WO2019064822A1 - ガス撮像装置及び画像取得方法 - Google Patents

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久一郎 今出
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コニカミノルタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a gas imaging device and an image acquisition method.
  • the user can not determine whether the surrounding environment is a condition suitable for gas imaging only with the captured image.
  • conditions suitable for gas imaging environmental conditions are acquired using a sensor or the like, and a reliability indicating whether the imaging conditions are suitable for gas imaging based on the environmental conditions is displayed. I judge myself.
  • An object of the present invention is to provide a gas imaging device and an image acquisition method capable of imaging a gas without bothering the user.
  • the gas imaging device in the present invention is An infrared imaging unit configured to image infrared rays from a target area where gas can leak under a first predetermined imaging condition; An image processing unit that generates an image of the target area based on an output result of the infrared imaging unit; A reliability indicating whether the first imaging condition is suitable for imaging the gas is calculated based on the peripheral information of the target area and the output result of the infrared imaging unit, and an image of the target area is calculated A control unit that stores in the storage unit in association with at least one of the reliability and the peripheral information; Equipped with
  • the image acquisition method in the gas imaging device in the present invention is Imaging infrared rays from a target area where gas can leak under predetermined imaging conditions; Generating an image of the target area based on the result of imaging the infrared light; Based on the peripheral information of the target area and the result of imaging the infrared light, a reliability indicating whether the imaging condition is suitable for imaging the gas is calculated, and the image of the target area is calculated as the reliability and The information is stored in association with at least one of the peripheral information.
  • the reliability as evidence of imaging results can be improved, and gas can be imaged without bothering the user.
  • Block diagram showing the configuration of a gas imaging apparatus Diagram showing an example of the target area Figure showing an example of peripheral information of the target area Explanatory drawing of a table showing an example of a relation between temperature difference and wind speed and score An explanatory view of a table showing an example of the relationship between the temperature difference and the distance to the target area and the score Explanatory drawing of a table showing an example of the distance to a target area and the relationship between the wind speed and the score Diagram showing an example of image processing conditions Figure showing an example of gas type Figure showing an example of gas concentration A diagram showing a heat distribution image associated with the degree of reliability displayed on the display unit Flow chart showing the procedure for imaging the target area
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a gas imaging apparatus 10 according to the embodiment.
  • the gas imaging apparatus 10 includes an infrared imaging unit 1, an image processing unit 2, a control unit 3, a storage unit 4, an operation unit 5, and a display unit 6.
  • the peripheral sensor 7 is connected to the gas imaging device 10 by an interface such as USB (Universal Serial Bus).
  • the image processing unit 2 is realized by a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a hard disk drive (HDD) or the like, and performs image processing of data.
  • the control unit 3 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The CPU included in the control unit 3 reads out a program corresponding to the processing content from the ROM, expands it in the RAM, and centrally controls the operation of each block of the gas imaging device 10 in cooperation with the expanded program.
  • the infrared imaging unit 1 is connected to the control unit 3, and according to the control of the control unit 3, captures an infrared ray from a target area to which gas may leak under a first predetermined imaging condition.
  • the infrared imaging unit 1 is disposed, for example, with an imaging optical system (not shown) for forming an infrared optical image of a target area on a predetermined imaging surface and a light receiving surface in agreement with the imaging surface.
  • an infrared image sensor (not shown) for converting an infrared optical image of the image sensor into an electrical signal.
  • the gas may be any kind of gas having a property of absorbing infrared rays, such as a flammable gas, a toxic gas and a vapor of an organic solvent.
  • FIG. 2 shows an example of the target area A.
  • a background A1, a background A2 and a designated area A3 exist in the target area A in the present embodiment.
  • the background A1 is an asphalt pavement, and the difference between the temperature of the background A1 and the outside air temperature is assumed to be large.
  • the background A2 is a grassland, and the difference between the temperature of the background A2 and the outside air temperature is small.
  • the first imaging condition is the distance between the infrared imaging unit 1 and the target area A, the imaging angle of the infrared imaging unit 1, the image range R of the target area A, and the target area A. It includes a designated area A3 designated by the user.
  • the imaging angle of the infrared imaging unit 1 corresponds to the direction of the optical axis of the lens that condenses the infrared light.
  • the image range R and the target area A coincide with each other.
  • the image processing unit 2 performs image processing of data output from the infrared image sensor to generate a heat distribution image (temperature information) of the target area A.
  • the infrared image sensor measures infrared radiation energy emitted from the target area A.
  • the image processing unit 2 converts the result measured by the infrared image sensor into the temperature of the target area A with reference to the correlation between infrared radiation energy (brightness information) and temperature, and the heat distribution image (temperature information) Generate
  • the image processing unit 2 performs gas visualization processing (extraction) under predetermined image processing conditions (see FIG. 5A) from infrared radiation energy (luminance information) measured by the infrared image sensor.
  • the image processing unit 2 outputs an image of the visualized gas in the target region A (corresponding to the “image of the target region” in the present invention) to the control unit 3.
  • the image processing unit 2 performs gas visualization processing from infrared radiation energy (luminance information) under image processing conditions for increasing the reliability.
  • the control unit 3 causes the display unit 6 to display an image of the target area A (a gas visualized image).
  • the peripheral sensor 7 includes, for example, a distance meter 7a, an anemometer 7b, a thermometer 7c, and a vibration meter 7d.
  • the peripheral sensor 7 outputs each measurement result to the control unit 3.
  • the control unit 3 acquires peripheral information of the target area A based on the measurement result.
  • the peripheral information of the target area A includes the difference between the temperature of the target area A and the outside air temperature, the wind speed, the wind direction, and the distance between the infrared imaging unit 1 and the target area A.
  • the said distance may be called "the distance to the object area
  • the distance meter 7 a is connected to the control unit 3, and is an instrument that measures the distance to the target area A, such as an optical type, an ultrasonic type, and a laser light type, according to the control of the control section 3.
  • the distance meter 7a may obtain the distance to the target area A based on, for example, an installation drawing showing the arrangement position of the infrared imaging unit 1 and the target area A.
  • the wind direction anemometer 7b is a device connected to the control unit 3 to measure the wind direction and the wind speed according to the control of the control unit 3.
  • the wind direction anemometer 7b measures wind direction and wind speed such as windmill type (propeller type) and ultrasonic type Equipped with an instrument to
  • the thermometer 7 c is a device that is connected to the control unit 3 and measures the outside air temperature according to the control of the control unit 3.
  • the outside air temperature is, for example, the ambient temperature around the gas imaging device 10.
  • the vibrometer 7 d is connected to the control unit 3 and measures the vibration state of the gas imaging device 10 according to the control of the control unit 3.
  • a known instrument such as a mechanical type, a magnetic type, a piezoelectric type, an optical type or an electromagnetic wave type is used.
  • the operation unit 5 is connected to the control unit 3 and, for example, inputs various commands such as a command for instructing start of an operation for imaging the target area A, and input of an identifier of the designated area A3 specified by the user in the target area A , Etc. are devices that input various data necessary for imaging the target area A to the control unit 3.
  • the operation unit 5 is, for example, a plurality of input switches to which predetermined functions are assigned, a keyboard, a mouse, and the like.
  • the operation unit 5 may be, for example, an apparatus that inputs the measurement result of the peripheral sensor 7 to the control unit 3 as peripheral information (for example, wind speed, wind direction, distance to the target area A) of the target area A. Thereby, the control unit 3 acquires peripheral information of the target area A also by an input operation using the operation unit 5 of the user.
  • the display unit 6 is connected to the control unit 3 and outputs the command and data input from the operation unit 5, the heat distribution image, and the image of the target area A (gas visualized image) under the control of the control unit 3. It is.
  • the display unit 6 is, for example, a display device such as a CRT display, an LCD, and an organic EL display.
  • a touch panel may be configured from the operation unit 5 and the display unit 6.
  • the storage unit 4 is a circuit that is connected to the control unit 3 and stores various predetermined programs and various predetermined data according to the control of the control unit 3.
  • the various predetermined programs include, for example, a control processing program such as an imaging program for imaging the target area A.
  • the storage unit 4 includes, for example, a ROM (Read Only Memory), which is a nonvolatile storage element, and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), which is a rewritable nonvolatile storage element.
  • the storage unit 4 includes, for example, a RAM (Random Access Memory) serving as a working memory of a so-called control unit 3 which stores data and the like generated during execution of a predetermined program.
  • the control unit 3 acquires peripheral information of the target area A based on the measurement results of the peripheral sensor 7.
  • the peripheral information of the target area A includes, for example, the wind speed, the distance to the target area A, the difference between the temperature of the target area A and the ambient temperature, and the vibration state of the infrared imaging unit 1.
  • the reason why the vibration state of the infrared imaging unit 1 is the peripheral information of the target area A is that the vibration of the infrared imaging unit 1 reduces the gas detection accuracy and affects the reliability.
  • the vibration state of the infrared imaging unit 1 is excluded from the peripheral information of the elephant region A acquired by the control unit 3.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of peripheral information of the target area A output from the peripheral sensor 7.
  • the wind speed is 2 m / s.
  • the distance to the target area A is 10 m.
  • the outside air temperature is 24 ° C.
  • the wind speed, the distance to the target area A, and the outside air temperature are representative values.
  • the distance (representative value) to the target area A is a distance from the infrared imaging unit 1 to a place where gas can be generated.
  • the wind speed of 2 m / s is set to the “middle” stage.
  • the distance 10 m to the target area A is set as the “close” level.
  • the control unit 3 acquires a heat distribution image (temperature information) of the target area A.
  • the control unit 3 calculates a temperature difference ⁇ T between the temperature of the target area A and the outside air temperature 24 ° C. based on the heat distribution image of the target area A and the outside air temperature acquired in advance.
  • the temperature difference ⁇ T is calculated for each pixel of the heat distribution image. In the present embodiment, when the temperature difference ⁇ T is divided into three stages of large, medium, and small, the temperature difference ⁇ T is set to the “large” stage.
  • FIG. 4A is an explanatory view of a table T1 showing an example of the relationship between the temperature difference ⁇ T and the wind speed and the numerical value.
  • 4B is an explanatory view of a table T2 showing an example of the relationship between the temperature difference ⁇ T and the distance to the target area A and the numerical value.
  • 4C is an explanatory view of a table T3 showing an example of the relationship between the distance to the target area A and the wind speed and the numerical value.
  • the numerical values in each of the tables T1, T2 and T3 correspond to the parameters (temperature difference ⁇ T, wind speed, distance to the target area A). The lowest number is 1 and the highest number is 7. It is understood from the tables T1, T2 and T3 that the numerical value is higher as the temperature difference ⁇ T is larger and as the wind speed is slower and as the distance to the target area A is shorter.
  • the control unit 3 obtains the numerical value 6 with reference to the table T1 based on the temperature difference ⁇ T as the “large” stage and the wind speed as the “medium” stage. Further, the control unit 3 obtains the numerical value 7 with reference to the table T2 based on the temperature difference ⁇ T as the “large” stage and the distance to the target area A as the “close” stage. Further, the control unit 3 obtains the numerical value 5 with reference to the table T3 based on the distance to the target area A as the “near” stage and the wind speed as the “middle” stage. The control unit 3 adds up the above-mentioned numerical values 6, 7, 5 to obtain a score 18.
  • control unit 3 calculates the score with reference to the tables T1, T2 and T3 based on the parameters (temperature difference ⁇ T, wind speed, distance to the target area A) and the heat distribution image. The score is calculated for each pixel of the heat distribution image of the target area A.
  • the ability of gases to absorb infrared radiation varies depending on the gas species or gas concentration.
  • image processing conditions should be selected according to the gas species and gas concentration.
  • the image processing conditions initially set in the gas imaging device 10 may not correspond to the gas type or the gas concentration.
  • the control unit 3 selects an image processing condition according to the gas type and the gas concentration to increase the reliability, and causes the display unit 6 to display the selected image processing condition.
  • the gas type is initially set in the gas imaging device 10.
  • the gas concentration is, for example, a gas concentration thickness product represented by the product of the gas concentration and the gas thickness.
  • the image processing conditions correspond to, for example, the level of noise removed by the filter.
  • control unit 3 sets the coefficient according to at least one of the image processing condition (see FIG. 5A), the gas type (see FIG. 5B) and the gas concentration (see FIG. 5C) to the above. Multiply the score.
  • the control unit 3 calculates the reliability based on the multiplied value. The reliability is calculated for each pixel of the heat distribution image.
  • the control unit 3 stores the image of the target area A in the storage unit 4 in association with the reliability and the peripheral information.
  • the control unit 3 causes the display unit 6 to display the image of the target area A in association with the reliability.
  • FIG. 6 is a view showing a heat distribution image associated with the degree of reliability displayed on the display unit 6.
  • the score calculated by the control unit 3 with reference to each of the tables T1, T2 and T3 will be described as being unchanged even when the coefficient according to the image processing condition or the like is multiplied.
  • the reliability shown in FIG. 6 corresponds to any one of the score 3 to the score 21.
  • the control unit 3 displays the pixels from low reliability to high reliability in each pixel of the heat distribution image on the display unit 6 in 19 gradations (density from dark to bright) from the score 3 to the score 21.
  • the pixels representing the background A1 are displayed relatively brightly, it can be seen that the first imaging condition in the background A1 is a relatively high reliability. Further, since the pixels representing the background A2 are displayed relatively dark, it can be seen that the first imaging condition in the background A2 has a relatively low reliability.
  • Background A1 is a location where gas can leak as shown in FIG. Since the first imaging condition in the background A1 has a relatively high reliability, it is less necessary to change the first imaging condition. However, if the first imaging condition in the background A1 has low reliability, it is necessary to change the first imaging condition to increase the reliability.
  • the control unit 3 causes the display unit 6 to display a second imaging condition for increasing the reliability.
  • the second imaging condition here is the distance to the target area A, and the imaging angle of the infrared imaging unit 1.
  • the distance to the target area A be as close as possible within the allowable range.
  • the imaging angle of the infrared imaging unit 1 be an angle orthogonal to the wind direction so that the second imaging condition is not influenced by the wind.
  • the control section 3 Based on the distance to the target area A and the wind direction (the north direction shown in FIG. 2), the control section 3 measures the distance to the target area A (a distance as close as possible within the allowable range) and the imaging angle of the infrared imaging section 1 (For example, the west-facing angle) is displayed on the display unit 6.
  • the control unit 3 also causes the display unit 6 to display image processing conditions (for example, image processing 1 and 2 shown in FIG. 5A) corresponding to the gas type and the gas concentration for increasing the reliability. Specifically, the second imaging condition and the image processing condition are displayed as text or illustrated.
  • image processing conditions for example, image processing 1 and 2 shown in FIG. 5A
  • the control unit 3 stores the image of the target area A in the storage unit 4 in association with the shooting date and time and the shooting location.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure for imaging the target area A.
  • the user installs the gas imaging device 10 at a place where he wants to see the target area A (step S100).
  • step S110 the control unit 3 acquires peripheral information of the target area A.
  • step S120 the control unit 3 acquires a heat distribution image of the target area A.
  • step S130 the control unit 3 calculates the reliability based on the peripheral information of the target area A and the heat distribution image of the target area A.
  • step S140 the control unit 3 stores the image of the target area A in the storage unit 4 in association with the peripheral information and reliability of the target area A.
  • step S150 the control unit 3 obtains a second imaging condition and an image processing condition for increasing the reliability.
  • step S160 the control unit 3 causes the display unit 6 to display the second imaging condition and the image processing condition.
  • the infrared imaging unit 1 imaging the infrared rays from the target area to which the gas may leak under the first predetermined imaging condition
  • the infrared imaging unit 1 The first imaging condition is suitable for imaging the gas based on the image processing unit 2 that generates the heat distribution image of the target area A and the peripheral information of the target area A and the heat distribution image by performing image processing of
  • a control unit 3 that calculates the degree of reliability indicating whether or not the heat distribution image is stored in the storage unit 4 in association with the degree of reliability and the surrounding information.
  • control unit 3 obtains the second imaging condition and the image processing condition for increasing the reliability, and causes the display unit 6 to display the same.
  • the user can set more preferable second imaging conditions and image processing conditions.
  • the control unit 3 calculates the reliability based on at least one of the image processing condition, the gas type, and the gas concentration. As described above, since the gas type and the gas concentration affect the resolution and the like in the image of the target area A, they should be considered in calculating the reliability. The reliability can be calculated more appropriately by calculating the reliability based on the gas type and the like.
  • the control unit 3 stores the image of the target area A in the storage unit 4 in association with the shooting date and time and the shooting location. Thereby, for example, it is possible to check the image of the target area A every predetermined time based on the photographing date and time. In addition, it is possible to perform fixed point observation of the target area A based on the imaging location.
  • the control unit 3 calculates the reliability based on the heat distribution image of the target area A, and the control unit 3 causes the display unit 6 to display the second imaging condition for increasing the reliability.
  • the present invention is not limited to this, and when the designated area A3 (see FIG. 2) is designated by the user, the infrared imaging unit 1 picks up the designated area A3, and the image processing unit 2 generates thermal in the designated area 3. Generate a distribution image.
  • the control unit 3 may calculate the reliability based on the heat distribution image in the designated area 3 and cause the display unit 6 to display the second imaging condition for increasing the reliability.
  • control unit 3 stores the image of the target area A in association with the reliability and the peripheral information of the target area A, but the present invention is not limited to this.
  • the image of H may be stored in association with at least one of the reliability and the peripheral information of the target area A.
  • control unit 3 multiplies the score by a coefficient according to at least one of the image processing condition, the gas type and the concentration of the gas, and calculates the confidence based on the multiplied value.
  • the invention is not limited to this, and for example, a table representing the relationship between the reliability and at least one of the image processing conditions, the gas type and the concentration of the gas, and the control unit 3 calculates the reliability with reference to the table. It is also good.
  • control unit 3 associates the image of the target area A with the reliability and displays the image on the display unit 6, but the present invention is not limited to this.
  • the peripheral information may be displayed on the display unit 6. Further, the control unit 3 may cause the display unit 6 to display the image of the target area A in association with the peripheral information of the target area A. Thereby, the user can recognize the peripheral information, and the usability of the gas imaging device 10 is improved.
  • peripheral sensor 7 is connected to the gas imaging device 10 by the interface in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and even if the peripheral sensor 7 is provided as an internal configuration of the gas imaging device 10 Good.
  • any of the above-described embodiments is merely an example of implementation for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the scope or main features of the present invention.
  • the present invention improves reliability as evidence of imaging results, and is suitably used for a gas imaging device that is required to image a gas without bothering the user.

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Abstract

ガス撮像装置は、撮像結果のエビデンスとしての信頼性を向上させ、ユーザーの手を煩わせることなくガスを撮影することが可能なものであって、ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を、予め定められた第１撮影条件で撮像する赤外線撮像部と、前記赤外線撮像部の出力結果に基づいて前記対象領域の画像を生成する画像処理部と、前記対象領域の周辺情報および前記赤外線撮像部の出力結果に基づいて、前記第１撮影条件が前記ガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出し、前記対象領域の画像を、前記信頼度および前記周辺情報の少なくとも１つと関連付けて記憶部に記憶させる制御部とを備える。

Description

ガス撮像装置及び画像取得方法
　本発明は、ガス撮像装置及び画像取得方法に関する。
　赤外線カメラを用いてガスを撮影する場合において、測定距離、風速、背景温度などの環境条件は、ガスの撮影条件に影響を及ぼす。環境条件によっては、撮影条件がガスの撮影に適さない場合がある。また、ガス撮影に適した環境下であることをユーザーが分かる事がもとめられてきている。
　撮像された画像のみでは周囲の環境がガス撮影に適した条件かどうか、ユーザーは判断できない。ガス撮影に適した条件をユーザーが判断する際には、センサーなどを用いて、環境条件を取得し、環境条件に基づいて、撮影条件がガスの撮影に適している否かを示す信頼度を自ら判断している。
国際公開第２０１７／０７３４２６号
　しかしながら、上記のガス撮影の現状では、ユーザー自らが環境条件に基づいて信頼度を判断する必要があるため、ユーザーの手を煩わせるという問題点があった。また、ガス撮影そのものにおいての影響度合いをユーザーが判断するのは困難であり、撮像結果に対しての紐付けも行われていない。
　本発明は、ユーザーの手を煩わせることなくガスを撮影することが可能なガス撮像装置及び画像取得方法を提供することを目的としている。
　上記の目的を達成するため、本発明におけるガス撮像装置は、
　ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を、予め定められた第１撮影条件で撮像する赤外線撮像部と、
　前記赤外線撮像部の出力結果に基づいて前記対象領域の画像を生成する画像処理部と、
　前記対象領域の周辺情報および前記赤外線撮像部の出力結果に基づいて、前記第１撮影条件が前記ガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出し、前記対象領域の画像を、前記信頼度および前記周辺情報の少なくとも１つと関連付けて記憶部に記憶させる制御部と、
　を備える。
　また、本発明におけるガス撮像装置における画像取得方法は、
　ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を、予め定められた撮影条件で撮像し、
　前記赤外線を撮像した結果に基づいて前記対象領域の画像を生成し、
　前記対象領域の周辺情報および前記赤外線を撮像した結果に基づいて、前記撮影条件が前記ガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出し、前記対象領域の画像を、前記信頼度および前記周辺情報の少なくとも１つと関連付けて記憶する。
　本発明によれば、撮像結果のエビデンスとしての信頼性を向上させることができ、ユーザーの手を煩わせることなくガスを撮影することができる。
本発明の実施の形態におけるガス撮像装置の構成を示すブロック図 対象領域の一例を示す図 対象領域の周辺情報の一例を示す図 温度差および風速とスコアとの関係の一例を表すテーブルの説明図 温度差および対象領域までの距離とスコアとの関係の一例を表すテーブルの説明図 対象領域までの距離および風速とスコアとの関係の一例を表すテーブルの説明図 画像処理条件の一例を示す図 ガス種の一例を示す図 ガス濃度の一例を示す図 表示部に表示される信頼度と関連付けられた熱分布画像を示す図 対象領域を撮像する手順を示すフローチャート
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、実施の形態におけるガス撮像装置１０の構成を示すブロック図である。
　本実施の形態におけるガス撮像装置１０は、図１に示すように、赤外線撮像部１と、画像処理部２と、制御部３と、記憶部４と、操作部５と、表示部６とを備える。また、ガス撮像装置１０にはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）などのインターフェースにより周辺センサー７が接続される。画像処理部２は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、及び、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等によって実現され、データの画像処理を行う。また、制御部３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。制御部３に備えられるＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働してガス撮像装置１０の各ブロックの動作を集中制御する。
　赤外線撮像部１は、制御部３に接続され、制御部３の制御に従って、ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を予め定められた第１撮影条件で撮像する。赤外線撮像部１は、例えば、対象領域の赤外線光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系（図示略）と、結像面に受光面を一致させて配置され、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ー（図示略）とを備える。ここで、ガスは、可燃性ガス、毒性ガスおよび有機溶剤の蒸気など、赤外線を吸収する性質を有する気体であればどのような種類の気体でもよい。
　図２は対象領域Ａの一例を示す図である。図２に示すように、本実施の形態における対象領域Ａには、背景Ａ１、背景Ａ２および指定エリアＡ３が存在している。ここで、背景Ａ１はアスファルト舗装地であり、背景Ａ１の温度と外気温度との差は大きいものとする。また、背景Ａ２は草地であり、背景Ａ２の温度と外気温度との差は小さいものとする。なお、本実施の形態において、第１撮影条件は、赤外線撮像部１と対象領域Ａとの間の距離、赤外線撮像部１の撮影角度、対象領域Ａの画像範囲Ｒ、および、対象領域Ａにおけるユーザーにより指定される指定エリアＡ３を含む。ここで、赤外線撮像部１の撮影角度は、赤外線を集光するレンズの光軸の方向に相当している。なお、本実施の形態で、画像範囲Ｒと対象領域Ａとは一致している。
　画像処理部２は、赤外線イメージセンサーから出力されるデータの画像処理を行うことで、対象領域Ａの熱分布画像（温度情報）を生成する。具体的には、赤外線イメージセンサーは、対象領域Ａから放出される赤外線放射エネルギーを計測する。画像処理部２は、赤外線イメージセンサーにより計測された結果を、赤外線放射エネルギー（輝度情報）と温度との相関関係を参照して対象領域Ａの温度に変換して、熱分布画像（温度情報）を生成する。画像処理部２は、赤外線イメージセンサーにより計測けされた赤外線放射エネルギー（輝度情報）から予め定められた画像処理条件（図５Ａ参照）でガスの可視化処理（抽出）を行う。画像処理部２は、対象領域Ａにおける可視化されたガスの画像（本発明の「対象領域の画像」に対応）を制御部３へ出力する。画像処理部２は、熱分布画像（温度情報）に基づいて算出された信頼度が低い場合、信頼度を上げるための画像処理条件で赤外線放射エネルギー（輝度情報）からガスの可視化処理を行う。制御部３は、対象領域Ａの画像（ガス可視化画像）を表示部６に表示させる。
　周辺センサー７は、例えば、距離計７ａ、風向風速計７ｂ、温度計７ｃおよび振動計７ｄを有する。周辺センサー７は、それぞれの計測結果を制御部３に出力する。制御部３は、計測結果に基づいて対象領域Ａの周辺情報を取得する。なお、本実施の形態において、対象領域Ａの周辺情報は、対象領域Ａの温度と外気温度との差、風速、風向、赤外線撮像部１と対象領域Ａとの間の距離を含む。当該距離を、以下、「対象領域Ａまでの距離」という場合がある。
　距離計７ａは、制御部３に接続され、制御部３の制御に従って、例えば、光学式、超音波式およびレーザ光式等の、対象領域Ａまでの距離を計測する計器である。なお、距離計７ａは、例えば、赤外線撮像部１と対象領域Ａとの配置位置を示す設備図面に基づいて、対象領域Ａまでの距離を求めるものでもよい。
　風向風速計７ｂは、制御部３に接続され、制御部３の制御に従って、風向および風速を計測する装置であって、例えば、風車式（プロペラ式）および超音波式等の風向および風速を計測する計器を備えている。
　温度計７ｃは、制御部３に接続され、制御部３の制御に従って、外気温度を計測する装置である。ここで、外気温度は例えばガス撮像装置１０の周辺気温である。
　振動計７ｄは、制御部３に接続され、制御部３の制御に従って、ガス撮像装置１０の振動状態を計測する装置である。振動計７ｄには、例えば、機械式、磁気式、圧電式、光学式、電磁波式などの公知の計器が用いられる。
　操作部５は、制御部３に接続され、例えば、対象領域Ａを撮像する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、対象領域Ａにおけるユーザーにより指定される指定エリアＡ３の識別子の入力などの対象領域Ａを撮像する上で必要な各種データを制御部３に入力する機器である。操作部５は、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。なお、操作部５は、例えば、周辺センサー７の計測結果を対象領域Ａの周辺情報（例えば、風速、風向、対象領域Ａまでの距離）として制御部３に入力する機器であってもよい。これにより、制御部３は、ユーザーの操作部５を用いた入力操作によっても、対象領域Ａの周辺情報を取得する。
　表示部６は、制御部３に接続され、制御部３の制御に従って、操作部５から入力されたコマンドおよびデータ、熱分布画像、ならびに、対象領域Ａの画像（ガス可視化画像）を出力する装置である。表示部６は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤおよび有機ＥＬディスプレイ等の表示装置である。なお、操作部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。
　記憶部４は、制御部３に接続され、制御部３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。各種の所定プログラムには、例えば、対象領域Ａを撮像するための撮像プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。記憶部４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　ＲＯＭ）等を備える。記憶部４は、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部３のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。
　制御部３は、周辺センサー７の計測結果に基づいて対象領域Ａの周辺情報を取得する。対象領域Ａの周辺情報としては、例えば、風速、対象領域Ａまでの距離、対象領域Ａの温度と外気温度との差、および、赤外線撮像部１の振動状態がある。赤外線撮像部１の振動状態を対象領域Ａの周辺情報とした理由は、赤外線撮像部１の振動がガス検知精度を低下させ、信頼度に影響を与えるからである。なお、本実施の形態では、制御部３により取得される象領域Ａの周辺情報から赤外線撮像部１の振動状態を除外している。
　図３は、周辺センサー７から出力される対象領域Ａの周辺情報の一例を示す図である。図３に示すように、風速は２ｍ／ｓである。また、対象領域Ａまでの距離は１０ｍである。また、外気温度は２４℃である。なお、風速、対象領域Ａまでの距離、外気温度は、それぞれ代表値である。ここで、対象領域Ａまでの距離（代表値）は、赤外線撮像部１からガスが生じうる場所までの距離とする。本実施の形態では、風速を大、中、小の３段階に区分けした場合、風速２ｍ／ｓを「中」段階とする。また、対象領域Ａまでの距離を遠、中、近３段階に区分けした場合、対象領域Ａまでの距離１０ｍを「近」段階とする。
　制御部３は、対象領域Ａの熱分布画像（温度情報）を取得する。制御部３は、対象領域Ａの熱分布画像および予め取得した外気温度に基づいて、対象領域Ａの温度と外気温度２４℃との温度差ΔＴを算出する。なお、温度差ΔＴは、熱分布画像の画素毎に算出される。本実施の形態では、温度差ΔＴを大、中、小の３つの段階に区分けした場合、温度差ΔＴを「大」段階とする。
　図４Ａは、温度差ΔＴおよび風速と数値との関係の一例を表すテーブルＴ１の説明図である。また、図４Ｂは、温度差ΔＴおよび対象領域Ａまでの距離と数値との関係の一例を表すテーブルＴ２の説明図である。また、図４Ｃは、対象領域Ａまでの距離および風速と数値との関係の一例を表すテーブルＴ３の説明図である。各テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ３における数値は、パラメータ（温度差ΔＴ、風速、対象領域Ａまでの距離）に対応している。最低の数値は１であり、最高の数値は７である。各テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ３から、温度差ΔＴが大きいほど、また、風速が遅いほどまた、対象領域Ａまでの距離が短いほど、数値が高いことがわかる。
　制御部３は、「大」段階としての温度差ΔＴ、および、「中」段階としての風速に基づいて、テーブルＴ１を参照して数値６を求める。また、制御部３は、「大」段階としての温度差ΔＴ、および、「近」段階としての対象領域Ａまでの距離に基づいて、テーブルＴ２を参照して数値７を求める。また、制御部３は、「近」段階としての対象領域Ａまでの距離、および、「中」段階としての風速に基づいて、テーブルＴ３を参照して数値５を求める。制御部３は、上記の数値６，７，５を総計して、スコア１８を求める。
　以上のように、制御部３は、パラメータ（温度差ΔＴ、風速、対象領域Ａまでの距離）および熱分布画像に基づいて、各テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ３を参照してスコアを算出する。なお、スコアは、対象領域Ａの熱分布画像の画素毎に算出される。
　ガスが赤外線を吸収する能力は、ガス種またはガス濃度に応じて異なる。信頼度を上げるためには、ガス種およびガス濃度に応じた画像処理条件が選択されるべきである。ただし、ガス撮像装置１０に初期設定されている画像処理条件は、ガス種や、ガス濃度に対応していない場合がある。本実施の形態では、制御部３は、信頼度を上げるための、ガス種およびガス濃度に応じた画像処理条件を選択し、選択した画像処理条件を表示部６に表示させる。ここで、ガス種は、ガス撮像装置１０に初期設定されている。なお、対象領域Ａにおける漏洩しうるガスの種類が分かっている場合、当該ガス種およびガス濃度をガスの撮影に際して予め制御部３に入力してもよい。また、ガス濃度は、例えばガス濃度とガス厚みとの積により示されるガス濃度厚み積である。また、画像処理条件は、例えば、フィルターにより除去されるノイズのレベルに相当する。
　上記ガス種およびガス濃度に応じた画像処理条件に基づいて対象領域Ａの画像（ガス可視化画像）が生成されることにより、対象領域Ａの画像における解像度等の低下が抑えられる。つまり、画像処理条件、ガス種およびガス濃度は、撮影条件がガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出する上で考慮されるべきものである。そこで、本実施の形態では、制御部３は、画像処理条件（図５Ａ参照）、ガス種（図５Ｂ参照）およびガス濃度（図５Ｃ参照）のうちの少なくとも１つに応じた係数を上記のスコアに乗算する。制御部３は、当該乗算した数値に基づいて信頼度を算出する。なお、信頼度は熱分布画像の画素毎に算出される。
　制御部３は、対象領域Ａの画像を信頼度および周辺情報と関連付けて記憶部４に記憶させる。制御部３は、対象領域Ａの画像を信頼度と関連付けて表示部６に表示させる。
　図６は、表示部６に表示される信頼度と関連付けられた熱分布画像を示す図である。制御部３が上記各テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ３を参照して算出するスコアは、画像処理条件等に応じた係数が乗算されても変わらないものして説明する。図６に示す信頼度は、スコア３からスコア２１までのいずれかに相当している。なお、制御部３は、熱分布画像の各画素における低い信頼度から高い信頼度までの画素を、スコア３からスコア２１までの１９の階調（暗～明の濃度）で表示部６に表示させる。図６に示すように、背景Ａ１を表す画素が比較的明るく表示されるため、背景Ａ１における第１撮影条件は比較的高い信頼度であることが分かる。また、背景Ａ２を表す画素が比較的暗く表示されるため、背景Ａ２における第１撮影条件は比較的低い信頼度であることが分かる。
　背景Ａ１は図２に示すようにガスの漏洩しうる箇所である。背景Ａ１における第１撮影条件が比較的高い信頼度であるため、第１撮影条件を変更する必要性は低い。しなしながら、仮に、背景Ａ１における第１撮影条件が低い信頼度である場合、信頼度を上げるために第１撮影条件を変更する必要性がある。
　本実施の形態では、制御部３は、信頼度を上げるための第２撮影条件を表示部６に表示させる。ここでの第２撮影条件は、対象領域Ａまでの距離、赤外線撮像部１の撮影角度である。図４Ｂおよび図４Ｃに示すテーブルＴ２，Ｔ３から分かるように、信頼度を上げるために、対象領域Ａまでの距離が許容範囲内においてなるべく近いことが好ましい。また、信頼度を上げるために、第２撮影条件が風の影響を受けないように、赤外線撮像部１の撮影角度が風向に対して直交する角度であることが好ましい。制御部３は、対象領域Ａまでの距離および風向（図２に示す北向き）に基づいて、対象領域Ａまでの距離（許容範囲内におけるなるべく近い距離）、および、赤外線撮像部１の撮影角度（例えば西向きの角度）を表示部６に表示させる。
　制御部３は、また、信頼度を上げるための、ガス種およびガス濃度に対応した画像処理条件（例えば図５Ａに示す画像処理１，２）を表示部６に表示させる。具体的には、第２撮影条件および画像処理条件はテキスト表示または図示される。
　制御部３は、対象領域Ａの画像を撮影日時および撮影場所と関連づけて記憶部４に記憶させる。
　次に、対象領域Ａを撮像する場合における手順について図７を参照して説明する。図７は、対象領域Ａを撮像する手順を示すフローチャートである。
　まず、ユーザーは、対象領域Ａを見たい場所にガス撮像装置１０を設置する（ステップＳ１００）。
　ステップＳ１１０において、制御部３は対象領域Ａの周辺情報を取得する。
　ステップＳ１２０において、制御部３は、対象領域Ａの熱分布画像を取得する。
　ステップＳ１３０において、制御部３は、対象領域Ａの周辺情報および対象領域Ａの熱分布画像に基づいて、信頼度を算出する。
　ステップＳ１４０において、制御部３は、対象領域Ａの画像を対象領域Ａの周辺情報および信頼度と関連付けて記憶部４に記憶させる。
　ステップＳ１５０において、制御部３は、信頼度を上げるための第２撮影条件および画像処理条件を求める。
　ステップＳ１６０において、制御部３は、第２撮影条件および画像処理条件を表示部６に表示させる。
　上記実施の形態に係るガス撮像装置１０によれば、ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を、予め定められた第１撮影条件で撮像する赤外線撮像部１と、赤外線撮像部１から出力されるデータの画像処理を行うことで、対象領域Ａの熱分布画像を生成する画像処理部２と、対象領域Ａの周辺情報および熱分布画像に基づいて、第１撮影条件がガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出し、熱分布画像を信頼度および周辺情報と関連付けて記憶部４に記憶させる制御部３と、を備える。これにより、ユーザー自らが信頼度を判断する必要がなく、ユーザーの手を煩わせることなくガスを撮影することが可能となる。
　また、上記実施の形態に係るガス撮像装置１０によれば、制御部３は、信頼度を上げるための第２撮影条件および画像処理条件を求め、表示部６に表示させる。これにより、ユーザーは、より好適な第２撮影条件および画像処理条件を設定することが可能となる。
　また、上記実施の形態に係るガス撮像装置１０によれば、制御部３は、画像処理条件、ガス種およびガス濃度の少なくとも１つに基づいて信頼度を算出する。上記したように、ガス種およびガス濃度は対象領域Ａの画像における解像度等に影響を与えるため、信頼度を算出する上で考慮されるべきものである。ガス種等に基づいて信頼度を算出することにより、信頼度をより適切に算出することができる。
　また、上記実施の形態に係るガス撮像装置１０によれば、制御部３が対象領域Ａの画像を撮影日時および撮影場所と関連づけて記憶部４に記憶させる。これにより、例えば、撮影日時に基づいて対象領域Ａの画像を所定時間毎に確認することが可能となる。また、撮影場所に基づいて、対象領域Ａを定点観測することが可能となる。
　上記実施の形態においては、制御部３が対象領域Ａの熱分布画像に基づいて信頼度を算出し、また、制御部３が信頼度を上げるための第２撮影条件を表示部６に表示させたが、本発明はこれに限らず、ユーザーにより指定エリアＡ３（図２参照）が指定される場合、赤外線撮像部１は指定エリアＡ３を撮像し、画像処理部２は、指定エリア３における熱分布画像を生成する。この場合、制御部３は、指定エリア３における熱分布画像に基づいて信頼度を算出し、当該信頼度を上げるための第２撮影条件を表示部６に表示させてもよい。
　また、上記実施の形態では、制御部３が対象領域Ａの画像を信頼度および対象領域Ａの周辺情報と関連付けて記憶させたが、本発明はこれに限らず、制御部３が対象領域Ａの画像を信頼度および対象領域Ａの周辺情報の少なくとも１つと関連付けて記憶させてもよい。
　また、上記実施の形態においては、制御部３が画像処理条件、ガス種およびガスの濃度の少なくとも１つに応じた係数をスコアに乗算し、乗算した数値に基づいて信頼を算出したが、本発明はこれに限らず、例えば、画像処理条件、ガス種およびガスの濃度の少なくとも１つと信頼度との関係を表すテーブルを有し、制御部３がテーブルを参照して信頼度を算出してもよい。
　また、上記実施の形態では、制御部３は対象領域Ａの画像を信頼度と関連付けて表示部６に表示させたが、本発明はこれに限らず、例えば、制御部３は対象領域Ａの周辺情報を表示部６に表示させてもよい。また、制御部３は対象領域Ａの画像を対象領域Ａの周辺情報と関連付けて表示部６に表示させてもよい。これにより、ユーザーが周辺情報を認識できるので、ガス撮像装置１０の使い勝手がよくなる。
　また、上記実施の形態では、周辺センサー７がインターフェースによりガス撮像装置１０に接続されているが、本発明は、これに限らず、周辺センサー７がガス撮像装置１０の内部構成として設けられてもよい。
　その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　２０１７年９月２７日出願の特願２０１７－１８６３６６に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明は、撮像結果のエビデンスとしての信頼性を向上させ、ユーザーの手を煩わせることなくガスを撮影することが要求されるガス撮像装置に好適に利用される。
　１　赤外線撮像部
　２　画像処理部
　３　制御部
　４　記憶部
　５　操作部
　６　表示部
　７　周辺センサー
　７ａ　距離計
　７ｂ　風向風速計
　７ｃ　温度計
　７ｄ　振動計
　１０　ガス撮像装置

Claims (17)

  1. 　ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を、予め定められた第１撮影条件で撮像する赤外線撮像部と、
    　前記赤外線撮像部の出力結果に基づいて前記対象領域の画像を生成する画像処理部と、
    　前記対象領域の周辺情報および前記赤外線撮像部の出力結果に基づいて、前記第１撮影条件が前記ガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出し、前記対象領域の画像を、前記信頼度および前記周辺情報の少なくとも１つと関連付けて記憶部に記憶させる制御部と、
    　を備える、ガス撮像装置。
  2. 　前記制御部は、前記信頼度および前記周辺情報の少なくとも１つを表示部に表示させる、請求項１に記載のガス撮像装置。
  3. 　前記制御部は、前記信頼度を上げるための第２撮影条件を表示部に表示させる、請求項１または２に記載のガス撮像装置。
  4. 　前記画像処理部は、前記赤外線撮像部の出力結果を予め定められた画像処理条件で画像処理し、
    　前記制御部は、前記信頼度を上げるための画像処理条件を表示部に表示させる、請求項１から３のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  5. 　前記表示部は、前記対象領域の画像を表示する、請求項２から４のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  6. 　前記第１撮影条件は、前記赤外線撮像部と前記対象領域との間の距離を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  7. 　前記第１撮影条件は、前記赤外線撮像部の撮影角度を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  8. 　前記第１撮影条件は、前記対象領域の画像範囲を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  9. 　前記第１撮影条件は、前記対象領域におけるユーザーにより指定される領域を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  10. 　前記周辺情報は、前記対象領域の温度と外気温度との差を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  11. 　前記周辺情報は、風速、風向、前記赤外線撮像部と前記対象領域との間の距離、および、前記赤外線撮像部の振動状態の少なくとも１つを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のガス撮像装置。
  12. 　前記周辺情報は、ユーザーの入力操作により入力される情報である、請求項１０または１１に記載のガス撮像装置。
  13. 　前記周辺情報は、センサーにより取得される情報である、請求項１０または１１に記載のガス撮像装置。
  14. 　前記制御部は、さらに、画像処理条件、ガス種およびガスの濃度の少なくとも１つに基づいて前記信頼度を算出する、請求項１に記載のガス撮像装置。
  15. 　前記画像処理条件、ガス種およびガスの濃度の少なくとも１つと前記信頼度との関係を表すテーブルを備え、
    　前記制御部は、前記テーブルを参照して前記信頼度を算出する、請求項１４に記載のガス撮像装置。
  16. 　前記制御部は、前記対象領域の画像を撮影日時および撮影場所の少なくとも１つと関連づけて前記記憶部に記憶させる、請求項１に記載のガス撮像装置。
  17. 　ガスが漏洩しうる対象領域からの赤外線を、予め定められた撮影条件で撮像し、
    　前記赤外線を撮像した結果に基づいて前記対象領域の画像を生成し、
    　前記対象領域の周辺情報および前記赤外線を撮像した結果に基づいて、前記撮影条件が前記ガスの撮影に適しているか否かを示す信頼度を算出し、前記対象領域の画像を、前記信頼度および前記周辺情報の少なくとも１つと関連付けて記憶する、
    　画像取得方法。
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