(57)【要約】【課題】監視領域が低照度状態であることを検出し、煙検出を停止、又は低感度で動作させることで、煙の誤検出を低下させた煙検出装置を提供する。【解決手段】本発明は、監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像および基準画像を記憶する画像メモリと、複数の画像および基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部が出力した特徴量に基づいて、所定の感度、又は低感度で煙を検出する制御部と、監視領域の明るさを制御部に出力する照度検出部と、制御部によって所定時間の計測を開始し、所定時間経過後に制御部へ所定時間経過したことを出力するタイマー部と、を備え、制御部は、照度検出部が出力した明るさが所定の閾値を超えた際、タイマー部によって所定時間の計測を開始すると共に、所定時間が経過するまで煙の検出を停止、又は低感度で煙を検出することを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域を監視する監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置であって、
前記監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像および基準画像を記憶する画像メモリと、
前記複数の画像および前記基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部が出力した特徴量に基づいて、所定の感度、又は低感度で煙を検出する制御部と、
前記監視領域の明るさを前記制御部に出力する照度検出部と、
前記制御部によって所定時間の計測を開始し、前記所定時間経過後に前記制御部へ所定時間経過したことを出力するタイマー部と、
を備え、
前記制御部は、前記照度検出部が出力した明るさが所定の閾値を超えた際、前記タイマー部によって所定時間の計測を開始すると共に、前記所定時間が経過するまで煙の検出動作を停止、又は低感度で煙を検出することを特徴とする
煙検出装置。
【請求項２】
前記照度検出部は、照度センサー又は、前記複数の画像に発生するノイズ量を算出するノイズ量算出プログラム、からなることを特徴とする請求項１記載の煙検出装置。
【請求項３】
監視領域を監視する監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置であって、
前記監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像および基準画像を記憶する画像メモリと、
前記複数の画像および前記基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部が出力した特徴量に基づいて、所定の感度、又は低感度で煙を検出する制御部と、
前記制御部によって所定時間の計測を開始し、前記所定時間経過後に前記制御部へ所定時間経過したことを出力するタイマー部と、
を備え、
前記制御部は、前記監視領域に設けられた照明の点灯を検出する接点入力部を備え、
前記接点入力部から前記照明が点灯したことを検出すると、前記タイマー部によって所定時間の計測を開始すると共に、前記所定時間が経過するまで煙の検出動作を停止、又は低感度で煙を検出することを特徴とする
煙検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置に関し、特に、暗闇状態から復旧後に煙の誤検出を抑止できる煙検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火災発生時の初期消火、あるいは火災事故における逃げ遅れの防止の観点から、火災あるいは煙の早期発見が非常に重要となっている。そこで、煙検出装置の分野においては、通常の火災感知器では煙を検出できない工場などの大空間に監視カメラを設け、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことで、煙の早期発見を行うことが研究されている。
【０００３】
その一例として、トンネル内などにカメラを設置し、カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことで、煙を検出する従来の煙検出装置がある。煙を検出するための画像処理では、一般的に、基準となる画像（基準画像）をあらかじめ記憶しておき、最新の撮像画像と基準画像との差分画像を演算し、変化の生じた領域を抽出することで、煙を検出している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９０９６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
【０００６】
工場などの大空間においては、天井などの高い位置に照明が設けられるため、水銀灯やナトリウム灯といった、強い光源の照明が使用されている。このような照明は、電源投入後徐々に照度が増し、最終的に照度が安定するまでは時間がかかるものとなっている。
【０００７】
一方、従来技術においては、煙を検出するために、フレーム差分画像あるいは背景画像からの輝度差が所定の閾値を超えた画素領域を抽出していた。
【０００８】
そのため、監視範囲に水銀灯やナトリウム灯のような照度が安定するまでに時間を要する照明が設置されている場合、フレーム差分画像に輝度差が生じ、照度変化を煙として誤検出してしまう虞があった。  本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、例えば監視領域の照明が消灯した状態から照明が点灯するといった、低照度状態からの復旧後に、所定時間経過するまで煙検出を停止、または低感度状態で煙を検出する煙検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、監視領域を監視する監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置であって、監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像および基準画像を記憶する画像メモリと、複数の画像および基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部が出力した特徴量に基づいて、所定の感度、又は低感度で煙を検出する制御部と、監視領域の明るさを制御部に出力する照度検出部と、制御部によって所定時間の計測を開始し、所定時間経過後に制御部へ所定時間経過したことを出力するタイマー部と、を備え、制御部は、照度検出部が出力した明るさが所定の閾値を超えた際、タイマー部によって所定時間の計測を開始すると共に、所定時間が経過するまで煙の検出動作を停止、又は低感度で煙を検出することを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明は、照度検出部は、照度センサー又は、複数の画像に発生するノイズ量を算出するノイズ量算出部からなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明は、監視領域を監視する監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置であって、監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像および基準画像を記憶する画像メモリと、複数の画像および基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部が出力した特徴量に基づいて、所定の感度、又は低感度で煙を検出する制御部と、制御部によって所定時間の計測を開始し、所定時間経過後に制御部へ所定時間経過したことを出力するタイマー部と、を備え、制御部は、監視領域に設けられた照明の点灯を検出する接点入力部を備え、接点入力部から照明が点灯したことを検出すると、タイマー部によって所定時間の計測を開始すると共に、所定時間が経過するまで煙の検出動作を停止、又は低感度で煙を検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、複数の画像および基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出する特徴量算出部と、監視領域の照度を検出する照度検出部を備えた煙検出装置であって、照度検出部が出力した明るさが所定の閾値を超えた際、所定時間経過するまで煙の検出動作を停止、または低感度で煙を検出するようにしたので、照度が安定するまでの間に生じる誤報を抑止できる煙検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における煙検出装置を備えたシステムの全体図である。
【図２】本発明の実施の形態１における煙検出装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の煙検出装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における煙検出装置を備えたシステムの全体図である。本実施の形態１における煙検出装置を備えたシステムは、監視領域１、カメラ２、煙検出装置３、監視装置４により構成されている。
【００１５】
監視領域１は、工場などの大空間からなり、内部に工作機械や試験器等の各種備品１０が設置されている。
さらに監視領域１には、天井面に水銀灯やナトリウム灯などの照明１１が設けられている。これらの照明１１は、監視領域１に設けられたスイッチ（図示しない）等によって電源が投入されると、徐々に所定の明るさとなり、最終的に安定した照度で監視領域１内を照らすものとなっている。
【００１６】
カメラ２は、監視領域１を所定の監視範囲で撮像可能な位置に設けられ、光学部２０を交換してカメラ２の画角を変更することによって監視範囲を変更し、監視範囲を適宜設定可能なものとなっている。また、カメラ２はオートゲインコントロール（ＡＧＣ）機能を有し、監視領域１の照度が低下したことを検出すると、自動で感度を制御して監視範囲を明るく撮像可能なものである。
【００１７】
煙検出装置３は、信号線Ｌを介してカメラ２と接続されており、監視領域１とは異なる場所に設けられている。煙検出装置３は、画像メモリ３０、特徴量算出部３１、制御部３２、照度検出部３３、およびタイマー部３４を備えている。
画像メモリ３０は、カメラ２により撮像された監視範囲の画像を、基準画像及び現画像として過去一定期間分、時系列データとして記憶できるように、複数フレーム分の画像メモリ３０として構成されている。
【００１８】
特徴量算出部３１は、複数の画像および基準画像に基づいて、煙の特徴量を算出するものであり、複数のアルゴリズムによって監視範囲内の煙を検出するものである。
上記複数のアルゴリズムには、例えば基準画像と現画像との輝度差を算出したり、現画像のエッジ強度を算出するなどのプログラム処理からなっている。制御部３２は、所定の感度、又は低感度の閾値を有し、特徴量算出部３１が出力した特徴量に基づいて、所定の感度、又は低感度で煙を検出するものである。
【００１９】
照度検出部３３は、監視領域１の明るさを制御部に出力するものであり、低照度時にＡＧＣ機能を有するカメラ２が取得した画像に発生するノイズを検出するノイズ量算出プログラムからなる。
【００２０】
タイマー部３４は、制御部３２の制御によって所定時間の計測を開始し、所定時間経過後に制御部３２へ所定時間経過したことを出力するものである。
そして、制御部３２は照度検出部３３が検出した明るさが所定の閾値を超えた際、タイマー部３４によって所定時間計測を開始すると共に、所定の時間が経過するまで煙検出動作を停止、又は低感度状態で動作するものとなっている。
【００２１】
監視装置４はネットワークＮＷを介して煙検出装置３と接続されており、表示部４０と図示しない入力部を備えている。
【００２２】
表示部４０は、監視領域１に設けられたカメラ２の台数分設けられ、所定の周期でカメラ２から入力された画像を表示するものである。この表示部４０は、例えばカメラ２が二台監視領域１に設けられている場合、水平方向に二画面（台数分）の表示部４０が設けられる。
【００２３】
さらに表示部４０は、図示しない入力部からの入力によってタイマー部３４が計測する所定時間を設定する設定画面や、タイマー部３４が所定時間計測している間、制御部３２が煙検出動作を停止、又は低感度状態で動作するかを設定する設定画面を切り替えて表示可能なものである。
【００２４】
次に、監視領域１が低照度状態から、照明１１に電源が投入されることで所定の照度となるまでの煙検出装置の動作について説明する。
はじめに、利用者は監視装置４の図示しない入力部を操作することによって、タイマー部３４が計測する所定時間をあらかじめ設定すると共に、所定時間計測する間、制御部３２が煙検出動作を停止するか、低感度状態で動作するかどうかを設定しておく。
【００２５】
監視領域１内の照明１１が消灯され、監視領域１内が低照度状態となると、ＡＧＣ機能を有するカメラ２は、取得した画像の明るさが低いことを検出し、自動でセンサーの感度を高くするように制御する。センサーの感度が高くなることにより、カメラ２が取得した画像内にノイズが発生するので、制御部３２はカメラ２が取得した画像のノイズ数をカウントし、画像内のノイズ数が所定値を超えると、監視領域１が低照度状態となったと判断する。
【００２６】
監視領域１が低照度状態の場合、特徴量算出部３１による煙の特徴量を算出しようとしても、基準画像と現画像の間に生じる輝度差が大きくなったり、現画像のエッジ強度が検出し難くなったりするため、誤報が頻発する可能性が生じる。そのため、一時的に制御部３２による煙の検出動作を停止し、監視装置４の表示部４０に、非監視状態である旨を表示する。
【００２７】
監視領域１に設けられた照明１１に電源が投入されると、水銀灯やナトリウム灯などの照明１１が徐々に明るくなる。このとき、ＡＧＣ機能を有するカメラ２から取得した画像は、明るさが徐々に明るくなるため、カメラ２は自動でセンサーの感度を通常の感度に戻す様に制御する。その結果、取得した画像のノイズ数が低下する。
【００２８】
制御部３２は、カメラ２が取得した画像のノイズ数が所定数より下回ったことを検出すると、監視領域１が低照度状態から復帰したと判断する。
次に制御部３２は、タイマー部３４に、あらかじめ設定された所定時間の計測を開始させる。  このとき、制御部３２は、あらかじめ監視装置４によって設定された動作（煙検出動作を停止、又は低感度状態で動作）を行う。
【００２９】
さらに、タイマー部３４が所定時間計測している間、監視装置４の表示部４０には、監視領域１が低照度状態から復帰した直後である旨を表示する。
タイマー部３４が所定時間計測し終わると、制御部３２にその旨を出力する。
【００３０】
制御部３２は、タイマー部３４から所定時間経過した旨の出力を受けると、所定の感度で煙検出動作を再開する。
その後、監視領域１内に煙が発生すると、カメラ２が取得した現画像と、あらかじめ画像メモリ３０に記憶された基準画像を用いて、特徴量算出部３１が煙の特徴量を算出する。
【００３１】
制御部３２は、特徴量算出部３１が算出した特徴量に基づき、監視領域１内に発生した煙が火災による煙かどうかを判別し、火災に基づく煙であると判断すると、監視装置４の表示部４０に火災である旨の表示を行う。
【００３２】
併せて制御部３２は、煙と判断した領域を含むように画像上に楕円を描画して、煙を検出した範囲をわかりやすく表示する。
【００３３】
以上のような構成とすることで、監視領域１が低照度状態から復帰した直後、照明１１の変化によって煙検出装置が誤って煙を検出することを防止できる。
【００３４】
なお、本実施形態では、照度検出部３３をカメラ２の取得画像に生じるノイズ数を計測するプログラム処理としたが、例えば監視領域１内に照度センサーを設け、この照度センサーの出力値によって照度を検出するものとしても良い。
【００３５】
また、本願発明は、照度検出部３３を設け、監視領域１内の照度を検出するものとしたが、例えば監視領域１内に設けられたスイッチ（図示しない）の接点を監視する接点入力部を制御部３２に設け、照明１１に電源が投入された時点でタイマー部３４が所定時間計測を開始するようにしても良い。
これにより、照度センサーやノイズ量算出プログラムを設ける必要が無く、より簡易な構成とすることができる。
【００３６】
また、本願発明は、煙検出動作を停止する方法として、特徴量算出部３１が算出した特徴量について、制御部３２での判断を停止するようにしたが、例えば特徴量算出部３１の特徴量算出動作自体を停止させるものでも良い。
【００３７】
また、特徴量算出部３１が算出する値によって誤報が生じるため、例えば暗闇を検出すると、基準画像同士の差分をもちいて特徴量を算出させるようにすることによって、煙検出動作を停止させるようなプログラムとしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  監視領域、１０  備品、１１  照明、２  カメラ、２０  光学部、３  煙検出装置、３０  画像メモリ、３１  特徴量算出部、３２  制御部、３３  照度検出部、３４  タイマー部、４  監視装置、４０  表示部、Ｌ  信号線、ＮＷ  ネットワーク。
【図１】
2014102645.tif 000003
【図２】
2014102645.tif 000004