JPH11134571A - 火災検出方法およびその装置 - Google Patents
火災検出方法およびその装置Info
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- JPH11134571A JPH11134571A JP9297245A JP29724597A JPH11134571A JP H11134571 A JPH11134571 A JP H11134571A JP 9297245 A JP9297245 A JP 9297245A JP 29724597 A JP29724597 A JP 29724597A JP H11134571 A JPH11134571 A JP H11134571A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 火災時に発生する炎の時間方向の輝度変化
（輝度揺らぎ）を利用して火災を検出するようにした火
災検出方法とその装置を提供する。 【解決手段】 火災検出対象領域を撮影するテレビカメ
ラ１と、該テレビカメラ１よりの映像信号をデジタル信
号に変換するＡＤ変換器２と、該ＡＤ変換器１よりの連
続する複数枚のデジタル画像をメモリするフレームメモ
リ３と、該フレームメモリ３よりの複数枚のデジタル画
像から各画素点についての時間方向の輝度揺らぎの分散
を求め、該輝度揺らぎの分散状態から火災発生か否かを
検出する画像処理装置４とから構成した。
（輝度揺らぎ）を利用して火災を検出するようにした火
災検出方法とその装置を提供する。 【解決手段】 火災検出対象領域を撮影するテレビカメ
ラ１と、該テレビカメラ１よりの映像信号をデジタル信
号に変換するＡＤ変換器２と、該ＡＤ変換器１よりの連
続する複数枚のデジタル画像をメモリするフレームメモ
リ３と、該フレームメモリ３よりの複数枚のデジタル画
像から各画素点についての時間方向の輝度揺らぎの分散
を求め、該輝度揺らぎの分散状態から火災発生か否かを
検出する画像処理装置４とから構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火災検出対象領
域、例えば道路トンネル内などの火災を検出するための
火災検出方法とその装置に関する。
域、例えば道路トンネル内などの火災を検出するための
火災検出方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】道路トンネル内の火災発生は人命に係わ
る重大な事故に発展することが多く、早期発見と迅速な
る対処が必要不可欠である。従来、このトンネル内の火
災を検出するための検出装置としては、火災感知器また
は赤外線カメラを用いる方法があった。
る重大な事故に発展することが多く、早期発見と迅速な
る対処が必要不可欠である。従来、このトンネル内の火
災を検出するための検出装置としては、火災感知器また
は赤外線カメラを用いる方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た火災感知器を用いる方法にあっては、感知器が汚れて
いる場合や火災現場が車両によって隠れているような場
合には感知器が動作せず、また、電磁誘導ノイズや外乱
光あるいは大型車の排気ガスブレーキなどによって、火
災が発生していなくても感知器が動作してしまうという
問題があった。
た火災感知器を用いる方法にあっては、感知器が汚れて
いる場合や火災現場が車両によって隠れているような場
合には感知器が動作せず、また、電磁誘導ノイズや外乱
光あるいは大型車の排気ガスブレーキなどによって、火
災が発生していなくても感知器が動作してしまうという
問題があった。
【０００４】一方、前記した赤外線カメラを用いる方法
にあっては、赤外線カメラによりとらえた温度分布像の
出力を計測することにより、温度とその面積が一定以上
に達した時に火災と判断できるので、煙を透過した像を
見ることができ、また、車両に隠れた火災でも壁面から
の反射によって火災発生を知ることができるが、赤外線
カメラの価格が高く、しかも、安定的に使用するために
はカメラを常時冷却する必要があるなどの問題があっ
た。
にあっては、赤外線カメラによりとらえた温度分布像の
出力を計測することにより、温度とその面積が一定以上
に達した時に火災と判断できるので、煙を透過した像を
見ることができ、また、車両に隠れた火災でも壁面から
の反射によって火災発生を知ることができるが、赤外線
カメラの価格が高く、しかも、安定的に使用するために
はカメラを常時冷却する必要があるなどの問題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、火災時に発生する炎の時間方向の輝度変化
（輝度揺らぎ）を利用して火災を検出するようにした火
災検出方法とその装置を提供することを目的とする。
れたもので、火災時に発生する炎の時間方向の輝度変化
（輝度揺らぎ）を利用して火災を検出するようにした火
災検出方法とその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】一般に、火災時に発生す
る炎は、高輝度であるという他に、炎の同じ場所（撮影
画像における同じ画素点）であっても時間方向にその輝
度が高くなったり低くなったり不規則に変化し、輝度の
揺らぎを生じている。この炎の輝度揺らぎは走行する車
両などの輝度変化とは大きく異なっている。本発明は、
この炎の輝度揺らぎに着目してなされたものである。
る炎は、高輝度であるという他に、炎の同じ場所（撮影
画像における同じ画素点）であっても時間方向にその輝
度が高くなったり低くなったり不規則に変化し、輝度の
揺らぎを生じている。この炎の輝度揺らぎは走行する車
両などの輝度変化とは大きく異なっている。本発明は、
この炎の輝度揺らぎに着目してなされたものである。
【０００７】すなわち、本発明に係る火災検出方法は、
上記目的を達成するため、撮影手段によって火災検出対
象領域を撮影し、該撮影した火災検出対象領域の連続す
る複数枚の画像から各画素点についての時間方向の輝度
揺らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散の大小に基づ
いて火災発生か否かを検出するようにしたことを特徴と
するものである。
上記目的を達成するため、撮影手段によって火災検出対
象領域を撮影し、該撮影した火災検出対象領域の連続す
る複数枚の画像から各画素点についての時間方向の輝度
揺らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散の大小に基づ
いて火災発生か否かを検出するようにしたことを特徴と
するものである。
【０００８】また、本発明に係る火災検出装置は、火災
検出対象領域を撮影するテレビカメラと、該テレビカメ
ラよりの映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器
と、該ＡＤ変換器よりの連続する複数枚のデジタル画像
を記憶する画像メモリと、該画像メモリよりの複数枚の
デジタル画像から各画素点についての時間方向の輝度揺
らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散の大小に基づい
て火災発生か否かを検出する画像処理装置とを具備する
ことにより構成したことを特徴とするものである。
検出対象領域を撮影するテレビカメラと、該テレビカメ
ラよりの映像信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器
と、該ＡＤ変換器よりの連続する複数枚のデジタル画像
を記憶する画像メモリと、該画像メモリよりの複数枚の
デジタル画像から各画素点についての時間方向の輝度揺
らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散の大小に基づい
て火災発生か否かを検出する画像処理装置とを具備する
ことにより構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る火災検
出装置の一実施形態のブロック図である。図において、
１はトンネル内の天井あるいは高所の壁に設置されたテ
レビカメラ（白黒、カラーのいずれでも可）、２は該テ
レビカメラ１よりのアナログ画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡＤ変換器、３は該ＡＤ変換器によりデジ
タル信号に変換された複数枚のフレーム画像を記憶する
画像メモリ、４は該画像メモリ３より送られてくるフレ
ーム画像を用いて後述する画像処理を行なう画像処理装
置である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る火災検
出装置の一実施形態のブロック図である。図において、
１はトンネル内の天井あるいは高所の壁に設置されたテ
レビカメラ（白黒、カラーのいずれでも可）、２は該テ
レビカメラ１よりのアナログ画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡＤ変換器、３は該ＡＤ変換器によりデジ
タル信号に変換された複数枚のフレーム画像を記憶する
画像メモリ、４は該画像メモリ３より送られてくるフレ
ーム画像を用いて後述する画像処理を行なう画像処理装
置である。
【００１０】図２に、本発明が利用している炎の時間方
向の輝度揺らぎの実測例を示す。前述したように、一般
に、火災時に発生する炎は、高輝度であるという他に、
炎の同じ場所（撮影画像における同じ画素点）でも時間
方向にその輝度が高くなったり低くなったり不規則に変
化し、輝度の揺らぎを生じている。図２はこの輝度揺ら
ぎの例を示すもので、テレビカメラ１によって撮影した
炎について、炎を上から下に向かって最上点、中上点、
中下点、最下点の４点に分け、各点（１画素点）におけ
る時間方向の輝度変化を１８０フレーム分（時間で６
秒）観測したものである。（ａ）は炎の最上点の輝度変
化、（ｂ）は炎の中上点の輝度変化、（ｃ）は炎の中下
点の輝度変化、（ｄ）は炎の最下点の輝度変化、（ｅ）
は炎の存在しない部分の輝度変化を示すものである。こ
の図２から明らかなように、（ｄ）の最下点を除いて炎
のほとんどの部分でその輝度が時間方向に激しく変化し
ていることが分かる。本発明は、この炎の時間方向の輝
度変化（輝度揺らぎ）に着目して火災を検出するように
したものである。
向の輝度揺らぎの実測例を示す。前述したように、一般
に、火災時に発生する炎は、高輝度であるという他に、
炎の同じ場所（撮影画像における同じ画素点）でも時間
方向にその輝度が高くなったり低くなったり不規則に変
化し、輝度の揺らぎを生じている。図２はこの輝度揺ら
ぎの例を示すもので、テレビカメラ１によって撮影した
炎について、炎を上から下に向かって最上点、中上点、
中下点、最下点の４点に分け、各点（１画素点）におけ
る時間方向の輝度変化を１８０フレーム分（時間で６
秒）観測したものである。（ａ）は炎の最上点の輝度変
化、（ｂ）は炎の中上点の輝度変化、（ｃ）は炎の中下
点の輝度変化、（ｄ）は炎の最下点の輝度変化、（ｅ）
は炎の存在しない部分の輝度変化を示すものである。こ
の図２から明らかなように、（ｄ）の最下点を除いて炎
のほとんどの部分でその輝度が時間方向に激しく変化し
ていることが分かる。本発明は、この炎の時間方向の輝
度変化（輝度揺らぎ）に着目して火災を検出するように
したものである。
【００１１】次に、上記構成になる火災検出装置の動作
について、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、予め、火災がない場合のトンネル内の輝度変化の
分散状態を実測などによって求め、火災時と通常時とを
分ける比較基準データを画像処理装置のメモリ（図示せ
ず）に記憶しておく。
について、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、予め、火災がない場合のトンネル内の輝度変化の
分散状態を実測などによって求め、火災時と通常時とを
分ける比較基準データを画像処理装置のメモリ（図示せ
ず）に記憶しておく。
【００１２】そして、この状態において、テレビカメラ
１でトンネル内を撮影し、その映像信号をＡＤ変換器２
でデジタル信号に変換した後、画像メモリ３に送り、順
次格納する（ステップＳ１）。画像処理装置４は、前記
画像メモリ３から送られてくる連続する複数枚のフレー
ム画像、例えば３０枚のフレーム画像を用いて、下記
（１）式より３０枚のフレーム画像についての各画素点
の輝度平均値Ａｖｅ（ｘ，ｙ）を算出する（ステップＳ
２）。
１でトンネル内を撮影し、その映像信号をＡＤ変換器２
でデジタル信号に変換した後、画像メモリ３に送り、順
次格納する（ステップＳ１）。画像処理装置４は、前記
画像メモリ３から送られてくる連続する複数枚のフレー
ム画像、例えば３０枚のフレーム画像を用いて、下記
（１）式より３０枚のフレーム画像についての各画素点
の輝度平均値Ａｖｅ（ｘ，ｙ）を算出する（ステップＳ
２）。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここで、（ｘ，ｙ）は座標位置、Ｉi
（ｘ，ｙ）は各画素点ｉ（ｘ，ｙ）の輝度値、ｎは算出
に用いたフレーム画像の枚数（上記の例では３０枚）で
ある。
（ｘ，ｙ）は各画素点ｉ（ｘ，ｙ）の輝度値、ｎは算出
に用いたフレーム画像の枚数（上記の例では３０枚）で
ある。
【００１５】次いで、画像処理装置４は、上記得られた
輝度平均値Ａｖｅ（ｘ，ｙ）を用いて、（２）式より各
画素点の輝度分散値Ｆｉｒｅ（ｘ，ｙ）を算出する（ス
テップＳ３）。
輝度平均値Ａｖｅ（ｘ，ｙ）を用いて、（２）式より各
画素点の輝度分散値Ｆｉｒｅ（ｘ，ｙ）を算出する（ス
テップＳ３）。
【００１６】
【数２】
【００１７】画像処理装置４は、各画素点ついての輝度
分散値Ｆｉｒｅ（ｘ，ｙ）を算出し、この各輝度分散値
と予め記憶されている比較基準値とを比較して、その大
小から火災であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
そして、比較基準値よりも大きい場合には、火災が発生
したと判定して火災発生出力を送出し（ステップＳ
５）、また、基準値よりも小さい場合には、通常状態で
あると判定して通常状態出力を送出する（ステップＳ
６）。
分散値Ｆｉｒｅ（ｘ，ｙ）を算出し、この各輝度分散値
と予め記憶されている比較基準値とを比較して、その大
小から火災であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
そして、比較基準値よりも大きい場合には、火災が発生
したと判定して火災発生出力を送出し（ステップＳ
５）、また、基準値よりも小さい場合には、通常状態で
あると判定して通常状態出力を送出する（ステップＳ
６）。
【００１８】上記ステップＳ４における火災発生の判定
手法としては、例えば、画像中の特定の領域、すなわ
ち、画像中には道路のみではなくトンネル内の壁面や天
井部分の画像もあるので、トンネル内の画像中の道路上
に複数の火災検出ポイントを設定し、その検出ポイント
の何れかが比較基準値を越えた場合には、該検出ポイン
トにおける周囲に、より精細に検出を行なう検出ポイン
トを設定して再度検出を実行して火災検出までの時間の
短縮を図り効率のよい火災検出を行なうようにしたり、
あるいは、トンネル内の画像中の道路上に多数の火災検
出ポイントを設定し、比較基準値を越えた検出点の数が
一定値以上に達しているか否かを判定するなど、種々の
方法を採用することができる。
手法としては、例えば、画像中の特定の領域、すなわ
ち、画像中には道路のみではなくトンネル内の壁面や天
井部分の画像もあるので、トンネル内の画像中の道路上
に複数の火災検出ポイントを設定し、その検出ポイント
の何れかが比較基準値を越えた場合には、該検出ポイン
トにおける周囲に、より精細に検出を行なう検出ポイン
トを設定して再度検出を実行して火災検出までの時間の
短縮を図り効率のよい火災検出を行なうようにしたり、
あるいは、トンネル内の画像中の道路上に多数の火災検
出ポイントを設定し、比較基準値を越えた検出点の数が
一定値以上に達しているか否かを判定するなど、種々の
方法を採用することができる。
【００１９】なお、上記した実施の形態は、トンネル内
の火災検出の場合について例示したが、本発明はトンネ
ル内の火災検出に限定されるものではなく、他の場所に
おける火災検出にも同様に適用できるものである。
の火災検出の場合について例示したが、本発明はトンネ
ル内の火災検出に限定されるものではなく、他の場所に
おける火災検出にも同様に適用できるものである。
【００２０】また、実施の形態は、フレーム画像を用い
たが、フィールド画像を用いて同一画素における炎の輝
度揺らぎを検出することも可能である。
たが、フィールド画像を用いて同一画素における炎の輝
度揺らぎを検出することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る火災
検出方法によるときは、撮影手段によって火災検出対象
領域を撮影し、該撮影した火災検出対象領域の連続する
複数枚の画像から各画素点についての時間方向の輝度揺
らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散状態から火災発
生か否かを検出するようにしたので、トンネル内を始め
としてあらゆる場所における火災の発生を安定かつ確実
に検出することができる。
検出方法によるときは、撮影手段によって火災検出対象
領域を撮影し、該撮影した火災検出対象領域の連続する
複数枚の画像から各画素点についての時間方向の輝度揺
らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散状態から火災発
生か否かを検出するようにしたので、トンネル内を始め
としてあらゆる場所における火災の発生を安定かつ確実
に検出することができる。
【００２２】また、本発明に係る火災検出装置によると
きは、火災検出対象領域を撮影するテレビカメラと、該
テレビカメラよりの映像信号をデジタル信号に変換する
ＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器よりの連続する複数枚のデ
ジタル画像を記憶する画像メモリと、該画像メモリより
の複数枚のデジタル画像から各画素点についての時間方
向の輝度揺らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散状態
から火災発生か否かを検出する画像処理装置とを具備す
ることにより構成したので、トンネル内を始めとしてあ
らゆる場所における火災の発生を安定かつ確実に検出す
ることの可能な火災検出装置を提供することができる。
きは、火災検出対象領域を撮影するテレビカメラと、該
テレビカメラよりの映像信号をデジタル信号に変換する
ＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器よりの連続する複数枚のデ
ジタル画像を記憶する画像メモリと、該画像メモリより
の複数枚のデジタル画像から各画素点についての時間方
向の輝度揺らぎの分散を求め、該輝度揺らぎの分散状態
から火災発生か否かを検出する画像処理装置とを具備す
ることにより構成したので、トンネル内を始めとしてあ
らゆる場所における火災の発生を安定かつ確実に検出す
ることの可能な火災検出装置を提供することができる。
【図１】本発明に係る火災検出方法を適用して構成した
火災検出装置の一実施形態を示すブロック図である。
火災検出装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】炎の時間方向の輝度揺らぎの実測例を示す特性
図であり、（ａ）は炎の最上点の輝度変化、（ｂ）は炎
の中上点の輝度変化、（ｃ）は炎の中下点の輝度変化、
（ｄ）は炎の最下点の輝度変化、（ｅ）は炎の存在しな
い部分の輝度変化をそれぞれ示すものである。
図であり、（ａ）は炎の最上点の輝度変化、（ｂ）は炎
の中上点の輝度変化、（ｃ）は炎の中下点の輝度変化、
（ｄ）は炎の最下点の輝度変化、（ｅ）は炎の存在しな
い部分の輝度変化をそれぞれ示すものである。
【図３】図１の火災検出装置の動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【符号の説明】 １ テレビカメラ ２ ＡＤ変換器 ３ 画像メモリ ４ 画像処理装置
Claims (2)
- 【請求項１】 撮影手段によって火災検出対象領域を撮
影し、該撮影した火災検出対象領域の連続する複数枚の
画像から各画素点についての時間方向の輝度揺らぎの分
散を求め、該輝度揺らぎの分散状態から火災発生か否か
を検出するようにしたことを特徴とする火災検出方法。 - 【請求項２】 火災検出対象領域を撮影するテレビカメ
ラと、 該テレビカメラよりの映像信号をデジタル信号に変換す
るＡＤ変換器と、 該ＡＤ変換器よりの連続する複数枚のデジタル画像を記
憶する画像メモリと、 該画像メモリよりの複数枚のデジタル画像から各画素点
についての時間方向の輝度揺らぎの分散を求め、該輝度
揺らぎの分散状態から火災発生か否かを検出する画像処
理装置とを具備したことを特徴とする火災検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29724597A JP3592908B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 火災検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29724597A JP3592908B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 火災検出方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11134571A true JPH11134571A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3592908B2 JP3592908B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=17844051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29724597A Expired - Fee Related JP3592908B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 火災検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3592908B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6680671B2 (en) | 2000-07-18 | 2004-01-20 | Fujitsu Limited | Fire detection device |
| JP2017102719A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 能美防災株式会社 | 炎検出装置および炎検出方法 |
| JP2020129398A (ja) * | 2016-05-18 | 2020-08-27 | 株式会社日立国際電気 | カラーカメラ装置及び光学部品 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0518828A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-26 | Hochiki Corp | 画像処理を用いた炎の発熱量測定装置 |
| JPH0520560A (ja) * | 1991-07-16 | 1993-01-29 | Hochiki Corp | 火災点検出装置 |
| JPH05256694A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボイラの火炎検出装置 |
| JPH08202967A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-08-09 | Nagoya Denki Kogyo Kk | 火災検出装置 |
| JPH08305980A (ja) * | 1995-03-09 | 1996-11-22 | Nittan Co Ltd | 炎検知装置および炎検知方法 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP29724597A patent/JP3592908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JP2020129398A (ja) * | 2016-05-18 | 2020-08-27 | 株式会社日立国際電気 | カラーカメラ装置及び光学部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3592908B2 (ja) | 2004-11-24 |
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