブモータ12bに設定され(ステップS
7)、ステップS3に戻ってこのフォーカス位置に関す
る処理を繰り返すことによりあるズーム位置における上
記加算値が最も大きい位置を合焦位置に決定し、この時
の焦点距離から距離を得る。
【0020】次に、図6を参照して上記実施例の全体的
な動作を説明する。先ず、初期動作として炎14が発生
していない正常時の監視空間のカラー画像がカメラ10
から取り込まれ、R、G成分の各値がそれぞれR成分フ
レームメモリ16とG成分フレームメモリ18に取り込
まれる(ステップS11)。そして、比率演算部22に
より比G0 /R0 が求められてフレームメモリ23Aに
格納される(ステップS12、S13)。
【0021】このような初期動作が完了した監視動作で
は、カメラ10からカラー画像データを取り込む毎に比
Gx /Rx が求められてフレームメモリ23Bに格納さ
れ(ステップS14)、火災判断部24により比{(G
0 /R0 )/(Gx /Rx )}が画素毎に算出され(ス
テップS15)、この値が所定の閾値より大きい場合に
異常領域が認識され、また、火災信号が出力される(ス
テップS16)。
【0022】そして、閾値より大きいデータG0 /R0
、Gx /Rx が格納されているフレームメモリ23
A、23Bのアドレスから異常領域の中心(X,Y)が
算出され(ステップS17)、カメラ10がこの位置に
向くように制御される(ステップS18)。次いで、図
4及び図5に示すように自動焦点装置12が起動され
(ステップS19)、距離情報が得られる(ステップS
20)。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、監視領域
のカラー画像を撮像するカラー撮像手段と、火災が発生
していない正常時にカラー撮像手段から得られた第1の
色成分と第2の色成分の第1の比を画素毎に算出する第
1の演算手段と、監視時にカラー撮像手段から得られた
第1の色成分と第2の色成分の第2の比を画素毎に算出
する第2の演算手段と、第1及び第2の演算手段により
それぞれ算出された第1及び第2の比の比を更に算出
し、この比と閾値を比較することにより火災か否かを判
断する火災判断手段とを有するので、カラーカメラなど
の特性のばらつきにかかわらず第1及び第2の比の比が
一定となり、したがって、火災を正確に検出することが
できる。
【0024】また、自動焦点手段を有するカラー撮像手
段から火源までの距離を算出することができ、更に、火
災と判断した位置にカラー撮像手段が水平方向及び垂直
方向に移動した後に自動焦点手段を起動するので、火源
までの距離を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る火災検出装置の一実施例を示すブ
ロック図
【図2】色度と色温度の関係を示す説明図
【図3】G/R比と色温度の関係を示す説明図
【図4】図1の距離測定部を示すブロック図
【図5】図4の距離測定部の動作を説明するためのフロ
ーチャート
【図6】図1の火災検出装置の動作を説明するためのフ
ローチャート
【符号の説明】
10:CCDカラーカメラ 12:オートフォーカス部 12a:ズームドライブモータ 12b:フォーカスドライブモータ 14:炎 16:R成分フレームメモリ 18:G成分フレームメモリ 20:B成分フレームメモリ 22:比率演算部 23A,23B:フレームメモリ 24:火災判断部 25:自動焦点距離測定部 26:CRT 30:制御部 31:ズームドライバ 32:Y/C分離部 33:コントラスト抽出部 34:ピークホールド回路 35:加算回路 36:記憶部 37:フォーカスドライバ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】監視領域のカラー画像を撮像するカラー撮
    像手段と、 火災が発生していない正常時に前記カラー撮像手段から
    得られた第1の色成分と第2の色成分の第1の比を画素
    毎に算出する第1の演算手段と、 監視時に前記カラー撮像手段から得られた第1の色成分
    と第2の色成分の第2の比を画素毎に算出する第2の演
    算手段と、 前記第1及び第2の演算手段によりそれぞれ算出された
    第1及び第2の比の比を更に算出し、この比と閾値を比
    較することにより火災か否かを判断する火災判断手段と
    を有する火災検出装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の火災検出装置において、 前記第1の色成分と第2の色成分はそれぞれG成分とR
    成分であることを特徴とする火災検出装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の火災検出装置において、 前記第1の色成分と第2の色成分はそれぞれB成分とR
    成分であることを特徴とする火災検出装置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載の火災
    検出装置において、 前記カラー撮像手段は自動焦点手段を有し、更に、前記
    火災判断手段が火災と判断した場合に前記自動焦点手段
    を制御することにより火源までの距離を算出する距離算
    出手段を備えたことを特徴とする火災検出装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の火災検出装置において、 前記カラー撮像手段は水平方向及び垂直方向に移動可能
    であって、前記火災判断手段が火災と判断した画素の位
    置に移動した後に自動焦点手段が起動されることを特徴
    とする火災検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10188168A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Nohmi Bosai Ltd 火災検出装置
KR20130105273A (ko) * 2012-03-12 2013-09-25 삼성테크윈 주식회사 영상 분석을 이용한 이벤트 감지 시스템 및 방법

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JPH10188168A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Nohmi Bosai Ltd 火災検出装置
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