JPWO2017086230A1 - Gas measuring device and gas measuring method - Google Patents
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Abstract
算出部は、赤外画像上に設定された水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、ガスの濃度厚み積を各画素に対応させて算出する。第1の生成部は、算出された濃度厚み積を用いて、水平軸上のガスの濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する。第2の生成部は、ガスが漏れている空間において、水平軸と対応する軸を第1の軸とし、第1のグラフを基にして、第1の軸上のガスの濃度分布を示す第2のグラフを生成する。出力部(表示部、表示制御部)は、第2のグラフを出力する。The calculation unit calculates, for each pixel arranged in the direction overlapping the horizontal axis set on the infrared image, the gas concentration thickness product corresponding to each pixel. A 1st production | generation part produces | generates the 1st graph which shows distribution of the concentration thickness product of the gas on a horizontal axis using the calculated concentration thickness product. In the space where the gas is leaking, the second generation unit uses the first axis as the axis corresponding to the horizontal axis, and shows the concentration distribution of the gas on the first axis based on the first graph. 2 graphs are generated. The output unit (display unit, display control unit) outputs the second graph.
Description
本発明は、空間に漏れたガスを遠隔から測定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for remotely measuring a gas leaked into a space.
ガス漏れが発生したとき、漏れたガスが漂っている空間では、わずかな温度変化が生じる。この原理を利用してガスを測定する技術として、赤外線カメラを利用した遠隔からのガス測定が知られている。 When a gas leak occurs, a slight temperature change occurs in the space where the leaked gas is drifting. As a technique for measuring gas using this principle, remote gas measurement using an infrared camera is known.
例えば、特許文献1は、以下のガス検知方法を開示している。この方法では、一つの赤外線カメラと、探索されるガスの特徴を示す吸収線を含む透過帯域を有する第1のフィルタと、第1のフィルタの透過帯域と同様の透過帯域を有し、かつ、吸収線を透過させない第2のフィルタと、が用いられる。この方法は、第1フィルタを介して、温度が異なる2点からの放射束を赤外線カメラで検知するステップと、第1のフィルタから第2のフィルタに切り替えて、第2のフィルタを介して、それら2点からの放射束を赤外線カメラで検知するステップと、これらの検知結果を基にしてガスが存在するか否かを推定するステップと、を備える。
For example,
ガス漏れが測定されたとき、ガスの危険度(例えば、爆発の可能性)が判定される必要がある。ガスの危険度は、ガスが漂っている空間のガス濃度で判定することができる。しかし、赤外線カメラを利用した遠隔からのガス測定では、ガスが漂っている空間のガスの濃度を直接測定することができず、ガスの濃度厚み積を測定する。ガスの濃度厚み積とは、ガスの濃度を、ガスが漂っている空間の奥行き方向に沿って積分した値を意味する。 When a gas leak is measured, the risk level of the gas (eg, the possibility of explosion) needs to be determined. The risk of gas can be determined by the gas concentration in the space where the gas is drifting. However, remote gas measurement using an infrared camera cannot directly measure the gas concentration in the space where the gas is drifting, but measures the gas concentration thickness product. The gas concentration / thickness product means a value obtained by integrating the gas concentration along the depth direction of the space where the gas drifts.
空間を漂っているガスは、ガス雲と称される。同じ濃度厚み積であっても、ガス雲の濃度が低く、かつ、ガス雲の奥行き方向のサイズが大きい場合と、ガス雲の濃度が高く、かつ、ガス雲の奥行き方向のサイズが小さい場合とがある。後者は、前者よりも危険である。 Gas drifting in space is called a gas cloud. Even with the same concentration and thickness product, the gas cloud concentration is low and the gas cloud depth direction size is large, and the gas cloud concentration is high and the gas cloud depth direction size is small. There is. The latter is more dangerous than the former.
本発明は、ガスが漂っている空間の奥行き方向のガスの濃度分布を測定できるガス測定装置及びガス測定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a gas measuring device and a gas measuring method capable of measuring a concentration distribution of a gas in a depth direction of a space where the gas is drifting.
上記目的を達成する本発明の第1の局面に係るガス測定装置は、取得部、算出部、第1の生成部、第2の生成部、及び、出力部を備える。前記取得部は、空間の赤外画像を示す画像データを取得する。前記算出部は、前記赤外画像上に設定され、前記空間の水平方向を示す軸を水平軸とし、前記赤外画像を構成する全画素のうち、前記水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、前記画像データに含まれる前記各画素の画素データを基にして、前記ガスの濃度厚み積を前記各画素に対応させて算出する。前記第1の生成部は、前記算出部によって算出された前記濃度厚み積を用いて、前記水平軸上の前記濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する。前記第2の生成部は、前記第1の生成部によって生成された前記第1のグラフを用いて、前記各画素の中から前記濃度厚み積がゼロとなる所定の画素を基準画素として決定し、前記空間の水平方向を示し、前記水平軸と対応する軸を第1の軸とし、前記基準画素と前記各画素との距離を前記空間での距離に換算した値を換算値とし、前記第1のグラフで示される前記各画素に対応する前記濃度厚み積を、前記各画素に対応する前記換算値で割ることにより、前記第1の軸上の前記ガスの濃度分布を示す第2のグラフを生成する。前記出力部は、前記第2の生成部によって生成された前記第2のグラフを出力する。 A gas measurement device according to a first aspect of the present invention that achieves the above object includes an acquisition unit, a calculation unit, a first generation unit, a second generation unit, and an output unit. The acquisition unit acquires image data indicating an infrared image of space. The calculation unit is set on the infrared image, the horizontal axis is an axis indicating the horizontal direction of the space, and the pixels arranged in the direction overlapping the horizontal axis among all the pixels constituting the infrared image Based on the pixel data of each pixel included in the image data, the gas concentration / thickness product is calculated corresponding to each pixel. The first generation unit generates a first graph indicating a distribution of the concentration / thickness product on the horizontal axis using the concentration / thickness product calculated by the calculation unit. The second generation unit uses the first graph generated by the first generation unit to determine, as a reference pixel, a predetermined pixel in which the density-thickness product is zero among the pixels. , Indicating the horizontal direction of the space, an axis corresponding to the horizontal axis as a first axis, a value obtained by converting a distance between the reference pixel and each pixel into a distance in the space as a converted value, A second graph showing the concentration distribution of the gas on the first axis by dividing the concentration-thickness product corresponding to each pixel shown in one graph by the converted value corresponding to each pixel. Is generated. The output unit outputs the second graph generated by the second generation unit.
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。 The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the structure which attached | subjected the same code | symbol shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted about the content which has already demonstrated the structure.
図1は、空間を漂っているガスと、空間に仮想的に設定された座標系との関係を説明する説明図である。空間には、ガス漏れの監視対象(例えば、ガス輸送管どうしが接続されている場所)がある。その場所にガス漏れ箇所Pが発生し、ガス漏れ箇所Pから漏れたガスが空間を漂っている。 FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the relationship between a gas drifting in space and a coordinate system virtually set in the space. In the space, there is a gas leak monitoring target (for example, a place where gas transport pipes are connected). A gas leaking point P is generated at that location, and the gas leaked from the gas leaking point P is drifting through the space.
ガス漏れ箇所Pの真上方向(鉛直方向)を示す軸がy軸とされる。x1軸、x2軸、x3軸は、それぞれ、y軸と直交し、水平方向を示す軸である。z1軸は、x1軸及びy軸と直交し、x1軸、y軸及びz1軸の座標系において、奥行き方向を示す軸である。z2軸は、x2軸及びy軸と直交し、x2軸、y軸及びz2軸の座標系において、奥行き方向を示す軸である。z3軸は、x3軸及びy軸と直交し、x3軸、y軸及びz3軸の座標系において、奥行き方向を示す軸である。平面PL1は、x1軸とz1軸とで規定される平面である。平面PL2は、x2軸とz2軸とで規定される平面である。平面PL3は、x3軸とz3軸とで規定される平面である。 An axis indicating a direction (vertical direction) directly above the gas leaking point P is taken as a y-axis. The x1, x2, and x3 axes are axes that are orthogonal to the y axis and indicate the horizontal direction. The z1 axis is orthogonal to the x1 axis and the y axis, and is an axis indicating the depth direction in the coordinate system of the x1 axis, the y axis, and the z1 axis. The z2 axis is orthogonal to the x2 axis and the y axis, and is an axis indicating the depth direction in the coordinate system of the x2, y, and z2 axes. The z3 axis is orthogonal to the x3 axis and the y axis, and indicates the depth direction in the coordinate system of the x3 axis, the y axis, and the z3 axis. The plane PL1 is a plane defined by the x1 axis and the z1 axis. The plane PL2 is a plane defined by the x2 axis and the z2 axis. The plane PL3 is a plane defined by the x3 axis and the z3 axis.
空間において、ガス漏れ箇所Pの真上方向を示す軸が第2の軸(y軸)とされ、第2の軸と直交し、水平方向を示す軸が第1の軸(x1軸、x2軸、x3軸)とされ、第2の軸及び第1の軸と直交し、奥行き方向を示す軸が第3の軸(z1軸、z2軸、z3軸)とされる。第1の軸は、後で説明するように、赤外画像上に設定された水平軸(図9)と対応する。漏れたガスは、空間の水平方向と奥行き方向とに均等に広がるので、空間の水平方向を示す第1の軸上のガスの濃度分布と、空間の奥行き方向を示す第3の軸上のガスの濃度分布とは、等しいと見なすことができる。 In the space, the axis indicating the direction directly above the gas leakage point P is the second axis (y-axis), the axis orthogonal to the second axis and the horizontal direction is the first axis (x1 axis, x2 axis) , X3 axis), and the axes orthogonal to the second axis and the first axis and indicating the depth direction are the third axes (z1, z2, and z3 axes). The first axis corresponds to the horizontal axis (FIG. 9) set on the infrared image, as will be described later. Since the leaked gas spreads evenly in the horizontal direction and the depth direction of the space, the gas concentration distribution on the first axis indicating the horizontal direction of the space and the gas on the third axis indicating the depth direction of the space Can be considered to be equal.
これを図面で説明する。図2は、空間の水平方向及び奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフである。図1及び図2を参照して、水平方向がx1軸のとき、奥行き方向はz1軸となる。水平方向がx2軸のとき、奥行き方向はz2軸となる。水平方向がx3軸のとき、奥行き方向はz3軸となる。ガスの濃度は、ガス漏れ箇所Pから離れるに従って低くなる。ガスの濃度の最大値V1を、x1軸とz1軸との場合、x2軸とz2軸との場合、x3軸とz3軸との場合とで比較すると、x1軸とz1軸との場合の最大値V1>x2軸とz2軸との場合の最大値>x3軸とz3軸との場合の最大値V1となる。 This will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a graph showing the gas concentration distribution in the horizontal and depth directions of the space. Referring to FIGS. 1 and 2, when the horizontal direction is the x1 axis, the depth direction is the z1 axis. When the horizontal direction is the x2 axis, the depth direction is the z2 axis. When the horizontal direction is the x3 axis, the depth direction is the z3 axis. The gas concentration decreases as the distance from the gas leaking point P increases. When the maximum value V1 of the gas concentration is compared between the x1 axis and the z1 axis, the x2 axis and the z2 axis, the x3 axis and the z3 axis, the maximum value in the case of the x1 axis and the z1 axis. Value V1> maximum value in the case of x2 axis and z2 axis> maximum value V1 in the case of x3 axis and z3 axis.
本実施形態は、x軸上のガスの濃度分布を示すグラフの形状、及び、z軸上のガスの濃度分布を示すグラフの形状は、正規分布のグラフの形状と見なすことができ、同じ座標系の場合、x軸上のガスの濃度分布とz軸上のガスの濃度分布とが、同じであることを前提とする。すなわち、x軸上のガスの濃度分布は、式(1)となり、z軸上のガスの濃度分布は、式(2)となる。 In the present embodiment, the shape of the graph indicating the concentration distribution of the gas on the x-axis and the shape of the graph indicating the concentration distribution of the gas on the z-axis can be regarded as the shape of the graph of the normal distribution, and the same coordinates In the case of the system, it is assumed that the gas concentration distribution on the x-axis and the gas concentration distribution on the z-axis are the same. That is, the gas concentration distribution on the x-axis is expressed by equation (1), and the gas concentration distribution on the z-axis is expressed by equation (2).
cは、ガスの濃度分布を示す。σは、標準偏差、つまり、ガスの広がりを示す。yは、ガス漏れ箇所Pまでの距離を示す。aは、指数を示す。ガス漏れ箇所Pから離れるに従ってガスが広がり、かつ、濃度が低下する。 c indicates the concentration distribution of the gas. σ indicates a standard deviation, that is, gas spread. y shows the distance to the gas leak location P. a represents an index. As the distance from the gas leaking point P increases, the gas spreads and the concentration decreases.
例えば、x1軸上のガスの濃度分布とz1軸上のガスの濃度分布とが同じであり、x2軸上のガスの濃度分布とz2軸上のガスの濃度分布とが同じであり、x3軸上のガスの濃度分布とz3軸上のガスの濃度分布とが同じである。 For example, the gas concentration distribution on the x1 axis and the gas concentration distribution on the z1 axis are the same, the gas concentration distribution on the x2 axis and the gas concentration distribution on the z2 axis are the same, and the x3 axis The concentration distribution of the upper gas is the same as the concentration distribution of the gas on the z3 axis.
図3は、ガスの濃度厚み積の分布を示すグラフである。図1及び図3を参照して、グラフ1は、x1軸上のガスの濃度厚み積の分布を示す。グラフ2は、x2軸上のガスの濃度厚み積の分布を示す。グラフ3は、x3軸上のガスの濃度厚み積の分布を示す。本実施形態では、これらのグラフの形状が正規分布のグラフの形状と見なす。グラフ1、グラフ2及びグラフ3から分かるように、ガス漏れ箇所Pから離れるに従ってガスの濃度厚み積が小さくなり、かつ、水平方向(x1軸、x2軸、x3軸)の広がりが大きくなる。
FIG. 3 is a graph showing a distribution of gas concentration thickness product. With reference to FIG.1 and FIG.3, the
本実施形態では、x軸上のガスの濃度厚み積を基にして、x軸上のガスの濃度分布を求め、これを、z軸上のガスの濃度分布と見なすのである。 In the present embodiment, the gas concentration distribution on the x-axis is obtained based on the gas concentration-thickness product on the x-axis, and this is regarded as the gas concentration distribution on the z-axis.
図4Aは、本実施形態に係るガス測定装置1の構成を示すブロック図である。ガス測定装置1は、赤外線撮像部2、制御部3、表示部4及び入力部5を備える。
FIG. 4A is a block diagram illustrating a configuration of the
赤外線撮像部2は、ガスが漂っている空間(言い換えれば、ガスを含む背景)を被写体とし、被写体の赤外画像を撮影し、赤外画像を示す画像データを生成する。赤外線撮像部2は、赤外線カメラであり、光学系20、フィルタ21、赤外線イメージセンサ22及び信号処理部23を備える。
The infrared imaging unit 2 takes a space in which gas drifts (in other words, a background including gas) as a subject, captures an infrared image of the subject, and generates image data indicating the infrared image. The infrared imaging unit 2 is an infrared camera, and includes an
光学系20は、ガスが漂っている空間の熱画像を赤外線イメージセンサ22上で結像させる。測定対象となるガスは、例えば、メタンである。空間には、ガス漏れの監視対象(例えば、ガス輸送管どうしが接続されている場所)がある。
The
フィルタ21は、測定対象となるガスの吸収線をカットする。フィルタ21は、切り替え機構(不図示)によって、光学系20と赤外線イメージセンサ22との間から除かれた状態(第1の状態)と光学系20と赤外線イメージセンサ22との間に配置された状態(第2の状態)とに切り替え可能にされている。
The
赤外線イメージセンサ22は、赤外線を検知できる複数のセンサ画素が二次元に配列された構造を有する。赤外線イメージセンサ22は、第1の状態のとき、光学系20を通過した赤外線を受光し、第2の状態のとき、光学系20及びフィルタ21を通過した赤外線を受光する。
The
信号処理部23は、赤外線イメージセンサ22から出力されたアナログ信号を、デジタル信号に変換し、公知の画像処理をする。このデジタル信号が、画像データD1となる。
The
表示部4は、赤外線撮像部2によって撮影された赤外画像等が表示される。表示部4は、例えば、液晶ディスプレイにより実現される。
The
入力部5は、キーボードや表示部4に設けられたタッチパネルにより実現され、ガス測定に関連する各種入力がされる。
The
制御部3は、機能ブロックとして、表示制御部30、算出部31、第1の生成部32、第2の生成部33、設定部34及び取得部35を備える。制御部3は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及び、HDD(Hard Disk Drive)等によって実現される。
The
取得部35は、赤外線撮像部2の通信部(不図示)と通信する通信インターフェイスである。取得部35は、赤外線撮像部2の通信部から送られてきた動画データD1(空間の赤外画像を示す画像データ)を取得する。
The
表示制御部30は、取得部35によって取得された動画データD1で示される赤外画像等を表示部4に表示させる。表示制御部30及び表示部4は、出力部として機能する。出力部は、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフ(第3のグラフ)を出力する。
The
算出部31は、空間を漂っているガスの濃度厚み積を算出する。濃度厚み積の算出について説明する。図5は、赤外線撮像部2において、フィルタ21が光学系20と赤外線イメージセンサ22との間から除かれた状態で撮影された赤外画像とガスを含む背景との関係を説明する説明図である。図6は、赤外線撮像部2において、フィルタ21が光学系20と赤外線イメージセンサ22との間に配置された状態で撮影された赤外画像とガスを含む背景との関係を説明する説明図である。ガスは、ガス漏れの監視対象から漏れており、空間を漂っている。赤外画像は、1番目からM番目までのM個(複数)の画素が二次元に配列されて構成される。赤外画像は、例えば、横128画素×縦96画素で構成される。この場合、画素数Mは、128×96となる。赤外画像を示す画像データD1は、M個の画素データを含む。画素データは、画素に対応する領域の背景温度を示す。
The
背景は、M個の画素のそれぞれに対応する1番目からM番目までのM個の領域に仮想的に分割されている。例えば、1番目の画素は、1番目の領域に対応しており、1番目の画素の画素データは、1番目の領域の背景温度を示している。J番目の画素は、J番目の領域に対応しており、J番目の画素の画素データは、J番目の領域の背景温度を示している。 The background is virtually divided into M areas from the first to the M-th corresponding to each of the M pixels. For example, the first pixel corresponds to the first region, and the pixel data of the first pixel indicates the background temperature of the first region. The Jth pixel corresponds to the Jth region, and the pixel data of the Jth pixel indicates the background temperature of the Jth region.
ある領域に位置するガスの濃度厚み積を算出するためには、その領域にガスが有る場合のその領域の背景温度(ガス有り背景温度)、及び、その領域にガスが無い場合のその領域の背景温度(ガス無し背景温度)が必要となる。例えば、J番目の領域に位置するガスの濃度厚み積を算出するためには、J番目の領域のガス有り背景温度、及び、J番目の領域のガス無し背景温度が必要となる。 In order to calculate the concentration-thickness product of the gas located in a certain area, the background temperature of that area when there is gas in that area (background temperature with gas), and the area when there is no gas in that area Background temperature (background temperature without gas) is required. For example, in order to calculate the concentration thickness product of the gas located in the Jth region, the background temperature with gas in the Jth region and the background temperature without gas in the Jth region are required.
本実施形態では、まず、フィルタ21が光学系20と赤外線イメージセンサ22との間から除かれた状態で、赤外画像を撮影する(図5)。次に、フィルタ21が光学系20と赤外線イメージセンサ22との間に配置された状態で、赤外画像を撮影する(図6)。後者の状態のとき、フィルタ21によりガスの吸収線がカットされるので、ガスが無い場合と同じ場合が実現される。これにより、ある領域(例えば、J番目の領域)にガスが有る場合とその領域(J番目の領域)にガスが無い場合とを実現する。
In the present embodiment, first, an infrared image is taken with the
本実施形態では、いわゆるセカンドサイト(Second Sight)方式を利用して、ガスの濃度厚み積を算出する。この方式では、漏れたガスが漂っており、かつ、背景温度が異なる2つの領域のそれぞれの赤外線量を求める。2つの領域は、M個の領域のいずれかであり、以下、領域A、領域Bとする。セカンドサイト方式では、次式で濃度厚み積ctの値を振り、次式の両辺が最も等しくなる濃度厚み積ctを、領域A及び領域Bにおけるガスの濃度厚み積ctとして求めている。 In the present embodiment, the so-called second site method is used to calculate the gas concentration / thickness product. In this method, the amount of infrared rays in each of the two regions where the leaked gas is drifting and the background temperature is different is obtained. The two areas are any of the M areas, and are hereinafter referred to as area A and area B. In the second site method, the concentration / thickness product ct is calculated by the following equation, and the concentration / thickness product ct at which both sides of the following equation are the same is obtained as the gas concentration / thickness product ct in the region A and region B.
ここで、PAは、領域Aにおける赤外線撮像部2によって観測された赤外線量であり、B(Tback_A,λ)は、領域Aにおける背景輻射赤外線量であり(Tback_Aは、領域Aにおける背景温度であり、λは波長である)、PBは、領域Bにおける赤外線撮像部2によって観測された赤外線量であり、B(Tback_B,λ)は、領域Bにおける背景輻射赤外線量であり(Tback_Bは、領域Bにおける背景温度である)、S(λ)は、光学系透過率であり、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およびα(λ)それぞれは、パラメータ(係数)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。Here, P A is the amount of infrared rays are observed by infrared imaging unit 2 in the region A, B (T back_A, λ ) is the background radiation amount of infrared rays in the region A (T back_A the background in the area A P B is the amount of infrared observed by the infrared imaging unit 2 in region B, and B (T back — B, λ) is the amount of background radiation infrared in region B ( T back — B is the background temperature in region B), S (λ) is the optical system transmittance, ct is the gas thickness product (c is the concentration, and t is the thickness), Each of ε and α (λ) is a parameter (coefficient). The integration is performed over the observed infrared wavelength range.
領域Aにおける赤外線量は、M個の画素のうち、領域Aに対応する画素の画素データを基にして求められる。領域Bにおける赤外線量は、M個の画素のうち、領域Bに対応する画素の画素データを基にして求められる。このように、ある領域のガスの濃度厚み積は、その領域に対応する画素の画素データを基にして求められる。算出部31は、ガスの濃度厚み積を、M個の領域(M個の画素)のそれぞれに対応させて算出する。
The amount of infrared rays in the region A is obtained based on the pixel data of the pixels corresponding to the region A among the M pixels. The amount of infrared rays in the region B is obtained based on the pixel data of the pixels corresponding to the region B among the M pixels. Thus, the gas concentration thickness product of a certain region is obtained based on the pixel data of the pixel corresponding to that region. The
第1の生成部32、第2の生成部33及び設定部34については、ガス測定装置1の動作で説明する。
The
図4Bは、制御部3のハードウェア構成を示すブロック図である。制御部3は、CPU10a、RAM10b、ROM10c、HDD10d、及び、これらを接続するバス10eを備える。HDD10d(HDD10dの替わりにROM10cでもよい)には、図4Aに示す表示制御部30、算出部31、第1の生成部32、第2の生成部33、設定部34、及び、取得部35について、これらの機能ブロックをそれぞれ実現するためのプログラムが格納されている。CPU10aは、これらのプログラムを、HDD10dから読み出してRAM10bに展開させ、展開されたプログラムを実行することによって、これらの機能ブロックが実現される。CPU10aによって実行されるこれらのプログラムのフローチャートが、次に説明する図7である。
FIG. 4B is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
本実施形態に係るガス測定装置1の動作を説明する。図7は、この動作を説明するフローチャートである。図4A及び図7を参照して、表示制御部30は、赤外線撮像部2によって撮影された赤外画像を表示部4に表示させる(ステップS1)。図8は、表示部4に表示された赤外画像を示す画像図である。
The operation of the
ガス測定装置1の操作者(測定者)は、入力部5を操作して、表示部4に表示された赤外画像において、ガス漏れ箇所(例えば、図1に示すガス漏れ箇所P)の位置をカーソル100で指定する。すなわち、表示部4に表示された赤外画像において、操作者が注目する位置を注目位置とし、操作者が入力部5を操作して、注目位置を指定する入力がされる。設定部34は、カーソル100で指定されたガス漏れ箇所(注目位置)を通る水平軸を赤外画像上に設定する。水平軸は、漏れたガスが漂っている空間の水平方向を示す軸である。図9は、表示部4に表示された赤外画像上に設定された水平軸を示す模式図である。水平軸は、赤外画像のJ行目に設定されている。図9では、簡単のために、各行の画素を7個にしているが、横が128画素の赤外画像の場合、各行の画素は128個となる。水平軸は、図1のx軸(例えば、x1軸、x2軸、x3軸)で示される空間の水平方向を示す軸と対応する。
An operator (measuring person) of the
算出部31は、表示部4に表示された赤外画像を構成する全画素のうち、水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、赤外画像を示す画像データD1に含まれる各画素の画素データを基にして、ガスの濃度厚み積を各画素に対応させて算出する(ステップS2)。図9を参照して、算出部31は、水平軸と重なる方向に並ぶ各画素(J−3番目の画素、J−2番目の画素、J−1番目の画素、J番目の画素、J+1番目の画素、J+2番目の画素、J+3番目の画素)について、赤外画像を示す画像データD1に含まれる各画素の画素データを基にして、ガスの濃度厚み積を各画素に対応させて算出する。
The
詳しく説明すると、算出部31は、J−3番目の画素の画素データを基にして、J−3番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J−3番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出し、J−2番目の画素の画素データを基にして、J−2番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J−2番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出し、J−1番目の画素の画素データを基にして、J−1番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J−1番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出し、J番目の画素の画素データを基にして、J番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出し、J+1番目の画素の画素データを基にして、J+1番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J+1番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出し、J+2番目の画素の画素データを基にして、J+2番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J+2番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出し、J+3番目の画素の画素データを基にして、J+3番目の画素に対応するガスの濃度厚み積(J+3番目の領域のガスの濃度厚み積)を算出する。
More specifically, the
第1の生成部32は、ステップS2で算出された濃度厚み積を用いて、図9に示す水平軸上のガスの濃度厚み積の分布を示すグラフ(第1のグラフ)を生成する(ステップS3)。図10は、ステップS2で算出されたガスの濃度厚み積の分布を示すグラフ、及び、このグラフをガウスフィッティングしたグラフである。前者のグラフは、ct(実測)で示す線であり、後者のグラフは、ct(計算)で示す線である。グラフの横軸は、画素の順番(0番目から127番目までの画素の順番)を示している。例えば、J行目の場合、J行目の0番目から127番目までの画素の順番を示している。グラフの縦軸は、ガスの濃度厚み積を示している。
The
第1の生成部32は、ct(実測)のグラフ、すなわち、ステップS2で算出されたガスの濃度厚み積の分布を示すグラフ(第4のグラフ)を生成する。そして、第1の生成部32は、正規分布の形状になるように、ct(実測)のグラフを、最小二乗法を用いてフィッティングして、ct(実測)のグラフからct(計算)のグラフを生成する。ct(計算)のグラフが、上記第1のグラフとなる。本実施形態では、ct(計算)のグラフを、第1のグラフにしているが、ct(実測)のグラフを第1のグラフにしてもよい。
The
第2の生成部33は、ステップS3で生成されたグラフ(第1のグラフ)を用いて、0番目から127番目までの画素(各画素)の中からガスの濃度厚み積がゼロとなる所定の画素を基準画素として決定する。図10を参照して、第1のグラフであるct(計算)のグラフは、0番目から32番目までの画素に対応するガスの濃度厚み積がゼロであり、33番目の画素に対応するガスの濃度厚み積がゼロより大きいとする。第2の生成部33は、ガスの濃度厚み積がゼロからゼロより大きい値に切り替わる画素である32番目の画素を基準画素として決定する。
The
第2の生成部33は、空間の水平方向を示し、水平軸(図9)と対応する軸を第1の軸とし、基準画素と各画素(0番目から127番目までの画素)との距離を空間での距離に換算した値を換算値とし、第1のグラフで示される各画素(0番目から127番目までの画素)に対応するガスの濃度厚み積を、各画素(0番目から127番目までの画素)に対応する換算値で割ることにより、第1の軸上のガスの濃度分布を示すグラフ(第2のグラフ)を生成する(ステップS4)。第1の軸は、例えば、図1のx1軸、x2軸又はx3軸である。
The
具体的に説明すると、水平軸(図9)と重なる方向に並ぶ各画素の中で、基準画素の順番を、32とする。一つの画素のサイズを空間での距離に換算した値を、1メートルとする。ct(計算)のグラフで示される50番目の画素に対応するガスの濃度厚み積が、500とする。50番目の画素に対応するガスの濃度は、500÷(50−32)×1となる。第2の生成部33は、各画素について、ガスの濃度を算出する。
More specifically, the order of the reference pixels is 32 among the pixels arranged in the direction overlapping the horizontal axis (FIG. 9). A value obtained by converting the size of one pixel into a distance in space is 1 meter. The gas concentration thickness product corresponding to the 50th pixel shown in the ct (calculation) graph is 500. The concentration of the gas corresponding to the 50th pixel is 500 ÷ (50−32) × 1. The
図11は、ステップS4で生成されたグラフ(第2のグラフ)である。グラフの横軸は、画素の順番(0番目から127番目までの画素の順番)を示している。例えば、J行目の場合、J行目の0番目から127番目までの画素の順番を示している。グラフの縦軸は、ガスの濃度を示している。 FIG. 11 is a graph (second graph) generated in step S4. The horizontal axis of the graph indicates the order of pixels (order of pixels from 0th to 127th). For example, in the case of the Jth row, the order of the pixels from the 0th to the 127th pixel in the Jth row is shown. The vertical axis of the graph indicates the gas concentration.
表示制御部30は、ステップS4で生成されたグラフ(第2のグラフ)を、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフ(第3のグラフ)として表示部4に表示させる(ステップS5)。図12は、赤外画像、及び、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフ101(第3のグラフ)を示す画像図である。グラフ101は、図8の赤外画像上に重ねて表示部4に表示されている。
The
本実施形態では、図1に示す原点の位置から奥行き方向を示す軸(例えば、z1軸、z2軸、z3軸)上のガスの濃度分布を求めている。これを求めるための一般式は、以下の通りである。 In the present embodiment, the concentration distribution of the gas on the axes indicating the depth direction (for example, z1, z2, and z3 axes) is obtained from the position of the origin shown in FIG. The general formula for obtaining this is as follows.
ガスの濃度=ガスの濃度厚み積÷距離
(距離は、ガス漏れ箇所Pの位置と注目位置との距離である。)Gas concentration = Gas concentration / thickness product / distance (distance is the distance between the position of the gas leak point P and the position of interest)
本実施形態では、同じ平面(例えば、平面PL1)の場合、奥行き方向のガスの濃度分布が同じと仮定して、ガスの濃度を求める。つまり、原点から水平方向にずれた位置(例えば、x1軸上の任意の位置)において、この位置から奥行き方向を示す軸上のガスの濃度は、原点の位置(x1軸の原点)から奥行き方向を示す軸上のガス濃度分布を用いて、ガスの濃度を求める。 In the present embodiment, in the case of the same plane (for example, plane PL1), the gas concentration is obtained on the assumption that the gas concentration distribution in the depth direction is the same. That is, the gas concentration on the axis indicating the depth direction from this position at a position shifted in the horizontal direction from the origin (for example, an arbitrary position on the x1 axis) is the depth direction from the position of the origin (the origin of the x1 axis). The gas concentration is obtained by using the gas concentration distribution on the axis indicating.
本実施形態の主な効果を説明する。図4A及び図7を参照して、第1の生成部32は、図8に示す赤外画像上に設定された水平軸上のガスの濃度厚み積の分布を示すグラフ(第1のグラフ)を生成する(ステップS3)。第2の生成部33は、第1のグラフを基にして、ガスの濃度分布を示すグラフ(第2のグラフ)を生成する(ステップS4)。第2のグラフは、ガスが漂っている空間において、水平軸と対応する軸を第1の軸としたとき、第1の軸上のガスの濃度分布を示すグラフである。例えば、第1の軸が図1に示すx1軸のとき、x1軸上のガスの濃度分布を示すグラフであり、第1の軸がx2軸のとき、x2軸上のガスの濃度分布を示すグラフであり、第1の軸がx3軸のとき、x3軸上のガスの濃度分布を示すグラフである。
The main effects of this embodiment will be described. Referring to FIGS. 4A and 7, the
表示制御部30は、第2のグラフを、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフ(第3のグラフ)として、表示部4に表示させる(ステップS5)。第3のグラフは、空間において、第1の軸と直交し、奥行き方向を示す軸を第3の軸としたとき、第3の軸上のガスの濃度分布を示す。例えば、第1の軸が図1に示すx1軸であり、かつ、第3の軸がz1軸のとき、z1軸上のガスの濃度分布を示すグラフであり、第1の軸がx2軸であり、かつ、第3の軸がz2軸のとき、z2軸上のガスの濃度分布を示すグラフであり、第1の軸がx3軸であり、かつ、第3の軸がz3軸のとき、z3軸上のガスの濃度分布を示すグラフである。従って、本実施形態に係るガス測定装置1によれば、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を測定することができる。
The
また、本実施形態によれば、図12に示すように、表示制御部30は、赤外線撮像部2によって撮像された赤外画像と、奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフ(第3のグラフ)とを一緒に表示部4に表示させている。これにより、ガス測定装置1の操作者は、赤外画像からガスが漏れている様子を認識できると共に、奥行き方向のガスの濃度分布を認識することができる。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 12, the
なお、本実施形態によれば、ステップS1で説明したように、操作者が、ガス漏れ箇所の位置を指定し、設定部34が、その位置を通る水平軸を赤外画像上に設定している。しかしながら、ガス測定装置1がガス漏れ箇所の位置を測定し、設定部34が、その位置を通る水平軸を赤外画像上に設定してもよい。
According to the present embodiment, as described in step S1, the operator designates the position of the gas leak location, and the
図12に示すように、本実施形態では、第3のグラフであるグラフ101の出力として、グラフ101を表示部4に表示させている。しかしながら、グラフ101の出力として、グラフ101が印刷されてもよいし、図12に示す赤外画像及びグラフ101が印刷されてもよい。
As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the
本実施形態は、第3のグラフを出力する。しかしながら、第2のグラフ(図11)が出力されてもよい。ステップS5で説明したように、表示制御部30は、第2のグラフを、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を示すグラフ(第3のグラフ)として、表示部4に表示させる。従って、第2のグラフのデータと第3のグラフのデータとは同じである(言い換えれば、第2のグラフの形状と第3のグラフの形状とは同じである)。よって、測定者は、第2のグラフを見て、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を判断することができる。なお、第2のグラフが出力される場合、表示制御部30は、図12において、グラフ101の替わりに、第2のグラフを表示部4に表示させる。
The present embodiment outputs a third graph. However, the second graph (FIG. 11) may be output. As described in step S5, the
本実施形態によれば、図12に示す赤外画像及びグラフ101を表示部4に表示させているが、図13に示す赤外画像、グラフ101及びガス雲像102を含む画像を、表示部4に表示させてもよい。ガス雲像102は、ガスが漂っている空間の水平方向と鉛直方向とにおいて、ガスの広がりを示す。ガス雲像102の濃淡は、奥行き方向において、ガスの濃度の最高値が同じ箇所を同じ濃度で示している。図13に示すガス雲像102は、濃淡が異なる三つの領域を有する。ガスの濃度の最高値が大きくなるに従って、領域の濃度が高くなる。なお、濃淡が異なる領域は、三つに限定されず、複数であればよい。
According to the present embodiment, the infrared image and the
ガス測定装置1の制御部3が、奥行き方向のガスの濃度の最高値が、所定のしきい値(例えば、爆発の危険性を示す値)を超えると判断すれば、ガス測定装置1がそれを報知するようにしてもよい。例えば、メタンの場合、20000ppmを超えれば、爆発の危険性があるので、奥行き方向のガスの濃度の最高値が20000ppmを超えれば、ガス測定装置1は、それを報知する。報知の態様として、警報を鳴らす態様や、図13に示すガス雲像102の領域のうち、奥行き方向のガスの濃度の最高値が、所定のしきい値を超えている領域を点滅させる態様がある。
If the
(実施形態の纏め)
本実施形態の第1の局面に係るガス測定装置は、空間の赤外画像を示す画像データを取得する取得部と、前記赤外画像上に設定され、前記空間の水平方向を示す軸を水平軸とし、前記赤外画像を構成する全画素のうち、前記水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、前記画像データに含まれる前記各画素の画素データを基にして、前記ガスの濃度厚み積を前記各画素に対応させて算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記濃度厚み積を用いて、前記水平軸上の前記濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する第1の生成部と、前記第1の生成部によって生成された前記第1のグラフを用いて、前記各画素の中から前記濃度厚み積がゼロとなる所定の画素を基準画素として決定し、前記空間の水平方向を示し、前記水平軸と対応する軸を第1の軸とし、前記基準画素と前記各画素との距離を前記空間での距離に換算した値を換算値とし、前記第1のグラフで示される前記各画素に対応する前記濃度厚み積を、前記各画素に対応する前記換算値で割ることにより、前記第1の軸上の前記ガスの濃度分布を示す第2のグラフを生成する第2の生成部と、前記第2の生成部によって生成された前記第2のグラフを、前記空間の奥行き方向の前記ガスの濃度分布を示す第3のグラフとして出力する出力部と、を備える。実施形態で説明しているように、第2のグラフのデータと第3のグラフのデータとは同じである。よって、出力部は、第3のグラフの替わりに第2のグラフを出力してもよい。(Summary of embodiment)
The gas measurement device according to the first aspect of the present embodiment includes an acquisition unit that acquires image data indicating an infrared image of a space, and an axis that is set on the infrared image and indicates a horizontal direction of the space. For each pixel arranged in the direction overlapping with the horizontal axis among all the pixels constituting the infrared image as the axis, based on the pixel data of each pixel included in the image data, the concentration concentration product of the gas A first graph that shows a distribution of the concentration-thickness product on the horizontal axis is calculated using a calculation unit that calculates the value corresponding to each pixel and the concentration-thickness product calculated by the calculation unit. 1 generation unit and the first graph generated by the first generation unit, a predetermined pixel in which the density-thickness product is zero among the pixels is determined as a reference pixel, Indicates the horizontal direction of the space, and the horizontal axis The corresponding axis is the first axis, and the value obtained by converting the distance between the reference pixel and each pixel into the distance in the space is the converted value, and the corresponding to each pixel shown in the first graph. A second generation unit that generates a second graph indicating the concentration distribution of the gas on the first axis by dividing the concentration-thickness product by the converted value corresponding to each pixel; An output unit that outputs the second graph generated by the generation unit as a third graph indicating the concentration distribution of the gas in the depth direction of the space. As described in the embodiment, the data of the second graph and the data of the third graph are the same. Therefore, the output unit may output the second graph instead of the third graph.
空間において、ガスが漏れた箇所の真上方向を示し、第1の軸と直交する軸を第2の軸とし、第1の軸及び第2の軸と直交し、空間の奥行き方向を示す軸を第3の軸とする。漏れたガスは、空間の水平方向と奥行き方向とに均等に広がるので、空間の水平方向を示す第1の軸上のガスの濃度分布と、空間の奥行き方向を示す第3の軸上のガスの濃度分布とは、等しいと見なすことができる。本実施形態の第1の局面に係るガス測定装置は、これに着目して創作された。 In the space, it indicates the direction directly above the portion where the gas has leaked, the axis orthogonal to the first axis is the second axis, the axis is orthogonal to the first axis and the second axis, and indicates the depth direction of the space Is the third axis. Since the leaked gas spreads evenly in the horizontal direction and the depth direction of the space, the gas concentration distribution on the first axis indicating the horizontal direction of the space and the gas on the third axis indicating the depth direction of the space Can be considered to be equal. The gas measuring device according to the first aspect of the present embodiment has been created by paying attention to this.
第1の生成部は、赤外画像上に設定された水平軸上のガスの濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する。第2の生成部は、第1のグラフを基にして、第2のグラフを生成する。このグラフは、空間において、水平軸と対応する軸を第1の軸としたとき、第1の軸上のガスの濃度分布を示すグラフである。出力部は、第2のグラフを、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を示す第3のグラフとして出力する。これは、空間において、第1の軸と直交し、奥行き方向を示す軸を第3の軸としたとき、第3の軸上のガスの濃度分布を示す。従って、本実施形態の第1の局面に係るガス測定装置によれば、空間の奥行き方向のガスの濃度分布を測定することができる。 A 1st production | generation part produces | generates the 1st graph which shows distribution of the concentration thickness product of the gas on the horizontal axis set on the infrared image. The second generation unit generates a second graph based on the first graph. This graph is a graph showing the gas concentration distribution on the first axis when the axis corresponding to the horizontal axis is the first axis in the space. The output unit outputs the second graph as a third graph indicating the gas concentration distribution in the depth direction of the space. This shows the gas concentration distribution on the third axis when the third axis is the axis perpendicular to the first axis and indicating the depth direction in the space. Therefore, according to the gas measurement device according to the first aspect of the present embodiment, the gas concentration distribution in the depth direction of the space can be measured.
出力部は、第3のグラフを表示部に表示させてもよいし、第3のグラフを紙に印刷してもよい。 The output unit may display the third graph on the display unit, or may print the third graph on paper.
上記構成において、前記出力部が出力する前記第3のグラフは、前記空間において、前記ガスが漏れた箇所の真上方向を示し、前記第1の軸と直交する軸を第2の軸とし、前記第1の軸及び前記第2の軸と直交し、前記空間の奥行き方向を示す軸を第3の軸としたとき、前記第3の軸上の各位置での前記ガスの濃度分布のグラフである。 In the above configuration, the third graph output by the output unit indicates a direction directly above the portion where the gas has leaked in the space, and an axis orthogonal to the first axis is a second axis. A graph of the concentration distribution of the gas at each position on the third axis, where the third axis is an axis perpendicular to the first axis and the second axis and indicating the depth direction of the space. It is.
この構成は、第3のグラフの座標系の一例である。 This configuration is an example of the coordinate system of the third graph.
上記構成において、前記第1の生成部は、前記算出部によって算出された前記濃度厚み積の分布を示す第4のグラフを生成し、正規分布のグラフの形状になるように、前記第4のグラフをフィッティングして、前記第4のグラフから前記第1のグラフを生成する。 In the above configuration, the first generation unit generates a fourth graph indicating the distribution of the concentration-thickness product calculated by the calculation unit, and the fourth generation unit has a shape of a normal distribution graph. A graph is fitted to generate the first graph from the fourth graph.
この構成は、第1のグラフの生成の仕方の一例である。第4のグラフ自体を第1のグラフにしてもよい。 This configuration is an example of how to generate the first graph. The fourth graph itself may be the first graph.
上記構成において、前記出力部は、表示部と、前記赤外画像と前記第3のグラフとを一緒に前記表示部に表示させる表示制御部と、を含む。 In the above configuration, the output unit includes a display unit, and a display control unit that causes the display unit to display the infrared image and the third graph together.
この構成によれば、赤外画像からガスが漏れている様子を認識できると共に、奥行き方向のガスの濃度分布を認識することができる。なお、出力部が第2のグラフを出力する態様の場合、表示制御部は、赤外画像と第2のグラフとを一緒に表示部に表示させる。 According to this configuration, it is possible to recognize a gas leak from the infrared image and to recognize a gas concentration distribution in the depth direction. In the case where the output unit outputs the second graph, the display control unit displays the infrared image and the second graph together on the display unit.
上記構成において、前記算出部によって前記濃度厚み積が算出される前であって、前記赤外画像が前記表示部に表示された状態で、前記赤外画像のうち、前記ガス測定装置の操作者が注目する位置を注目位置とし、前記操作者の操作によって、前記注目位置を指定する入力がされる入力部と、前記入力部に入力された前記注目位置を通る前記水平軸を設定する設定部と、をさらに備える。 In the above configuration, an operator of the gas measuring device in the infrared image before the concentration-thickness product is calculated by the calculation unit and in a state where the infrared image is displayed on the display unit. Is set as a target position, and an input unit for inputting the target position by an operation of the operator, and a setting unit for setting the horizontal axis passing through the target position input to the input unit And further comprising.
この構成によれば、操作者が水平軸の位置を設定することができる。 According to this configuration, the operator can set the position of the horizontal axis.
本実施形態の第2の局面に係るガス測定方法は、空間の赤外画像を示す画像データを取得する第1のステップと、前記赤外画像上に設定され、前記空間の水平方向を示す軸を水平軸とし、前記赤外画像を構成する全画素のうち、前記水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、前記画像データに含まれる前記各画素の画素データを基にして、前記ガスの濃度厚み積を前記各画素に対応させて算出する第2のステップと、前記第2のステップによって算出された前記濃度厚み積を用いて、前記水平軸上の前記濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する第3のステップと、前記第3のステップによって生成された前記第1のグラフを用いて、前記各画素の中から前記濃度厚み積がゼロとなる所定の画素を基準画素として決定し、前記空間の水平方向を示し、前記水平軸と対応する軸を第1の軸とし、前記基準画素と前記各画素との距離を前記空間での距離に換算した値を換算値とし、前記第1のグラフで示される前記各画素に対応する前記濃度厚み積を、前記各画素に対応する前記換算値で割ることにより、前記第1の軸上の前記ガスの濃度分布を示す第2のグラフを生成する第4のステップと、前記第4のステップによって生成された前記第2のグラフを出力する第5のステップと、を備える。 The gas measurement method according to the second aspect of the present embodiment includes a first step of acquiring image data indicating an infrared image of a space, and an axis that is set on the infrared image and indicates a horizontal direction of the space. The horizontal axis, and among all the pixels constituting the infrared image, for each pixel aligned in the direction overlapping the horizontal axis, the concentration of the gas based on the pixel data of each pixel included in the image data A second step of calculating a thickness product corresponding to each pixel and a first distribution thickness distribution product on the horizontal axis using the concentration thickness product calculated by the second step. And using the first graph generated by the third step as a reference pixel, a predetermined pixel having a density / thickness product of zero among the pixels is used as a reference pixel. Determine and of the space In the first graph, a horizontal direction is indicated, an axis corresponding to the horizontal axis is a first axis, a distance obtained by converting a distance between the reference pixel and each pixel into a distance in the space is a converted value, and A second graph showing the concentration distribution of the gas on the first axis is generated by dividing the concentration-thickness product corresponding to each pixel shown by the converted value corresponding to each pixel. And a fifth step of outputting the second graph generated by the fourth step.
本実施形態の第2の局面に係るガス測定方法によれば、本実施形態の第1の局面に係るガス測定装置と同様の作用効果を有する。 The gas measurement method according to the second aspect of the present embodiment has the same operational effects as the gas measurement device according to the first aspect of the present embodiment.
この出願は、2015年11月16日に出願された日本国特許出願特願2015−223705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。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2015-223705 filed on November 16, 2015, the contents of which are included in the present application.
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。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.
本発明によれば、ガス測定装置及びガス測定方法を提供することができる。 According to the present invention, a gas measuring device and a gas measuring method can be provided.
Claims (7)
前記赤外画像上に設定され、前記空間の水平方向を示す軸を水平軸とし、前記赤外画像を構成する全画素のうち、前記水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、前記画像データに含まれる前記各画素の画素データを基にして、前記ガスの濃度厚み積を前記各画素に対応させて算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記濃度厚み積を用いて、前記水平軸上の前記濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する第1の生成部と、
前記第1の生成部によって生成された前記第1のグラフを用いて、前記各画素の中から前記濃度厚み積がゼロとなる所定の画素を基準画素として決定し、前記空間の水平方向を示し、前記水平軸と対応する軸を第1の軸とし、前記基準画素と前記各画素との距離を前記空間での距離に換算した値を換算値とし、前記第1のグラフで示される前記各画素に対応する前記濃度厚み積を、前記各画素に対応する前記換算値で割ることにより、前記第1の軸上の前記ガスの濃度分布を示す第2のグラフを生成する第2の生成部と、
前記第2の生成部によって生成された前記第2のグラフを出力する出力部と、を備えるガス測定装置。An acquisition unit for acquiring image data indicating an infrared image of space;
The image data is set for each pixel that is set on the infrared image and has an axis indicating the horizontal direction of the space as a horizontal axis, and is aligned in the direction overlapping the horizontal axis among all the pixels constituting the infrared image. A calculation unit that calculates the concentration thickness product of the gas corresponding to each pixel based on the pixel data of each pixel included;
A first generation unit that generates a first graph indicating a distribution of the concentration thickness product on the horizontal axis using the concentration thickness product calculated by the calculation unit;
Using the first graph generated by the first generation unit, a predetermined pixel in which the density / thickness product is zero is determined as a reference pixel from among the pixels, and the horizontal direction of the space is indicated. The axis corresponding to the horizontal axis is the first axis, the distance between the reference pixel and each pixel is converted to the distance in the space, and the converted value is used as each of the above-described values shown in the first graph. A second generation unit that generates a second graph indicating the concentration distribution of the gas on the first axis by dividing the concentration-thickness product corresponding to the pixel by the converted value corresponding to the pixel. When,
An output unit that outputs the second graph generated by the second generation unit.
表示部と、
前記赤外画像と前記第2のグラフとを一緒に前記表示部に表示させる表示制御部と、を含む請求項1に記載のガス測定装置。The output unit is
A display unit;
The gas measurement device according to claim 1, further comprising: a display control unit that displays the infrared image and the second graph together on the display unit.
前記入力部に入力された前記注目位置を通る前記水平軸を設定する設定部と、をさらに備える請求項5に記載のガス測定装置。Before the calculation of the concentration-thickness product by the calculation unit, in a state where the infrared image is displayed on the display unit, a position of an operator of the gas measurement device in the infrared image And an input unit for inputting the position of interest by the operation of the operator,
The gas measurement device according to claim 5, further comprising: a setting unit that sets the horizontal axis that passes through the position of interest input to the input unit.
前記赤外画像上に設定され、前記空間の水平方向を示す軸を水平軸とし、前記赤外画像を構成する全画素のうち、前記水平軸と重なる方向に並ぶ各画素について、前記画像データに含まれる前記各画素の画素データを基にして、前記ガスの濃度厚み積を前記各画素に対応させて算出する第2のステップと、
前記第2のステップによって算出された前記濃度厚み積を用いて、前記水平軸上の前記濃度厚み積の分布を示す第1のグラフを生成する第3のステップと、
前記第3のステップによって生成された前記第1のグラフを用いて、前記各画素の中から前記濃度厚み積がゼロとなる所定の画素を基準画素として決定し、前記空間の水平方向を示し、前記水平軸と対応する軸を第1の軸とし、前記基準画素と前記各画素との距離を前記空間での距離に換算した値を換算値とし、前記第1のグラフで示される前記各画素に対応する前記濃度厚み積を、前記各画素に対応する前記換算値で割ることにより、前記第1の軸上の前記ガスの濃度分布を示す第2のグラフを生成する第4のステップと、
前記第4のステップによって生成された前記第2のグラフを出力する第5のステップと、を備えるガス測定方法。A first step of acquiring image data indicating an infrared image of space;
The image data is set for each pixel that is set on the infrared image and has an axis indicating the horizontal direction of the space as a horizontal axis, and is aligned in the direction overlapping the horizontal axis among all the pixels constituting the infrared image. A second step of calculating a concentration thickness product of the gas corresponding to each pixel based on pixel data of each pixel included;
A third step of generating a first graph showing a distribution of the concentration-thickness product on the horizontal axis using the concentration-thickness product calculated by the second step;
Using the first graph generated by the third step, a predetermined pixel having a density / thickness product of zero among the pixels is determined as a reference pixel, and indicates the horizontal direction of the space, Each pixel shown in the first graph is a value obtained by converting an axis corresponding to the horizontal axis as a first axis, a value obtained by converting a distance between the reference pixel and each pixel into a distance in the space. A fourth step of generating a second graph showing the concentration distribution of the gas on the first axis by dividing the concentration-thickness product corresponding to, by the converted value corresponding to each pixel;
And a fifth step of outputting the second graph generated by the fourth step.
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