JPH11339150A - Fire detector using image processing - Google Patents

Fire detector using image processing

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JPH11339150A
JPH11339150A JP14475598A JP14475598A JPH11339150A JP H11339150 A JPH11339150 A JP H11339150A JP 14475598 A JP14475598 A JP 14475598A JP 14475598 A JP14475598 A JP 14475598A JP H11339150 A JPH11339150 A JP H11339150A
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Kenichi Hagio
Masanori Kashiwagi
Tomoyuki Tanaka
正徳 柏木
智幸 田中
健一 萩尾
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Matsushita Electric Works Ltd
松下電工株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a fire and the fire position inexpensively and precisely detectable through the use of a projector device lighting a specified part of space in a fire detector for judging the fire by processing the image information of smoke photographed by a camera.
SOLUTION: The projector device 3 lighting a specific part of a space 1 to be monitored and the camera 2 for picking up the image of the space are arranged. The occurrence of the fire is judged and the fire position is detected by comparing information on a positional relation between the projector device 3 and the camera 2 and information on the image with a state at a normal time by an image processor 4.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、見通しの効く空間を有する場所、例えば競技場、ビル、整備場、倉庫、トンネル又は会議室などで、火災の発生を位置と共に検出するための画像処理を用いた火災検出装置に関する。 The present invention relates to a location having a space of sight, for example stadiums, building, maintenance field, warehouses, etc. tunnel or meeting room, the image processing for detecting the occurrence of a fire with position on the fire detection device using.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、この種の火災検出装置としては、 Conventionally, as this kind of fire detection devices,
複数(例えば50台)の感知器(センサー)を一定の距離(例えば7m)毎に天井付近に設置するものがある。 There is to be installed near the ceiling plurality (eg 50 units) of the sensing device (sensor) for each predetermined distance (e.g., 7m).
また、カメラ等を用いるものもあるが、火災発生位置の検出にはパン、チルト、ズームを含む撮像装置のパラメータの制御が必要なものが殆どである。 Although some of which use a camera or the like, the detection of the fire position pan, tilt, necessary control parameters of the image pickup apparatus including a zoom is almost.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】従来例のように、多数の感知器を天井付近に設置する火災検出装置では、設置のためのスペースと設備が必要になり、メンテナンスも煩雑であり、コスト高になるという問題がある。 As THE INVENTION Problems to be Solved prior art, fire detector to be installed near the ceiling of a large number of sensors, requires space and equipment for installation, maintenance is troublesome, costly there is a problem that becomes. また、 Also,
撮像装置を用いた場合でも、火災位置の検出のためにパン、チルト、ズームなどのパラメータ制御が可能なカメラが必要になることに加えて、パラメータ制御を行っている間は有効な監視範囲が狭くなるという問題がある。 Even when using an image pickup device, pan for the detection of a fire position, tilt, in addition to be required parameter control is possible cameras such as zoom, the effective range of observation while performing the parameter control there is a problem in that narrow.
さらに、煙を背景画像から区別することが容易でないため、低コストで精度良く火災を検出するのが難しいという問題がある。 Furthermore, since it is not easy to distinguish the smoke from the background image, it is difficult to accurately detect the fire at a low cost.

【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、見通しの効く空間を有する場所で火災の発生を位置と共に検出することができる画像処理を用いた火災検出装置を提供することにある。 [0004] The present invention has been made in view of these points, it is an object using an image processing capable of detecting the occurrence of a fire with a position at a location having a space of sight and to provide a fire detection device.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、上記の課題を解決するために、図1に示すように、空間1 In [SUMMARY OF] of claim 1 the invention, in order to solve the above problem, as shown in FIG. 1, the space 1
の特定部分を照らし出す投光装置3と、その空間1の画像を撮像する撮像装置2と、撮像装置2と投光装置3との位置関係及び投光装置3からのビームの角度に関する情報を用いて撮像画像の画像処理を行う画像処理装置4 The light projecting device 3 illuminates a particular portion, an imaging device 2 for capturing an image of the space 1, the information about the angle of the beam from the positional relationship and the light projecting device 3 and the imaging device 2 and the light projecting device 3 the image processing apparatus 4 that performs image processing of the captured image using
とを備え、火災に伴う煙の発生による画像の変化状態から火災をその位置と共に検出可能にしたことを特徴としている。 With the door, the fire from a change state of the image due to occurrence of smoke due to the fire is characterized in that the detectable together with its position. この請求項1の発明において、画像処理の演算を簡略化するために前記投光装置3からのビームの形状を線状とすることができ(請求項2の発明)、または、 In the invention as claimed in claim 1, the shape of the beam from the light projecting device 3 in order to simplify the operation of the image processing can be a a linear (invention of claim 2), or,
広範囲を効率的に監視するために前記投光装置3からのビーム形状を面状とすることができる(請求項3の発明)。 The beam shape from the light projecting device 3 in order to monitor a wide range can be efficiently and planar (invention of claim 3). また、複数のビームを重なりを生じるように照射して空間の注目したい位置の煙の像を強調することにより、その位置での検出感度と検出精度を向上させることができる(請求項4の発明)。 Further, by emphasizing the smoke of the image of the position to be focused space by irradiating to produce overlapping a plurality of beams, it is possible to improve the detection accuracy and the detection sensitivity at that position (the invention of claim 4 ).

【0006】なお、ビームを反射あるいは屈折させる装置を設けたり、それらの装置や投光装置を通常の照明用器具と複合したりして、設置位置をメンテナンスの容易な場所にすることができる。 [0006] Incidentally, it is possible may be provided an apparatus for reflecting or refracting the beam, or by combining those devices and light emitting device with normal illumination instrument, the installation position facilitates location of the maintenance. また、ビームを走査したり、ビームを点滅させることと画像処理とを連動させて、監視範囲を広げたり、外部からの光の影響を除いて精度を向上させることもできる。 You can also scan the beam, in conjunction with the image processing by flashing the beam, or extend the monitoring range, it is also possible to improve the accuracy, except the influence of light from outside. ビームは撮像装置にて撮像可能な範囲であれば、赤外線など人間の目に見えないものを用いることもでき、単一波長の光源やフィルターなどを用いて特定の波長に制限することもできる。 Beam if imaging possible range in the imaging device, can be used as invisible to the human eye such as infrared, it may be limited to a specific wavelength by using a light source and a filter of a single wavelength.

【0007】 [0007]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例を示す概略構成図である。 Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention. 同図において、1は監視対象となる空間、2は撮像装置としてのカメラ、3は投光装置、4は画像処理装置、5は表示装置である。 In the figure, the space 1 is to be monitored, 2 camera as an imaging apparatus, 3 light projector, 4 denotes an image processing apparatus, 5 a display device. 投光装置3からのビームが監視対象となる空間1に照射されており、カメラ2からの画像は画像処理装置4に与えられ、例えば図2の如き処理が行われる。 Beam from the light projecting device 3 are irradiated in a space 1 to be monitored, an image from the camera 2 is supplied to the image processing device 4, such as the process of FIG 2 is performed, for example. まず、ステップS1では画像の入力が行われ、ステップS2では画像の平滑化、正規化等を含む前処理が施される。 First, the input image at step S1 is performed, image smoothing step S2, preprocessing including normalization, etc. are performed. ステップS3では撮像装置2と投光装置3との位置関係及び投光装置からのビームの角度に関する情報(配置情報)から生成したビーム形状に特徴的な像のパターンを用いて画素情報に対する演算を行い、通常時の値との比較により、煙の発生程度と空間内位置を検出する。 The beam shape generated from information (layout information) about the angle of the beam from the positional relationship and the light projecting device of step S3 imaging device 2 and the light projecting device 3 operations on pixel information using a pattern characteristic image performed, by comparing the value of the normal, to detect the occurrence degree and spatial position within the smoke. ステップS3には短い時間間隔で撮影した複数の画像を演算して画像の特徴を強調する処理を含めることができる。 The step S3 and calculates the plurality of images captured at short time intervals can include the process of emphasizing the characteristics of the image. ステップS4で煙の発生程度やその時間的変化から火災と判断した場合は表示装置5を通じて煙の発生程度と位置情報を報知する。 If it is determined that the fire from the generation order and temporal change of the smoke in step S4 notifies the positional information about the occurrence of the smoke through the display device 5.

【0008】このように、本発明によれば、火災により発生する煙に投光装置3からのビームを照射することにより散乱光を発生させて、背景画像から区別し易くすると共にビーム形状に特徴的な像を生じさせ、ビームの角度及び位置情報と撮影した画像を画像処理装置4により画像処理して、通常時の画像と異なるときは火災発生と判断し得るようにすると共に煙の位置から火災位置を検出するものである。 [0008] wherein this manner, according to the present invention, by generating a scattered light by irradiating a beam from the light projecting device 3 to the smoke generated by the fire, the beam shape while easily distinguished from the background image cause specific image, by image processing the angle and captured image and the position information by the image processing apparatus 4 of the beam, from the position of the smoke with when different from the image of the normal to be capable of determining that fire and it detects the fire position.

【0009】図3はビーム形状を線状とした場合の一実施例を示す構成図、図4は本実施例の前処理後の画像と煙の位置検出の原理を説明するための説明図である。 [0009] Figure 3 is block diagram showing one embodiment in which the beam shape and linear, FIG 4 is a diagram for explaining the principle of position detection of the preprocessed image and smoke of this Example is there. 線状のビームが煙を通過する場所で生じた散乱光による像が、カメラ画像上でのビームの位置に対応する線状の領域の中に現われるため、煙の像がビームに対応する限定された線分のどの部分にあるかを画像処理によって知るだけで、ビームの空間内の位置の情報から立ち登る煙の空間内での位置が求められる。 Image due to scattered light which a linear beam is generated at a location passing through the smoke, to appear in the linear region corresponding to the position of the beam on the camera image, limited smoke image corresponds to the beam and whether or to any part of the line segment only known by the image processing, the position in space of smoke climb up from the information of the position in space of the beam is determined.

【0010】図5はビーム形状を面状とした場合の一実施例を示す構成図、図6は本実施例の前処理後の画像と煙の位置検出の原理を説明するための説明図である。 [0010] Figure 5 is block diagram showing one embodiment in which the beam shape and surface, Figure 6 is a diagram for explaining the principle of position detection of the preprocessed image and smoke of this Example is there. この例では投光装置3からの平面状のビームが監視対象の空間をカメラ2に向かって上方奥から手前下方へ斜めに照射されている。 In this example it is irradiated planar beam of monitored space obliquely from above back toward the camera 2 to the near lower from the light projecting device 3. 平面状のビームを煙が通過する場所で生じた散乱光による像が、カメラ画像上のどの部分にあるかを画像処理によって知れば、幾何学的な計算により、立ち登る煙の空間内での位置が求められる。 Image formed by the scattered light of the planar beam smoke occurs where the passing, knowing the image processing or in which part of the camera image, the geometrical calculation, in space smoke climbing up position is required.

【0011】図7は複数方向からのビームを重なりを生じるように照射した場合の一実施例を示す構成図、図8 [0011] Figure 7 is block diagram showing an embodiment when irradiated to produce overlapping beams from a plurality of directions, Fig. 8
は本実施例の前処理後の画像と煙の位置検出の原理を説明するための説明図である。 Is an explanatory diagram for explaining the principle of position detection of the preprocessed image and smoke of this embodiment. 監視対象の空間内の、特に注目したい部分にビームの重なり部分を配置することにより、そこでの煙による散乱光を強く生じさせることができるため、その局所的な部分の煙の状態が周囲と区別された明瞭な像としてカメラ画像上に現われる。 In the space being monitored, by placing the overlapped portion of the beam portion to be of particular interest, because it can cause strong light scattered by smoke therein, distinguishing the state of the smoke of the local portion and the periphery appearing on the camera image as clear image that is. すなわち、空間全体の煙の監視に加えて、空間内の任意の局所的な領域についての煙の状態をより精度良く調べることが可能である。 That is, in addition to monitoring the entire space smoke, it is possible to examine more accurately the smoke condition for any localized area within the space.

【0012】 [0012]

【発明の効果】本発明によれば、火災により発生する煙に投光装置からのビームを照射することにより散乱光を発生させて、ビーム形状に特徴的な像を生じさせるようにして煙の位置検出を可能とし、また、煙の像を背景画像から区別し易くして火災判断の精度を向上させているので、複数の火災感知器等を用いる場合に比べて設置台数を著しく少なくできる。 According to the present invention, by generating a scattered light by irradiating a beam from the light projecting device in smoke generated by a fire, the smoke so as to produce a characteristic image in beam shape enabling position detection and to, also, since then easily distinguish smoke image from the background image thereby improving the accuracy of fire determination can be significantly reduced number of units installed in comparison with the case of using a plurality of fire detectors or the like. また、パン、チルト、ズームを含むカメラのパラメータの制御を行わなくても煙の位置を検出することができるので、常時広い範囲の監視を行いながら、設備コストを大幅に低減することができ、 Furthermore, pan, tilt, it is possible to even without control of the camera parameters including a zoom detecting the position of the smoke, while monitoring constantly wide range, it is possible to greatly reduce the equipment cost,
そのメンテナンスも著しく容易となる利点が得られる。 Its maintenance is also obtained an advantage that a considerably easier.
さらに、ビームを走査したり複数用いたりすることにより、空間内での煙の概略分布をその時間的変化を含めて知ることができ、避難誘導のための支援情報として表示することが可能となる、などの利点もある。 Furthermore, by or with more or scanning the beam, it is possible to know the outline distribution of smoke in space, including the temporal change, it is possible to display as supporting information for the evacuation , there is also an advantage of such.

【0013】また、請求項2の発明のように、ビーム形状を線状とする場合には、画像処理装置での演算を簡略化できるため、性能の良い高価な処理装置を用いなくても火災の検出が可能となる。 Further, as in the invention of claim 2, when the beam shape and linear, since it is possible to simplify the operation of the image processing apparatus, without using a good expensive processor-performance fire it is possible to detection. また、請求項3の発明のように、ビーム形状を面状とする場合には、広い範囲を一様に監視することができる。 Also, as in the invention of claim 3, when the beam shape and the surface shape can be uniformly monitor a wide range. さらに、請求項4の発明のように、複数方向からのビームを重なりを生じるように照射する場合には、空間全体の監視に加えて、重点的に監視したい空間内の任意の局所的な領域についての検出感度や検出精度を高めることができる。 Furthermore, as in the invention of claim 4, in the case of irradiation to produce overlapping beams from a plurality of directions, in addition to the monitoring of the entire space, any localized region of space to be intensively monitored it is possible to improve the detection sensitivity and detection accuracy of.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明による火災検出装置の一実施例を示す概略構成図である。 1 is a schematic block diagram showing one embodiment of a fire detecting apparatus according to the present invention.

【図2】図1の画像処理装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。 Is a flowchart for the processing operation will be described of the image processing apparatus of FIG. 1. FIG.

【図3】本発明の請求項2の実施例を示す概略構成図である。 Figure 3 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a second aspect of the present invention.

【図4】本発明の請求項2の実施例を説明するための説明図である。 Is an explanatory diagram for explaining an embodiment according to claim 2 of the present invention; FIG.

【図5】本発明の請求項3の実施例を示す概略構成図である。 5 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a third aspect of the present invention.

【図6】本発明の請求項3の実施例を説明するための説明図である。 6 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a third aspect of the present invention.

【図7】本発明の請求項4の実施例を示す概略構成図である。 7 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a fourth aspect of the present invention.

【図8】本発明の請求項4の実施例を説明するための説明図である。 8 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a fourth aspect of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 監視対象の空間 2 カメラ(撮像装置) 3 投光装置 4 画像処理装置 5 表示装置 1 monitored space 2 camera (image pickup apparatus) 3 flood light 4 image processing apparatus 5 display

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 空間の特定部分を照らし出す投光装置と、その空間の画像を撮像する撮像装置と、撮像装置と投光装置との位置関係及び投光装置からのビームの角度に関する情報を用いて撮像画像の画像処理を行う画像処理装置とを備え、火災に伴う煙の発生による画像の変化状態から火災をその位置と共に検出可能にしたことを特徴とする画像処理を用いた火災検出装置。 And 1. A light projecting illuminate certain portions of the space apparatus, an imaging apparatus for capturing an image of the space, the information about the angle of the beam from the positional relationship and the light projecting device the imaging device and the light projecting device fire detection apparatus using the image processing, characterized in that the detectable and an image processing apparatus that performs image processing of the captured image, the fire from a change state of the image due to occurrence of smoke due to fire with its position using .
  2. 【請求項2】 前記投光装置からのビームの形状を線状とすることを特徴とする請求項1記載の画像処理を用いた火災検出装置。 2. A fire detection apparatus using the image processing according to claim 1, characterized in that the beam shape linear from the light projecting device.
  3. 【請求項3】 前記投光装置からのビームの形状を面状とすることを特徴とする請求項1記載の画像処理を用いた火災検出装置。 3. A fire detection apparatus using the image processing according to claim 1, characterized in that the beam shape planar from the light projecting device.
  4. 【請求項4】 前記投光装置からのビームを同時に複数方向から重なりを生じるように照射することを特徴とする請求項1記載の画像処理を用いた火災検出装置。 4. A fire detection apparatus using the image processing according to claim 1, wherein the irradiating beam to simultaneously produce overlapping in a plurality of directions from the light projecting device.
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