JPWO2017073427A1 - 漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法 - Google Patents

漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法 Download PDF

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Abstract

本発明にかかる漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法は、対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出し、前記ガス雲のガス温度を取得し、前記ガス雲の濃度厚み積を求め、前記ガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲のガス温度とに基づいて、前記求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める。

Description

本発明は、空間に漏洩した所定のガスを検出する漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法に関し、特に、求めた漏洩ガスの濃度厚み積に対する信頼性の度合いをユーザが判断できる漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法に関する。
例えば、可燃性ガス、毒性ガスおよび有機溶剤の蒸気等のガスが配管やタンク等から漏洩した場合、早期に対処する必要がある。また、その危険性を判断するために、空間に漏洩した漏洩ガスの濃度厚み積、好ましくは濃度を知る必要がある。このため、漏洩ガス等のガスを測定する装置が要望されている。このような装置として、例えば、特許文献１に、濃度厚み積を求める技術が開示され、特許文献２に、所定の平均温度と背景温度との差に基づいて濃度厚み積を補正する技術が開示されている。
ここで、前記特許文献１に開示された技術は、赤外線カメラによって漏洩ガスを介した背景温度の異なる２箇所Ａ、Ｂに対して赤外線量を求め、次式１で濃度厚み積ｃｔの値を振り、次式１の両辺が最も等しくなる濃度厚み積ｃｔを前記漏洩ガスの濃度厚み積ｃｔとして求めている（Ｓｅｃｏｎｄ Ｓｉｇｈｔ 方式）。
ＰＢ−ＰＡ＝ε∫ｅｘｐ（α（λ）ｃｔ）Ｓ（λ）［Ｂ（Ｔｂａｃｋ＿Ｂ，λ）−Ｂ（Ｔｂａｃｋ＿Ａ，λ）］ｄλ ・・・（１）
ここで、ＰＡは、箇所Ａにおける赤外線カメラによって観測された赤外線量であり、Ｂ（Ｔｂａｃｋ＿Ａ，λ）は、箇所Ａにおける背景輻射赤外線量であり（Ｔｂａｃｋ＿Ａは箇所Ａにおける背景温度であり、λは波長である）、ＰＢは、箇所Ｂにおける赤外線カメラによって観測された赤外線量であり、Ｂ（Ｔｂａｃｋ＿Ｂ，λ）は、箇所Ｂにおける背景輻射赤外線量であり（Ｔｂａｃｋ＿Ｂは箇所Ｂにおける背景温度である）、Ｓ（λ）は、光学系の透過率であり、ｃｔは、ガスの濃度厚み積であり（ｃは濃度であり、ｔは厚みである）、εは、背景放射率であり、α（λ）は、ガス吸収率である。積分∫は、観測した赤外線の波長範囲に亘って実行される。
ところで、前記特許文献１に開示された技術では、背景温度（背景輻射赤外線量）と漏洩ガス温度との差が小さいと、赤外線カメラによって得られる、背景温度（背景輻射赤外線量）に関する信号が小さくなってＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が低下しまい、この結果、濃度厚み積に大きな誤差が含まれてしまう。このため、前記特許文献２に開示された技術で濃度厚み積を補正すれば良いが、前記特許文献２では複雑な補正演算を実行しているため、前記補正演算の情報処理に時間を要し、赤外線カメラによる観測タイミングと濃度厚み積の演算出力タイミングとの間に大きな差が生じ、リアルタイム性が失われてしまう。特に、漏洩ガスでは、可及的速やかな対処が求められるため、前記対処の要否を判断するための指標となる濃度厚み積の演算算出には、リアルタイム性が重要である。
米国特許第５３０６９１３号明細書 国際公開第ＷＯ２００３／０４４４９９号パンフレット
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、リアルタイム性を優先しつつ、濃度厚み積の信頼性の度合いをユーザが判断できる漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法を提供することである。
本発明にかかる漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法は、対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出し、前記ガス雲のガス温度を取得し、前記ガス雲の濃度厚み積を求め、前記ガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲のガス温度とに基づいて、前記求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める。したがって、本発明にかかる漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法は、リアルタイム性を優先しつつ、濃度厚み積の信頼性の度合いをユーザが判断できる。
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
実施形態における漏洩ガス検出装置の構成を示すブロック図である。 前記漏洩ガス検出装置の使用状況を説明するための模式図である。 一例として、メタンガスにおける波長に対する透過率の特性曲線を示す図である。 一例として、メタンガスにおける波長に対する分光放射輝度の特性曲線を示す図である。 求めた濃度厚み積に含まれる誤差を説明するための図である。 前記漏洩ガス検出装置の動作を示すフローチャートである。 前記漏洩ガス検出装置の表示画面を説明するための模式図である。 変形形態における漏洩ガス検出装置の表示画面を説明するための模式図である。
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
図１は、実施形態における漏洩ガス検出装置の構成を示すブロック図である。図２は、実施形態における漏洩ガス検出装置の使用状況を説明するための模式図である。図３は、一例として、メタンガスにおける波長に対する透過率の特性曲線を示す図である。図３の横軸は、ｎｍ単位で表す波長λであり、その縦軸は、透過率τである。図４は、一例として、メタンガスにおける波長に対する分光放射輝度の特性曲線を示す図である。図４の横軸は、ｎｍ単位で表す波長λであり、その縦軸は、Ｗ／ｍ２／Ｓｒ／ｎｍ単位で表す分光放射輝度である。図５は、求めた濃度厚み積に含まれる誤差を説明するための図である。
実施形態における漏洩ガス検出装置は、例えばガス管（配管）やガスタンク等のガスを収容するガス収容部を含む所定の対象領域の赤外線画像から、前記ガス収容部から漏洩している前記ガスの漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出し、この抽出したガス雲画像領域のガス雲における濃度厚み積を求める装置である。そして、本実施形態における漏洩ガス検出装置は、この求めた前記濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める装置である。より詳しくは、実施形態における漏洩ガス検出装置は、対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得部と、前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するガス雲処理部と、前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得部と、前記ガス雲の濃度厚み積を求める濃度厚み積処理部と、前記ガス雲処理部で抽出したガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲温度取得部で取得したガス温度とに基づいて、前記濃度厚み積処理部で求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める信頼度処理部とを備える。このような本実施形態における漏洩ガス検出装置Ｄは、例えば、図１に示すように、制御処理部４と、インターフェース部（ＩＦ部）７と、記憶部８とを備え、図１に示す例では、さらに、赤外線撮像部１と、可視撮像部２と、ガス雲温度検出部３と、入力部５と、表示部６とを備える。
赤外線撮像部１は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、対象領域を赤外で撮像し、前記対象領域の赤外線画像を生成する装置である。赤外線撮像部１は、例えば、対象領域の赤外線光学像（赤外の光学像）を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記対象領域の赤外線光学像を電気的な信号に変換する赤外線イメージセンサ、および、前記赤外線イメージセンサの出力を画像処理することで赤外線画像のデータを生成する赤外線画像処理部等を備える赤外カメラ等である。赤外線撮像部１は、対象領域の赤外線画像（赤外線画像のデータ）を制御処理部４へ出力する。
可視撮像部２は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、対象領域を可視で撮像し、前記対象領域の可視画像を生成する装置である。可視撮像部２は、例えば、対象領域の光学像（可視光の光学像）を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記対象領域の光学像を電気的な信号に変換するイメージセンサ、および、前記イメージセンサの出力を画像処理することで可視画像のデータを生成する可視画像処理部等を備える可視カメラ等である。可視撮像部２は、対象領域の可視画像（可視画像のデータ）を制御処理部４へ出力する。
ガス雲温度検出部３は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス温度を検出する装置である。本実施形態では、比較的簡便にガス温度を検出するために、ガス雲温度検出部３は、例えば、大気の温度（大気温度）を検出する温度センサを備えて構成される。本実施形態では、ガス温度は、大気温度とみなされる。温度センサは、例えばサーミスタおよびその周辺回路を備えて構成される。ガス雲温度検出部３は、検出したガス温度（本実施形態では大気温度）を制御処理部４へ出力する。
入力部５は、制御処理部４に接続され、例えば、漏洩ガスを検出する検出動作の開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば対象領域の識別子の入力等の漏洩ガスの検出を実行する上で必要な各種データを漏洩ガス検出装置Ｄに入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。表示部６は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、入力部５から入力されたコマンドおよびデータ、ならびに、漏洩ガス検出装置Ｄによって検出された漏洩ガスのガス雲、濃度厚み積、信頼度および後述の危険度等を出力する機器であり、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、液晶ディスプレイおよび有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置である。
なお、入力部５および表示部６からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部５は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として漏洩ガス検出装置Ｄに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い漏洩ガス検出装置Ｄが提供される。
ＩＦ部７は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。また、ＩＦ部７は、有線または無線によって通信する通信カード等であり、例えばイーサネット環境等の通信ネットワークを介して例えばサーバ装置等の外部装置との間で通信しても良い（イーサネットは登録商標である）。
記憶部８は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、漏洩ガス検出装置Ｄの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する制御プログラムや、赤外線撮像部１で生成された対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するガス雲処理プログラムや、前記ガス雲の濃度厚み積を求める濃度厚み積処理プログラムや、前記ガス雲処理プログラムで抽出したガス雲画像領域における背景温度とガス雲温度検出部３で検出したガス温度とに基づいて、前記濃度厚み積処理プログラムで求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める信頼度処理プログラムや、前記濃度厚み積処理プログラムで求めた前記ガス雲の濃度厚み積に基づいて、前記ガス雲の濃度厚み積に対する、例えば毒性や爆発性等における危険性の度合いを表す指標である危険度を求める危険度処理プログラムや、可視撮像部２で生成された対象領域の可視画像、前記ガス雲処理プログラムで抽出されたガス雲画像領域、前記濃度厚み積処理プログラムで求めた前記ガス雲の濃度厚み積、前記信頼度処理プログラムで求めた前記信頼度、および、前記危険処理プログラムで求めた前記危険度を表示部６に表示する表示処理プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。前記各種の所定のデータには、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。記憶部８は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。記憶部８は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部４のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。なお、記憶部８は、比較的大容量の記憶容量を持つハードディスクを備えても良い。
制御処理部４は、漏洩ガス検出装置Ｄの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、漏洩ガスで形成されたガス雲における濃度厚み積、信頼度および危険度を求め、表示するための回路である。制御処理部４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部４には、制御処理プログラムが実行されることによって、制御部４１、ガス雲処理部４２、濃度厚み積処理部４３、信頼度処理部４４、危険度処理部４５および表示処理部４６が機能的に構成される。
制御部４１は、漏洩ガス検出装置Ｄの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するためのものである。
ガス雲処理部４２は、赤外線撮像部１で生成された対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するものである。
ここで、例えば、図２に示すように、本実施形態における漏洩ガス検出装置Ｄは、対象領域における赤外線画像および可視画像それぞれを赤外線撮像部１および可視撮像部２それぞれで撮像することができるように、赤外線撮像部１の撮影方向および可視撮像部２の撮影方向それぞれを前記対象領域に向けて固定的に配設される。このように配設された赤外線撮像部１は、対象領域内に存在する個々の物体（背景物）ＯＢが輻射（放射）した赤外線（背景輻射赤外線、背景放射赤外線）を撮像する。そして、図２に示すように、例えば配管等のガス収容部ＰＹからガスが漏洩し、赤外線撮像部１と前記背景物との間に、前記漏洩したガスのガス雲ＧＳが存在すると、背景輻射赤外線は、ガス雲ＧＳを介して赤外線撮像部１に到達する。ガス雲ＧＳは、そのガス固有の吸収線の波長で前記背景輻射赤外線の一部を吸収し、またガス雲ＧＳ自体の温度に応じた赤外線を輻射する。背景輻射赤外線に対するその吸収量は、ガス雲ＧＳの濃度に従い、そして、ガス雲ＧＳの厚みに従うので、結局、ガス雲ＧＳの濃度厚み積に従う。このため、赤外線撮像部１によって撮像され生成された対象領域の赤外線画像では、ガス雲ＧＳを介した部分画像の輝度値は、前記ガス雲ＧＳを介しなかった部分画像の輝度値と相違する。したがって、ガス雲処理部４２は、例えば、前記対象領域の赤外線画像から、予め設定された所定の判定閾値Ｄｔｈ以下の単位時間当たりの輝度値の変化量を持つ画素の領域を抽出することによって、ガス雲ＧＳのガス雲画像領域を抽出できる。
濃度厚み積処理部４３は、ガス雲の濃度厚み積を求めるものである。本実施形態では、濃度厚み積処理部４３は、例えば上述の特許文献１に開示された技術を用いることによって、ガス雲処理部４２で抽出したガス雲画像領域の赤外線画像に基づいてガス雲の濃度厚み積を求める。
また、上述したように、ガス雲ＧＳは、そのガス固有の吸収線の波長で前記背景輻射赤外線の一部を吸収し、ガス雲ＧＳ自体の温度に応じた赤外線を輻射するので、赤外線撮像部１で観測される赤外線量Ｐは、次式２で表され、次式３のように書き換えられる。
Ｐ＝∫［τｇ（λ、ｃｔ）Ｂ（Ｔｂａｃｋ，λ）＋（１−τｇ（λ、ｃｔ））Ｂ（Ｔｇ，λ）］ｄλ ・・・（２）
Ｐ＝∫［Ｂ（Ｔｇ，λ）＋τｇ（λ、ｃｔ）｛Ｂ（Ｔｂａｃｋ，λ）−Ｂ（Ｔｇ、λ）｝］ｄλ ・・・（３）
ここで、τｇ（λ、ｃｔ）は、ガスの吸収率であり、波長λおよび濃度厚み積ｃｔの関数であり、したがって、（１−τｇ（λ、ｃｔ））は、前記ガスの放射率である。Ｂ（Ｔｂａｃｋ，λ）は、背景が輻射（放射）した赤外線の量（背景輻射赤外線量）であり、背景温度Ｔｂａｃｋおよび波長λの関数であり、Ｂ（Ｔｇ，λ）は、ガス雲ＧＳのガスが輻射（放射）した赤外線の量（ガス輻射赤外線量）であり、ガス温度Ｔｇおよび波長λの関数である。これらτｇ（λ、ｃｔ）、Ｂ（Ｔｂａｃｋ，λ）およびＢ（Ｔｇ，λ）の各関数における関数形（関数のグラフの形）は、予め既知である。一例では、メタンガスにおける波長λに対する透過率τは、図３に示す特性曲線であり、メタンガスにおける波長λに対する分光放射輝度は、温度２７℃において、図４に示す特性曲線である。前記分光放射輝度に基づいて前記ガス輻射赤外線量が求められる。また、前記背景輻射赤外線量は、背景物を黒体とみなし黒体放射に基づいて求められる。式２および式３それぞれの積分∫は、観測した赤外線の波長範囲に亘って実行される。
漏洩ガス検出装置Ｄは、赤外線量Ｐ、背景温度Ｔｂａｃｋおよびガス温度Ｔｇそれぞれを求め、濃度厚み積処理部４３は、式２で濃度厚み積ｃｔの値を振り、式２の両辺が最も等しくなる濃度厚み積ｃｔをガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔとして求めて良く、あるいは、濃度厚み積処理部４３は、式３で濃度厚み積ｃｔの値を振り、式３の両辺が最も等しくなる濃度厚み積ｃｔをガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔとして求めて良い。
なお、背景温度Ｔｂａｃｋは、対象領域におけるガス雲画像領域近傍であってガス雲画像領域外の画像の輝度値（領域外輝度値）に基づいて求めて良く、あるいは、吸収線の波長を含まない赤外線波長範囲を透過波長帯域とするバンドパスフィルタを赤外線撮像部１に装着し、このバンドパスフィルタを介して赤外線撮像部１によって得られた対象領域の赤外線画像における前記ガス雲画像領域に当たる領域の輝度値（領域輝度値）に基づいて求めて良い。より具体的には、赤外線画像の前記領域外輝度値と温度（背景温度Ｔｂａｃｋ）との対応関係（第１変換温度対応関係）が前記各種の所定のデータの１つとして記憶部８に予め記憶され、漏洩ガス検出装置Ｄは、制御処理部４によって、前記ガス雲画像領域外の画像の前記領域外輝度値に対応する背景温度Ｔｂａｃｋを前記第１変換温度対応関係から求める。あるいは、赤外線画像の前記領域輝度値と温度（背景温度Ｔｂａｃｋ）との対応関係（第２変換温度対応関係）が前記各種の所定のデータの１つとして記憶部８に予め記憶され、漏洩ガス検出装置Ｄは、制御処理部４によって、前記ガス雲画像領域に当たる領域の前記領域輝度値に対応する背景温度Ｔｂａｃｋを前記第２変換温度対応関係から求める。
そして、濃度厚み積処理部４３は、本実施形態では、ガス雲における複数の箇所それぞれについて前記ガス雲の濃度厚み積をそれぞれ求めている。
信頼度処理部４４は、ガス雲処理部４２で抽出したガス雲画像領域における背景温度とガス雲温度検出部３で検出したガス温度とに基づいて、濃度厚み積処理部４３で求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求めるものである。
ここで、濃度厚み積処理部４３によって求めた濃度厚み積に含まれる誤差は、図５から分かるように、背景温度とガス温度との差に依存し、背景温度とガス温度との差が小さいほど大きい。図５は、シミュレーション（数値演算実験）による、測定されたガス温度に含まれる誤差（ガス温度誤差）が濃度厚み積に与える誤差（濃度厚み積誤差）を示している。図５の横軸は、℃単位で表すガス温度誤差であり、その縦軸は、％単位で表す濃度厚み積の誤差率である。実線α１は、背景温度とガス温度との差が２℃である場合における濃度厚み積の誤差率を示し、一点鎖線α２は、背景温度とガス温度との差が５℃である場合における濃度厚み積の誤差率を示し、そして、破線α３は、背景温度とガス温度との差が１０℃である場合における濃度厚み積の誤差率を示す。ガス温度誤差がいずれの場合でも（横軸上のどこであっても）、濃度厚み積の誤差率は、その絶対値で、背景温度とガス温度との差が１０℃である場合よりも前記差が５℃である場合の方がより大きく、前記差が５℃である場合よりも前記差が２℃である場合の方がより大きくなっている。したがって、上述のように、濃度厚み積処理部４３によって求めた濃度厚み積に含まれる誤差は、背景温度とガス温度との差に依存し、背景温度とガス温度との差が小さいほど大きい。
より具体的には、図５に示す結果の下に、背景温度およびガス温度間の差と信頼度との対応関係（信頼度対応関係）が前記各種の所定のデータの１つとして記憶部８に予め記憶され、信頼度処理部４４は、上述の手法により、ガス雲処理部４２で抽出したガス雲画像領域における背景温度Ｔｂａｃｋとガス雲温度検出部３で検出したガス温度Ｔｇとの差Ｓｕｂを求め、この求めた前記差Ｓｕｂに対する信頼度を前記信頼度対応関係から求める。例えば信頼度対応関係は、予め設定された第１信頼度判定閾値Ｔｔｈ１以下の前記差Ｓｕｂには、信頼性の低い“信頼度小”や“５０％以下”が対応付けられ、前記第１信頼度判定閾値Ｔｔｈ１を越え予め設定された第２信頼度判定閾値Ｔｔｈ２以下の前記差Ｓｕｂには、中程度の信頼性である“信頼度中”や“５０％〜８０％”が対応付けられ、前記第２信頼度判定閾値Ｔｔｈ２を越えた前記差Ｓｕｂには、信頼性の高い“信頼度大”や“８０％以上”が対応付けられる。
そして、信頼度処理部４４は、濃度厚み積処理部４３の処理に対応して、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれで求めた複数の濃度厚み積それぞれに対する信頼度をそれぞれ求めている。
危険度処理部４５は、濃度厚み積処理部４３で求めたガス雲の濃度厚み積に対する、危険性の度合いを表す指標である危険度を求めるものである。より具体的には、ガス雲の濃度厚み積と危険度との対応関係（危険度対応関係）が前記各種の所定のデータの１つとして記憶部８に予め記憶され、危険度処理部４５は、濃度厚み積処理部４３で求めたガス雲の濃度厚み積ｃｔに対する危険度を前記危険度対応関係から求める。例えば危険度対応関係は、予め設定された第１危険度判定閾値Ｇｔｈ１以下の濃度厚み積ｃｔには、危険性の少ない“危険度小”が対応付けられ、前記第１危険度判定閾値Ｇｔｈ１を越え予め設定された第２危険度判定閾値Ｇｔｈ２以下の濃度厚み積ｃｔには、中程度の危険性である“危険度中”が対応付けられ、前記第２危険度判定閾値Ｇｔｈ２を越えた濃度厚み積ｃｔには、危険性の高い“危険度大”が対応付けられる。
そして、危険度処理部４５は、濃度厚み積処理部４３の処理に対応して、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれで求めた複数の濃度厚み積それぞれに対する危険度をそれぞれ求めている。
表示処理部４６は、可視撮像部２で生成された対象領域の可視画像、ガス雲処理部４２で抽出されたガス雲画像領域、濃度厚み積処理部４３で求めた前記ガス雲の濃度厚み積、信頼度処理部４４で求めた前記信頼度、および、危険度処理部４５で求めた前記危険度を表示部６に表示するものである。より具体的には、表示処理部４６は、可視撮像部２で生成された対象領域の可視画像に、ガス雲処理部４２で抽出されたガス雲画像領域を重畳して表示部６に表示し、前記ガス雲画像領域に対応付けて前記濃度厚み積、前記信頼度および前記危険度を表示部６に表示する。そして、本実施形態では、表示処理部４６は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第１閾値Ｔｈ１以下である場合には、当該箇所に対応する領域を所定の色で塗りつぶして表示部６に表示し、当該箇所に対応する前記ガス雲の濃度厚み積、信頼度および危険度を表示部６に表示しない。
なお、上述において、漏洩ガス検出装置Ｄは、これら赤外線撮像部１、可視撮像部２、ガス雲温度検出部３、制御処理部４、入力部５、表示部６、ＩＦ部７および記憶部８を１つに纏めて構成されて良い。この場合、赤外線撮像部１は、対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得部の一例に相当し、ガス雲温度検出部３は、前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得部の一例に相当する。あるいは、漏洩ガス検出装置Ｄは、これら赤外線撮像部１、可視撮像部２およびガス雲温度検出部３を１つに纏めて構成したセンサ部と、これら制御処理部４、入力部５、表示部６、ＩＦ部７および記憶部８を１つに纏めて構成し、前記センサ部と有線または無線によって通信可能に接続した本体部とを備えて構成されて良い。この場合、ＩＦ部７は、対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得部の他の一例に相当し、さらに、前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得部の他の一例に相当する。そして、これらの場合において、遠隔地で監視可能となるように、表示部６は、さらに、有線または無線によって通信可能に接続される状態で分離され、遠隔地に配置されても良い。
次に、本実施形態の動作について説明する。図６は、実施形態における漏洩ガス検出装置の動作を示すフローチャートである。図７は、実施形態における漏洩ガス検出装置の表示画面を説明するための模式図である。
このような漏洩ガス検出装置Ｄは、赤外線撮像部１の撮影方向および可視撮像部２の撮影方向それぞれを対象領域に向けて配設され、ユーザ（オペレータ）によって図略の電源スイッチがオンされると、制御処理部４は、必要な各部の初期化を実行し、制御処理プログラムの実行によって、制御処理部４には、制御部４１、ガス雲処理部４２、濃度厚み積処理部４３、信頼度処理部４４、危険度処理部４５および表示処理部４６が機能的に構成される。そして、ユーザによって入力部５から検出動作の開始が入力され指示されると、対象領域に対し漏洩ガスの検出動作を開始する。
より具体的には、図６において、まず、漏洩ガス検出装置Ｄは、赤外線撮像部１によって、前記対象領域を赤外で撮像し、前記対象領域の赤外線画像を生成して取得する。この前記対象領域の赤外線画像（赤外線画像の画像データ）は、赤外線撮像部１から制御処理部４へ出力される（Ｓ１）。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、可視撮像部２によって、前記対象領域を可視で撮像し、前記対象領域の可視画像を生成して取得する。この前記対象領域の可視画像（可視画像の画像データ）は、可視撮像部２から制御処理部４へ出力される（Ｓ２）。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、制御処理部４によって、ガス漏れが発生したか否かを判定する（Ｓ３）。すなわち、漏洩ガス検出装置Ｄは、制御処理部４によって、漏洩ガスのガス雲ＧＳの存否を判定することで、ガス漏れが発生したか否かを判定する。より具体的には、制御処理部４は、ガス雲処理部４２によって、赤外線撮像部１で生成された対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲ＧＳのガス雲画像領域を抽出する。この結果、ガス雲画像領域が抽出されなかった場合（Ｎｏ）には、制御処理部４は、漏洩ガスのガス雲ＧＳの不発生、すなわち、ガス漏れが発生していないと判定し、後述の処理Ｓ１０を実行する。一方、ガス雲画像領域が抽出された場合（Ｙｅｓ）には、制御処理部４は、漏洩ガスのガス雲ＧＳの発生、すなわち、ガス漏れが発生していると判定し、次の処理Ｓ４を実行する。
処理Ｓ４では、漏洩ガス検出装置Ｄは、ガス雲温度検出部３によって、ガス雲ＧＳのガス温度（本実施形態では大気温度）Ｔｇを検出して取得する。このガス温度（大気温度）Ｔｇは、ガス雲温度検出部３から制御処理部４へ出力される。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、制御処理部４によって、赤外線撮像部１で生成された前記対象領域の赤外線画像に基づいて背景温度Ｔｂａｃｋを求める（Ｓ５）。より具体的には、制御処理部４は、例えば、ガス雲画像領域近傍であってガス雲画像領域外の画像の領域外輝度値を求め、この領域外輝度値に対応する背景温度Ｔｂａｃｋを記憶部８に予め記憶した前記第１変換温度対応関係から求める。また例えば、制御処理部４は、吸収線の波長を含まない赤外線波長範囲を透過波長帯域とするバンドパスフィルタを介して赤外線撮像部１によって得られた対象領域の赤外線画像における前記ガス雲画像領域に当たる領域の領域輝度値を求め、この領域輝度値に対応する背景温度Ｔｂａｃｋを記憶部８に予め記憶した前記第２変換温度対応関係から求める。
なお、これら上述の処理Ｓ４および処理Ｓ５は、相互に処理の順番を入れ換えて実行されて良く、また、同時並行的に（並列処理で）実行されて良い。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、濃度厚み積処理部４３によって、ガス雲処理部４２で抽出したガス雲画像領域の赤外線画像に基づいてガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔを求める（Ｓ６）。本実施形態では、濃度厚み積処理部４３は、ガス雲ＧＳにおける複数の箇所それぞれについてガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔをそれぞれ求める。このため、上述の処理Ｓ５では、制御処理部４は、この濃度厚み積処理部４３の処理に対応して、前記ガス雲ＧＳにおける前記複数の箇所それぞれついて、各背景温度Ｔｂａｃｋを求めて良い。あるいは、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれにおける各背景温度Ｔｂａｃｋは、上述の処理Ｓ５で求めた１つの背景温度Ｔｂａｃｋで代表しても良い。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、信頼度処理部４４によって、ガス雲処理部４２で抽出したガス雲画像領域における背景温度Ｔｂａｃｋとガス雲温度検出部３で検出したガス温度Ｔｇとに基づいて、濃度厚み積処理部４３で求めたガス雲ＧＳの濃度厚み積に対する信頼度を求める（Ｓ７）。より具体的には、本実施形態では、信頼度処理部４４は、ガス雲処理部４２で抽出したガス雲画像領域における背景温度Ｔｂａｃｋとガス雲温度検出部３で検出したガス温度Ｔｇとの差Ｓｕｂを求め、この求めた前記差Ｓｕｂに対する信頼度を前記信頼度対応関係から求める。そして、本実施形態では、信頼度処理部４４は、濃度厚み積処理部４３の処理Ｓ６に対応して、前記ガス雲ＧＳにおける前記複数の箇所それぞれで求めた複数の濃度厚み積ｃｔそれぞれに対する信頼度をそれぞれ求めている。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、危険度処理部４５によって、濃度厚み積処理部４３で求めたガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔに対する、危険度を求める（Ｓ８）。より具体的には、本実施形態では、危険度処理部４５は、濃度厚み積処理部４３で求めたガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔに対する危険度を前記危険度対応関係から求める。そして、本実施形態では、危険度処理部４５は、濃度厚み積処理部４３の処理Ｓ６に対応して、前記ガス雲ＧＳにおける前記複数の箇所それぞれで求めた複数の濃度厚み積ｃｔそれぞれに対する危険度をそれぞれ求めている。
次に、漏洩ガス検出装置Ｄは、これら上述の各処理によって求められた、可視撮像部２で生成された対象領域の可視画像、ガス雲処理部４２で抽出されたガス雲画像領域、濃度厚み積処理部４３で求めた前記ガス雲ＧＳの濃度厚み積ｃｔ、信頼度処理部４４で求めた前記信頼度、および、危険度処理部４５で求めた前記危険度を表示処理部４６によって表示部６に表示する。より具体的には、表示処理部４６は、可視撮像部２で生成された対象領域の可視画像に、ガス雲処理部４２で抽出されたガス雲画像領域をその位置合わせを行って重畳して表示部６に表示し、前記ガス雲画像領域に対応付けて前記濃度厚み積ｃｔ、前記信頼度および前記危険度を表示部６に表示する。そして、本実施形態では、表示処理部４６は、前記ガス雲ＧＳにおける前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第１閾値Ｔｈ１以下である場合には、当該箇所に対応する領域を所定の色で塗りつぶして表示部６に表示し、当該箇所に対応する前記ガス雲の濃度厚み積ｃｔ、信頼度および危険度を表示部６に表示しない。
一例では、例えば、図７に示すように、これら各情報が表示部６に表示される。より詳しくは、前記ガス雲ＧＳにおける前記複数の箇所として、上述の処理Ｓ１ないし処理Ｓ３の各処理において抽出されたガス雲画像領域が複数の領域に分けられる。例えば、図７に示すように、ガス雲画像領域を含む矩形領域、好ましくはガス雲画像領域を内接する矩形領域が設定され、この設定された矩形領域が等サイズの複数の分割領域で２次元マトリクス状に分けられる。図７に示す例では、ガス雲画像領域を内接する矩形領域は、４行４列の２次元マトリクス状に配列された１６個の分割領域ＳＰ１１〜ＳＰ４４（ＳＰ１１〜ＳＰ１４、ＳＰ２１〜ＳＰ２４、ＳＰ３１〜ＳＰ３４、ＳＰ４１〜ＳＰ４４）に分けられている。なお、分割領域の個数は、他の任意の個数であって良い。これら１６個の分割領域ＳＰ１１〜ＳＰ４４それぞれについて、当該分割領域ＳＰの濃度厚み積ｃｔ、信頼度および危険度が処理Ｓ４ないし処理Ｓ８の各処理によって求められる。なお、当該分割領域ＳＰの輝度値は、例えば、当該分割領域ＳＰに含まれる各画素の各輝度値の平均値であって良く、また例えば、当該分割領域ＳＰに含まれる各画素の各輝度値の中央値であって良く、また例えば、当該分割領域ＳＰの中央位置の画素の輝度値であって良い。前記平均値は、単純平均であって良く、また加重平均であって良い。加重平均の場合、重みは、画素位置の関数であり、当該分割領域の周辺からその中央位置に近づくに従って徐々に大きな値となる。処理Ｓ９では、表示処理部４６は、図７に示すように、可視撮像部２で生成された対象領域の可視画像に、ガス雲処理部４２で抽出されたガス雲ＧＳのガス雲画像領域をその位置合わせを行って重畳して表示部６に表示する。そして、表示処理部４６は、図７に示すように、前記矩形領域およびその分割領域ＳＰ１１〜ＳＰ４４を、それらの境界線で破線によって表示部６に表示し、各分割領域ＳＰ１１〜ＳＰ４４それぞれにおける、各濃度厚み積Ｘ１１〜Ｘ４４（Ｘ１１〜Ｘ１４、Ｘ２１〜Ｘ２４、Ｘ３１〜Ｘ３４、Ｘ４１〜Ｘ４４）、各信頼度Ｙ１１〜Ｙ４４（Ｙ１１〜Ｙ１４、Ｙ２１〜Ｙ２４、Ｙ３１〜Ｙ３４、Ｙ４１〜Ｙ４４）および各危険度Ｚ１１〜Ｚ４４（Ｚ１１〜Ｚ１４、Ｚ２１〜Ｚ２４、Ｚ３１〜Ｚ３４、Ｚ４１〜Ｚ４４）それぞれを、当該分割領域内に表示する。これによって分割領域ごとにその濃度厚み積Ｘ、信頼度Ｙおよび危険度Ｚが表示部６に表示される。なお、図７では、図面が煩雑となって見難くなるため、１行１列の分割領域および４行４列の分割領域には、その濃度厚み積Ｘ、信頼度Ｙおよび危険度Ｚの表示が図示されているが、他の分割領域では、その濃度厚み積Ｘ、信頼度Ｙおよび危険度Ｚの表示の図示が省略されている。そして、図７に示す例では、２行３列の分割領域では、その信頼度が所定の第１閾値Ｔｈ１以下であるので、この２行３列の分割領域は、所定の色（例えば黄色や橙色や紫色等）で塗りつぶされて表示されており、２行３列の分割領域には、その濃度厚み積Ｘ、信頼度Ｙおよび危険度Ｚは、表示されていない。
図６に戻って、そして、処理Ｓ１０では、漏洩ガス検出装置Ｄは、制御処理部４によって、ユーザによる検出動作の終了を入力部５で受け付けているか否かを判断し、検出動作の終了を入力部５で受け付けている場合（Ｙｅｓ）には、処理を終了し、検出動作の終了を入力部５で受け付けていない場合（Ｎｏ）には、処理を処理Ｓ１に戻す。
以上説明したように、本実施形態における漏洩ガス検出装置Ｄおよびこれに実装された漏洩ガス検出方法は、補正演算することなく濃度厚み積を求めつつ、前述の新たに見出した知見から、背景温度と相関する、赤外線画像におけるガス雲画像領域の背景温度と、ガス温度とに基づいて、前記求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼度を求めている。したがって、上記漏洩ガス検出装置Ｄおよび漏洩ガス検出方法は、リアルタイム性を優先しつつ、前記信頼度を参照することで濃度厚み積の信頼性の度合いをユーザが判断できる。このため、例えば対処の必要な濃度厚み積である場合、ユーザは、信頼度が信頼に足るほど高い値である場合、直ちに対処すべきと判断でき、一方、信頼度が信頼に足りない低い値である場合、再検出や濃度厚み積を求める位置をずらして検出するなどの、より信頼度の高い濃度厚み積を得るための対応を実施できる。
上記漏洩ガス検出装置Ｄおよび漏洩ガス検出方法は、前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する濃度厚み積およびその信頼度を求め、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第１閾値Ｔｈ１以下である場合には、当該箇所に対応する領域を所定の色で塗りつぶして表示部６に表示し、当該箇所に対応する前記濃度厚み積およびその信頼度を表示部６に表示しない。したがって、ユーザは、前記第１閾値Ｔｈ１以下で信頼度の低い濃度厚み積を参照することなく、信頼度の低い濃度厚み積を参照することによってユーザに生じる漏洩ガスの濃度厚み積の誤認を低減できる。
上記漏洩ガス検出装置Ｄおよび漏洩ガス検出方法は、大気の温度を検出する温度センサを用いてガス雲温度検出部３を構成するので、より簡易にガス温度を検出できる。
なお、上述の実施形態において、漏洩ガス検出装置Ｄは、図１に破線で示すように、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第２閾値Ｔｈ２以下である場合には、当該箇所の周囲の箇所で最も信頼度が高い箇所を判定する周囲信頼度判定処理部４７をさらに備えても良い。前記第２閾値Ｔｈ２は、前記第１閾値Ｔｈ１と同値であって良く、また、前記第１閾値Ｔｈ１と異値であって良い。
図８は、変形形態における漏洩ガス検出装置の表示画面を説明するための模式図である。例えば、上述の図７に示す例において、２行３列の分割領域ＳＰ２３の信頼度が所定の第２閾値Ｔｈ２以下である場合に、周囲信頼度判定処理部４７は、２行３列の分割領域の周囲、すなわち、８個の分割領域ＳＰ１２〜ＳＰ１４、ＳＰ２２、ＳＰ２４、ＳＰ３２〜ＳＰ３４で最も信頼度が高い分割領域ＳＰを求め、この求めた最も信頼度が高い分割領域ＳＰを２行３列の分割領域ＳＰ２３に対応付けて表示部６に表示する。例えば、前記求めた最も信頼度が高い分割領域ＳＰが３行３列の分割領域ＳＰ３３であった場合に、図８に示すように、塗りつぶした２行３列の分割領域ＳＰ２３内に、この３行３列の分割領域ＳＰ３３を表すその名称“ＳＰ３３”が表示される。なお、前記最も信頼度が高い分割領域ＳＰが複数存在する場合には、それらが全て併記される。
このような漏洩ガス検出装置Ｄは、前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する濃度厚み積およびその信頼度を求め、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第２閾値Ｔｈ２以下である場合には、当該箇所の周囲の箇所で最も信頼度が高い箇所を判定する。したがって、ユーザは、前記第２閾値Ｔｈ２以下で信頼度の低い濃度厚み積に代え、その周囲の箇所で最も信頼度の高い箇所の濃度厚み積を参照できる。
また、上述の実施形態では、信頼度は、濃度厚み積とは別に表示部６に表示されたが、表示処理部４６は、前記信頼度を前記濃度厚み積の表示色で表示しても良い。例えば、前記信頼度が５０％以下である場合には、濃度厚み積を赤色で表示し、前記信頼度が５０％〜８０％である場合には、濃度厚み積を黄色で表示し、そして、前記信頼度が８０％以上である場合には、濃度厚み積を緑色で表示する。このような漏洩ガス検出装置Ｄは、前記信頼度を前記濃度厚み積の表示色で表示するので、数値表示に較べて直感的に前記信頼度を視認できる。
また、上述の実施形態において、濃度厚み積処理部４３は、信頼度処理部４４で求めた信頼度が所定の第３閾値Ｔｈ３以下である場合、所定の時間の経過後（例えば３０秒後や１分後や３分後や５分後や１０分後等）に、前記ガス雲の濃度厚み積を再度求め、表示処理部４６は、この再度求めた前記ガス雲の濃度厚み積を表示部６に表示しても良い。前記第３閾値Ｔｈ３は、前記第１閾値Ｔｈ１と同値であって良く、また、前記第１閾値Ｔｈ１と異値であって良い。前記第３閾値Ｔｈ３は、前記第２閾値Ｔｈ２と同値であって良く、また、前記第２閾値Ｔｈ２と異値であって良い。このような漏洩ガス検出装置Ｄは、濃度厚み積を再度求めるので、ユーザが前記第３閾値Ｔｈ３よりも高い信頼度の濃度厚み積を参照することを可能とする。
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
一態様にかかる漏洩ガス検出装置は、対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得部と、前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するガス雲処理部と、前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得部と、前記ガス雲の濃度厚み積を求める濃度厚み積処理部と、前記ガス雲処理部で抽出したガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲温度取得部で取得したガス温度とに基づいて、前記濃度厚み積処理部で求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める信頼度処理部とを備える。好ましくは、上述の漏洩ガス検出装置において、前記赤外線画像取得部は、外部機器からデータの入力を受けるインターフェース部であり、前記インターフェース部は、前記外部機器として、対象領域を赤外で撮像し前記対象領域の赤外線画像を生成する赤外線撮像部から、前記対象領域の赤外線画像の入力を受ける。好ましくは、上述の漏洩ガス検出装置において、前記赤外線画像取得部は、対象領域を赤外で撮像し、前記対象領域の赤外線画像を生成する赤外線撮像部である。好ましくは、上述の漏洩ガス検出装置において、前記ガス雲温度取得部は、外部機器からデータの入力を受けるインターフェース部であり、前記インターフェース部は、前記ガス雲のガス温度を検出するガス雲温度検出部から、前記ガス雲のガス温度の入力を受ける。好ましくは、上述の漏洩ガス検出装置において、前記ガス雲温度取得部は、前記ガス雲のガス温度を検出するガス雲温度検出部である。
上述したように、求めた濃度厚み積に含まれる誤差は、背景温度とガス温度との差に依存し、背景温度とガス温度との差が小さいほど大きい。上記漏洩ガス検出装置は、補正演算することなく濃度厚み積を求めつつ、前述の新たに見出した知見から、背景温度とガス温度とに基づいて、前記求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼度を求めている。したがって、上記漏洩ガス検出装置は、リアルタイム性を優先しつつ、前記信頼度を参照することで濃度厚み積の信頼性の度合いをユーザが判断できる。
他の一態様では、上述の漏洩ガス検出装置において、前記ガス雲処理部で抽出されたガス雲画像領域、前記濃度厚み積処理部で求めた前記漏洩ガスの濃度厚み積、および、前記信頼度処理部で求めた前記信頼度を表示部に対して表示可能とする表示処理部とをさらに備え、前記濃度厚み積処理部は、前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、前記ガス雲における複数の箇所それぞれについて前記ガス雲の濃度厚み積をそれぞれ求め、前記信頼度処理部は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれで求めた複数の前記ガス雲の濃度厚み積それぞれに対する前記信頼度をそれぞれ求め、前記表示処理部は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第１閾値以下である場合には、当該箇所に対応する領域を所定の色で塗りつぶして前記表示部に表示し、当該箇所に対応する前記ガス雲の濃度厚み積および信頼度を前記表示部に表示しない。
このような漏洩ガス検出装置は、前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する濃度厚み積およびその信頼度を求め、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第１閾値以下である場合には、当該箇所に対応する領域を所定の色で塗りつぶして前記表示部に表示し、当該箇所に対応する前記濃度厚み積およびその信頼度を前記表示部に表示しない。したがって、ユーザは、前記第１閾値以下で信頼度の低い濃度厚み積を参照することなく、信頼度の低い濃度厚み積を参照することによってユーザに生じる漏洩ガスの濃度厚み積の誤認を低減できる。
他の一態様では、上述の漏洩ガス検出装置において、前記濃度厚み積処理部は、前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、前記ガス雲における複数の箇所それぞれについて前記ガス雲の濃度厚み積をそれぞれ求め、前記信頼度処理部は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれで求めた複数の前記ガス雲の濃度厚み積それぞれに対する前記信頼度をそれぞれ求め、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第２閾値以下である場合には、当該箇所の周囲の箇所で最も信頼度が高い箇所を判定する周囲信頼度判定処理部をさらに備える。前記第２閾値は、前記第１閾値と同値であって良く、また、前記第１閾値と異値であって良い。
このような漏洩ガス検出装置は、前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する濃度厚み積およびその信頼度を求め、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第２閾値以下である場合には、当該箇所の周囲の箇所で最も信頼度が高い箇所を判定する。したがって、ユーザは、前記第２閾値以下で信頼度の低い濃度厚み積に代え、その周囲の箇所で最も信頼度の高い箇所の濃度厚み積を参照できる。
他の一態様では、上述の漏洩ガス検出装置において、前記ガス雲処理部で抽出されたガス雲画像領域、前記濃度厚み積処理部で求めた前記漏洩ガスの濃度厚み積、および、前記信頼度処理部で求めた前記信頼度を表示部に対して表示可能とする表示処理部をさらに備え、前記表示処理部は、前記信頼度を前記濃度厚み積の表示色で表示する。
このような漏洩ガス検出装置は、前記信頼度を前記濃度厚み積の表示色で表示するので、数値表示に較べて直感的に前記信頼度を視認できる。
他の一態様では、これら上述の漏洩ガス検出装置において、前記濃度厚み積処理部は、前記信頼度処理部で求めた前記信頼度が所定の第３閾値以下である場合、所定の時間の経過後に、前記ガス雲の濃度厚み積を再度求める。前記第３閾値は、前記第１閾値と同値であって良く、また、前記第１閾値と異値であって良い。前記第３閾値は、前記第２閾値と同値であって良く、また、前記第２閾値と異値であって良い。
このような漏洩ガス検出装置は、濃度厚み積を再度求めるので、ユーザが前記第３閾値よりも高い信頼度の濃度厚み積を参照することを可能とする。
他の一態様では、これら上述の漏洩ガス検出装置において、前記ガス雲温度取得部は、大気の温度を検出する温度センサである。
このような漏洩ガス検出装置は、大気の温度を検出する温度センサを用いて前記ガス雲温度取得部を構成するので、より簡易にガス温度を検出できる。
他の一態様にかかる漏洩ガス検出方法は、対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得工程と、前記赤外線画像取得工程で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するガス雲処理工程と、前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得工程と、前記ガス雲の濃度厚み積を求める濃度厚み積処理工程と、前記ガス雲処理工程で抽出したガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲温度取得工程で取得したガス温度とに基づいて、前記濃度厚み積処理工程で求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める信頼度処理工程とを備える。
このような漏洩ガス検出方法は、補正演算することなく濃度厚み積を求めつつ、前述の新たに見出した知見から、背景温度と相関する、赤外線画像におけるガス雲画像領域の輝度値と、ガス温度とに基づいて、前記求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼度を求めている。したがって、上記漏洩ガス検出方法は、リアルタイム性を優先しつつ、前記信頼度を参照することで濃度厚み積の信頼性の度合いをユーザが判断できる。
この出願は、２０１５年１０月２９日に出願された日本国特許出願特願２０１５−２１２５０７を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
本発明によれば、漏洩ガス検出装置および漏洩ガス検出方法がを提供できる。

Claims (7)

  1. 対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得部と、
    前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するガス雲処理部と、
    前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得部と、
    前記ガス雲の濃度厚み積を求める濃度厚み積処理部と、
    前記ガス雲処理部で抽出したガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲温度取得部で取得したガス温度とに基づいて、前記濃度厚み積処理部で求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める信頼度処理部とを備える、
    漏洩ガス検出装置。
  2. 前記ガス雲処理部で抽出されたガス雲画像領域、前記濃度厚み積処理部で求めた前記漏洩ガスの濃度厚み積、および、前記信頼度処理部で求めた前記信頼度を表示部に対して表示可能とする表示処理部とをさらに備え、
    前記濃度厚み積処理部は、前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、前記ガス雲における複数の箇所それぞれについて前記ガス雲の濃度厚み積をそれぞれ求め、
    前記信頼度処理部は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれで求めた複数の前記ガス雲の濃度厚み積それぞれに対する前記信頼度をそれぞれ求め、
    前記表示処理部は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第１閾値以下である場合には、当該箇所に対応する領域を所定の色で塗りつぶして前記表示部に表示し、当該箇所に対応する前記ガス雲の濃度厚み積および信頼度を前記表示部に表示しない、
    請求項１に記載の漏洩ガス検出装置。
  3. 前記濃度厚み積処理部は、前記赤外線画像取得部で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、前記ガス雲における複数の箇所それぞれについて前記ガス雲の濃度厚み積をそれぞれ求め、
    前記信頼度処理部は、前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれで求めた複数の前記ガス雲の濃度厚み積それぞれに対する前記信頼度をそれぞれ求め、
    前記ガス雲における前記複数の箇所それぞれについて、当該箇所に対応する前記信頼度が所定の第２閾値以下である場合には、当該箇所の周囲の箇所で最も信頼度が高い箇所を判定する周囲信頼度判定処理部をさらに備える、
    請求項１に記載の漏洩ガス検出装置。
  4. 前記ガス雲処理部で抽出されたガス雲画像領域、前記濃度厚み積処理部で求めた前記漏洩ガスの濃度厚み積、および、前記信頼度処理部で求めた前記信頼度を表示部に対して表示可能とする表示処理部をさらに備え、
    前記表示処理部は、前記信頼度を前記濃度厚み積の表示色で表示する、
    請求項１に記載の漏洩ガス検出装置。
  5. 前記濃度厚み積処理部は、前記信頼度処理部で求めた前記信頼度が所定の第３閾値以下である場合、所定の時間の経過後に、前記ガス雲の濃度厚み積を再度求める、
    請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の漏洩ガス検出装置。
  6. 前記ガス雲温度取得部は、大気の温度を検出する温度センサである、
    請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の漏洩ガス検出装置。
  7. 対象領域の赤外線画像を取得する赤外線画像取得工程と、
    前記赤外線画像取得工程で取得した前記対象領域の赤外線画像に基づいて、漏洩ガスで形成されたガス雲のガス雲画像領域を抽出するガス雲処理工程と、
    前記ガス雲のガス温度を取得するガス雲温度取得工程と、
    前記ガス雲の濃度厚み積を求める濃度厚み積処理工程と、
    前記ガス雲処理工程で抽出したガス雲画像領域における背景温度と前記ガス雲温度取得工程で取得したガス温度とに基づいて、前記濃度厚み積処理工程で求めた前記ガス雲の濃度厚み積に対する、信頼性の度合いを表す指標である信頼度を求める信頼度処理工程とを備える、
    漏洩ガス検出方法。
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