(57)【要約】【課題】熟練作業者でないユーザであっても火炎の調整を可能とする。【解決手段】燃焼評価システムは、火炎画像と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、記憶手段に記憶された複数の火炎画像から、取得手段により取得した対象火炎画像と一致または類似する火炎画像を選択し、対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、特定手段により特定された火炎条件の情報を出力する出力手段と、を備える。【選択図】図２
2020009171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炎画像と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、
現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の火炎画像から、前記取得手段により取得した前記対象火炎画像と一致または類似する火炎画像を選択し、当該対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記火炎条件の情報を出力する出力手段と、
を備える燃焼評価システム。
【請求項２】
前記火炎条件は、燃料流量と空気比とを含むことを特徴とする請求項１記載の燃焼評価システム。
【請求項３】
前記出力手段により出力された前記火炎条件の情報を、撮影された対象火炎画像とともに表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の燃焼評価システム。
【請求項４】
前記表示手段は、火炎の前記火炎条件の調整に関する調整情報を更に表示することを特徴とする請求項３記載の燃焼評価システム。
【請求項５】
前記対象火炎画像を撮影した際の撮影条件に関する情報を取得する条件取得手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の燃焼評価システム。
【請求項６】
前記特定手段は、前記条件取得手段が取得した前記撮影条件に関する情報を更に用いて前記対象火炎画像の火炎条件を特定することを特徴とする請求項５記載の燃焼評価システム。
【請求項７】
火炎の特徴量と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、
現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記対象火炎画像から当該対象火炎画像の火炎の特徴量を特定する特徴量特定手段と、
前記記憶手段に記憶された複数の火炎の特徴量から、前記特徴量特定手段が特定した火炎の特徴量と一致または類似する火炎の特徴量を選択し、当該対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記火炎条件の情報を出力する出力手段と、
を備える燃焼評価システム。
【請求項８】
火炎の特徴量と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、
現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、
前記記憶手段に記憶された前記関係と、前記取得手段により取得した前記対象火炎画像とに基づいて、当該対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記火炎条件の情報を出力する出力手段と、
を備える情報処理装置。
【請求項９】
撮像手段と、データ送信手段と、データ受信手段と、画像表示手段と、を備えたコンピュータ装置にて実行されるプログラムであって、
燃焼現場にて前記撮像手段により撮影された点検バーナの点検火炎画像を、ネットワークを介してサーバに向けて前記データ送信手段により送信させる機能と、
前記サーバにて火炎画像データベースに記憶された情報を用いて決定された前記点検火炎画像の火炎条件の情報を、ネットワークを介して前記データ受信手段により受信する機能と、
受信した前記火炎条件の情報を前記画像表示手段により表示させる機能と、
を実現させるプログラム。
【請求項１０】
前記画像表示手段により表示させる機能は、前記撮像手段により撮影された、または撮影中の点検火炎画像とともに、前記火炎条件の情報を、前記画像表示手段により表示させることを特徴とする請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
前記画像表示手段により表示させる機能は、火炎の前記火炎条件の調整に関する調整情報を、前記画像表示手段により更に表示させることを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼評価システム、情報処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、ボイラ等の燃焼診断装置で、ＩＴＶカメラ（工業用テレビカメラ）を用いて計測した火炎画像と、あらかじめ記憶しておいた標準火炎像を比較し、火炎画像の差が所定レベル以上のとき異形火炎と判断する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２０６６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃焼による昇温、熱処理、鍛造などの生産プロセスが多く存在しており、これらの生産プロセスにおける燃焼システムの効率を決める因子として、空気比がある。例えば、燃料を完全に酸化させることができる量の空気を入れた場合、空気比は１となり、このとき効率は最も高い。その一方で、例えば一酸化炭素などが出ないようにするため余裕をもたせて、空気比を例えば１．０５〜１．１などに調整する場合がある。このような調整は、実際の作業現場にて熟練作業者が火炎の状態を見て行なっているが、高度な技術を要するとともに、熟練作業者に頼る作業には限界がある。
【０００５】
本発明は、熟練作業者でないユーザであっても火炎の調整を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、火炎画像と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、前記記憶手段に記憶された複数の火炎画像から、前記取得手段により取得した前記対象火炎画像と一致または類似する火炎画像を選択し、当該対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された前記火炎条件の情報を出力する出力手段と、を備える燃焼評価システムである。
ここで、前記火炎条件は、燃料流量と空気比とを含むことを特徴とする。
さらに、前記出力手段により出力された前記火炎条件の情報を、撮影された対象火炎画像とともに表示する表示手段を更に備えることを特徴とする。
そして、前記表示手段は、火炎の前記火炎条件の調整に関する調整情報を更に表示することを特徴とする。
また、前記対象火炎画像を撮影した際の撮影条件に関する情報を取得する条件取得手段を更に備えることを特徴とする。
そして、前記特定手段は、前記条件取得手段が取得した前記撮影条件に関する情報を更に用いて前記対象火炎画像の火炎条件を特定することを特徴とする。
かかる目的のもと、本発明は、火炎の特徴量と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記対象火炎画像から当該対象火炎画像の火炎の特徴量を特定する特徴量特定手段と、前記記憶手段に記憶された複数の火炎の特徴量から、前記特徴量特定手段が特定した火炎の特徴量と一致または類似する火炎の特徴量を選択し、当該対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された前記火炎条件の情報を出力する出力手段と、を備える燃焼評価システムである。
さらにまた、かかる目的のもと、本発明は、火炎の特徴量と、火炎の状態を決定する条件である火炎条件との関係を複数記憶する記憶手段と、現場で撮影され状態判断の対象となる火炎画像である対象火炎画像を取得する取得手段と、前記記憶手段に記憶された前記関係と、前記取得手段により取得した前記対象火炎画像とに基づいて、当該対象火炎画像の火炎条件を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された前記火炎条件の情報を出力する出力手段と、を備える情報処理装置である。
また、かかる目的のもと、本発明は、撮像手段と、データ送信手段と、データ受信手段と、画像表示手段と、を備えたコンピュータ装置にて実行されるプログラムであって、燃焼現場にて前記撮像手段により撮影された点検バーナの点検火炎画像を、ネットワークを介してサーバに向けて前記データ送信手段により送信させる機能と、前記サーバにて火炎画像データベースに記憶された情報を用いて決定された前記点検火炎画像の火炎条件の情報を、ネットワークを介して前記データ受信手段により受信する機能と、受信した前記火炎条件の情報を前記画像表示手段により表示させる機能と、を実現させるプログラムである。
ここで、前記画像表示手段により表示させる機能は、前記撮像手段により撮影された、または撮影中の点検火炎画像とともに、前記火炎条件の情報を、前記画像表示手段により表示させることを特徴とする。
さらに、前記画像表示手段により表示させる機能は、火炎の前記火炎条件の調整に関する調整情報を、前記画像表示手段により更に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熟練作業者でないユーザであっても火炎の調整を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１の燃焼評価システムの全体図である。
【図２】実施形態１のサーバ装置の機能ブロック図である。
【図３】実施形態１の火炎画像ＤＢ部に記憶される火炎画像の一例を示す図である。
【図４】実施形態１の火炎画像ＤＢ部に記憶される火炎画像の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、実施形態１の端末装置の画面の表示内容の一例である。
【図６】実施形態２のサーバ装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
＜実施形態１＞
【００１０】
［燃焼評価システム１］
図１は、実施形態１の燃焼評価システム１の全体図である。
図１に示すように、燃焼評価システム１は、燃焼を利用する燃焼設備１０における状態判断の対象となる火炎の画像（以下、対象火炎画像）の撮影および火炎の火炎条件の表示を行う端末装置２０と、対象火炎画像に基づいて火炎条件の特定を行うサーバ装置３０と、を備えている。
【００１１】
そして、実施形態１の燃焼評価システム１において、端末装置２０およびサーバ装置３０は、ネットワークを介して相互に情報通信が可能になっている。なお、ネットワークは、各装置の間のデータ通信に用いられる通信ネットワークであれば特に限定されず、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等として良い。データ通信に用いられる通信回線は、有線か無線かを問わず、これらを併用しても良い。また、各装置は、ゲートウェイ装置やルータ等の中継装置を用い、複数のネットワークや通信回線を介して接続されても良い。
【００１２】
そして、実施形態１の燃焼評価システム１では、燃焼設備１０にて燃焼する火炎を調整するために、現場の燃焼設備１０に接続される点検用のテストバーナ４０にて燃焼する火炎を端末装置２０にて撮影する。端末装置２０によって撮影されたテストバーナ４０の対象火炎画像（点検火炎画像の一例）は、サーバ装置３０に送信される。サーバ装置３０では、取得した対象火炎画像に基づいて火炎の状態を決定する火炎条件の特定を行う。そして、特定された対象火炎画像の火炎条件の情報は、サーバ装置３０から端末装置２０に送信され、端末装置２０にて表示される。ユーザ（作業者）は、端末装置２０に表示される火炎条件を参照することで、燃焼設備１０にて燃焼する火炎の調整を行えるようになっている。
【００１３】
なお、本実施形態では、燃料としての都市ガス（例えばメタンを主成分とする天然ガス）および酸化剤としての空気を用いる例に基づいて説明を行う。しかしながら、燃料および酸化剤の組み合わせは、本実施形態に限定されない。例えば、燃料としてＬＰＧ（例えばプロパンやブタンを主成分とする液化石油ガス）や油などを用いても良く、酸化剤として酸素などを用いても良い。
【００１４】
以下、上述した各構成について詳細に説明する。
まず、本実施形態における燃焼評価の対象設備となる燃焼設備１０について説明する。なお、図１に示す対象設備は、例えば工業炉を燃焼設備１０の一例として示したものである。
【００１５】
燃焼設備１０は、炉室１１において火炎を発生させるメインバーナ１２と、メインバーナ１２に対して燃料を供給する経路である燃料供給路１３と、メインバーナ１２に対して空気を供給する経路である空気供給路１４と、炉室１１の排気を行う排気経路１５と、を有する。また、燃焼設備１０は、燃料供給路１３の燃料流量および空気供給路１４の空気流量をそれぞれ調整する調整部１６と、燃料供給路１３に接続する検査燃料路１７と、空気供給路１４に接続する検査空気路１８とを有する。
【００１６】
実施形態１の燃焼設備１０では、調整部１６が燃料供給路１３の燃料流量および空気供給路１４の空気流量の調整を行うことで、メインバーナ１２の燃焼状態が調整される。また、実施形態１の燃焼設備１０では、調整部１６による燃料供給路１３の燃料流量および空気供給路１４の空気流量の調整に連動し、検査燃料路１７の燃料流量および検査空気路１８の空気流量が変化するようになっている。
【００１７】
テストバーナ４０は、例えば、検査を行うユーザ（作業者）が所有するものであり、作業時に、燃焼設備１０の検査燃料路１７および検査空気路１８に接続する。
テストバーナ４０の構造等は、特に限定されるものではない。本実施形態のテストバーナ４０は、例えば円柱状の概形を有し、ユーザが手に持った状態で燃焼させて使用可能なサイズのものである。また、本実施形態のテストバーナ４０は、検査燃料路１７の燃料および検査空気路１８の空気が混合した気体が流れ、メインフレイム（主たる火炎）を生じさせるメイン燃焼孔と、メイン燃焼孔の周囲に複数配置され、メインフレイムを安定させるパイロットフレイムを生じさせるパイロット燃焼孔とを有している。
【００１８】
〔端末装置２０〕
端末装置２０（表示手段の一例）には、スマートフォンなどの携帯電話や、タブレット型端末などの携帯端末機器など、ユーザが持ち歩くことが可能な装置を用いることができる。そして、本実施形態の端末装置２０は、タッチパネルが設けられており、画像を表示する画面２００をユーザがタッチすることで画面２００に表示される画像に対する操作および指示を行う。また、端末装置２０は、撮影を行うカメラ（撮像手段の一例）と、撮影した画像を送信したり、サーバ装置３０などの他装置から情報を受信したりする情報通信を行うための通信デバイス（データ送信手段の一例、データ受信手段の一例）とを有している。
【００１９】
〔サーバ装置３０〕
図２は、実施形態１のサーバ装置３０の機能ブロック図である。
図３および図４は、実施形態１の火炎画像ＤＢ部に記憶される火炎画像の一例を示す図である。
【００２０】
図２に示すように、サーバ装置３０は、火炎画像ＩＦ（後述する図３および図４参照）と火炎条件との関係を記憶する火炎画像ＤＢ部３１（記憶手段の一例）と、対象火炎画像を取得する撮影画像取得部３２（取得手段の一例）と、対象火炎画像の撮影条件に関する情報を取得する撮影条件取得部３３（条件取得手段の一例）と、撮影火炎画像に対応する火炎条件を特定する特定部３４（特定手段の一例）と、特定部３４が特定した火炎条件を端末装置２０に表示する送信部３５（出力手段の一例）と、を有する。
【００２１】
（火炎画像ＤＢ部３１）
火炎画像ＤＢ（データベース）部３１は、予め撮影された複数の火炎画像ＩＦを有している。そして、火炎画像ＤＢ部３１は、各火炎画像ＩＦにおける火炎の火炎条件を有している。つまり、火炎画像ＤＢ部３１は、火炎画像ＩＦと火炎条件との関係を複数記憶している。火炎条件とは、火炎の状態を決定する条件のことである。実施形態１では、火炎条件は、燃料流量、空気比、および燃料種を含む。そして、実施形態１では、１つの火炎画像ＩＦに対して、１つの火炎条件として燃料流量、空気比および燃料種が対応付けられている。
なお、空気比は、（実際の空気量）／（理論空気量）で求まる。ここで、理論空気量は、燃料を完全燃焼させるために必要な空気量のことである。
【００２２】
次に、図３および図４を参照しながら、火炎画像ＤＢ部３１に記憶されている火炎画像ＩＦと火炎条件との複数の関係について説明する。
図３に示す例では、火炎画像ＤＢ部３１に記憶される都市ガスの複数の火炎画像ＩＦとして、燃料流量が０．５０［ＮＬ／ｍｉｎ．］であって、空気比が０．０〜１．５の１６種類の火炎画像ＩＦが例示されている。
また、図４に示す例では、火炎画像ＤＢ３１に記憶される都市ガスの複数の火炎画像ＩＦとして、空気比が０．０であって、燃料流量が０．５０［ＮＬ／ｍｉｎ．］〜５．００［ＮＬ／ｍｉｎ．］の１０種類の火炎画像ＩＦが例示されている。
【００２３】
なお、図３および図４に示す火炎画像ＩＦおよび火炎条件の例はあくまで一例であり、火炎画像ＤＢ部３１には、火炎画像ＩＦと火炎条件との他の組合せが記憶されている。さらに、燃料および酸化剤についても、図３および図４に示す都市ガスおよび空気の組み合わせの例だけではなく、他の燃料と他の酸化剤との組み合わせを記憶することができる。
【００２４】
なお、本実施形態において、ユーザは、火炎画像ＤＢ部３１に記憶される火炎画像ＩＦの撮影に用いられたバーナに対応するサイズのテストバーナ４０を用いるようにしている。つまり、本実施形態の説明においては、図３および図４に示す火炎画像ＩＦにおけるバーナのサイズと、ユーザが現場で用いるテストバーナ４０のサイズとが対応している。
【００２５】
（撮影画像取得部３２）
撮影画像取得部３２は、テストバーナ４０にて燃焼する火炎の対象火炎画像を端末装置２０から取得する。そして、撮影画像取得部３２は、取得した対象火炎画像を特定部３４に送る。
また、撮影画像取得部３２は、取得した火炎撮影画像の内容に応じて、ユーザに対して火炎撮影画像の撮影に関する指示を行う場合がある。実施形態１の撮影画像取得部３２は、火炎画像ＩＦとの比較を行うために火炎撮影画像が適した画像となるよう指示を行う。この場合、撮影画像取得部３２による指示は、送信部３５によって端末装置２０に送信される。そして、本実施形態では、端末装置２０の画面２００に、火炎撮影画像とともに、テキストメッセージによる指示が表示される。例えば、撮影画像取得部３２は、火炎撮影画像として取得した画像の撮影現場が明る過ぎる場合、暗い場所で撮影するよう指示したり、火炎の背後に黒色の衝立などの比較的暗い色の背景板を設置することを指示したりする。
【００２６】
（撮影条件取得部３３）
撮影条件取得部３３は、対象火炎画像の撮影に関する撮影条件情報を取得する。撮影条件情報には、火炎撮影画像を撮影する現場の温度や湿度などの撮影環境条件、バーナの種類や外径などテストバーナ４０に関するバーナ条件、カメラまたはカメラが搭載されるデバイスの性能や特性に関する撮影デバイス条件が含まれる。
撮影条件取得部３３は、撮影条件情報をユーザの情報入力によって取得することができる。また、撮影条件取得部３３は、撮影条件情報のうち撮影環境条件を、現場の温度や湿度を別途測定する測定機器から情報を取得しても良い。また、撮影条件取得部３３は、撮影条件情報のうちバーナ条件を、火炎撮影画像に映り込んでいるテストバーナ４０の画像に基づいて特定しても良い。また、撮影条件取得部３３は、撮影条件情報のうち撮影デバイス条件を、撮影画像データに含まれるＥｘｉｆ情報などのメタ情報として取得しても良い。
【００２７】
（特定部３４）
特定部３４は、火炎画像ＤＢ部３１に記憶される複数の火炎画像ＩＦから、撮影画像取得部３２が取得した対象火炎画像と一致または類似する火炎画像ＩＦのマッチングを行う。
本実施形態の特定部３４は、火炎画像ＩＦと対象火炎画像との比較を行うにあたって、対象火炎画像の火炎のサイズを火炎画像ＩＦに合わせる画像処理を行う。対象火炎画像における火炎のサイズは、テストバーナ４０と端末装置２０との距離に応じて異なるためである。
【００２８】
特定部３４は、例えば、対象火炎画像の下端部の幅が、火炎画像ＩＦにおける火炎の下端の幅に合うように、対象火炎画像の拡大処理または縮小処理を行う。
なお、対象火炎画像と火炎画像ＩＦとのサイズが合っていれば良く、上記のように、対象火炎画像の下端部の幅に基づいてサイズ調整を行う例に限定されない。例えば、特定部３４は、対象火炎画像にテストバーナ４０が含まれる場合にはテストバーナ４０の外径に基づいてサイズ調整をすれば良い。さらに、特定部３４は、対象火炎画像のサイズを特定できる基準スケール等が対象火炎画像に含まれている場合には、基準スケールの数値に基づいて対象火炎画像のサイズを調整すれば良い。
【００２９】
そして、特定部３４は、火炎画像ＤＢ部３１に記憶される複数の火炎画像ＩＦのうち、対象火炎画像に一致する一の火炎画像ＩＦがあれば、その一の火炎画像ＩＦを選択する。そして、特定部３４は、選択した一の火炎画像ＩＦに対応付けられている火炎条件を特定し、特定した火炎条件の情報を送信部３５に送る。
【００３０】
また、特定部３４は、火炎画像ＤＢ部３１に記憶される複数の火炎画像ＩＦのうち、対象火炎画像に最も類似する一の火炎画像ＩＦがあれば、その一の火炎画像ＩＦを選択する。そして、特定部３４は、選択した一の火炎画像ＩＦに対応付けられている火炎条件を特定し、特定した火炎条件の情報を送信部３５に送る。
【００３１】
なお、特定部３４は、火炎画像ＤＢ部３１に記憶される火炎画像ＩＦの中に、対象火炎画像に類似する火炎画像ＩＦが複数ある場合、複数の火炎画像ＩＦに基づいて対象火炎画像の火炎条件を特定しても良い。
複数の火炎画像ＩＦに基づく対象火炎画像の火炎条件の特定には、例えば、以下の方法を用いることができる。
【００３２】
特定部３４は、対象火炎画像と類似する複数の火炎画像ＩＦにそれぞれ対応する複数の火炎条件の中央値を、その対象火炎画像の火炎条件とみなすようにしても良い。例えば、特定部３４は、対象火炎画像が空気比０．６０の火炎画像ＩＦ（図３参照）と、空気比０．７０の火炎画像ＩＦ（図３参照）との両方に類似していると判断した場合、その対象火炎画像の空気比を０．６５と特定する。
【００３３】
また、特定部３４は、対象火炎画像と類似する複数の火炎画像ＩＦがある場合、さらに、各々の火炎画像ＩＦに対する対象火炎画像の類似度を評価する。そして、特定部３４は、複数の対象画像ＩＦのうち類似度がより高い対象画像ＩＦの火炎条件に近い値を採用するようにしても良い。例えば、特定部３４は、対象火炎画像が空気比０．６０の火炎画像ＩＦ（図３参照）と空気比０．７０の火炎画像ＩＦ（図３参照）との両方に類似する場合であって、空気比０．６０の方が空気比０．７０よりも類似度がより高いと判断した場合、その対象火炎画像の空気比を０．６３と特定する。
【００３４】
さらにまた、特定部３４は、対象火炎画像と類似する複数の火炎画像ＩＦがある場合、各々の火炎画像ＩＦに対する対象火炎画像の類似度の評価そのものをユーザに提示するようにしても良い。例えば、特定部３４は、対象火炎画像が空気比０．６０の火炎画像ＩＦ（図３参照）と、空気比０．７０の火炎画像ＩＦ（図３参照）との両方に類似する場合に、類似度の評価に基づいて、空気比０．７０の類似度がＸＸ％、空気比０．６０の類似度がＹＹ％という判断結果をユーザに提示する。
【００３５】
また、本実施形態の特定部３４は、複数の火炎画像ＩＦの中に対象火炎画像と一致または類似する火炎画像ＩＦがあった場合には、対象火炎画像の燃料の種類が都市ガスであると判断する。
一方、特定部３４は、複数の火炎画像ＩＦの中に対象火炎画像と一致または類似する火炎画像ＩＦが無い場合、対象火炎画像の燃料の種類が都市ガスではないと判断する。
【００３６】
さらに、実施形態１の特定部３４は、撮影条件情報を用いて、対象火炎画像の火炎条件を特定する。実施形態１の特定部３４は、撮影条件情報に基づいて対象火炎画像に対して補正処理を行う。そして、特定部３４は、補正を施した対象火炎画像と火炎画像ＩＦとの比較を行い、対象火炎画像に対応する火炎条件を特定する。
【００３７】
例えば、特定部３４は、対象火炎画像の撮影が行われる現場の明るさに関する情報を取得する。なお、明るさに関する情報は、対象火炎画像そのものから特定したり、対象火炎画像を撮影する前にユーザから現場の撮影画像を別途受信することで取得したりできる。
そして、撮影場所の明るさが予め定められた基準量よりも明るい場合には、特定部３４は、基準量に対する明るさに応じて、対象火炎画像に対して明るさを調整したり色を補正したりする画像処理を行う。そして、特定部３４は、画像処理が施された対象火炎画像を用いて、火炎画像ＩＦとの比較を行う。
【００３８】
また、例えば、特定部３４は、現場の気温や湿度などの撮影環境条件を撮影条件取得部３３から取得する。そして、特定部３４は、気温や湿度がテストバーナ４０の火炎の燃焼状態に与える影響を反映させた補正を対象火炎画像に施し、複数の火炎画像ＩＦから補正した対象火炎画像に一致または類似する火炎画像ＩＦの特定を行う。
【００３９】
同様に、特定部３４は、バーナ条件がテストバーナ４０の火炎の燃焼状態に与える影響を反映させた補正を対象火炎画像に施したうえで、複数の火炎画像ＩＦから補正した対象火炎画像に一致または類似する火炎画像ＩＦの特定を行う。
また同様に、特定部３４は、撮影デバイス条件が対象火炎画像に与える影響を反映させた補正を対象火炎画像に施したうえで、複数の火炎画像ＩＦから補正した対象火炎画像に一致または類似する火炎画像ＩＦの特定を行う。
【００４０】
なお、上述した例では、特定部３４は、撮影条件情報に応じて対象火炎画像を補正するようにしているが、対象火炎画像に対して補正を行うのではなく、撮影条件等を異ならせた火炎画像ＩＦを予め記憶しておいても良い。そして、特定部３４は、撮影条件情報に基づいて撮影条件の絞込みを行ったうえで、条件が絞り込まれた複数の火炎画像ＩＦの中から対象火炎画像と一致または類似する火炎画像ＩＦを特定するようにしても良い。
【００４１】
（送信部３５）
送信部３５は、特定部３４から取得した火炎条件の情報を端末装置２０に送信する。具体的には、送信部３５は、火炎条件として、燃料流量および空気比の情報を送信する。さらに、本実施形態において、送信部３５は、対象火炎画像における火炎の燃料が都市ガスであるか否かについての情報を端末装置２０に送信する。
【００４２】
続いて、実施形態１の燃焼評価システム１に用いられる端末装置２０における画面表示動作について説明する。
図５は、実施形態１の端末装置２０の画面２００の表示内容の一例である。
図５に示す端末装置２０は、実施形態１の燃焼評価システム１を実現するためのアプリケーションがインストールされている。
図５（Ａ）に示すように、アプリケーションを起動すると、画面２００には、操作メッセージ５１と、バーナ目標位置５２と、評価実行ボタン５３とが表示される。
【００４３】
操作メッセージ５１は、対象火炎画像を撮影して画面２００に表示させることを指示する。また、操作メッセージ５１は、評価実行ボタン５３を押下することで、撮影した対象火炎画像についての火炎条件の評価を行えることを説明する。図５（Ａ）に示す例では、「破線の位置にバーナを合わせ、評価実行ボタンを押してください」という内容のテキストメッセージを表示する。
【００４４】
バーナ目標位置５２は、対象火炎画像を撮影して画面２００に表示させる際に、テストバーナ４０の端部の位置および大きさの目標を示す画像である。実施形態１では、バーナ目標位置５２は、画面２００の中央であって下端部に破線で示している。
実施形態１では、バーナ目標位置５２にテストバーナ４０が合うように対象火炎画像を撮影することで、火炎画像ＤＢ部３１に記憶された火炎画像ＩＦと同じサイズで撮影できるようになっている。なお、バーナ目標位置５２にテストバーナ４０を合わせることは必須ではない。ただし、実施形態１では、バーナ目標位置５２に合わせることで、対象撮影画像を火炎画像ＩＦと比較する際に、対象火炎画像のサイズの拡大量や縮小量を低減し、拡大／縮小処理に伴うマッチング精度の低下を抑制している。
【００４５】
評価実行ボタン５３は、押下されることで、押下された時点で画面２００に表示されている対象火炎画像をサーバ装置３０に送信する。
【００４６】
そして、評価実行ボタン５３が押下されることで、図５（Ｂ）に示すように、対象火炎画像５４が表示される同じ画面２００に火炎条件情報５５が表示される。実施形態１では、画面２００には、火炎条件情報５５として、特定された空気比の情報である空気比情報５５１、燃料流量の情報である燃料流量情報５５２、および燃料種の情報である燃料種情報５５３がそれぞれ表示される。
なお、評価実行ボタン５３が押下されると、評価を停止する評価停止ボタン５６が画面２００に表示される。
【００４７】
さらに、本実施形態では、対象火炎画像５４が表示される同じ画面２００に、ユーザに対して火炎条件の調整に関する調整情報５７を表示する。本実施形態では、例えば火炎条件の目標値として空気比を所定の数値（例えば１．１など）に設定する。さらに、テストバーナ４０の火炎を撮影することで特定された対象火炎画像の火炎条件と、火炎条件の目標値との比較を行う。そして、調整情報５７は、火炎条件の目標値に対して、対象火炎画像の火炎条件が合っているか否かに基づく調整の必要性、および、実際の火炎の火炎条件を火炎条件の目標値に合わせるための指示を表示する。図５に示す例では、調整情報５７の一例として、火炎条件の調整の必要性を示す、「！ 空気比  要調整」という内容のテキストメッセージを画面２００に表示する。さらに、図５に示す例では、調整情報５７の一例として、火炎条件の調整の具体的な指示を示す、「空気比を上げて下さい」という内容のテキストメッセージを画面２００に表示する。
【００４８】
また、実施形態１では、評価実行ボタン５３が一度押下されることで、端末装置２０は、所定の時間間隔で、対象火炎画像の送信を行うとともに、画面２００においても火炎条件情報５５の更新が随時行われる。
【００４９】
なお、評価実行ボタン５３が押下されたタイミングで画面２００に表示される対象火炎画像をキャプチャするとともに静止画として表示し、キャプチャした対象火炎画像についての火炎条件情報５５を静止画と併せて画面２００に表示するようにしても良い。
【００５０】
さらに、端末装置２０では、画面２００に表示された対象火炎画像とその対象火炎画像の火炎条件とが履歴情報として保存可能になっている。これによって、ユーザは、対象火炎画像と火炎条件との比較を画面２００で確認するなど、火炎の撮影の終了後に、参照することができる。なお、対象火炎画像と火炎条件との履歴情報は、サーバ装置３０が記憶しても良い。
また、本実施形態において、対象火炎画像の撮影日時を画面２００に表示したり、上述のとおり履歴情報として残したりしても良い。
【００５１】
＜実施形態２＞
図６は、実施形態２のサーバ装置３０の機能ブロック図である。
実施形態２の燃焼評価システム１は、サーバ装置３０の機能構成が実施形態１とは異なる。
図６に示すように、実施形態２のサーバ装置３０は、火炎の特徴量と火炎条件との関係を記憶する火炎特徴量ＤＢ部３６（記憶手段の一例）と、対象火炎画像を取得する撮影画像取得部３２と、対象火炎画像の撮影条件に関する情報を取得する撮影条件取得部３３と、対象火炎画像における対象火炎の特徴量を特定する特徴量特定部３７と、対象火炎画像の火炎条件を特定する特定部３４と、特定部が特定した条件量を画面に表示する送信部３５と、を有する。
【００５２】
（火炎特徴量ＤＢ部３６）
火炎特徴量ＤＢ（データベース）部３６は、複数の火炎についての特徴量の情報を有している。そして、火炎特徴量ＤＢ部３６は、各火炎の火炎条件を有している。つまり、火炎特徴量ＤＢ部３６は、火炎の特徴量と、火炎条件との関係を複数記憶している。
火炎の特徴量には、メインフレイムとパイロットフレイムの高さなどの比、内炎と外炎との大きさの比、火炎の色、乱れの様子などが含まれる。
【００５３】
火炎特徴量ＤＢ部３６は、例えば、燃料流量０．５０［ＮＬ／ｍｉｎ．］であって空気比０．０の場合の火炎の特徴量を記憶している。また、例えば、火炎特徴量ＤＢ部３６は、他の複数の燃料流量および空気比について、それぞれ火炎の特徴量を記憶している。
【００５４】
（特徴量特定部３７）
特徴量特定部３７は、撮影画像取得部３２が取得した対象火炎画像を画像解析することで、その対象火炎の特徴量を特定する。特徴量特定部３７は、火炎特徴量ＤＢ部３６が記憶している火炎の特徴量と同じ観点に基づいて対象火炎の特徴量を特定する。そして、特徴量特定部３７は、特定した対象火炎の特徴量の情報を特定部３４に送る。
【００５５】
実施形態２の特定部３４は、火炎特徴量ＤＢ部３６に記憶される複数の火炎の特徴量から、特徴量特定部３７が特定した対象火炎画像の対象火炎の特徴量に一致または類似する一の火炎の特徴量の選択を行う。そして、特定部３４は、選択した一の火炎の特徴量に対応付けられている火炎条件を特定し、特定した火炎条件の情報を送信部３５に送る。
なお、実施形態２においても、特定部３４は、実施形態１と同様に、撮影条件取得部３３に基づく補正の処理を行っても良い。
【００５６】
また、実施形態２の特定部３４は、実施形態１と同様に、火炎特徴量ＤＢ部３６に記憶される火炎の特徴量の中に、対象火炎画像の対象火炎の特徴量に類似する火炎の特徴量が複数ある場合、火炎特徴量ＤＢ部３６に記憶される複数の火炎の特徴量に基づいて対象火炎画像の火炎条件を特定しても良い。
【００５７】
以上のように、実施形態２が適用される燃焼評価システム１では、端末装置２０にてユーザが撮影した対象火炎画像と、サーバ装置３０において予め記憶されている火炎の特徴量および火炎条件の関係情報とに基づいて、対象火炎画像の火炎条件を特定し、端末装置２０の画面２００に表示するようになっている。
【００５８】
また、上述した実施形態１および実施形態２では、火炎画像ＩＦと火炎条件との関係情報、または、火炎の特徴量と火炎条件との関係情報を予め複数準備しておき、実際に撮影した対象火炎画像、または対象火炎画像から抽出される火炎の特徴量のマッチングを行うようにしているが、この態様に限定されない。例えば、機械学習モジュールを用いて、端末装置２０にて撮影した対象火炎画像から、その対象火炎画像における火炎の火炎条件を特定するようにしても良い。
【００５９】
機械学習には、例えば、ＣＮＮ（Convolutional Neural Net）などの技術を用いることができる。ＣＮＮでは、大量の学習データにより、自動的に画像の特徴抽出方法を学習する。学習後は、学習済みのＣＮＮに画像を入力することによって、その画像の特徴量を抽出し、入力した画像に対して認識やラベリングを行う。
実施形態２では、学習データとして火炎条件が予め分かっている大量の火炎画像をＣＮＮに機械学習させる。具体的には、例えば、燃料流量が０．５０［ＮＬ／ｍｉｎ．］であって空気比が１．０である大量の火炎画像をＣＮＮに機械学習させる。同様に、例えば、燃料流量が０．５０［ＮＬ／ｍｉｎ．］であって空気比が１．１である大量の火炎画像をＣＮＮに機械学習させる。同様にして、他の火炎条件についても火炎画像をＣＮＮに機械学習させ、火炎条件ごとに火炎画像の特徴量を学習させる。そのうえで、端末装置２０にて撮影した対象火炎画像を学習済みのＣＮＮに入力し、対象火炎画像を複数の火炎条件のうち何れかに分類させる。
【００６０】
なお、実施形態１の説明において、サーバ装置３０の特定部３４は、端末装置２０から取得した一枚の対象火炎画像を用いて火炎条件の特定を行っているが、これに限定されない。例えば、対象火炎画像の動画を用いて火炎条件の特定を行っても良い。この場合に、例えば火炎の動きを捉えることができる点で、対象火炎画像と火炎画像ＩＦとのマッチングの精度が高まる。
また、サーバ装置３０の特定部３４は、火炎画像または火炎の特徴量に加えて、火炎が燃焼する際に生じる音情報に基づいて、対象火炎の火炎条件を特定しても良い。
【００６１】
さらに、実施形態１の燃焼評価システム１において、端末装置２０にて撮影されたテストバーナ４０の対象火炎画像から特定されたテストバーナ４０の火炎条件に応じて、燃焼設備１０のメインバーナ１２の火炎の燃焼を調整するようにしても良い。この場合、端末装置２０またはサーバ装置３０と燃焼設備１０の調整部１６とを相互に情報通信可能にする。また、例えば、火炎条件の目標値として、空気比を所定の数値に設定する。そして、テストバーナ４０の火炎を撮影し、対象火炎画像から得られた火炎条件としての空気比と、目標値としての空気比との比較を行い、対象火炎画像から得られる空気比が目標値になるように調整部１６を制御する。
【００６２】
ここで、実施形態１の端末装置２０およびサーバ装置３０のハードウェア構成について説明する。
端末装置２０およびサーバ装置３０は、それぞれ、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶手段であるメモリ、磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、ネットワークインターフェイス、ディスプレイ装置を含む表示機構、音声機構、および、キーボードやマウス等の入力デバイス等を備える。
そして、磁気ディスク装置には、ＯＳのプログラムやアプリケーション・プログラムが格納されている。そして、これらのプログラムがメモリに読み込まれてＣＰＵに実行されることにより、実施形態１および実施形態２の端末装置２０およびサーバ装置３０の各々における各機能部の機能が実現される。
さらに、実施形態１および実施形態２の燃焼評価システム１における一連の動作を端末装置２０およびサーバ装置３０にてそれぞれ実現させるプログラムは、例えば通信手段により提供することはもちろん、各種の記録媒体に格納して提供しても良い。
【００６３】
なお、実施形態１および実施形態２の燃焼評価システム１において行われる一連の機能を実現するための構成は、上述した例に限定されない。例えば、上述した実施形態においてサーバ装置３０が実現する機能は、全てサーバ装置３０によって実現される必要はなく、端末装置２０が一部または全部の機能を実現しても良い。
例えば、実施形態２において、サーバ装置３０の特徴量特定部３７の機能を端末装置２０が備えていても良い。この場合、端末装置２０は、テストバーナ４０を撮影した対象火炎画像から火炎の特徴量を抽出し、抽出した火炎の特徴量の情報をサーバ装置３０に送信する。
【符号の説明】
【００６４】
１…燃焼評価システム、２０…端末装置、３０…サーバ装置、３１…火炎画像ＤＢ部、３２…撮影画像取得部、３３…撮影条件取得部、３４…特定部、３５…送信部、３６…火炎特徴量ＤＢ部、３７…特徴量特定部、４０…テストバーナ、２００…画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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