WO2018038152A1 - ガス計測システム及びガス計測プログラム - Google Patents

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WO2018038152A1
WO2018038152A1 PCT/JP2017/030099 JP2017030099W WO2018038152A1 WO 2018038152 A1 WO2018038152 A1 WO 2018038152A1 JP 2017030099 W JP2017030099 W JP 2017030099W WO 2018038152 A1 WO2018038152 A1 WO 2018038152A1
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gas
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image
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PCT/JP2017/030099
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義憲 井手
久一郎 今出
亮太 石川
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コニカミノルタ株式会社
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
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    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
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    • G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers

Definitions

  • the present invention relates to a gas measurement system and a gas measurement program for acquiring a two-dimensional gas distribution by scanning a laser beam.
  • Patent Document 1 relates to a device including laser transmission and reflected light receiving means, means for detecting light absorption information by gas from received intensity, and means for displaying absorption information in a visible state.
  • Patent Document 2 relates to an apparatus that includes a mirror scanning unit and performs measurement by moving a measurement area two-dimensionally.
  • the present invention has been made in view of the problems in the prior art described above, and even if there is a variation in the installation of the gas measuring device, the measurement conditions are automatically determined and the measurement is stabilized, and this is the installation work. It is an object to facilitate the above.
  • the invention described in claim 1 for solving the above-described problems is a portable gas measuring device that scans a laser beam to acquire two-dimensional gas distribution information, and a position where the gas measuring device is installed.
  • An imaging unit that captures an image of a surrounding measurement candidate area; an image feature point extracting unit that extracts a feature point from the image captured by the imaging unit; and a measurement condition setting unit, wherein the measurement condition setting unit includes: Based on the difference in feature points between the reference image that captured the measurement area and the captured image at the time of the current measurement, the current measurement is performed so that the difference between the measurement area and the measurement sampling density is reduced between the previous reference measurement and the current measurement.
  • It is a gas measurement system characterized by setting a measurement area and a measurement sampling density.
  • the invention according to claim 2 relates to the parallax indicating the relative positional relationship between the gas measurement device and the imaging means, the base point of the gas measurement device scanning the laser beam and the viewpoint when the image is captured.
  • the invention according to claim 3 is provided with parallax recognition means for recognizing a parallax indicating a relative positional relationship between a base point for scanning the laser beam of the gas measurement device and a viewpoint when the image is captured, and the measurement condition setting means Is configured to set a measurement area and a measurement sampling density at the time of the current measurement after performing a conversion process so that there is no difference between the parallax at the time of the reference measurement and the parallax at the time of the current measurement, which are recognized by the parallax recognition unit.
  • a portable information terminal having a display unit and the imaging unit is provided separately from the gas measurement device, and the parallax recognition unit is provided in the portable information terminal and the gas measurement device.
  • the invention according to claim 5 is the gas measurement system according to any one of claims 1 to 4, wherein the display means has a function of displaying a captured image at the time of the reference measurement at the time of the current measurement.
  • a function of displaying a picked-up image at the time of the current measurement on the display means and superimposing the picked-up image on the display to instruct an angle of view of the picked-up image at the time of the reference measurement is provided. It is a gas measurement system as described in any one of Claim 5.
  • the invention according to claim 7 displays a function of displaying the gas type to be measured by the gas measuring device on the display means and an image indicating the possessed equipment of the same gas type superimposed on the captured image at the time of the current measurement. It is a gas measurement system as described in any one of Claims 1-6 provided with the function to perform.
  • the invention according to claim 8 is provided with a function of displaying a measurement result of the gas measurement device at the time of the reference measurement on the display means at the time of the current measurement, according to any one of claims 1 to 7. It is.
  • the invention according to claim 9 is an image pickup means for picking up an image of a measurement candidate area around a position where a portable gas measurement device that scans a laser beam to acquire two-dimensional gas distribution information is installed; An image feature point extracting unit that extracts a feature point from an image captured by the imaging unit, and a gas measurement program for causing a computer to function as a measurement condition setting unit, wherein the measurement condition setting unit images a measurement area Based on the difference in feature points between the reference image and the captured image at the current measurement, the measurement area at the current measurement and the measurement sampling density are reduced so that the difference between the measurement area and the measurement sampling density is reduced between the previous reference measurement and the current measurement.
  • a gas measurement program characterized by setting a measurement sampling density.
  • the invention according to claim 10 is a function for causing a computer to function as parallax recognition means for recognizing a parallax indicating a relative positional relationship between a base point for scanning the laser beam of the gas measuring device and a viewpoint when the image is captured.
  • This is a gas measurement program characterized by setting the measurement area and measurement sampling density at the time of measurement this time.
  • the invention according to claim 11 is the gas measurement program according to claim 9 or claim 10 for causing a computer to realize a function of displaying a captured image at the time of the reference measurement at the time of the current measurement on the display means.
  • the computer realizes a function of displaying the captured image at the time of the current measurement on the display unit and superimposing the captured image on the display to instruct the angle of view of the captured image at the time of the reference measurement.
  • the gas measurement program according to any one of claims 9 to 11.
  • the invention according to claim 13 is a function of displaying the gas type to be measured by the gas measuring device on the display means and displaying an image showing the possessed equipment of the same gas type superimposed on the captured image at the time of the current measurement.
  • the function of displaying the measurement result by the gas measuring device at the time of the reference measurement is displayed on the display unit by the computer. It is a gas measurement program of description.
  • the measurement conditions can be automatically determined to stabilize the measurement, and even if there is a variation in the installation of the gas measurement device, the measurement can be stabilized. Therefore, installation work can be facilitated.
  • FIG. 1 is a configuration block diagram of a gas measurement system according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram for demonstrating the outline
  • the measurement object in the experiment example of the two-dimensional scanning measurement by this invention is shown. 7 shows a two-dimensional gas distribution obtained by performing intermittent movement measurement on the measurement target of FIG. 7 shows a two-dimensional gas distribution obtained by performing continuous movement measurement on the measurement target of FIG. It is a flowchart which shows the outline
  • a gas measurement device 10 is installed with a space having a piping facility 100 as shown in FIG. 1A as a target area, and measurement includes gas two-dimensional distribution information as shown in FIG. 1B. Try to output the result.
  • the gas measuring device 10 includes a light projecting unit 11, a light receiving unit 12, a light projecting / receiving control unit 13, and a deflecting unit 14.
  • the gas measurement system includes a gas measurement device 10, an imaging unit (camera) 15, a control unit 20, a storage unit 21, an operation input unit 22, and a display unit 23.
  • the light projecting unit 11 emits laser light for detecting surrounding gas toward the target area as measurement light.
  • the light receiving unit 12 receives the measurement light which is emitted from the light projecting unit 11 and reflected back by the background object 30 in the target area.
  • the light projecting / receiving control unit 13 amplifies and A / D converts the light receiving signal from the light receiving unit 12 and the device element that drives and controls the light emission of the light projecting unit 11 based on the control command from the control unit 20 and inputs to the control unit 20. It is described in one block for the sake of brevity.
  • a laser beam having a wavelength of a target gas absorption band and a non-absorption band is emitted from the gas measurement device 10 (light projecting unit 11), passed through the same space, and reflected to a background object 30 such as a wall.
  • control means 20 returns to the gas measuring device 10 (light receiving unit 12) and, based on the received light signal input from the light projection / reception control unit 13, takes the intensity ratio of the received light amount of the absorption band and the non-absorption band to A calculation method can be applied.
  • the deflection unit 14 deflects the measurement direction and moves the measurement point.
  • the deflecting unit 14 is an electric pan head that can be moved in a pan / tilt manner.
  • the deflecting unit 14 is a mirror that is incorporated in a light projecting / receiving optical path in the gas measuring device 10 such as a galvano mirror and changes its reflection direction. It may be constituted by an element accompanied by an actuator to be operated.
  • the imaging unit (camera) 15 captures an image of a measurement candidate area around the position where the gas measuring device 10 is installed, and the captured image is input to the control unit 20. Regardless of FIG. 2, the imaging means 15 may be separate from the gas measuring device 10.
  • the control means 20 is configured and functions by executing a program on a computer processor (for example, CPU).
  • the storage means 21 may be a storage device of the same computer or / and a storage device of another computer (server) that communicates information with the computer. Examples of the storage device include a memory IC such as a hard disk or a flash memory.
  • the operation input means 22 may be an operation input device of the same computer or / and an operation input device of another computer (management computer) that communicates information with the computer. Examples of the operation input device include a keyboard, a mouse, and a touch panel, but the input method is not limited.
  • the display unit 23 is used to display an image captured by the imaging unit 15, an image read from the storage unit 21, a measurement guidance, and the like, and a display device of the computer is assumed.
  • the installation locations of these control means 20, storage means 21, operation input means 22, and display means 23 are not particularly limited, such as inside or outside the gas measuring device 10, but in the present embodiment, the following system form
  • the basic explanation is as follows. That is, as shown in FIGS. 3A to 3F, the present invention is implemented in a system form having the gas measuring device 10 and the tablet computer 40 as main components.
  • the imaging unit 15, the control unit 20, the storage unit 21, the operation input unit 22, and the display unit 23 are configured in the tablet computer 40.
  • the storage unit 21 may use a storage device of another computer (server) as described above.
  • the gas measuring device 10 is provided with a control means (control device) and a communication means (communication device), communicates with the tablet computer 40, takes charge of control of each part and processing of the received signal of the laser light, and displays the measurement result. Send to tablet computer 40.
  • a positioning means is provided in the tablet computer 40 and the gas measuring device 10 which are portable information terminals.
  • the positioning means is constituted by a sensing device such as a GPS receiver or a gyro sensor.
  • the parallax recognition means for recognizing the parallax indicating the relative positional relationship between the base point for scanning the laser beam of the gas measurement device 10 and the viewpoint when the image is taken is a positioning means provided in the tablet computer 40 and the gas measurement device 10. Consists of including. When the gas measuring device 10 and the imaging unit 15 are fixed integrally, the parallax is always constant, so that the parallax recognition unit is unnecessary.
  • the control unit 20 When the measurement conditions are set and the measurement start command is input, first, the control unit 20 generates a measurement path (S1).
  • the measurement path is a rule that defines a path along which the measurement point is moved by the deflecting unit 14 and a stop position.
  • the control means 20 calculates and generates a measurement path so that the scanning measurement of one surface of the measurement area is completed efficiently in a short time. Note that the control unit 20 may generate a measurement path in response to a measurement path generation command from the user, and start a measurement operation by inputting a subsequent measurement start command.
  • the control means 20 executes intermittent movement measurement control (S2-S5).
  • control unit 20 controls the deflection unit 14 to move the measurement direction to the first measurement point determined in the measurement path (S2). Note that there is no actual movement if the measurement direction is directed to the first measurement point.
  • the movement is stopped at the measurement point (S3), and a light reception signal is acquired (S4). Furthermore, it moves to the next measurement point determined in the measurement path, stops, and acquires a light reception signal (NO in S5 ⁇ S2 ⁇ S3 ⁇ S4). This is repeated until there are no measurement points defined in the measurement path.
  • the acquisition of the light reception signal at the last measurement point is completed (YES in step S5), the result of the above two-dimensional scanning measurement, that is, the gas two-dimensional distribution information is generated and output (S6).
  • the control unit 20 associates the coordinates of each measurement point determined in the measurement path with the measurement value (concentration thickness product) at the measurement point to obtain two-dimensional distribution information.
  • the generated two-dimensional distribution information is stored in the storage means 21.
  • the above is a case where one-dimensional scanning measurement is performed on one surface of the measurement area. If you want to measure more than once, repeat the above process.
  • the control unit 20 alternately performs the movement of the measurement point by the deflecting unit 14 and the stop period, and executes the movement intermittently. By providing a period for detection of the measurement light by the light receiving unit 12 for gas detection, the detection and the movement are alternately repeated to obtain two-dimensional distribution information of the gas.
  • “Detection of measurement light for gas detection by the light receiving unit 12” refers to detection of measurement light corresponding to a received light signal that is input to the control means 20 via the light projection / reception control unit 13 and serves as a basis for measurement value calculation. .
  • the control unit 20 When measurement conditions are set and a measurement start command is input, first, the control unit 20 generates a measurement path (S11).
  • the measurement path is a rule that defines a path for moving the measurement point by the deflecting unit 14.
  • the control means 20 calculates and generates a measurement path so that the scanning measurement of one surface of the measurement area is completed efficiently in a short time. Note that the control unit 20 may generate a measurement path in response to a measurement path generation command from the user, and start a measurement operation by inputting a subsequent measurement start command.
  • the control means 20 executes control of continuous movement measurement (S12-S14).
  • control unit 20 controls the deflection unit 14 to move the measurement direction to the measurement start point set in the measurement path (S12). Note that there is no actual movement operation if the measurement direction is directed to the measurement start point.
  • acquisition of the received light signal is started (S13). The acquisition of the received light signal is performed by dividing it into sampling periods of a certain time, and is executed on the assumption that one measurement value is calculated based on the received light signal in one sampling period. In some cases, an interval period is provided between the sampling period and the next sampling period. Since the measurement point moves both during the sampling period and during the interval period, it is preferable to design so that there is no interval period or the ratio of the sampling period to the entire period is large.
  • the movement is stopped because the acquisition of the received light signal is completed (S15).
  • Control may be performed to return to the measurement start point or other standby position and stop.
  • the result of the above two-dimensional scanning measurement that is, the two-dimensional distribution information of gas is generated and output (S16).
  • the control means 20 associates the coordinates of all the measurement points or representative measurement points (for example, the coordinates of the intermediate point) in each sampling period and the measurement value (concentration thickness product) based on the received light signal acquired in that sampling period. Let it be two-dimensional distribution information.
  • the generated two-dimensional distribution information is stored in the storage means 21. The above is a case where one-dimensional scanning measurement is performed on one surface of the measurement area.
  • the control unit 20 continuously executes the movement of the measurement point by the deflecting unit 14, and the measurement light for gas detection is moved during the movement of the measurement point by the deflection unit 14.
  • a period for detection by the light receiving unit 12 is provided, and the detection is executed in parallel with the movement to obtain two-dimensional distribution information of the gas.
  • Detection of measurement light for gas detection by the light receiving unit 12 refers to detection of measurement light corresponding to a received light signal that is input to the control means 20 via the light projection / reception control unit 13 and serves as a basis for measurement value calculation. .
  • FIG. 6 and 7A and 7B show experimental examples in which gas two-dimensional scanning measurement is performed.
  • a bag 31 in which the target gas is not sealed and three bags 32, 33, 34 in which the target gas is sealed at different concentrations are fixed to the wall, and the gas measurement system of this embodiment is fixed.
  • the intermittent movement measurement and the continuous movement measurement were carried out.
  • FIG. 7A is a two-dimensional distribution of gas obtained by intermittent movement measurement
  • FIG. 7B is a two-dimensional distribution of gas obtained by continuous movement measurement
  • the measured value is a concentration thickness product (ppm-m). is there.
  • the worker 50 confirms one of the periodic inspection points on the site 51.
  • the control means 20 displays on the display means 23 a captured image at the time of the reference measurement of the periodic inspection location based on a request through the operation input means 22 of the worker 50.
  • the worker 50 can roughly grasp the reference measurement area, and directs the imaging means of the tablet computer 40 there.
  • the inspection location is managed by a code number, and the captured image, measurement condition setting, and measurement result for each inspection are stored in the storage unit 21.
  • the control means 20 functions as an image feature point extraction means, and extracts feature points (41, 42, 43, etc. in FIG. 3B) from an image picked up by the image pickup means of the tablet computer 40.
  • the control means 20 also extracts feature points from the captured image at the time of reference measurement.
  • the control unit 20 compares the feature points of both, and specifies the angle of view of the captured image at the time of the reference measurement with respect to the image captured by the imaging unit of the tablet computer 40 this time. Then, the captured image 44 at the time of the current measurement is displayed on the display means 23 and superimposed on the image to display the angle of view of the captured image at the time of the reference measurement. For example, assuming that the previous measurement time is the reference measurement time, as shown in FIG.
  • the display form for instructing the angle of view of the captured image at the previous measurement is the display 45 of the angle of view, the center, and “previous”.
  • the operator 50 installs the gas measuring device 10 toward the same measurement area as the previous time, as shown in FIG. 3E, the installation position and orientation of the gas measuring device 10, and the imaging means of the tablet computer 40 And the measurement condition setting and measurement instruction are input to the control unit 20 via the operation input unit 22.
  • the control unit 20 displays a function of displaying the gas type 46 to be measured by the gas measuring device 10 on the display unit 23 and an image 47 indicating the possessed equipment of the same gas type at the time of the current measurement.
  • a function of superimposing and displaying in the captured image 44 is provided.
  • the control unit 20 has a function of displaying the measurement result of the gas measurement device 10 at the time of the reference measurement on the display unit 23 at the time of the current measurement.
  • the display form of the measurement result may be a representative value (48) such as a maximum value or an average value, or a two-dimensional gas distribution as shown in FIGS. 7A and 7B is superimposed on the captured image 44 at the time of the current measurement. It may be displayed.
  • the operator 50 can easily recognize the change of the measurement result (concentration thickness product) from the previous reference time by referring to this and further performing the measurement this time for comparison.
  • the control unit 20 also functions as a measurement condition setting unit and executes the following measurement condition setting.
  • the control unit 20 first acquires a surrounding image via the imaging unit of the tablet computer 40 as illustrated in the flowchart of FIG. 8. (S21). This is the current captured image.
  • the control means 20 extracts feature points of the captured image (S22). This is feature point extraction processing from the current captured image.
  • the control means 20 acquires the reference measurement conditions from the database (storage means 21) (S23).
  • the reference measurement conditions include a reference image, a reference measurement area, and a reference measurement sampling density set at the time of reference measurement.
  • a measurement condition applied in the past such as the previous measurement or the first measurement is selected.
  • the control means 20 extracts feature points of the reference image (S24).
  • the control means 20 determines matching of the feature points of the captured image and the reference image at the time of the current measurement (S25).
  • the control means 20 derives a conversion formula from the reference measurement area to the measurement area at the current measurement, and a conversion formula from the reference measurement sampling density to the measurement sampling density at the current measurement (S26).
  • the control unit 20 calculates the derived measurement condition conversion formula, and parallax information indicating the relative positional relationship between the base point for scanning the laser beam of the gas measurement device 10 by the parallax recognition unit and the viewpoint when the current image is captured.
  • convert the reference measurement area to the measurement area at the time of the current measurement convert the reference measurement sampling density to the measurement sampling density at the time of the current measurement, and convert the measurement area at the time of the current measurement and the current measurement time Measurement is carried out by the intermittent movement measurement or the continuous movement measurement under the measurement sampling density measurement conditions (S27).
  • step S27 The conversion of the measurement conditions in step S27 is performed so that the difference between the measurement area and the measurement sampling density is reduced between the reference measurement and the current measurement.
  • FIG. 3F it is assumed that an area 61 centering on the pipe joint 60 in front of the background 30 is a measurement target.
  • the measuring device 10a in FIG. 3F is shown at a position when a reference such as the previous time or the first time measurement is created.
  • the measuring device 10b is shown in the installation position at the time of measurement this time. First, conversion is performed so that the measurement area is constant every time.
  • the area 61 when the area 61 can be accommodated without excess or deficiency by setting a predetermined measurement area (view angle) from the measurement apparatus 10a at the reference position, the area 61 can be accommodated without excess or deficiency similarly from the measurement apparatus 10b at the current installation position. In this way, the current measurement area (view angle) is converted. Also, the measurement sampling density is converted so as to be constant every time. That is, the current measurement sampling density is set so that the predetermined measurement sampling density from the measurement device 10a at the reference position for the area 61 and the measurement sampling density for the area 61 from the measurement device 10b at the current installation position are as equal as possible. Convert.
  • the measurement sampling density is a factor related to how much the influence of light absorption by gas is collected with respect to the target real space (area 61).
  • the deflection angle from one measurement point to the next measurement point when performing two-dimensional scanning measurement, the total sampling time at one measurement point, and the measurement points when performing the above-described continuous movement measurement two-dimensional scanning measurement It depends on the moving angular velocity, the sampling time rate while moving the measurement point, and the like. For example, under the condition that the angular velocity for moving the measurement point is constant, the measurement sampling density decreases because the movement speed of the measurement point in the area 61 increases as the area 61 is further away, but the measurement sampling density is constant.
  • the angular velocity for moving the measurement point is reduced.
  • the measurement sampling density can be made constant by raising the sampling time rate instead of converting the angular velocity to be small. If the same object is simultaneously measured by the measurement device 10a and the measurement device 10b installed at different positions in FIG. 3F, the measurement device 10a and the measurement device 10b Is theoretically equivalent to setting different measurement conditions (measurement area, measurement sampling density) according to the installation location, and for example, formulating a conversion equation through experiments that simultaneously measure from two different positions with such two units May be.
  • step S27 the control unit 20 performs conversion processing so that there is no difference between the parallax at the time of the reference measurement and the parallax at the time of the current measurement based on recognition by the parallax recognition unit, and then the measurement area and the measurement sampling density at the time of the current measurement.
  • the imaging means is separate from the gas measurement device 10, for example, if the image is converted so that the viewpoint is placed at the base point of the laser of the gas measurement device 10 every time, the installation position of the imaging means varies with respect to the gas measurement device 10 each time. Can be removed.
  • a technique for specifying a shooting location by referring to a three-dimensional model of equipment held in a database (storage unit 21) and converting a viewpoint, or a stereo camera that can obtain a three-dimensional image as an imaging unit Alternatively, a three-dimensional laser scanner may be applied.
  • measurement conditions can be automatically determined and measurement can be stabilized even if the installation of the gas measurement device varies. Even if there is a variation in the installation of the gas measuring device, the measurement can be stabilized, so that the installation work can be completed relatively quickly in a short time, which can facilitate the installation work and make it quick and stable. Measurement can be performed.
  • the present invention can be used for gas measurement.

Abstract

ガス計測装置の設置にバラつきがあっても計測条件を自動的に決定し計測の安定化を図り、これをもって設置作業の容易化を図る。ガス計測システムは、レーザー光を走査して２次元的なガス分布情報を取得する可搬型のガス計測装置（１０）と、ガス計測装置が設置された位置の周囲の計測候補エリアの画像を撮像する撮像手段（１５，４０）と、撮像手段により撮像した画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段（２０，４０）と、計測条件設定手段（２０，４０）とを備える。計測条件設定手段は、計測エリアを撮像した基準画像と今回計測時の撮像画像との特徴点の差異に基づき、過去の基準計測時と今回計測時とで計測エリアと計測サンプリング密度の差が縮小するように、今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定する。

Description

ガス計測システム及びガス計測プログラム
　本発明は、レーザー光を走査して２次元的なガス分布を取得するガス計測システム及びガス計測プログラムに関する。
　近年、ガス設備の老朽化や採掘現場のガスの漏えいが環境問題になっており、ガス漏えいの監視、ガス漏れ事故時のガス検知、ガス濃度分布の把握が求められている。
　空間でガスを検出する方法としては、レーザー光による１点計測が知られている。この方法は、目的のガスの吸収帯と非吸収帯の波長のレーザー光をガス計測装置から発して同じ空間に通し、壁などの任意の反射物に反射させてガス計測装置に戻し、受光光量の強度比をみることで、ガス検知を行う。レーザー光の光路上に目的のガスが存在すれば、非吸収帯に対する吸収帯の強度比が低下するからである。
　従来、赤外レーザーを用いて２次元的にガス濃度計測を行なう方法が知られている。例えば、特許文献１は、レーザー発信と反射光受信手段、受信強度からガスによる光の吸収情報を検出する手段、そして、吸収情報を可視状態で表示する手段を備えるものに関する。また、特許文献２は、ミラー走査部を備え、計測エリアを２次元移動させて計測するものに関する。
特開平４－２９５７３８号公報 特開２０００－３４６７９６号公報
　以上のような２次元的なガス分布を取得するガス計測システムにあっては、定位置に常設されるもののほか、計測が必要な時、計測が必要な場所に都度設置して計測する形態で使用する用途が想定される。
　ガスは人の目では見えないため、ガス計測装置の設置位置、計測エリアの画角設定の見当をつけるのは容易ではない。また、２次元走査に時間を要するレーザー式ガス計測装置では、計測エリアを狭く設定せざるを得ず広い範囲をカバーできないから厳密な画角設定が必要となり、最適な計測エリアの画角設定を行うのに時間を要する。さらに、定期検査が行われる対象箇所はプラントの中で膨大な数があり、計測条件を人が設定及び記憶するのは困難を極める。
　そのため、ガス計測装置の設置にバラつきがあっても最適な計測条件を自動的に決定し、計測の安定化及び設置作業の容易化に繋がる補助手段が望まれる。
　本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、ガス計測装置の設置にバラつきがあっても計測条件を自動的に決定し計測の安定化を図ること、これをもって設置作業の容易化を図ることを課題とする。
　以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、レーザー光を走査して２次元的なガス分布情報を取得する可搬型のガス計測装置と、前記ガス計測装置が設置された位置の周囲の計測候補エリアの画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像した画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段と、計測条件設定手段と、を備え、前記計測条件設定手段は、計測エリアを撮像した基準画像と今回計測時の撮像画像との特徴点の差異に基づき、過去の基準計測時と今回計測時とで計測エリアと計測サンプリング密度の差が縮小するように、今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定することを特徴とするガス計測システムである。
　請求項２記載の発明は、前記ガス計測装置と、前記撮像手段とは、前記ガス計測装置のレーザー光を走査する基点と前記画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差に関し前記基準計測時と今回計測時とで差異が生じないように、一体に固定されたことを特徴とする請求項１に記載のガス計測システムである。
　請求項３記載の発明は、前記ガス計測装置のレーザー光を走査する基点と前記画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差を認識する視差認識手段を備え、前記計測条件設定手段は、前記視差認識手段の認識による前記基準計測時の視差と今回計測時の視差とに差異が生じないように変換処理した上で今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定することを特徴とする請求項１に記載のガス計測システムである。
　請求項４記載の発明は、表示手段及び前記撮像手段を有する携帯情報端末が、前記ガス計測装置と別体で設けられ、前記視差認識手段は、前記携帯情報端末及び前記ガス計測装置に設けられた測位手段を含んで構成されたことを特徴とする請求項３に記載のガス計測システムである。
　請求項５記載の発明は、表示手段に今回計測時に前記基準計測時の撮像画像を表示する機能を備える請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のガス計測システムである。
　請求項６記載の発明は、表示手段に今回計測時の撮像画像を表示するとともに同画像に重畳して前記基準計測時の撮像画像の画角を指示する表示をする機能を備える請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のガス計測システムである。
　請求項７記載の発明は、表示手段に前記ガス計測装置が計測対象とするガス種を表示する機能と、同ガス種の保有設備を示す画像を今回計測時の撮像画像中に重畳して表示する機能とを備える請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のガス計測システムである。
　請求項８記載の発明は、表示手段に今回計測時に前記基準計測時の前記ガス計測装置による計測結果を表示する機能を備える請求項１から請求項７のうちいずれか一に記載のガス計測システムである。
　請求項９記載の発明は、レーザー光を走査して２次元的なガス分布情報を取得する可搬型のガス計測装置が設置された位置の周囲の計測候補エリアの画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像した画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段と、計測条件設定手段としてコンピューターを機能させるためのガス計測プログラムであって、前記計測条件設定手段は、計測エリアを撮像した基準画像と今回計測時の撮像画像との特徴点の差異に基づき、過去の基準計測時と今回計測時とで計測エリアと計測サンプリング密度の差が縮小するように、今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定することを特徴とするガス計測プログラムである。
　請求項１０記載の発明は、前記ガス計測装置のレーザー光を走査する基点と前記画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差を認識する視差認識手段としてコンピューターを機能させるための請求項９に記載のガス計測プログラムであって、前記計測条件設定手段は、前記視差認識手段の認識による前記基準計測時の視差と今回計測時の視差とに差異が生じないように変換処理した上で今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定することを特徴とするガス計測プログラムである。
　請求項１１記載の発明は、表示手段に今回計測時に前記基準計測時の撮像画像を表示する機能をコンピューターに実現させるための請求項９又は請求項１０に記載のガス計測プログラムである。
　請求項１２記載の発明は、表示手段に今回計測時の撮像画像を表示するとともに同画像に重畳して前記基準計測時の撮像画像の画角を指示する表示をする機能をコンピューターに実現させるための請求項９から請求項１１のうちいずれか一に記載のガス計測プログラムである。
　請求項１３記載の発明は、表示手段に前記ガス計測装置が計測対象とするガス種を表示する機能と、同ガス種の保有設備を示す画像を今回計測時の撮像画像中に重畳して表示する機能とをコンピューターに実現させるための請求項９から請求項１２のうちいずれか一に記載のガス計測プログラムである。
　請求項１４記載の発明は、表示手段に今回計測時に前記基準計測時の前記ガス計測装置による計測結果を表示する機能をコンピューターに実現させるための請求項９から請求項１３のうちいずれか一に記載のガス計測プログラムである。
　本発明によれば、ガス計測装置の設置にバラつきがあっても計測条件を自動的に決定して計測の安定化を図ることができ、ガス計測装置の設置にバラつきがあっても計測の安定化が図られるので設置作業を容易化することができる。
本発明のガス計測システムの一実施形態を示す模式図であり、計測の様子を示す。 本発明のガス計測システムの一実施形態を示す模式図であり、計測結果の表示形態を示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムの構成ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムのガス計測装置の設置手順の概要を説明するための模式図であり、作業現場を示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムのガス計測装置の設置手順の概要を説明するための模式図であり、特徴点抽出時のタブレットコンピューターを示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムのガス計測装置の設置手順の概要を説明するための模式図であり、前回計測時の撮像画像の画角を表示するタブレットコンピューターを示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムのガス計測装置の設置手順の概要を説明するための模式図であり、ガス種と、同ガス種の保有設備を表示するタブレットコンピューターを示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムのガス計測装置の設置手順の概要を説明するための模式図であり、前回と同じ計測エリアに向けて設置されるガス計測装置を示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムのガス計測装置と、計測対象と背景とを示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムによる間欠移動計測の概要を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムによる連続移動計測の概要を示すフローチャートである。 本発明による２次元走査計測の実験例における計測対象を示す。 図６の計測対象に対し間欠移動計測を行って得られたガスの２次元分布を示す。 図６の計測対象に対し連続移動計測を行って得られたガスの２次元分布を示す。 本発明の一実施形態に係るガス計測システムによる計測条件設定の概要を示すフローチャートである。
　以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
　本実施形態のガス計測システムは、例えば、図１Ａに示すような配管設備１００のある空間を対象域としてガス計測装置１０を設置し、図１Ｂに示すようなガスの２次元分布情報を含む計測結果を出力しようとするものである。
　図２に示すようにガス計測装置１０は、投光部１１と、受光部１２と、投受光制御部１３と、偏向手段１４とを備える。
　本ガス計測システムは、ガス計測装置１０と、撮像手段（カメラ）１５と、制御手段２０と、記憶手段２１と、操作入力手段２２と、表示手段２３とを備える。
　投光部１１は、周囲のガスを検出するためのレーザー光を計測光として対象域に向けて出射する。
　受光部１２は、投光部１１から出射し対象域の背景物体３０により反射して戻ってくる計測光を受光する。
　投受光制御部１３は、制御手段２０からの制御指令に基づき投光部１１の発光を駆動制御する装置要素と、受光部１２による受光信号を増幅、Ａ/Ｄ変換して制御手段２０に入力する装置要素に相当し、簡潔のため１ブロックで記載したものである。
　ガスの計測方式としては、目的のガスの吸収帯と非吸収帯の波長のレーザー光をガス計測装置１０（投光部１１）から発して同じ空間に通し、壁などの背景物体３０に反射させてガス計測装置１０（受光部１２）に戻し、投受光制御部１３から入力される受光信号に基づき制御手段２０が、吸収帯と非吸収帯の受光光量の強度比をとって濃度厚み積を算出する方式を適用できる。
　偏向手段１４は、制御手段２０の制御に基づき、計測方位を偏向して計測点を移動させる。偏向手段１４は、本実施形態では、パン・チルト移動が可能な電動雲台であるが、ガルバノミラーなど、ガス計測装置１０内の投受光光路に組み込まれたミラーであってその反射方向を変更するアクチュエーターが付随した要素によって構成してもよい。
　撮像手段（カメラ）１５は、ガス計測装置１０が設置された位置の周囲の計測候補エリアの画像を撮像し、撮像した画像は制御手段２０に入力される。図２に拘わらず撮像手段１５は、ガス計測装置１０と別体であってもよい。
　制御手段２０は、コンピューターのプロセッサー（例えばＣＰＵ）でのプログラムの実行により構成され機能する。
　記憶手段２１は、同コンピューターの記憶装置か又は／及び同コンピューターと情報通信する他のコンピューター（サーバー）の記憶装置が想定される。記憶装置の例としては、ハードディスクやフラッシュメモリー等のメモリーＩＣを挙げることができる。
　操作入力手段２２は、同コンピューターの操作入力装置又は／及び同コンピューターと情報通信する他のコンピューター（管理コンピューター）の操作入力装置が想定される。
　操作入力装置の例としては、キーボード、マウス、タッチパネルを挙げることができるが、入力方式は問わない。
　表示手段２３は、撮像手段１５が撮像した画像や記憶手段２１から読みだした画像、計測のガイダンス等を表示するために用いられ、同コンピューターの表示装置が想定される。
　これらの制御手段２０、記憶手段２１、操作入力手段２２及び表示手段２３の設置場所は、ガス計測装置１０の内部や外部など特に限定されるものではないが、本実施形態では、次のシステム形態を基本に説明する。
　すなわち、図３Ａ－３Ｆに示すようにガス計測装置１０とタブレットコンピューター４０を主な構成要素とするシステム形態で実施する。この場合、タブレットコンピューター４０に上述した撮像手段１５と、制御手段２０と、記憶手段２１と、操作入力手段２２と、表示手段２３が構成される。但し、記憶手段２１は上述したように他のコンピューター（サーバー）の記憶装置を利用することでもよい。この場合、端末（タブレットコンピューター等）が変わっても情報を共有しやすいからである。また、ガス計測装置１０に、制御手段（制御装置）、通信手段（通信装置）が設けられ、タブレットコンピューター４０と通信し、各部の制御とレーザー光の受信信号の処理を担当し、計測結果をタブレットコンピューター４０に送信する。
　携帯情報端末であるタブレットコンピューター４０及びガス計測装置１０に測位手段が設けられる。その測位手段は、ＧＰＳ受信機、ジャイロセンサーなどのセンシングデバイスによって構成される。ガス計測装置１０のレーザー光を走査する基点と画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差を認識する視差認識手段は、タブレットコンピューター４０及びガス計測装置１０に設けられた測位手段を含んで構成される。ガス計測装置１０と撮像手段１５とが一体に固定される場合は、当該視差は常に一定なので、視差認識手段は不要である。
　ここで、２次元走査計測の一形態としての間欠移動計測につき図４のフローチャートを参照して説明する。
　計測条件が設定され計測開始指令が入力されると、まず、制御手段２０は計測パスを生成する（Ｓ１）。計測パスとは、偏向手段１４よって計測点を移動させる経路と停止位置を定めたルールである。制御手段２０は効率よく短時間で計測エリアの一面の走査計測が終了するように計測パスを演算し生成する。なお、ユーザーからの計測パス生成指令を受けて制御手段２０が計測パスを生成し、その後の計測開始指令の入力により計測動作を開始する手順でもよい。
　次に、制御手段２０は間欠移動計測の制御を実行する（Ｓ２－Ｓ５）。
　すなわち、制御手段２０は偏向手段１４を制御して計測方位を、計測パスに定められた初めの計測点まで移動させる（Ｓ２）。なお、計測方位が初めの計測点に向いていれば実際の移動動作はない。
　計測点で移動を停止し（Ｓ３）、受光信号を取得する（Ｓ４）。さらに計測パスに定められた次の計測点に移動して停止し受光信号を取得する（Ｓ５でＮＯ→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４）。計測パスに定められた計測点が無くなるまで、これを繰り返す。
　最後の計測点での受光信号の取得が完了すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、以上の２次元走査計測の結果、すなわち、ガスの２次元分布情報を生成し出力する（Ｓ６）。制御手段２０は、計測パスに定められた各計測点の座標と、その計測点での計測値（濃度厚み積）とを結び付けて２次元分布情報とする。生成した２次元分布情報を記憶手段２１に保存する。
　以上は、計測エリアの一面に対し一回の２次元走査計測をする場合で説明している。続けて複数回計測する場合は、以上の過程を繰り返す。
　以上のように、間欠移動計測では、制御手段２０は、偏向手段１４による計測点の移動の期間と停止の期間とを交互に設けて当該移動を間欠的に実行するとともに、当該停止の期間にガス検知のための計測光の受光部１２による検出の期間を設けることにより、当該検出と当該移動とを交互に繰り返し実行しガスの２次元分布情報を得る。「ガス検知のための計測光の受光部１２による検出」とは、投受光制御部１３を介して制御手段２０に入力され計測値演算の基礎となる受光信号の分の計測光の検出を指す。
　次に、２次元走査計測の他の一形態としての連続移動計測につき図５のフローチャートを参照して説明する。
　計測条件が設定され計測開始指令が入力されると、まず、制御手段２０は計測パスを生成する（Ｓ１１）。計測パスとは、偏向手段１４よって計測点を移動させる経路を定めたルールである。制御手段２０は効率よく短時間で計測エリアの一面の走査計測が終了するように計測パスを演算し生成する。なお、ユーザーからの計測パス生成指令を受けて制御手段２０が計測パスを生成し、その後の計測開始指令の入力により計測動作を開始する手順でもよい。
　次に、制御手段２０は連続移動計測の制御を実行する（Ｓ１２－Ｓ１４）。
　すなわち、制御手段２０は偏向手段１４を制御して計測方位を、計測パスに定められた計測開始点まで移動させる（Ｓ１２）。なお、計測方位が計測開始点に向いていれば実際の移動動作はない。
　計測開始点に移動したら、受光信号の取得を開始する（Ｓ１３）。受光信号の取得は一定時間のサンプリング期間に区切って行い、一サンプリング期間での受光信号に基づき一計測値を算出するものとして実行する。サンプリング期間と次のサンプリング期間との間にインターバル期間が設けられる場合もある。サンプリング期間中もインターバル期間中も計測点は移動するので、インターバル期間が無いか、全期間に対するサンプリング期間が占める割合が大きくなるように設計することが好ましい。
　計測パスに定められた計測終了点に達したら（ステップＳ１４でＹＥＳ）、受光信号の取得が完了されたので移動を停止する（Ｓ１５）。なお、計測開始点やその他の待機位置に戻って停止する制御としてもよい。
　以上の２次元走査計測の結果、すなわち、ガスの２次元分布情報を生成し出力する（Ｓ１６）。制御手段２０は、各サンプリング期間におけるすべての計測点又は代表の計測点の座標（例えば中間点の座標）と、そのサンプリング期間で取得した受光信号に基づく計測値（濃度厚み積）とを結び付けて２次元分布情報とする。生成した２次元分布情報を記憶手段２１に保存する。
　以上は、計測エリアの一面に対し一回の２次元走査計測をする場合で説明している。続けて複数回計測する場合は、以上の過程を繰り返す。
　以上のように、連続移動計測では、制御手段２０は、偏向手段１４による計測点の移動を連続的に実行するとともに、偏向手段１４による計測点の移動中に、ガス検知のための計測光の受光部１２による検出の期間を設けて、当該検出を当該移動と並行に実行しガスの２次元分布情報を得る。「ガス検知のための計測光の受光部１２による検出」とは、投受光制御部１３を介して制御手段２０に入力され計測値演算の基礎となる受光信号の分の計測光の検出を指す。
　図６及び図７Ａ，７Ｂは、ガスの２次元走査計測を実施した実験例を示す。
　図６に示すように壁に、目的のガスを封入していない袋３１と、目的のガスを濃度を変えて封入した３つの袋３２，３３，３４を固定し、本実施形態のガス計測システムにより間欠移動計測と連続移動計測とを実施した。図７Ａは、間欠移動計測により得られたガスの２次元分布であり、図７Ｂは、連続移動計測により得られたガスの２次元分布であり、計測値は濃度厚み積（ｐｐｍ－ｍ）である。
　さて、図３Ａ－３Ｆに戻って計測手順につき説明する。制御手段２０が行う計測条件設定については図８のフローチャートも参照する。
　まず、図３Ａに示すように作業者５０が定期検査箇所の一つを現場５１で確認する。この時、すなわち、今回計測時に、制御手段２０は、作業者５０の操作入力手段２２を介した要求に基づき、同定期検査箇所の基準計測時の撮像画像を表示手段２３に表示する。
　これにより作業者５０は、基準計測エリアを大まかに把握でき、そこにタブレットコンピューター４０の撮像手段を向ける。なお、検査箇所はコード番号により管理され、検査ごとの撮像画像、計測条件設定、計測結果は記憶手段２１に保存される。
　制御手段２０は、画像特徴点抽出手段として機能し、タブレットコンピューター４０の撮像手段で撮像される画像から特徴点（図３Ｂの４１，４２，４３等）を抽出する。制御手段２０は、基準計測時の撮像画像からも特徴点を抽出する。制御手段２０は、双方の特徴点を比較することで、今回、タブレットコンピューター４０の撮像手段で撮像される画像に対する基準計測時の撮像画像の画角を特定する。そして、今回計測時の撮像画像４４を表示手段２３に表示するとともに同画像に重畳して基準計測時の撮像画像の画角を指示する表示をする。例えば、前回計測時を基準計測時として、図３Ｃに示すように前回計測時の撮像画像の画角を指示する表示形態は、画角と中心と「前回」の表示４５である。作業者５０は、これを参照することで、図３Ｅに示すようにガス計測装置１０を前回と同じ計測エリアに向けて設置し、ガス計測装置１０の設置位置及び向き、タブレットコンピューター４０の撮像手段の画角を確定し、計測条件設定及び計測の指示を操作入力手段２２を介して制御手段２０に入力する。
　また、図３Ｄに示すように制御手段２０は、ガス計測装置１０が計測対象とするガス種４６を表示手段２３に表示する機能と、同ガス種の保有設備を示す画像４７を今回計測時の撮像画像４４中に重畳して表示する機能を備える。作業者５０は、これを参照することで、計測対象のガス種と計測対象の設備の部位を認識することが容易である。
　また、図３Ｄに示すように制御手段２０は、今回計測時に基準計測時のガス計測装置１０による計測結果を表示手段２３の表示する機能を備える。計測結果の表示形態としては、最高値や平均値などの代表値（４８）としてもよいし、図７Ａ，７Ｂに示したようなガスの２次元分布を今回計測時の撮像画像４４中に重畳して表示することでもよい。作業者５０は、これを参照し、さらに今回の計測を実行して比較することで、計測結果（濃度厚み積）の前回等の基準時からの変化を認識することが容易である。
　さて、制御手段２０は計測条件設定手段としても機能し以下の計測条件設定を実行する。
　計測条件設定及び計測の指示を、操作入力手段２２を介して入力された制御手段２０は、図８のフローチャートに示すように、まず、タブレットコンピューター４０の撮像手段を介して周囲の画像を取得する（Ｓ２１）。これが今回の撮像画像である。
　次に制御手段２０は撮像画像の特徴点を抽出する（Ｓ２２）。今回の撮像画像からの特徴点抽出処理である。
　一方、制御手段２０は基準の計測条件をデータベース（記憶手段２１）より取得する（Ｓ２３）。基準の計測条件には、基準計測時に設定された基準画像、基準計測エリア、基準計測サンプリング密度が含まれる。基準の計測条件としては、前回計測時や初回計測時等の過去に適用した計測条件が選ばれる。
　次に制御手段２０は、基準画像の特徴点を抽出する（Ｓ２４）。
　次に制御手段２０は、今回計測時の撮像画像と基準画像との特徴点をマッチング判定する（Ｓ２５）。
　次に制御手段２０は、基準計測エリアから今回計測時の計測エリアへの変換式、基準計測サンプリング密度から今回計測時の計測サンプリング密度への変換式を導出する（Ｓ２６）。
　次に制御手段２０は、導出した計測条件の変換式、及び視差認識手段によるガス計測装置１０のレーザー光を走査する基点と今回画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差情報を用いて、基準計測エリアを今回計測時の計測エリアに変換するとともに、基準計測サンプリング密度を今回計測時の計測サンプリング密度へ変換し、変換して得られた今回計測時の計測エリア及び今回計測時の計測サンプリング密度の計測条件下で上記間欠移動計測又は上記連続移動計測により計測を実行する（Ｓ２７）。
　ステップＳ２７における計測条件の変換は、基準計測時と今回計測時とで計測エリアと計測サンプリング密度の差が縮小するように行う。図３Ｆに示すように背景３０の手前の配管継手６０を中心にしたエリア６１を計測対象としているとする。図３Ｆ中の計測装置１０ａは、前回や初回計測時等の基準を作成した際の位置に示す。計測装置１０ｂは今回計測時の設置位置に示す。
　まず、計測エリアが毎回一定するように変換する。すなわち、エリア６１が基準位置の計測装置１０ａからの所定の計測エリア（画角）の設定で過不足なく収まる場合に、今回の設置位置の計測装置１０ｂからの同様にエリア６１が過不足なく収まるように、今回の計測エリア（画角）に変換する。
　また、計測サンプリング密度も毎回一定するように変換する。すなわち、エリア６１に対する基準位置の計測装置１０ａからも所定の計測サンプリング密度と、今回の設置位置の計測装置１０ｂからのエリア６１に対する計測サンプリング密度とができるだけ等しくなるように、今回の計測サンプリング密度に変換する。
　計測サンプリング密度とは、対象の実空間（エリア６１）に対してどれだけの率でガスによる光の吸収の影響を採取するかに関わるファクターであり、サンプリングの時間レート、上述した間欠移動計測の２次元走査計測を行う場合の一の計測点から次の計測点までの偏向角、一の計測点でのサンプリング時間の合計、上述した連続移動計測の２次元走査計測を行う場合の計測点を移動する角速度、計測点を移動している間のサンプリングの時間レートなどによって左右される。例えば、計測点を移動する角速度が一定の条件では、エリア６１が遠いほどエリア６１内での計測点の移動速度は速くなるので計測サンプリング密度が低下するが、計測サンプリング密度が一定となるように計測点を移動する角速度を小さく変換する。その場合、角速度を小さく変換する代わりにサンプリングの時間レートを挙げることでも計測サンプリング密度を一定にすることができる。
　仮に、図３Ｆ中の互いに異なる位置に設置された計測装置１０ａと計測装置１０ｂとで同時に同じ対象を計測した場合に、同じ結果又はできるだけ近い結果になるように、計測装置１０ａと計測装置１０ｂとで設置場所に応じた異なる計測条件（計測エリア、計測サンプリング密度）を設定することと理論的に同等であり、例えば、そのような２台で異なる位置から同時計測する実験により変換式を策定してもよい。計測結果が同じ結果又はできるだけ近い結果になるようにする際に、最高値が同じ結果又はできるだけ近い結果になるようにする、平均値が同じ結果又はできるだけ近い結果になるようにする等の代表値を用いた指針を導入して実施することで容易に実施でき、一定の計測の安定性を確保することができる。
　また、ステップＳ２７において制御手段２０は、視差認識手段の認識による基準計測時の視差と今回計測時の視差とに差異が生じないように変換処理した上で今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定する。
　撮像手段がガス計測装置１０と別体なので、例えば毎回、ガス計測装置１０のレーザーの基点に視点を置くように画像を変換すれば、ガス計測装置１０に対し撮像手段の設置位置が毎回ばらつくことの影響を除去できる。３次元的に変換するために、データベース（記憶手段２１）に保持される設備の３次元モデルを参照して撮像箇所を特定し視点変換する技術や、撮像手段として３次元画像が得られるステレオカメラや３次元レーザースキャナーを適用してもよい。
　以上のようにして本実施形態によれば、ガス計測装置の設置にバラつきがあっても計測条件を自動的に決定して計測の安定化を図ることができる。ガス計測装置の設置にバラつきがあっても計測の安定化が図られるので設置作業を比較的粗雑に短時間に済ませることができ、これをもって設置作業を容易化することができ、迅速で安定した計測を実施することができる。
　本発明は、ガスの測定に利用することができる。
１０   ガス計測装置
１１   投光部
１２   受光部
１３   投受光制御部
１４   偏向手段
１５   撮像手段
２０   制御手段
２１   記憶手段
２２   操作入力手段
２３   表示手段
３０   背景物体
３０   背景
４０   タブレットコンピューター
４４   撮像画像
５０   作業者
５１   現場
１００ 配管設備

Claims (14)

  1. 　レーザー光を走査して２次元的なガス分布情報を取得する可搬型のガス計測装置と、
    　前記ガス計測装置により計測される計測エリアの画像を撮像する撮像手段と、
    　過去の基準計測時の計測エリアを撮像した基準画像と今回計測時の撮像画像との差異に基づき、過去の基準計測時と今回計測時とで計測エリアと計測サンプリング密度の差が縮小するように、今回計測時の前記ガス計測装置の計測画角と計測サンプリング密度を設定する計測条件設定手段と、を備えたガス計測システム。
  2. 　前記ガス計測装置と、前記撮像手段とは、一体に固定された請求項１に記載のガス計測システム。
  3. 　前記ガス計測装置のレーザー光を走査する基点と前記画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差を認識する視差認識手段を備え、
    　前記計測条件設定手段は、前記視差認識手段の認識による前記基準計測時の視差と今回計測時の視差とに差異が生じないように変換処理した上で今回計測時の計測画角と計測サンプリング密度を設定する請求項１に記載のガス計測システム。
  4. 　表示手段及び前記撮像手段を有する携帯情報端末が、前記ガス計測装置と別体で設けられ、
    　前記視差認識手段は、前記携帯情報端末及び前記ガス計測装置に設けられた測位手段を含んで構成された請求項３に記載のガス計測システム。
  5. 　表示手段に今回計測時に前記基準計測時の撮像画像を表示する機能を備える請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のガス計測システム。
  6. 　表示手段に今回計測時の撮像画像を表示するとともに同画像に重畳して前記基準計測時の撮像画像の画角を指示する表示をする機能を備える請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のガス計測システム。
  7. 　表示手段に前記ガス計測装置が計測対象とするガス種を表示する機能と、同ガス種の保有設備を示す画像を今回計測時の撮像画像中に重畳して表示する機能とを備える請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のガス計測システム。
  8. 　表示手段に今回計測時に前記基準計測時の前記ガス計測装置による計測結果を表示する機能を備える請求項１から請求項７のうちいずれか一に記載のガス計測システム。
  9. 　レーザー光を走査して２次元的なガス分布情報を取得する可搬型のガス計測装置により計測される計測エリアの画像を撮像する撮像手段と、
    　前記撮像手段により撮像した画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段と、
    計測条件設定手段としてコンピューターを機能させるためのガス計測プログラムであって、
    　前記計測条件設定手段は、過去の機銃計測時の計測エリアを撮像した基準画像と今回計測時の撮像画像との差異に基づき、過去の基準計測時と今回計測時とで計測エリアと計測サンプリング密度の差が縮小するように、今回計測時の計測画角と計測サンプリング密度を設定することを特徴とするガス計測プログラム。
  10. 　前記ガス計測装置のレーザー光を走査する基点と前記画像を撮像した際の視点との相対位置関係を示す視差を認識する視差認識手段としてコンピューターを機能させるための請求項９に記載のガス計測プログラムであって、
    　前記計測条件設定手段は、前記視差認識手段の認識による前記基準計測時の視差と今回計測時の視差とに差異が生じないように変換処理した上で今回計測時の計測エリアと計測サンプリング密度を設定することを特徴とするガス計測プログラム。
  11. 　表示手段に今回計測時に前記基準計測時の撮像画像を表示する機能をコンピューターに実現させるための請求項９又は請求項１０に記載のガス計測プログラム。
  12. 　表示手段に今回計測時の撮像画像を表示するとともに同画像に重畳して前記基準計測時の撮像画像の画角を指示する表示をする機能をコンピューターに実現させるための請求項９から請求項１１のうちいずれか一に記載のガス計測プログラム。
  13. 　表示手段に前記ガス計測装置が計測対象とするガス種を表示する機能と、同ガス種の保有設備を示す画像を今回計測時の撮像画像中に重畳して表示する機能とをコンピューターに実現させるための請求項９から請求項１２のうちいずれか一に記載のガス計測プログラム。
  14. 　表示手段に今回計測時に前記基準計測時の前記ガス計測装置による計測結果を表示する機能をコンピューターに実現させるための請求項９から請求項１３のうちいずれか一に記載のガス計測プログラム。
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