【事件の表示】
　特許第６１７９２８６号発明「高炉の操業状況判定方法」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。
【結　論】
　特許第６１７９２８６号の明細書、特許請求の範囲を訂正請求書に添付された訂正明細書、訂正特許請求の範囲のとおり〔１−６〕について訂正することを認める。
　特許第６１７９２８６号の請求項１ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　特許第６１７９２８６号の請求項１ないし６に係る特許（以下、「本件特許」という。）についての出願は、平成２５年９月６日に特許出願され、平成２９年７月２８日に特許権の設定登録がされ、同年８月１６日に特許掲載公報が発行され、その後、その特許に対し、平成３０年２月６日に特許異議申立人　吉田敦子により特許異議の申立てがされ、平成３０年３月２７日付けで取消理由が通知され、その指定期間内である同年５月２８日に意見書の提出及び訂正の請求があり、この訂正の請求に対して申立人から同年７月５日に意見書が提出されたものである。
第２　訂正の適否についての判断
１．訂正の内容
　平成３０年５月２８日付け訂正請求書による訂正請求（以下、「本件訂正請求」という。）による訂正の内容は、以下の訂正事項１〜６のとおりである（当審注：下線は訂正箇所を示すため当審が付与した。）。
（１）訂正事項１
　請求項１に「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて」とあるのを、「Ｇ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比
（２）訂正事項２
　請求項１に「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、炉周方向の指数分布を求め、その分布又はその分布の経時変化に基づいて」とあるのを、「Ｇ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向
（３）訂正事項３
　願書に添付した明細書の【００１９】に「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて」とあるのを、「Ｇ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比
（４）訂正事項４
　願書に添付した明細書の【００１９】に「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、炉周方向の指数分布を求め、その分布又はその分布の経時変化に基づいて」とあるのを、「Ｇ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向
（５）訂正事項５
　願書に添付した明細書の【００３３】に「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて」とあるのを、「Ｇ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比
（６）訂正事項６
　願書に添付した明細書の【００３３】に「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、炉周方向の指数分布を求め、その分布又はその分布の経時変化に基づいて」とあるのを、「Ｇ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び、特許請求の範囲の拡張・変更の存否、一群の請求項について
（１）訂正事項１について
　訂正事項１による訂正は、「炉内状況又は設備状況を判定する」に際して、「Ｒ成分画像の輝度、又は、・・・Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて」行うことを、「Ｒ成分画像の輝度、又は、・・・Ｇ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて」行うことに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　また、訂正事項１に関連する記載として、願書に添付した明細書、特許請求の範囲又は図面（以下、「本件明細書等」という。）の【００４３】〜【００４７】及び【図４】には、Ｒ成分の画像の輝度を指数化し、羽口逆流又は羽口閉塞を検知する画像処理手順として、撮像画像の輝度がある一定以上ある場合、その画像を二値化するための閾値を演算し、この閾値に基づいて二値化を行い、画像における明部の面積比を演算し、この面積比が基準値未満であれば、基準値未満が継続する時間を判定し、継続時間が基準値未満であれば、その後の処理をせず、継続時間が基準値以上であれば、操業条件の迅速な変更のために警報を出力することが記載されていることから、本件明細書等には、「炉内状況又は設備状況を判定する」に際して用いる「指数」が、成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比であることが記載されているといえる。
　したがって、本件明細書等には、「炉内状況又は設備状況を判定する」に際して、「Ｒ成分画像の輝度、又は、・・・Ｇ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて」行うことが記載されているから、訂正事項１による訂正は、新規事項の追加に該当しない。
　また、訂正事項１は、上記のように発明特定事項を限定するものであり、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
　以上のとおり、訂正事項１による訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（２）訂正事項２について
　訂正事項２による訂正は、「炉内状況又は設備状況を判定する」に際して、「Ｒ成分画像の輝度、又は、・・・Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、炉周方向の指数分布を求め、その分布又はその分布の経時変化に基づいて」行うことを、「Ｒ成分画像の輝度、又は、・・・Ｇ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の分布又はその分布の経時変化に基づいて」行うことに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　そして、前記（１）で検討したように、本件明細書等には、「炉内状況又は設備状況を判定する」に際して用いる「指数」が、成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比であることが記載されているといえる。
　したがって、本件明細書等には、「炉内状況又は設備状況を判定する」に際して、「Ｒ成分画像の輝度、又は、・・・Ｇ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の分布又はその分布の経時変化に基づいて」行うことが記載されているから、訂正事項２による訂正は、新規事項の追加に該当しない。
　また、訂正事項１は、上記のように発明特定事項を限定するものであり、カテゴリーや対象、目的を変更するものではない。
　以上のとおり、訂正事項１による訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（３）訂正事項３ないし６について
　訂正事項３ないし６による訂正は、訂正事項１、２による訂正によって生じる特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明との記載の不一致を解消して、記載の整合を図るものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とするものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（４）一群の請求項について
　訂正前の請求項２ないし６は、訂正事項１及び２に係る訂正前の請求項１を引用しているから、訂正前の請求項１に連動して訂正されるものであって、本件訂正前の請求項１ないし６は一群の請求項である。
　また、訂正事項３ないし６に係る明細書の訂正は、これら一群の請求項の全てについて請求するものである。
　なお、本件訂正請求は、請求項１を訂正することにより請求項１を引用する請求項２ないし６も訂正するものであるが、全ての請求項（請求項１ないし６）に対して特許異議の申立てがされているので、特許法第１２０条の５第９項において読み替えて準用する同法第１２６条第７項の規定（独立特許要件の具備）は適用されない。
３．まとめ
　以上のとおりであるから、本件訂正請求による訂正は、特許法第１２０条の５第２項ただし書第１号及び同第３号に規定する事項を目的とするものであり、かつ、同条第４項及び同条第９項において準用する同法第１２６条第４項ないし同第６項の規定に適合するので、訂正後の請求項〔１−６〕について訂正を認める。
第３　訂正後の請求項１ないし６に係る発明
　本件訂正請求により訂正された請求項１ないし６に係る発明（以下、「本件発明１ないし６」といい、これらをまとめて「本件発明」ともいう。）は、その特許請求の範囲の請求項１ないし６に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
　「【請求項１】
　高炉の羽口の観察孔に配置したカラー画像撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を経時的に撮像し、撮像画像に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する操業判定方法において、
　（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する、又は、
　（ｉｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の分布又はその分布の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する
ことを特徴とする高炉の操業状況判定方法。
【請求項２】
　前記炉内状況が、生鉱落ちであることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
【請求項３】
　前記炉内状況が、微粉炭吹込み形状であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
【請求項４】
　前記設備状況が、微粉炭吹込みランスの状況であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
【請求項５】
　前記設備状況が、羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況、又は、羽口が閉塞した状況であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
【請求項６】
　前記設備状況が、ノロ湧きであることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。」
第４　特許異議申立理由の概要
　特許異議申立人は、証拠として後記する甲第１号証ないし甲第１１号証を提出し、以下の理由により、請求項１ないし６に係る特許を取り消すべきものである旨主張している。
１．申立理由１（取消理由として不採用）
（１）本件発明１について
　本件発明１は、甲第１号証に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、同発明に係る特許は取り消されるべきものである。
　また、本件発明１は、甲第１号証に記載された発明と甲第２、３号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第４号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第４号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第５号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第６号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第６号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第７号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第７号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである。
（２）本件発明２について
　本件発明２は、甲第１号証に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項第３号に該当し、同発明に係る特許は取り消されるべきものである。
　また、本件発明２は、甲第１号証に記載された発明と甲第２、３号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第４号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第５号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである。
（３）本件発明３について
　本件発明３は、甲第１号証に記載された発明と甲第２、３号証に記載された技術手段と甲第８、９号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第５号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８、９号証に記載された技術手段に基いて、又は、甲第６号証に記載された発明と甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８号証に記載された技術手段に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである。
（４）本件発明４について
　本件発明４は、甲第６号証に記載された発明と、甲第１ないし３号証に記載された技術手段及び甲第８号証に記載された技術手段に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである。
（５）本件発明５について
　本件発明５は、甲第１号証に記載された発明と、甲第２、３号証に記載された技術手段と甲第８ないし１０号証に記載された技術手段に基づいて、又は、甲第５号証に記載された発明と、甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８ないし１０号証に記載された技術手段に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである。
（６）本件発明６について
　本件発明６は、甲第１号証に記載された発明と、甲第２、３号証に記載された技術手段と甲第８、９号証に記載された技術手段に基づいて、又は、甲第５号証に記載された発明と、甲第１ないし３号証に記載された技術手段と甲第８、９号証に記載された技術手段に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、同発明に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり、取り消されるべきものである。
２．申立理由２（取消理由として採用）
　本件明細書の発明の詳細な説明の記載は、当業者が本件発明１ないし６の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものではないから、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであり、取り消されるべきものである。
３．申立理由３（取消理由として採用）
　本件明細書には本件発明１ないし６の具体的な実施例が全くなく、発明の開示が何ら存在しないから、発明の課題を解決できるか否かを当業者が認識できないため、本件発明１ないし６は、発明の詳細な説明に記載したものではない。
　したがって、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであり、取り消されるべきものである。
４　申立理由４（取消理由として不採用）
　本件発明１ないし６は不明確であるから、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであり、取り消されるべきものである。
［証拠方法］
甲第１号証：特開２００２−３０９３０７号公報
甲第２号証：特開２０１０−５３１８０号公報
甲第３号証：特公平７−７８２４８号公報
甲第４号証：特開昭５８−５５５１２号公報
甲第５号証：特開昭６１−４８５０８号公報
甲第６号証：特開平６−９３３１７号公報
甲第７号証：特開平４−１８４００９号公報
甲第８号証：特開昭６４−２５９１３号公報
甲第９号証：特開昭５９−５９８１３号公報
甲第１０号証：実用新案登録第３１６０４５３号
甲第１１号証：「岩波　国語辞典　第三版」、岩波書店、１９７９年１２月４日、ｐ．４５８
第５　取消理由の概要
　平成３０年３月２７日付けで特許権者に通知した取消理由の要旨は、次のとおりである。
１．取消理由１（前記申立理由２を採用。）
　発明の詳細な説明の記載は、当業者が本件特許に係る請求項１ないし６に記載された発明の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものではない。
　特許異議申立書６３頁６行ないし６４頁１９行の記載から、その理由の要旨は次のようなものである。すなわち、
　本件明細書の発明の詳細な説明には、「指数」及び「指数化」について、閾値による撮像画像の二値化およびこの二値化により得られる明部の面積比以外に説明がなく、請求項２ないし６に記載の、個々の炉内状況である「生鉱落ち」「微粉炭吹込み形状」、個々の設備状況である「微粉炭吹込みランスの状況」「羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況」「羽口が閉塞した状況」「ノロ湧き」をどのように指数化して個々の炉内状況及び個々の設備状況を区別して判定し得たのか不明であるため、「炉内状況又は設備状況の変化を正確かつ迅速に検知して判定することができる」（【0025】）という効果を、当業者が過度の試行錯誤無しに奏し得るものとはいえない。　
　したがって、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるから、取り消されるべきものである。
２．取消理由２（前記申立理由３を採用。）
　本件特許の請求項１ないし６に係る発明は、発明の詳細な説明に記載したものではない。　特許異議申立書６４頁２０行ないし６５頁１１行の記載から、その理由の要旨は次のようなものである。すなわち、
　上記取消理由１で記したように、本件明細書の発明の詳細な説明には、閾値による撮像画像の二値化およびこの二値化により得られる明部の面積比に基づき、個々の炉内状況及び個々の設備状況を区別して判定することが記載されるのみで、それらをどのように区別して判定するかについては記載がなく、判定手法が不明瞭であるにもかかわらず、請求項１ないし６に係る発明は、判定手法が不明瞭なままに、さらに「指数」及び「指数化」として拡張一般化して記載されており、当該発明は発明の詳細な説明に記載されたものとはいえない。
　したがって、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるから、取り消されるべきものである。
第６　甲号証の記載事項
１．甲第１号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第１号証には、「炉内温度状況の検知方法」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている（なお、下線は当合議体が付加したものであり、「・・・」は記載の省略を表す。以下、同様である。）。
（１ａ）「【請求項１】
高炉羽口の観察窓を通してレースウエイ内燃焼場の熱画像を異なる２波長で撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が出力する画像信号をデジタル画像に変換するデジタル変換装置と、
デジタル変換装置で変換したデジタル画像の画素を二色輝度から温度を求めてヒストグラム化し、ヒストグラムの形状で炉内温度状況を検知することを特徴とする炉内温度の検知方法。
【請求項２】１０００ないし３０００℃の範囲のヒストグラムを抽出し使用することを特徴とする請求項１記載の炉内温度の検知方法。
【請求項３】請求項２記載のヒストグラムの歪度の大小により温度分布を推定することを特徴とする炉内温度の検知方法。」
（１ｂ）「【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑を製造する高炉の羽口レースウエイ部の燃焼状態を監視するため炉内温度状況の検知方法に関するものである。」
（１ｃ）「【０００２】
【従来の技術】高炉下部には円周方向に等間隔に配置された羽口があり、ここから高温熱風、酸素、微粉炭燃料が吹き込まれている。羽口には風圧によってレースウエイが形成され、コークスや微粉炭が燃焼している。ここで発生した熱及び還元ガスで焼結鉱が還元されて溶銑が作られるので、レースウエイの状態が高炉の操業状態に大きく影響を及ぼす。高炉内では効率よく安定して溶銑を生産することが大事であるが、近年、生産コストを下げることができる微粉炭熱剤大量吹き込みへの取り組みがなされている。この場合、レースウエイでの微粉炭の燃焼状態が何らかの原因で悪化すると、未燃焼の微粉炭は高炉内で熱源とならず炉内に蓄積し、炉内の通気性を阻害して操業を不安定にしたり、燃料比の増加をもたらすことになり好ましくない。このような理由から、羽口に設けられた観察窓を通してレースウエイ内部燃焼場の温度を放射測温手段で測定してレースウエイ燃焼状態を監視する技術が考案されている。」
（１ｄ）「【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、羽口からレースウエイの温度変化を非接触で、かつ的確に連続測定可能で、羽口近傍での状態変化を推定することが出来る技術を提供することにある。・・・
【０００８】即ち、高炉羽口の画像信号の画素を２色輝度から温度を求めてヒストグラム化し、ヒストグラムを形成することで、操業状態を判断することができる。即ち、操業良好時のヒストグラムは、レースウエイの温度分布は平均値を中央値としてほぼ左右対称の正規分布となる。これはレースウエイの健全に形成されている時には、上方から温度の低い未燃焼のコークスが連続的に供給され、更に燃焼も連続的になされるため、レースウエイの内部には燃焼初期の温度の低温のコークスと、燃焼後期の高温のコークスが混在するため、温度分布は正規分布となる。しかしながら、レースウエイが健全に形成されない場合には、燃焼が充分進まない、あるいは逆に過燃焼となるため、ヒストグラムは分散の小さい温度分布となる。また、レースウエイは健全なものの、融着帯が低下した場合、あるいは鉱石の還元率が低下するなどの場合には低温の未還元鉱石がレースウエイに流入するため、低温度部分が広がったいびつな分布のヒストグラムとなる。以上のように理由はいくつか考えられるが、ヒストグラムから正規分布の分散と平均、あるいは正規分布からの偏差を見ることにより、レースウエイの状況や炉内の状況が判断可能となる。」
（１ｅ）「【０００９】
【発明の実施の形態】以下には本発明の装置を操業中の高炉に適用した一実施例を説明する。図１には高炉羽口付近の模式図と発明装置の構成例を示す。高炉炉体３の所定位置に設けた羽口４には熱風供給管６から熱風が高圧で吹き込まれており、その風圧で炉内にレースウエイ１が形成されている。羽口４には微粉炭を吹き込む供給管５も備えられている。レースウエイ界面ではコークスや微粉炭が燃焼して一酸化炭素が発生する高温燃焼反応が生じている。羽口の炉外側の後端にはレースウエイを直視できる観察窓７がある。
【００１０】
二波長撮像装置１０は観察窓からレースウエイの画像を異なる２つの波長（ｘ１，ｘ２）で撮像する
分光して撮像する方法として、ここではカラーＣＣＤカメラのＲＧＢ信号のうちＲ（赤）成分である中心波長６５０ｍｍをｘ１、Ｇ（緑）成分の中心波長５５０ｍｍをｘ２とした
【００１１】次に、計算機で実行される画像演算処理の詳細を説明する。図２のフローチャートに示すように、測定が開始されると、まず観察波長の異なる２枚の画像が取り込まれる（Ｓ１）。ここで波長ｘ１およびｘ２の画像をそれぞれＰ１，Ｐ２とする。画像Ｐ１の各画素の輝度はｐ１（ｉ、ｊ）（ｉ、ｊ）はそれれ画像の縦方向、横方向の座標）とする。同じく画像Ｐ２の各画素の輝度はＰ２（ｉ，ｊ）とする。Ｓ２ではそれぞれの画像に対して最高輝度を検索し抽出する処理を実行する。画像Ｐ１およびＰ２の最高輝度をそれぞれＬmx1，Ｌmx2とする。温度計算を実施する際に、受光素子が飽和あるいはそれに近い状態で画像輝度が上限値になるほど画像が明るかったり、逆に画像が暗すぎてノイズの影響が大きくなると、温度精度が極端に悪化するので、Ｓ３で最高輝度の値から画像が適切な明るさで撮像されているかを判断する。Ｌmx1あるいはＬmx2のどちらかが予め定めた許容輝度上限値Ｌhiより大きい場合は、Ｓ４で撮像装置の露光時間を短くする指令を撮像制御装置に出す。逆に、Ｌmx1あるいはＬmx2のいずれかが許容輝度下限値Ｌloより小さい場合はＳ４で露光時間を長くする信号を発し、再度画像取り込みを実行する。画像が適正な明るさ範囲にあることが確認されると、それぞれの画像ごとにノイズ除去のフィルタリングを施す（Ｓ５）。この実施例では３×３画素の２次元スムージング処理とした。
【００１２】Ｓ６では画像Ｐ１とＰ２の画面間除算から２波長の２色比（輝度比）を計算する。すなわち、カラー画像の２色輝度（グリーン輝度Ｇ　／　レッド輝度Ｒ）から温度Ｔへの変換式は、
　温度Ｔ＝Ｋ３・Ratio３＋Ｋ２・Ratio２＋Ｋ１・Ratio＋Ｋ０　　　　（１）
但しRatio：（　Ｇ　−　Ｂｇ　）　／　（　Ｒ　−　Ｂｒ　）
Ｂｇ：グリーンバイアス輝度
Ｂｒ：レッドバイアス輝度
Ｋ３：０、Ｋ２：−３５２９．２、Ｋ１：６２６９．８、Ｋ０：−５２７．４
ここで、Ｋ０ないしＫ３はパラメータファイルで変更可能であり、上述の例では、Ratio＝ｘとおくと（１）式下記（２）となる。
　　　 Ｔ＝−３５２９．２ｘ２×６２６９．８ｘ−５２７．４４　　（２）
この（２）式は図３に示すように温度変換できる。尚、実際には画素感度むら補正や画像輝度ゼロレベル（完全な暗状態での画像信号のオフセット出力）補正などの若干の前処理を実施するが、説明を簡便にするためここでは詳細な記述を省略する。
【００１３】次に、Ｓ７では、上記Ｓ６で求めた画素の温度に基づきヒストグラムを作成する。例えば、４００００画素（縦２００画素×横２００画素）のＣＣＤカメラを使用し、この全画素をＴminからＴmaxまで、原則的に１℃ごとスキャンして画素数をカウントしヒストグラムを形成する。
【００１４】次に、Ｓ７で求めたヒストグラムの形状を基に、炉操業状態を判別する（Ｓ８）。具体的には、無効画素を除いた有効温度画素（ＰＶ）を基に判別する。上記ヒストグラムでは、ＣＣＤカメラの全画素が被測定物を測定するわけではなく、被測定物の部分以外ののぞき窓の外側部分等をも含まれ、全ての画素をヒストグラムとして作成すると、図４に示す如くなり、不要な部分が多数存在する他、データ量を少なくするためにも、これらのデータを除去することが好ましい。だたし、不要なデータの部分は、炉内の羽口の温度状態の把握に際し、明確に温度領域が異なることより、不要なデータを残していても、温度状況等の判別にはあまり影響がない。
【００１５】ここで、無効画素は、例えば全画素のうち、Ｇ及びＲの輝度値が２４０以上の場合には、温度変換した場合、実際の温度とは異なった値となる為、有効に使用することが出来ず、画素数で上限外温度画素数（ＰＮＵ）として無効画素として取り扱う。また、Ｇ−Ｂｇ及びＲ−Ｂｒが１０以下の場合には、温度変換した場合も、下限温度はずれて有効に使用することが出来ない画素数となり下限外温度画素数（ＰＮＬ）として、同様に無効画素として除いている。前者は、本ＣＣＤカメラのシャッタースピードや絞りの範囲では測定出来なかった領域で、後者は非常に低温の領域であり、微粉炭バーナーなどレースウエイの被測定部以外部分であると推認出来るからである。このようにして形成した、ヒストグラムに基づいて、上下限温度値で挟まれた温度領域の平均温度を平均値１として算出する（式（３））
【数１】
【００１６】次に、上限温度値から指定された画素数範囲の平均温度を平均値２として算出する（式（４））。この式（４）は、有効温度画素中一定割合以上の部分の平均温度を示すもので、この平均値２を求めるのは、例えば、生鉱石落ちがあった場合、この部分は大幅に温度が低下する。この為、この生鉱石落ちでない部分の温度を求める必要があるときなどに利用する。
【数２】
ここで、ｎは、指定した上下限温度値領域内画素数Nに対する割合（％）で、この時の画素数Ｎpとする。また、上限温度値から低温方向に画素数をＮpになるまでカウントし，Ｎpとなる画素が存在する温度をＴpとしている。
【００１７】そして、ヒストグラムを正規分布と仮定し、平均、分散および正規分布とのずれを計算し、併せて、有効ケース数を n，各ケースの測定値を Ｘi （ i = 1，2，… ，n ）としヒストグラムの歪度、尖度を求める。ここで、歪度Ｓkは、下式（５）となり、図５に示す如く、Ｓk＝０で左右対称な正規分布となる。また、Ｓk＞０の時は左に偏った分布となり、温度分布が低温側に移動していることが判る。逆にＳk＜０の時は、右に偏った分布となり、温度分布が高温側に移動していることが判り、このデータから複数の羽口の情報を併せて、炉内の温度分布を把握し、最適な炉操業をすることが出来る。
【数３】
【００１８】また尖度Ｋwは、図６に示す如く、Ｋw＝０で左右対称な正規分布と同程度を表し。Ｋw＞０の時は、正規部分布より尖った形で、中心への集中度が高い分布となり、温度分布が一点へ集中していることが判る。逆にＫw＜０の時は、正規部分布より扁平な形で、中心への集中度が低い分布となり、温度分布が分散していることが判る。
【数４】
【００１９】操業良好時にはレースウエイの温度分布は平均値を中央値として、ほぼ左右対称の正規分布のヒストグラムとなる。これはレースウエイの健全に形成されている時には、上方から温度の低い未燃焼のコークスが連続的に供給され、更に燃焼も連続的になされるため、レースウエイの内部には燃焼初期の温度の低温のコークスと、燃焼後期の高温のコークスが混在するため、温度分布は正規分布となる。しかしながら、レースウエイが健全に形成されない場合には、燃焼が充分進まない、あるいは、逆に過燃焼となるため、分散の小さい温度分布、即ち尖度Ｋw＞０の表示となる。また、レースウエイは健全なものの、融着帯が低下した場合、あるいは鉱石の還元率が低下するなどの場合には低温の未還元鉱石がレースウエイに流入するため、低温度部分が広がったいびつな分布、即ち尖度Ｋw＜０の表示となる。ただし、操業が好調な時も若干分散が低下するケースもある。以上のように理由はいくつか考えられるが、正規分布の分散と平均、あるいは正規分布からの偏差を見ることにより、レースウエイの状況や炉内の状況が判断可能である。
【００２０】このように上述ヒストグラムを作成し、有効温度画素数ＰＶ、上限外温度画素数ＰＮＵ、下限外温度画素数ＰＮＬ、平均値１、平均値２、標準偏差（分散）、歪度Ｓk、尖度Ｋwを求めることにより、羽口の温度分布を正確に把握でき、この結果をモニター等の表示器に表示し（Ｓ９）、炉内温度等の炉内状況を検知し作業者に知らせる。
【００２１】上記一連の画像処理はキーボード等からの測定終了の指示が、入力されるまで繰り返される（Ｓ１０）。この際、上記測定は、等間隔の１０個程度の羽口の測定を繰り返し測定することが、炉内の温度の円周バランスを正確に把握するうえで好ましい。」
（１ｆ）「【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のようにして高炉羽口のぞき窓から炉内レースウスイの温度分布を測定するが、前述のごとく２波長で熱放射画像を撮像し、それらの画像データから各画素の温度温度分布をヒストグラムに表すことにより、温度分布状態を把握することが出来、高炉レースウスイ温度分布が常に定量的に監視ができるようになり、作業者は炉状況の変化を迅速かつ正確に把握して操業することが可能になる．その結果、高い生産性と安定した銑鉄品質の確保が実現できる。」
（１ｇ）本発明の装置の実施例を示す構成図である【図１】
２．甲第２号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第２号証には、「コークス炉の炉壁診断方法および炉壁診断装置」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（２ａ）「【請求項１】
　炭化室内に撮影装置を挿入し、炉壁を撮影した炉壁映像を画像分析することにより上記炭化室の炉壁診断を行うコークス炉の炉壁診断方法において、
　コークス押出し毎に上記炭化室内の炉壁を上記撮影装置によって撮影し、
　撮影された上記炉壁映像から、上記炭化室の炉長方向の複数位置に対応する炉壁画像を切り出し、
　切り出した上記炉壁画像を、コークス押出しサイクル別に記憶部に記憶し、
　上記記憶部に記憶された各炉壁画像を読み出し、上記炭化室内を落下するコークス塊および炭化室内に発生する炎・粉塵の少なくともいずれか一方を外乱として判別し、
　外乱と判定された上記炉壁画像中の領域を、上記画像分析の対象領域から外すことを特徴とするコークス炉の炉壁診断方法。
・・・
【請求項３】
　切り出した上記炉壁画像をＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分の各画像に分解し、Ｇ成分画像を用いて上記炎・粉塵を判別する請求項１記載のコークス炉の炉壁診断方法。
・・・
【請求項５】
　所定の広さを有する領域が１つのみである場合に、上記炎・粉塵として判別する請求項１又は３に記載のコークス炉の炉壁診断方法。」
（２ｂ）「【技術分野】
【０００１】
　
本発明は、コークス炉内を撮影した画像を解析しコークス炉の炉壁状態を診断する方法に関し
（２ｃ）「【０００４】
　炉内観察は、図１５に示すようにコークス押出しが行われている時、具体的には、炉蓋が外され、炭化室５０で乾留された赤熱コークス５１を、ラムビーム５２先端のラムヘッド５３により炉外に待機しているガイド車（図示しない）に押し出している間に行われるが、炉内温度が約１１００℃と高温であり炉の間近まで近寄れないこと、炉幅は４５０ｍｍ前後と狭いのに対し奥行きは約１５ｍと長く視界が悪いこと、また、操業度にもよるが炉内を観察できる時間が約３分程度と制限されていること等、目視による炉内観察は容易でない。・・・」
（２ｄ）「【０００９】
　本発明は以上説明したようなコークス炉の炉壁状態を、画像解析によって診断する方法における課題を考慮してなされたものであり、コークス塊の落下等による外乱を判別除去して炉壁診断の精度を高めることができるコークス炉の炉壁診断方法および炉壁診断装置を提供することにある。」
（２ｅ）「【００１３】
　本発明の炉壁診断方法において、切り出した上記炉壁画像をＲ成分，Ｇ成分，Ｂ成分の各画像に分解し、Ｂ成分画像を用いて上記コークス塊を判別することが好ましい。
【００１４】
　また、上記炎・粉塵についてはＧ成分画像を用いて判別することが好ましい。」
（２ｆ）「【００５１】
　2.3.1　コークス塊検出処理
・・・
【００５２】
　まず、上記
元画像をＲ，Ｇ，Ｂのチャンネル毎に分け、コークス塊の検出に最も有効なＢ画像を選択する
（２ｇ）「【００７０】
　2.3.2　炎・粉塵検出処理
・・・
【００７５】
　以下、詳しく説明する。
【００７６】
　上記元画像をＲ，Ｇ，Ｂのチャンネル毎に分け、今回は、
炎・粉塵の検出に最も有効なＧ画像を選択する
炎・粉塵を検出するにはＲ画像は明るすぎ、また、Ｂ画像は暗すぎる
（２ｈ）従来の炉内観察方法を示す説明図である【図１５】
３．甲第３号証　
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第３号証には、「高炉レースウェイ部観察装置」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（３ａ）「【請求項１】高炉炉内のレースウェイ部へ光源を照射する光源照射装置、炉内からの反射光を撮像する撮像装置及び撮像信号を画像処理する画像処理装置とからなる高炉レースウエイ部観察装置において、上記炉内からの反射光の通過位置、上記撮像装置の前方に低波長可視光線域の反射光を通過させるフイルターを配置することを特徴とする高炉レースウェイ部観察装置」（１頁左欄２ないし８行）
（３ｂ）「（産業上の利用分野）
本発明は高炉内のレースウェイ部を観察する装置に関するものである。」（１頁１欄１０ないし１２行）
（３ｃ）「しかしながら従来の測定法ではレースウェイ内の燃焼火炎から発する輝度の方がコークスやスラグなど固体、液体の表面から発する輝度より大きいので固体や液体分の形状をうまく観察できない欠点があった。しかもレースウェイ内は流速200m/sec前後の高速で小粒塊のコークスが旋回しているため、通常のカメラでは撮影することが不可能であった。たとえ高速度シャッター付きのテレビカメラを使用しても前記の如く気体からの放射光に妨害されて固体、液体の輪郭を鮮明に区別することは不可能であった。
画像解析の二値化処理法などを駆使しても、高温気体からの輻射光の影響をスクリーニングすることは困難であった。」（２頁３欄４ないし１６行）
（３ｄ）「（課題を解決するための手段）
本発明は、
高炉炉内のレースウェイ部へ光源を照射する光源照射装置、炉内からの反射光を撮像する撮像装置及び撮像信号を画像処理する画像処理装置とからなる高炉レースウェイ部観察装置において、上記炉内から反射光の通過位置、上記撮像装置の前方に低波長可視光線域の反射光を通過させるフイルターを配置することを特徴とする高炉レースウェイ部観察装置
即ち、本発明は炉内のレースウエイ一部で発生する光情報から、
コークスや溶銑、熔融スラグなどの固体、液体から発する光と燃焼ガスから発する光を分離し、前者の映像をより鮮明にするため、後者の光を特定のフイルターを用いてスクリーニングすることにより観察可能とした装置を見出した
即ち、低波長可視光線域である、例えば、
400ないし600nmの波長をよく透過させる光フイルターを介してレースウェイ一部から発生する光映像を撮像装置である高速度カメラに導くと、燃焼ガスからの発色光に影響されずに鮮明な画像が得られる
本発明の原理は第２図に示す如く、燃料ガス単味から発生する光（Ａ）に対してコークス溶融スラグなど固体、液体から発生する光（Ｂ）の強度が400ないし600nmの波長域では光（Ａ）と（Ｂ）とに差がないことを利用している。
レースウェイ部からの受光される光は前記２者の混合であり、2000ないし2400℃という高温ガスから発生する光（Ａ）の強度が相対的に強いため、従来法では光（Ｂ）の情報から鮮明な画像を得ることができなかった。
400ないし600nmの波長域を選択的に撮像装置（高速度カメラ）に導入することによってレースウェイ内を浮遊する数ミリ程度のコークス塊までも観察することが可能である。さらに鮮明度を上げる目的とレースウェイの奥行き方向を観察する目的で外部からレースウェイ部へ400ないし600nmの光源を照射することが効果的である。」（２頁３欄１７ないし５０行）
（３ｅ）本発明の実施例を示す装置構成図である【図１】
（３ｆ）レースウエイ部から発生する光を分光解析した図である【図２】
４．甲第４号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第４号証には、「高炉の炉況判定方法」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（４ａ）「２．特許請求の範囲
　（１）
炉内へ羽口より高圧熱風を送風する環状管に前記炉内のレ−スウエイを監視する羽口覗窓が設けられた高炉の炉況判定方法において、前記レ−スウエイの撮影画像を電気的に生成し、該生成した画像の所要区域毎の輝度が予め設定した基準値より下回るとき当該区域の暗部の大きさ及び明度に基づいて未溶解鉱石量を算出し、該算出値に基づいて炉況を判定することを特徴とする高炉の炉況判定方法。
（４ｂ）「本発明は高炉操業のための有益な情報を得るに最適な高炉の炉況判定方法に関する。」（１頁左下欄１５ないし１６行）
（４ｃ）「本発明の目的は、羽口部への未溶解鉱石の落下を連続的に定量化し、上記した従来の欠点を解消した高炉の炉況判定方法を提供するにある。
　本発明は、目視による羽口観察で、いわゆる生降りがある場合、旋回コ−クスとは異なる大きさ、黒さのものが落下していることに着目し、羽口の状況を直接撮影した画像を解析することにより、羽口への生降りを連続的に定量化しうるようにしたものである。すなわち、高炉羽口のレ−スウエイ内の状況をシヤツタ−付の羽口カメラで撮影し、これにり得られるビデオ画像の輝度を部分ごとに調べ、各部分の輝度が基準値より小さい部分について、暗部の大きさ、明度より未溶解鉱石量を計算し、全画像について積算することによつて羽口への未溶解鉱石量を求め、この結果に基づき炉況を判定するものである。
　レ−スウエイ状況の撮影画像に対する解析方法について、以下図を示し説明する。第２図は全く生降りが認められない場合の画像であり、第３図は生降りが認められる場合（図中の斜線像）の画像である。第２図および第３図に示す画面内の大円は先端部の羽口形状を示すものであり、その中の小さな粒子はコ−クスを示すものである。ところで、コ−クスの粒径の大きさ輝度の低さ（暗度の大きさ）には極端なものはなく一定値以下であるが、生降り鉱石については粒径の大きさ、輝度の低さ（暗度）は相当大きく、明確にコ−クスと異なることは経験的に目視観察からわかつている。
　生降りか否かを判別するため第３図の如く走査線上の輝度に対する基準値Ｃ１を設けて測定を行う。輝度Ｃ１の値は人間による目視観察結果と良く合うようにして調整し適宜変更することもありうる。なおレ−スウエイ中の鉱石の移動は高速であるため本発明ではメカニカルシヤツタ−付羽口カメラを用いている。
　生降り量の単位時間当りの評価の方法は第４図および第５図の如くに輝度変化をもつて行われる。第４図は第２図に対応し、第５図は第３図に対応するものである。基準値をＣ１とするとき、該基準値Ｃ１以下の輝度のもの（暗度の大きいもの）についての大きさ、輝度、輝度の低い部分の長さ、寸法とを考慮して、生降り量Ｙは，
　　Ｙ＝Σｉ（ｌｉ×ｗｉ）・・・（１）
として求められる。Ｙの値は、例えば３０分毎、８時間毎に合計し、生降り量の３０分値、８時間値とする。なお、（１）式において、ｌｉは輝度の低下幅であり、ｗｉは輝度の低下している部分の長さである。
　生降り量の増加（すなわちＹの値の増加）は、炉床での直接還元（ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯ）を増加させる。直接還元は吸熱反応であるため、生降りを極度に増加させると著しい溶銑温度の低下すなわち炉冷えを招くことになる。このように生降り量と炉況は密接に関連しているので前述のようにして求めたＹの値に、大小の判別値、推移に関する判別値を設けて、炉況を判定する。判別値の数はいくつでもよい、大小２点、すなわち判別値Ｙ１，Ｙ２とした場合について具体的に例示する。
第１表
　第１表の如くに判別の基準を定めるとき、測定したＹと判別値Ｙ１，Ｙ２とから第２表の如くに炉況を判定することができる。実際の判定としては、輝度を電流値に変換して考え、暗度が大きい
第２表
（輝度が小さい）のに対応して電流値が大きくなる信号に処理して判定する。例えば、ビデオ画像の走査線上の輝度に対する基準値Ｃ１を目視結果より３０ｍＡとし、１回１秒の速度で走査線ＬＨを走らせる。従つて、カメラ撮影のインタ−バルは１秒毎となる。Ｙのデイメンシヨンとしては（ｍＡ，ｍｍ）であり、３０分毎に集積するものとする。このＹ値の推移を示したのが第６図であり、溶銑温度の推移を示したのが第７図である。第６図および第７図よシ明らかな如く、溶銑温度の低下は生降りが大きいときに生じることがわかる。
　以上の解析は説明の便宜上、画像中に設定した１走査線についてのみ行つた例を示したが、これを画像の全域において未溶解鉱石量を算出し、その積算値に基づいて炉況を判定する必要がある。
　次に、以上の解析処理を実行する装置の一例を第８図に示す。
　高炉１には環状管２より高圧熱風が吹込まれている。これにより高炉１の羽口部にレ−スウエイ３が生じる。一方、羽口の対向部に羽口覗窓４が設けられ、さらにこの羽口覗窓４に対向してメカニカルシヤツタ−５が配設される。メカニカルシヤツタ−５は、第９図に示す如くにスリットが設けられ、モ−タ６によシ所定回転速度で回転している。レ−スウエイ３、羽口覗窓４、メカニカルシヤツタ−５のスリット部の各々と一直線に配置される位置にピンホ−ル板７が設けられる。さらにピンホ−ル板７と対向してフィルタ−８が設けられ、このフィルタ−８と対向してズ−ムレンズ９およびテレビカメラ１０が設けられている。また、テレビカメラ１０およびモ−タ６にはシヤツタ−制御装置１１が設けられ、カメラの電子ビ−ム走置とメカニカルシヤツタ−５のタイミング合せを行ない画面流れや途中表示を防止する。テレビカメラ１０にはモニタ１２および信号処理装置１４が夫々接続され、テレビカメラ１０で撮像された内容が映し出されると共にタイプライタ−15で信号がタイプされるようになつている。」（２頁左上欄１２行ないし３頁右上欄１８行）
（４ｄ）「なお、前述の構成において、複数の羽口部の１基にのみシヤツタ−付カメラを配置した例を示したが、羽口部の各々にカメラを配置するのが望ましい。」（４頁右上欄６ないし９行）
（４ｅ）本発明に係る生降り無発生時の画像図である第２図
（４ｆ）本発明に係る生降り発生時の画像図である第３図
（４ｇ）生降り無発生時の本発明による評価説明図である第４図
（４ｈ）生降り発生時の本発明による評価説明図である第５図
（４ｉ）本発明に係る生降り量特性図である第６図
（４ｊ）本発明に係る溶銑温度特性図である第７図
（４ｋ）本発明の実施例を示す構成図である第８図
５．第５号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第５号証には、「高炉炉況のレ−スウエイ情報定量化による判定方法」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（５ａ）「２．特許請求の範囲
１．
高炉送風羽口の覗き窓に高速シヤツタ−付きのテレビカメラを設置し、このテレビカメラによりレ−スウエイを静止画像としてとらえ、その画像信号の映像信号を画像処理装置に入力し、得られた明度を炉況判定に利用するに当り、
　
上記静止画像を等面積に分割して最小区分毎に明度を定量化することにより、この明度毎の累積頻度分布を求め、
　
次にこの累積頻度分布の曲線から明度に関する第２次の微係数分布を求めて明度が増加するにつれこの微係数がプラスからマイナスを経てさらにプラスに変化する点の境界明度を決定し、
　
境界明度以下の割合による画像情報によつてレ−スウエイ内情報を定量化することを特徴とする高炉炉況のレ−スウエイ情報定量化による判定方法。
（５ｂ）「（産業上の利用分野）
　高炉の羽口計測に関してこの明細書で述べる技術内容は、高炉炉況の適切な把握によつて高炉操業の安定化に資する有効な手段についての開発成果を提案するところにある。」（１頁右下欄４ないし８行）
（５ｃ）「（発明が解決しようとする問題点）
　テレビカメラによるレ−スウエイ情報の把握に関し、とくに高速度シヤツタ−を利用し、レ−スウエイでのコ−クスの燃焼状況や生鉱落下を正確な情報として捕え、しかも連続的な測定も行うことを可能にしてレ−スウエイ情報の精度を飛躍的に向上させることがこの発明の目的である。」（２頁右上欄３ないし９行）
（５ｄ）「この発明の方法は、第１図に示すように高炉送風羽口１の覗き窓２に高速シヤツタ−付きのテレビカメラ（以下羽口TVと略す）３を設置する。
図において４は画像処理装置、５はコンピユ−タ、６は印字装置そして７はVTRであり、また８は高炉の炉体、９はレ−スウエイである。羽口TV３は高速シヤツタ−を内蔵し、この羽口TV３を覗き窓２に臨んで設置し、高炉送風羽口１の先で生じているレ−スウエイ９内のコ−クスの旋回や生鉱下りなどの現象を、例えば１／2000秒の高速シヤツタ−で１秒間に３０フレ一ム程度の静止画像としてとらえ、この画像を画像処理装置４に連続的に入力する。」（２頁左下欄７ないし１９行）
（５ｅ）「（作用および実施例）
　以下この発明の構成に従う作用を実施例にあわせ第２図ないし第６図によつて説明する。
　すでにのべた第１図のブロツク図に示すように、炉体８に取付けた送風支管１′の覗き窓２から炉内のレ−スウエイ９を羽口TV３の視野に納めその画像情報を画像処理装置４により画素毎に明度情報に、デジタル化してコンピユ−タ５に送る。
　上記レ−スウエイ情報についての定量化は次のように行う。すなわち羽口TV３によつてとらえられたレ−スウエイ画像Ｐの一例は、第２図に示すとおりである。
　この画像Ｐを第３図に示した様に小さな画素単位ｕに分割する。この小区画素単位ごとの平均明度をコンピユ−タ５にて計算し、各明度毎（輝度段階０ないし２５５）に累積し、明度分布曲線ｌとした一例が第４図である。
　この明度分布曲線ｌは、常に変曲点がみられ、これらについて吟味したところ変曲点の位置が画像全体の明度に関係していることを知見した。
　この知見に基いて先ず明度分布曲線ｌを明度について１回、２回微分を行い第５図（ａ）（ｂ）の結果が得られた。
　図からも明らかなように、２回微分の値の符号がプラスからマイナスそしてプラスへと変化した輝度によつて前記の変曲点は容易に見つけられる。
　この明度を境界明度と呼ぶことにして、この境界明度以下（図の斜線域）の割合をコンピユ−タ５で計算し、印字装置６に打ち出すことによつて炉況状態を知ることができるわけである。
　これらの解析は、オンラインでも、VTR７を用いたバッチ解析でも行うことができる。
　以上述べたところに従う３０分平均値を第６図にプロットして示した。図に示すこの境界明度以下の割合の時間推移は、溶銑の〔Ｓｉ〕を約２時間の時間遅れをもつて表示する相関を呈し、この発明で得られたレ−スウエイ情報は、高炉操業管理上極めて大なる効果を奏するものである。
　すなわちＳｉは高炉にＳｉＯ２又は種々のシリケ−トの形態で装入されるが、Ｓｉの還元の増減は炉熱レベルと相関があるので操業上Ｓｉの管理が炉熱制御の１つの目安とされているからである。つまりコ−クス粒度や生鉱落下の状況を反映する境界明度以下の割合推移から約２時間後の溶銑〔Ｓｉ〕の推移が予測できるので操業管理に有効な情報が得られるわけである。」（２頁右下欄１０行ないし３頁右上欄１５行）
（５ｆ）「（発明の効果）
　この発明によれば高炉炉況を羽口先レ−スウエイにおける明度についての適切な計測により正確に把握し、それによつて安定な高炉操業を実現できる。」（３頁左下欄５ないし９行）
（５ｇ）この発明の方法に用いる設備のブロック図である第１図
（５ｈ）テレビカメラによるレースウエイ画像の一例を示すスケッチ図である第２図
（５ｉ）画像の分割区画要領の説明図である第３図
（５ｊ）各分割の累積輝度分布図である第４図
（５ｋ）レースウエイ画像の２値化の具体例を示すグラフである第５図
（５ｌ）羽口輝度の経時変化の一例を示すグラフである第６図
６．甲第６号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第６号証には、「高炉羽口内微粉炭吹き込み管理方法」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（６ａ）「【請求項１】
高炉羽口に放射温度カメラを設置し、前記放射温度カメラから得られた高炉羽口内の温度分布により微粉炭の燃焼性を評価する方法において、前記放射温度カメラの画像における微粉炭の未燃焼領域の大きさ又は位置から、ランス詰まり又はランス傾きによる羽口壁侵食の少なくとも一方を自動的に判断し警告することを特徴とする高炉羽口内微粉炭吹き込み管理方法。
（６ｂ）「【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の従来技術の問題点を解決するものである。すなわち、高炉羽口に放射温度カメラを設置し、前記放射温度カメラから得られた高炉羽口内の温度分布により微粉炭の燃焼性を評価する方法において、前記放射温度カメラの画像における微粉炭の未燃焼領域の大きさ又は位置から、ランス詰まり又はランス傾きによる羽口壁侵食の少なくとも一方を自動的に判断し警告することを特徴とする高炉羽口内微粉炭吹き込み管理方法である。以下、図面にもとづいて、本発明を説明する。」
（６ｃ）「【０００５】
【作用】図１は、高炉羽口の覗き孔ガラスから羽口内部の温度分布を観察するシステムを示す。１は羽口内での微粉炭の燃焼温度分布を計測する放射温度カメラである。２は放射温度カメラ１からの信号を温度に変換する画像処理装置である。３は画像処理装置２により変換された羽口内での各点の温度を幾つかの温度領域に分割し、各温度領域毎の面積を計算することにより、微粉炭の燃焼性を指標化する画像解析装置である。４は画像処理装置２、画像解析装置３からの出力を表示する表示器である。５は高炉本体、６は微粉炭を吹き込むランス、７は高炉羽口である。
【０００６】図２は放射温度計により計測された羽口内温度分布画像である。６のランスから吹き出された微粉炭が燃焼している様子がわかる。８は微粉炭の未燃焼領域を、９は等温線を表わしている。なお８は送風温度以下の領域とする。なお、微粉炭の未燃焼領域はある温度範囲の領域とした。（たとえば１０００ないし１４００℃の領域）
【０００７】図３はランスが詰まって、微粉炭吹き込み量が変化したときの温度分布画像である。このとき微粉炭吹き込み量の減少により、８の微粉炭の未燃焼領域面積は減少する。そこでこの状態が一定時間以上継続した場合に、「ランス詰まり」と結論し警告を発する。
【０００８】図４はランスが傾き、吹き出された微粉炭が燃焼する前に羽口壁に当たっている状態の温度分布画像を示す。このとき羽口壁は微粉炭により削られてしまう。そこで１０の様な予め設定された領域内に、未燃焼微粉炭領域面積が一定量、一定時間以上存在した場合、「ランス傾きによる羽口壁侵食」と判断し、警告を出す。
【０００９】図５は「ランス詰まり」及び「ランス傾きによる羽口壁侵食」を判断するフローチャートである。１０１で羽口内温度分布画像を取り込み、１０２では微粉炭の未燃焼領域面積Ｓ b 1と「ランス詰まりが無い通常の場合の未燃焼領域面積」Ｓ Xとを比較し、「ランス詰まり」が無いか否かを判断している。なおＳ Xは、微粉炭吹き込み量とＳ Xとの関係をあらかじめテーブル化しておく。なおα（０ないし１）は設定定数である。１０３は予め設定された領域内１０（図４）に未燃焼微粉炭領域面積Ｓ b 2が一定量（Ｓ 0）以上、一定時間以上存在しているか否かを計算し、「ランス傾きによる羽口壁侵食」の有無を判断している。」
（６ｄ）高炉羽口内温度分布観察システムの略図である【図１】
（６ｅ）温度分布画像を示す図である【図２】
（６ｆ）ランス詰まり時の温度分布画像を示す図である【図３】
（６ｇ）ランス傾き時の温度分布画像を示す図である【図４】
（６ｈ）ランス詰まりおよびランス傾きを判断するフローチャートである【図５】
７．甲第７号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第７号証には、「高炉羽口の燃焼制御方法」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（７ａ）「２．特許請求の範囲
１．
微粉炭と鉱石とを混合してなる複合燃料を熱風と共に高炉の羽口に吹き込み、レ−スウェイ内に吹き出させて燃焼せしめるに際し、燃焼火炎を撮像し、この撮像結果から燃焼状態の良否を判定して、最適な燃焼状態を得るべく吹き込み側の状態を示す吹き込み状態量を調節する高炉羽口の燃焼制御方法において、
　
前記レ−スウェイへの吹き出し側の状態を示す吹き出し状態量及び前記吹き込み状態量を燃焼火炎の輝度分布から推定演算するモデル式と、前記吹き出し状態量を前記吹き込み状態量から推定演算するモデル式とを用い、前記撮像により得られた輝度分布の実測結果を前者に適用し、また前記吹き込み状態量の実測結果を後者に適用して夫々の推定演算を行う過程を、吹き込み状態量の実測結果と演算結果との比較に基づいて前者を、また両者の演算結果の比較に基づいて後者を夫々適応修正しつつ行って、後者による演算結果と予め定めた吹き出し状態量の最適値との偏差を解消すべく前記吹き込み状態量の適正値を求め、これを目標値として前記調節を実施することを特徴とする高炉羽口の燃焼制御方法。
（７ｂ）「〔産業上の利用分野〕
　本発明は、高炉羽口における燃焼状態を常時適正な状態に保つべく行われる燃焼制御方法に関する。」（１頁右下欄８ないし１１行）
（７ｃ）「〔従来の技術〕
　高炉の羽口には、微粉炭及び種々の鉱石を混合してなる複合燃料が熱風共に吹き込まれ、これらは、高炉内部において羽口前方に広がるレ−スウェイに吹き出されて燃焼せしめられるが、この際の燃料原単位の向上のためには、常に最適な燃焼状態を保つことが重要な課題となっている。このことは、微粉炭の量及び粒度、鉱石の量７粒度及び組成、並びに熱風の量、温度及び熱風中の酸素量等、燃焼に関連する状態量を夫々実測し、これらを所定の目標値に一致せしめるべく調節することより実現されるかの如くであるが、レ−スウェイでの実際の燃焼過程は、熱分解、還元等の熱化学反応を伴い、また揮発分及び固形分の燃焼を夫々生じる複雑なものであり、この燃焼状態は、羽口への吹き込み側における前述した状態量（吹き込み状態量）のみならず、レ−スウェイへの吹き出し流れの主流速度及び旋回速度、並びに、熱分解域、還元域、揮発分燃焼域及び固形分燃焼滅失々の大きさ及び温度等、吹き出し側の状態を示す種々の状態量（吹き出し状態量）によっても支配され、高炉の操業に伴って経時的に変化するこれらの吹き出し状態量は、実測及び外部からの直接的な調節が不可能であることから、燃焼状態の最適化は、実質上極めて困難な課題となっている。」（１頁右下欄１２行ないし２頁左上欄１６行）
（７ｄ）「本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、高炉羽口の燃焼状態の判定と、これを最適化するのに必要な吹き込み側の条件設定とを簡易なモデルを用いて可能とし、最適な燃焼状態を高精度にて連続的に得ることができ、燃料原単位の向上と省力化とに寄与し得る高炉羽口の燃焼制御方法を提供することを目的とする。」（２頁右下欄４ないし１０行）
（７ｅ）「〔実施例〕
　以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。第１図は本発明に係る高炉羽口の燃焼制御方法（以下本発明方法という）の実施態様を示す模式図である。
　図中１は、高炉の炉壁２に貫設された羽口である。羽口１の先端は、炉壁２を貫通して高炉の内部に開口させてあり、炉壁２の外側に位置する羽口１の基端部には、熱風吹き込み用の送風支管３と、微粉炭と鉱石とを混合してなる複合燃料供給用の燃料ノズル４とが開設しである。また羽口の軸心部には水冷ランス５が挿通され、これに内蔵されたイメ−ジファイバ６は、羽口１の基端部がら外部に延設されて、ＴＶ左カメラを用いてなる撮像装置７に接続されている。以上の如き構成の羽口１においては、燃料ノズル４から供給される鉱石を含む微粉炭が、送風支管３からの熱風と共に吹き込まれて、該羽口１の先端に臨ませて炉壁２の内部に形成されたレ−スウェイ８に吹き出されて燃焼せしめられる。この際の燃焼火炎９は、羽口１の先端を拡大して示す第２図に示す如く、羽口１からの吹き出し直後における熱分解域90、これよりも下流側の還元域91及び更に下流側の固形分燃焼域92とを有し、更に、揮発分が空気過剰の状態にて燃焼する一揮発分燃焼域93を熱分解域90の周囲に有してなり、この燃焼火炎９の像は、イメ−ジファイバ６を介して撮像装置７に導がれて撮像される。
　図中10は、以上の如き羽口１での燃焼状態を適正に維持すべく本発明方法に従って動作する燃焼制御部である。燃焼制御部10には、前記撮像装置７による燃焼火炎９の撮像結果が輝度分布計測器11を経て与えられており、更に、送風支管３への熱風の供給を制御する給気制御部12から、前記熱風の風量、温度及び熱風中の酸素含有量等、熱風に関連する状態量の実測結果が、また燃料ノズル４への複合燃料の供給を制御する燃料制御部13から、複合燃料中の微粉炭の量及び粒度、鉱石の量、粒度及び組成等、燃料に関連する状態量の実測結果が夫々与えられている。
　さて、レ−スウェイ８での燃焼は、給気制御部12から与えられる熱風に関連する状態量、及び燃料制御部13から与えられる燃料に関連する状態量、即ち、羽口１の吹き込み側の状態を示す各種の状態量（吹き込み状態量）のみによって支配されるのではなく、レ−スウェイ８への突出流れの主流速度及び旋回速度、並びに、燃焼火炎９における前記熱分解域90、還元域91、固形分燃焼域92及び揮発分燃焼域93夫々の大きさ及び温度等、吹き出し側の状態を示す各種の状態量（吹き出し状態量）によっても支配される。燃焼制御部10は、吹き込み状態量の実測結果及び輝度分布計測器11から与えられる燃焼火炎９の輝度分布の実測結果を用い、前記吹き出し状態量を後述の如く推定して、この推定結果を反映して吹き込み状態量の目標値を設定し、この結果を前記給気制御部12及び燃料制御部13に与えてこれらの動作により、送風支管３からの熱風の吹き込み状態、及び燃料ノズル４からの燃料供給状態を調節して前記目標値を実現せしめ、レ−スウェイ８における燃焼状態を最適化する動作をなす。」（３頁右上欄１９行ないし４頁左上欄１９行）
（７ｅ）「〔効果〕
　以上詳述した如（本発明方法においては、レ−スウェイでの燃焼火炎の輝度分布の実測結果によりプロセス全体の状態量を推定演算し、また実測が可能な吹き込み側の状態量により吹き出し側の状態量を推定演算する過程を、前者の演算に用いるモデル式を吹き込み状態量の実測結果により、また後者の演算を行うモデル式を燃焼状態を反映している前者の演算結果により夫々適応修正しつつ行うことにより、吹き込み状態量と吹き出し状態量との関連を定める後者のモデル式の演算精度を高め、この演算の結果により得られた吹き出し状態量を得るべく吹き込み状態量の目標値を定めており、従来火炎の撮像結果を監視するオペレ−タによりなされていた燃焼状態の適否の判定、及びこれの最適化のための吹き込み状態量の調節が完全に自動化され、速やかに確実になされることとなって、高炉羽口における燃焼状態が常時適正化されて、燃料原単位の向上及び省力化が実現される等、本発明は優れた効果を奏する。」（６頁右下欄１２行ないし７頁左上欄１１行）
（７ｆ）本発明方法の実施状態を示す模式的ブロック図である第１図
８．甲第８号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第８号証には、「高炉レ−スウエイ部観測装置」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（８ａ）「２.　特許請求の範囲
　炉内レ−スウエイ部へ紫外線或波長の光源を照射・撮像する送受信装置と、撮像信号の画像処理装置から構成してなる高炉のレ−スウエイ部観測装置。」（１頁左下欄３ないし７行）
（８ｂ）「（産業上の利用分野）
　
本発明は高炉内のレ−スウエイ部を観測する装置に関する
（８ｃ）「（問題点を解決するための手段）
　本発明は、炉内レ−スウエイ部へ紫外線或波長の光源を照射・撮像する送受信装置と、撮像信号の画像処理装置から構成してある高炉のレ−スウエイ部観測装置である。」（１頁右下欄１７行ないし２頁左上欄１行）
（８ｄ）「（実施例）
　第１図は、本発明を高炉羽口の覗き窓に具体的に適用したときの実施例を示すものである。
　第１図において、１は高炉内のレ−スウエイであり、２の羽口、３のブロ−パイプの後端に覗き窓４が設けられており、この覗き窓４からレ−スウエイ１を肉眼で観察できる構造になつている。図中16は高炉である。
　レ−スウエイ１内を観察するために、紫外線ランプ５は500 Ｗの強力な光源を用いたこの替わりに高出力のアルゴンレ−ザ−を光源として用いることも可能であり、１KWのレ−ザ−光をエキスパンダ−で広げて紫外線ランプ５の替わりに使用した。
　光源から発した特定の波長の光線は集光レンズ６、ハ−フミラ−７を経て覗き窓４からレ−スウエイ１内を照射する。コ−クスに反射した光線は逆方向に進んでハ−フミラ−７で直角に曲げられ特定波長のみを通過させるフィルタ−８を経てカメラ９に導入される光源として紫外線ランプを用いた場合又はアルゴンレ−ザ−を用いた場合それぞれ350±５mmのフィルタ−８を用いてカメラ９にその波長以外の光線が入るのを防止した。
カメラ９は紫外線用の高感度CCDカメラを用い
　カメラ９の映像信号は画像処理装置10に導入され、信号処理されてモニタ−テレビ11に出力される。
画像処理装置10において紫外線域の映像信号は輝度を数値化し
　本発明の測定装置は移動台車13に設置することによつて、測定したい羽口の覗き窓４の前まで移動することが可能であるようにした。もちろん測定する羽口を固定して長期間同じ所に配置することも可能である。さらに
複数個の測定装置を円周方向にそれぞれ等間隔に配置して、円周バランスを同時に観察することも可能である
１つの測定装置で順番に測定していく方法を採つた
（８ｅ）「（発明効果）
　以上説明したように、本発明によれば、
羽口先のレ−スウエイ内のコ−クス状態（平均粒度、粒度分布）や深度および微粉炭の燃焼状況を円周方向のどこでもリアルタイムで測定することができるので、この情報を炉内装入物分布、送風条件等にフィ−ドバツクさせる
（８ｆ）この発明の実施例を示す装置構成図である第１図
（８ｇ）円周方向に複数個のレースウエイを連続して測定する場合の実施例を示す図である第２図
（８ｈ）レースウエイ内を観察したときのコークス粒径のヒストグラムを示す図である第３図
９．甲第９号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第９号証には、「炉況検出方法」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（９ａ）「２.特許請求の範囲
　複数の検出端を有する輝度計により、羽口断面複数箇所の局部的な輝度を測定し、測定された複数箇所の輝度分布から羽口先の炉況を検出するようにしたことを特徴とする炉況検出方法。」（１頁左下欄３ないし８行）
（９ｂ）「本発明は、高炉の炉況検出方法、より詳細には羽口先輝度からの炉況の検出方法に関する。
　高炉の安定した操業を維持するためには、炉下部における炉熱を常に適切な状態に維持コントロ−ルすることが必要なことは言うまでもない。このような炉下部における炉熱管理法として、羽口輝度計から得られる羽口輝度を利用した炉熱制御法が提案されでいる。しかしながら、このような従来の羽口輝度を利用した方法では、利用する輝度が羽口ベンストツクの覗き穴から覗いた視野全体の輝度の平均値であるため、一つの送風羽口の前面における細い挙動を検出することがほとんど不可能であるという問題があつた。即ち、例えば輝度変化があつても生鉱落ちによるものか、或いは銑滓湧きによるものか、さらには吹込燃料の吹込みや燃焼状況の変化によるものかの区別が全くつかないという問題である。このようなことから、羽口輝度だけからでは炉下部の炉況を把えることはほとんどできないというのが実情である。
　本発明はこのような事情に鑑み創案されたもので、羽口輝度を利用して、炉下部の炉況を適確に検知することができる方法を提供せんとするものである。このため本発明は、複数の検出端を有する輝度計により、羽口断面複数箇所の局部的な輝度を測定し、測定された複数箇所の輝度分布から羽口先の炉況を検出するようにしたものである。
　以下、本発明を図面を参照して説明する。
　本発明は複数の検出端を有する輝度計を用い、羽口断面の複数箇所の局部的輝度を測定する。この輝度計としては、例えば検出端となる複数のフアイパ−スコ−プを備えたものが使用される。第１図において、(2)はフアイパ−スコ−プ、(1)は輝度計本体であり、測定箇所数に応じた複数のフアイバ−スコ−プ(2)をブロ−パイプ(3)後端のペンストツプ部(4)内に装入し、各フアイバ−スコ−プ(2)の焦点を羽口断面（Ａ）の所定の箇所に設定するものである。第２図はこのようにして羽口断面（Ａ）に集点設定された各検出端による輝度観測部（a1）ないし（a7）を示している。本発明では、この局部的な複数の輝度観測部(a)（本実施例では視野周方向７箇所）の各輝度を測定し、各輝度の分布から炉況を検出する。
　第２図に示す輝度観測部(a)を例にとつて
輝度分布から検出される炉況を例示すると以下の通りである
　（丸１）生鉱落ちの検出
　　　ａ１，ａ２，ａ３部分の輝度変化に最初に現われる。
　（丸２）
銑滓湧き
　　　ａ５，ａ６，ａ７の輝度変化に最初に現われる。
　（丸３）
吹込燃料、羽口先コ−クスの燃焼状態
　　　各観測部共通の輝度変化として現われる。」（１頁左下欄１０行ないし２頁右上欄９行）（当審注：丸数字は、（丸１）等と表記した。以下同様である。）
（９ｃ）「第３図は、第２図に示されるような観測部を設定した場合における各炉内現象と対応する輝度分布変化の一例を示したものであるが、（丸１）ないし（丸３）で述べたように輝度分布により各炉内現象を的確に検知できることが判る。そしてこのような炉況の検知に基づき送風条件、燃料の吹込条件、出銑滓条件等の全体的若しくは各羽口別のアクシヨンが採られ、他に水蒸気添加、酸素富化等の条件変更等が行われる。例えば、生鉱落ちの場合には、数時間オ−ダ−の生鉱落ち頻度により風熱上昇等のアクシヨンを取り、長時間単位では、炉況により分布アクシヨンを取り、炉周辺部の鉱石量を減する。また銑滓湧きの場合には、出銑滓管理を強化し、炉床に貯つている銑滓を十分に取り出すようなアクシヨンの指示をする。さらに、羽口先温度の変化については、風熱、送風湿分等のアクシヨンさらには燃料比アクシヨン等のきめ細い制御アクシヨンが取られる。
　以上述べた本発明法によれば、羽口断面における複数箇所の測定輝度の分布から炉内現象を的確に検知し、操業アクシヨンの適切な指針となる炉下部の炉況を正確に把えることができるという優れた利点がある。」（２頁左下欄１２行ないし右下欄１５行）
（９ｄ）本発明の実施状況の一例を示す説明図である第１図
（９ｅ）本発明における羽口断面の観測部設定例を示す説明図である第２図
（９ｆ）本発明で検出された輝度分布の一例を示すものである第３図
１０．甲第１０号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第１０号証には、「高炉用羽口の監視装置」（発明の名称）に関して、以下の事項が記載されている。
（１０ａ）「【技術分野】
【０００１】
　本考案は、炉床の側壁部に放射状に設けられた複数の羽口内部の各燃焼状態を、カメラの映像により効率的に比較監視することができる高炉用羽口の監視装置に関する。」
（１０ｂ）「【０００２】
　一般的に
高炉操業
【０００３】
　従来の一般的な高炉の羽口の監視装置を図１に示す。高炉の下部周囲には送風口ユニット２０が複数設置されている。この送風口ユニット２０は、大型高炉の場合、円周方向で３４ないし４０個ほど設置されており、送風管２１を通じて高炉の内部に均一に熱風を供給している。しかし、様々な原因によって
微粉炭の燃焼状態が悪くなると微粉炭が羽口を塞ぐなどの異常が発生するので、羽口の観察窓２２を通じて高炉内部の微粉炭の燃焼状態及び燃焼時の光の状態を定期的に監視して異常の有無を判断している
（１０ｃ）従来の高炉の羽口の監視装置を示す概略図である【図１】
１１．甲第１１号証
　本件特許に係る出願日前に頒布された甲第１１号証には以下の事項が記載されている。
（１１ａ）「【指数】（丸１）〔数学〕その数字が数ａのｎ乗（ａｎ）で表される時の、ｎのこと。・・・（丸２）規準になる物、又は時期での値を一〇〇と定め、それに比べて他のもの、又は他の時期ではどうかを表した数値。『物価−』」
第７　取消理由として採用した特許異議申立理由についての当審の判断
１．取消理由１について
（１）取消理由１の要旨
　上記「第５　１．取消理由１」でみたように、取消理由１の要旨は次のとおりである。
　本件明細書の発明の詳細な説明には、「指数」及び「指数化」について、閾値による撮像画像の二値化およびこの二値化により得られる明部の面積比以外に説明がなく、請求項２ないし６に記載の、個々の炉内状況である「生鉱落ち」「微粉炭吹込み形状」、個々の設備状況である「微粉炭吹込みランスの状況」「羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況」「羽口が閉塞した状況」「ノロ湧き」をどのように指数化して個々の炉内状況及び個々の設備状況を区別して判定し得たのか不明であるため、「炉内状況又は設備状況の変化を正確かつ迅速に検知して判定することができる」（【0025】）という効果を、当業者が過度の試行錯誤無しに奏し得るものとはいえない。
　したがって、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるから、取り消されるべきものである。
（２）当審の判断
　本件訂正請求により、訂正前の「（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する」は、訂正後の「 （ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基いて炉内状況又は設備状況を判定する」に訂正され、
「Ｒ成分」又は「Ｇ成分」の「画像」の「輝度」に基づいて「炉内状況又は設備状況を指数化」し、その「指数の経の時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する」という手法が、
「Ｒ成分」又は「Ｇ成分」の「画像」の「輝度」を「二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基いて炉内状況又は設備状況を判定する」という、本件明細書に記載されていた手法で行われることに減縮されたものであり、「炉内状況又は設備状況を判定」する手法がより具体的にされたものといえる。
　そして、特許権者の平成３０年５月２８日付け意見書を参酌すれば、本件発明では、「Ｒ成分」又は「Ｇ成分」の「画像」の「輝度」を、「操業実績」に基いて設定した画像輝度の閾値で二値化し、画像明部の面積比を「通常の演算手法」に従って演算して指数化し、その経時変化を観察して、個々の炉内状況である「生鉱落ち」「微粉炭吹込み形状」、個々の設備状況である「微粉炭吹込みランスの状況」「羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況」「羽口が閉塞した状況」「ノロ湧き」において「操業実績」に基く特定の値となるときに、当該状況の発生を判定することができるものであり、「炉内状況又は設備状況の変化を正確かつ迅速に検知して判定することができる」ものと認められるから、本件発明がその実施に際して当業者に過度の試行錯誤を強いるものであるとはいえない。
（３）異議申立人の主張について
　異議申立人は、平成３０年７月５日付け意見書で、「操業実績」「通常の演算手法」とはいかなるものか不明であり、撮像した画像からどのようにして二値化閾値演算を行い、次いで画像明部の面積比を求めるのか、依然として不明である旨を主張する。
　当該主張を検討するに、まず、「操業実績」については、各高炉において、個々の炉内状況である「生鉱落ち」「微粉炭吹込み形状」、個々の設備状況である「微粉炭吹込みランスの状況」「羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況」「羽口が閉塞した状況」「ノロ湧き」は当然に実際に起きている事象であり、当該事象の発生時に於けるレースウエイの撮像データ（本件出願以前にも撮像する技術は存在する）、操業条件データ等は各高炉で高度に蓄積されていると考えられ、それこそが「操業実績」といえるものである。　したがって、それらのデータを元に画像輝度の閾値を決定し、各事象に固有の面積比、経時変化等を推定し、本件発明に適用することは、当業者の当然に指向し得るところといえ、本件発明がその実施をすることができない程に「操業実績」とは何か不明であるというものではない。
　また、「通常の演算手法」は「二値化閾値演算」「画像明部の面積比」の求め方に関するものであるが、前者については例えば特開２０１３−１８５２３４号公報（本件明細書【0012】【0013】【0017】等）の【0058】に詳細に記載されるように本件出願前にすでによく知られている技術であり、また、後者について同文献の【0059】に、輝度値を二値化閾値で画素値が１（明部）か０（暗部）かで二値化して二値化画像を得ることが記載されており、この点も本件出願前にすでによく知られている技術といえるものであり、当業者であれば、「画像明部の面積比」は（明部）の面積を（暗部）の面積で除算したものであることは明白であるといえるので、撮像した画像からどのようにして二値化閾値演算を行い、次いで画像明部の面積比を求めるのか不明であるとはいえない。
　以上から、特許異議申立人の主張は採用できない。
２．取消理由２について
（１）取消理由２の要旨
　上記「第５　２．取消理由２」でみたように、取消理由２の要旨は、次のとおりである。
　本件明細書の発明の詳細な説明には、閾値による撮像画像の二値化およびこの二値化により得られる明部の面積比に基づき、個々の炉内状況及び個々の設備状況を区別して判定することが記載されるのみで、それらをどのように区別して判定するかについては記載がなく、判定手法が不明瞭であるにもかかわらず、請求項１ないし６に係る発明は、判定手法が不明瞭なままに、さらに「指数」及び「指数化」として拡張一般化して記載されており、当該発明は発明の詳細な説明に記載されたものとはいえない。
　したがって、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものであるから、取り消されるべきものである。
（２）当審の判断
　上記「１．（２）」でみたように、本件訂正請求により、「Ｒ成分」又は「Ｇ成分」の「画像」の「輝度」に基づいて「炉内状況又は設備状況を指数化」し、その「指数の経の時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する」という手法が、「Ｒ成分」又は「Ｇ成分」の「画像」の「輝度」を「二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基いて炉内状況又は設備状況を判定する」という、本件明細書に記載されていた手法で行われることに減縮され、個々の炉内状況及び個々の設備状況を区別して判定することも操業実績等を加味すれば実施できるものであることから、本件発明は発明の詳細な説明に記載されたものといえる。
（３）異議申立人の主張について
　上記「１．（３）」で見たことと同様であり、特許異議申立人の主張は採用できない。
３．取消理由１，２についての結言
　以上から、本件明細書の発明の詳細な説明には、当業者がその実施をすることができる程度に明確かつ十分に発明が記載されたものとはいえるから、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものでなく、取り消されるべきものでない。
　また、請求項１ないし６に係る特許は、特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものでなく、取り消されるべきものでない。
第８　取消理由として採用しなかった特許異議申立理由についての当審の判断
１．申立理由１（特許法第２９条第１項第３号及び第２項）について
（１）甲各号証に記載された発明及び甲各号証の記載事項
ア　甲第１号証の前記（１ａ）及び（１ｅ）の【0010】の記載によれば、甲第１号証には「高炉羽口の観察窓を通してレースウエイ内燃焼場の熱画像を異なる２波長で撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が出力する画像信号をデジタル画像に変換するデジタル変換装置と、
デジタル変換装置で変換したデジタル画像の画素を、Ｒ（赤）成分画像及びＧ（緑）成分画像の二色輝度から温度を求めてヒストグラム化し、ヒストグラムの形状で炉内温度状況を検知することを特徴とする炉内温度の検知方法。」の発明（以下、「甲１発明」という。）が記載されている。
イ　甲第２号証の前記（２ｂ）、（２ｆ）、（２ｇ）には、コークス炉内を撮影した画像を解析しコークス炉の炉壁状態を診断する方法に関する発明において、コークス塊の検出には、Ｂ画像が最も有効であること、及び、炎・粉塵の検出には、Ｒ画像は明るすぎ、また、Ｂ画像は暗すぎるため、最も有効なＧ画像を選択することが記載されている。
ウ　甲第３号証の前記（３ｄ）には、高炉炉内のレースウェイ部へ光源を照射する光源照射装置、炉内からの反射光を撮像する撮像装置及び撮像信号を画像処理する画像処理装置とからなる高炉レースウェイ部観察装置に関する発明において、上記炉内から反射光の通過位置、上記撮像装置の前方に低波長可視光線域の反射光を通過させるフイルターを配置することを特徴とする高炉レースウェイ部観察装置は、コークスや溶銑、熔融スラグなどの固体、液体から発する光と、燃焼ガスから発する光を分離して、前者の映像をより鮮明にするために、４００ないし６００ｎｍの波長をよく透過させる光フィルターを介してレースウェイ一部から発生する光画像を撮像装置である高速度カメラに導いているので、燃焼ガスからの発色光に影響されずに鮮明な画像を得られることが記載されている。
エ　甲第４号証の前記（４ａ）の記載によれば、甲第４号証には、「炉内へ羽口より高圧熱風を送風する環状管に前記炉内のレ−スウエイを監視する羽口覗窓が設けられた高炉の炉況判定方法において、前記レ−スウエイの撮影画像を電気的に生成し、該生成した画像の所要区域毎の輝度が予め設定した基準値より下回るとき当該区域の暗部の大きさ及び明度に基づいて未溶解鉱石量を算出し、該算出値に基づいて炉況を判定することを特徴とする高炉の炉況判定方法。」の発明（以下、「甲４発明」という。）が記載されている。
オ　甲第５号証の前記（５ａ）の記載によれば、甲第５号証には、「高炉送風羽口の覗き窓に高速シヤツタ−付きのテレビカメラを設置し、このテレビカメラによりレ−スウエイを静止画像としてとらえ、その画像信号の映像信号を画像処理装置に入力し、得られた明度を炉況判定に利用するに当り、
　上記静止画像を等面積に分割して最小区分毎に明度を定量化することにより、この明度毎の累積頻度分布を求め、
　次にこの累積頻度分布の曲線から明度に関する第２次の微係数分布を求めて明度が増加するにつれこの微係数がプラスからマイナスを経てさらにプラスに変化する点の境界明度を決定し、
　境界明度以下の割合による画像情報によつてレ−スウエイ内情報を定量化することを特徴とする高炉炉況のレ−スウエイ情報定量化による判定方法。」の発明（以下、「甲５発明」という。）が記載されている。
カ　甲第６号証の前記（６ａ）の記載によれば、甲第６号証には、「高炉羽口に放射温度カメラを設置し、前記放射温度カメラから得られた高炉羽口内の温度分布により微粉炭の燃焼性を評価する方法において、前記放射温度カメラの画像における微粉炭の未燃焼領域の大きさ又は位置から、ランス詰まり又はランス傾きによる羽口壁侵食の少なくとも一方を自動的に判断し警告することを特徴とする高炉羽口内微粉炭吹き込み管理方法。」の発明（以下、「甲６発明」という。）が記載されている。
キ　甲第７号証の前記（７ａ）の記載によれば、甲第７号証には、「微粉炭と鉱石とを混合してなる複合燃料を熱風と共に高炉の羽口に吹き込み、レ−スウェイ内に吹き出させて燃焼せしめるに際し、燃焼火炎を撮像し、この撮像結果から燃焼状態の良否を判定して、最適な燃焼状態を得るべく吹き込み側の状態を示す吹き込み状態量を調節する高炉羽口の燃焼制御方法において、
　前記レ−スウェイへの吹き出し側の状態を示す吹き出し状態量及び前記吹き込み状態量を燃焼火炎の輝度分布から推定演算するモデル式と、前記吹き出し状態量を前記吹き込み状態量から推定演算するモデル式とを用い、前記撮像により得られた輝度分布の実測結果を前者に適用し、また前記吹き込み状態量の実測結果を後者に適用して夫々の推定演算を行う過程を、吹き込み状態量の実測結果と演算結果との比較に基づいて前者を、また両者の演算結果の比較に基づいて後者を夫々適応修正しつつ行って、後者による演算結果と予め定めた吹き出し状態量の最適値との偏差を解消すべく前記吹き込み状態量の適正値を求め、これを目標値として前記調節を実施することを特徴とする高炉羽口の燃焼制御方法。」の発明（以下、「甲７発明」という。）が記載されている。
ク　甲第８号証の前記（８ｂ）、（８ｄ）には、紫外線用の高感度ＣＣＤカメラの映像信号から得られた輝度を数値化して高炉内のレースウェイ部を観測する装置に関する発明において、複数個の測定装置を円周方向にそれぞれ等間隔に配置して、円周バランスを同時に観察するか、１つの測定装置で順番に円周方向の羽口を測定することにより、羽口先のレースウェイ内のコークス状態（平均粒度、粒度分布）や深度および微粉炭の燃焼状況を円周方向のどこでもリアルタイムで測定して得られる情報を炉内装入物分布、送風条件等にフィードバックさせることが記載されている。
ケ　甲第９号証の前記（９ｂ）には、輝度分布から検出される炉況として、銑滓湧き、吹込燃料、羽口先コークスの燃焼状態が記載されている。
コ　甲第１０号証の前記（１０ｂ）には、高炉の操業において、微粉炭の燃焼状態が悪くなると微粉炭が羽口を塞ぐなどの異常が発生するので、羽口の観察窓を通じて高炉内部の微粉炭の燃焼状態及び燃焼時の光の状態を定期的に監視して、異常の有無を判断することが記載されている。
（２）当審の判断
ア　本件発明１について
（ア）特許異議申立人は、上記「第４　１．申立理由１（１）本件発明１について」でみた甲各号証の組み合わせにより、本件発明１は、甲第１号証に記載された発明であるか、甲１発明、甲４発明、甲５発明、甲６発明又は甲７発明のいずれかを主引用発明として、他の甲各号証に記載された技術手段を適用して当業者が容易に発明をすることができたものである旨主張（特許異議申立書の４７頁２行ないし５９頁１３行）している。
　本件発明１と、甲１発明、甲４発明、甲５発明、甲６発明又は甲７発明のいずれかとを対比すると、甲第１号証、甲第４号証、甲第５号証、甲第６号証又は甲第７号証のいずれにも、「高炉の操業状況判定方法」において、「撮像装置」が「カラー画像撮像装置」であって、「撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基いて炉内状況又は設備状況を判定する」点（以下、「相違点」という。）が記載されていない。
　また、甲第２号証、甲第３号証、甲８号証ないし甲第１０号証にも、上記相違点については記載も示唆もされていない。また、甲第１１号証は単に用語を説明するにすぎない。
　したがって、上記相違点は、実質的な相違点であるし、また、甲第１号証ないし甲第１０号証に記載された発明をどのように組み合わせても、上記相違点に係る本件発明１の発明特定事項を導き出すことはできない。
　よって、本件発明１は、甲第１号証に記載された発明であるとはいえないし、甲第１号証ないし甲第１０号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであるともいえない。
（イ）特許異議申立人の主張
ａ　特許異議申立人は、甲第１号証の【0007】、【0008】の記載によれば、甲１発明では、撮像して得られるＲ（赤）成分及びＧ（緑）成分の二色輝度に基づいて得られる温度分布から形成されるヒストグラムの形状を操業良好時のヒストグラムと比較することにより、レースウェイの状況や炉内の状況が判定されているから、「（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定」しているといえる旨主張（特許異議申立書の４８頁２ないし８行）している。
　しかし、本件訂正請求により、特許異議申立人の主張する本件発明１の上記箇所は「（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定」することに訂正され、この点は上記（ア）でみたように甲各号証に記載されていない。
　また、撮影画像の輝度について、本件発明１は、「撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度」と特定されているから、Ｒ成分画像の輝度又はＧ成分画像の輝度のいずれか一方であるのに対し、甲１発明は、「Ｒ（赤）成分画像及びＧ（緑）成分画像の二色輝度」と特定されているから、Ｒ成分画像の輝度及びＧ成分画像の輝度の両方が必要である。
　そうすると、両者の撮影画像の輝度は明らかに相違しているともいえる。
　したがって、特許異議申立人の上記主張は採用できない。
ｂ　特許異議申立人は、甲第２号証及び甲第３号証の記載を踏まえると、カラー画像撮像装置で得られるＲＧＢ信号（赤、緑、青の３原色信号）のうち、撮像対象物に応じて、最も有効な成分画像を用いて撮像画像を解析することは、何ら格別のものではない旨主張（特許異議申立書の４９頁１２ないし１４行）している。
　ここで、本件発明１は、「高炉の羽口の観察孔に配置したカラー画像撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を経時的に撮像し、撮像画像に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する操業判定方法」において、「撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する」するものである。
　これに対して、前記（１）イによれば、甲第２号証には、コークス炉内を撮影した画像を解析しコークス炉の炉壁状態を診断する方法において、コークス塊の検出には、Ｂ画像が最も有効であること、及び、炎・粉塵の検出には、Ｒ画像は明るすぎ、また、Ｂ画像は暗すぎるため、最も有効なＧ画像を選択することが記載されているものの、当該記載事項は、上記「第６　２．甲第２号証（２ｄ）」の摘示事項から、そもそも「コークス炉の炉壁状態」を検出するための技術手段であり、「高炉の羽口の観察孔に配置したカラー画像撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を経時的に撮像し、撮像画像に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する操業判定方法」に関するものではない。
　また、前記１（ウ）によれば、甲第３号証には、高炉炉内のレースウェイ部へ光源を照射する光源照射装置、炉内からの反射光を撮像する撮像装置及び撮像信号を画像処理する画像処理装置とからなる高炉レースウェイ部観察装置において、上記炉内から反射光の通過位置、上記撮像装置の前方に低波長可視光線域の反射光を通過させるフイルターを配置することを特徴とする高炉レースウェイ部観察装置は、コークスや溶銑、熔融スラグなどの固体、液体から発する光と、燃焼ガスから発する光を分離して、前者の映像をより鮮明にするために、４００ないし６００ｎｍの波長をよく透過させる光フィルターを介してレースウェイ一部から発生する光画像を撮像装置である高速度カメラに導いているので、燃焼ガスからの発色光に影響されずに鮮明な画像を得られることが記載されているものの、当該記載事項における撮像装置は、カラー画像撮像装置ではないし、当該記載事項は、「撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定」することに関するものでもない。
　したがって、甲第２号証及び甲第３号証には、「高炉の操業状況判定方法」において、「撮像装置」が「カラー画像撮像装置」であって、「撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて炉内状況又は設備状況を判定」する点が記載されているとはいえない。
　よって、特許異議申立人の上記主張は採用できない。
イ　本件発明２ないし６
　本件発明２ないし６は、請求項１の発明特定事項を全て有するものであるから、前記アで検討したのと同様の理由により、本件発明２は、甲第１号証に記載された発明であるとはいえないし、また、本件発明２ないし６は、甲第１号証ないし甲第１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易になし得るものとはいえない。
２．申立理由４（特許法第３６条第６項第２号）について
　特許異議申立人は、本件発明１ないし６における「指数」とは、「規準になる物、又は時期での値を１００と定め、それに比べて他のもの、他の時期ではどうかを表した数値」（甲第１１号証）と考えられるが、このことを考慮しても、本件発明１ないし６における「指数」及び「指数化」は、漠然とした概念を示しており明確なものとはいえないし、また、本件発明１ないし６における「指数」及び「指数化」については、本件明細書の発明の詳細な説明には、閾値による撮像画像の二値化及びこの二値化によって得られる明部の面積比以外に説明がなく、この点でも、本件発明１ないし６における「指数」及び「指数化」が、この面積比にかかわる物を示しているのか、あるいはこれ以外のものを示しているのか判然としないから、本件発明１ないし６は不明確である旨主張（特許異議申立書の６５頁１２行ないし最下行）している。
　しかし、本件訂正請求による訂正よって、請求項１における訂正前の「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、その指数又はその指数の経時変化に基づいて」、「Ｇ成分画像の輝度に基づいて炉内状況又は設備状況を指数化して、炉周方向の指数分布を求め、その分布又はその分布の経時変化に基づいて」との事項は、それぞれ、「Ｇ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の経時変化に基づいて」、「Ｇ成分画像の輝度を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の分布又はその分布の経時変化に基づいて」に訂正され、、訂正前の「指数」及び「指数化」は、「二値化」及び「二値化によって得られる画像明部の面積比」となったから、特許異議申立人の上記主張は、特許請求の範囲の記載に基づく主張ではなくなったため採用できない。
第８　むすび
　したがって、以上のとおりであるから、取消理由通知に記載した取消理由及び特許異議申立書に記載した特許異議の申立理由によっては、請求項１ないし６に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に請求項１ないし６に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成３０年８月３日（２０１８．８．３）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
高炉の操業状況判定方法
　【技術分野】
　【０００１】
　本発明は、羽口の観察孔に設置した撮像装置で撮像した画像の輝度に基づいて、炉内状況又は設備状況を指数化し、該指数に基づいて該羽口や炉周方向の操業状況を判定する方法に関する。
　【背景技術】
　【０００２】
　高炉操業においては、炉下部に炉周方向に等間隔で配置した羽口から、熱風、酸素、微粉炭（燃料）等を吹き込んで溶銑を製造する。羽口の奥部には、送風圧によってレースウエイが形成され、ここで、高炉原料（主に、焼結鉱）が還元される。
　【０００３】
　高炉の生産性を上げるため、通常、羽口から微粉炭を吹き込むが、レースウエイ奥部での微粉炭の燃焼状態が炉内状況（炉況）に大きく影響する。微粉炭の燃焼状態が悪化すると、高炉原料の還元に必要な熱量が充分に得られず、炉況が悪化する。
　【０００４】
　そこで、炉内炉況を判定するため、羽口の観察孔に撮像装置を設け、レースウエイ奥部における微粉炭の燃焼状態を監視する技術、及び、レースウエイ内の温度を測定する技術が種々提案されている。
　【０００５】
　特許文献１には、羽口に放射温度カメラを設置し、放射温度カメラで得た羽口内の温度分布を画像処理で連続的に記憶し、羽口内の温度分布を評価する方法が提案されている。
　【０００６】
　特許文献２には、羽口覗孔部に放射温度カメラを設置し、羽口内視野の設定点の輝度を非接触で測定し、輝度を画像解析装置により温度に変換し、温度の設定期間の平均値の時系列データのスペクトル解析に基づいて、レースウェイの崩壊周期を算定してレースウェイの状態を評価する方法が提案されている。
　【０００７】
　特許文献３には、レースウエイ内のコークス温度を、羽口後方に設けた観察孔を介して光学的に測定する際、観察孔から得られる放射光を、高速シャッタを有するテレビカメラと放射温度計に導き、テレビカメラの画像信号と放射温度計の温度信号に基づいてコークス温度を算出するレースウエイ内のコークス温度を測定する方法が提案されている。
　【０００８】
　しかし、いずれの方法においても、画像又は画像の精度が不十分で、１つの画像で、炉内状況、例えば、微粉炭の膨張や生鉱落ちを区別して判別することは困難である。炉内状況を正確に検知するためには、連続した画像の処理が必要である。
　【０００９】
　このことを踏まえ、特許文献４で、羽口の観察孔を通して、レースウエイ内の燃焼場の熱画像を、異なる２波長で撮像する撮像装置と、撮像装置が出力する各々の波長の画像信号をデジタル画像に変換するデジタル変換装置と、各々の波長のデジタル画像の輝度比に基づき温度分布を演算する小型計算機を備える高炉羽口レースウエイ温度分布測定装置を提案した。
　【００１０】
　特許文献４に開示の装置によれば、画像輝度が適切な明るさになるように撮像装置の電子シャッタ露光時間を自動制御するため、ガラスの汚れや曇りなどによる観察孔の透過率の低下の影響を受け難いので、正確な温度分布を算出でき、炉況の変化を迅速かつ正確に検知できるが、撮像装置ごとに電子シャッタ露光時間を自動制御することは撮像装置の設定が異なるため、画像処理する場合、円周方向の画像処理結果の定量的な評価が困難になる。
　【００１１】
　そこで、本出願人は、特許文献５で、高炉羽口に設けた撮像装置で、撮像装置の電子シャッタ露光時間を適切な設定に固定して撮像した熱放射輝度画像に、熱放射輝度画像おける羽口の輪郭形状が正規化円となるように幾何学変換を実施して正規化画像を生成し、正規化画像を極座標変換した後、二値化して二値化画像を生成し、二値化画像に存在する明部の正規化円の径方向での分布を利用して、炉内状態を観察する方法と装置を提案した。
　【００１２】
　特許文献５で提案の観察方法と装置は、未溶融の鉱石が落下する生鉱落ちと、未燃焼微粉炭の像が急拡大する微粉炭膨張に着目したもので、生鉱落ちと微粉炭膨張の観察に有効に機能するものである。
　【先行技術文献】
　【特許文献】
　【００１３】
　【特許文献１】特開平０５−２５６７０５号公報
　【特許文献２】特開平０７−３０５１０５号公報
　【特許文献３】特開平０９−２５６０１０号公報
　【特許文献４】特開２００１−３１８００２号公報
　【特許文献５】特開２０１３−１８５２３４号公報
　【発明の概要】
　【発明が解決しようとする課題】
　【００１４】
　特許文献５で提案の観察方法と装置は、生鉱落ちと微粉炭膨張の観察に有効に機能するが、高炉操業を阻害する状態は、生鉱落ちと微粉炭膨張（微粉炭吹込み形状）に限られない。
　【００１５】
　この他、微粉炭吹込みランスの状態（ランスの詰まりや振動、ランス先端への異物付着の状態）や羽口からコークスや微粉炭が逆流した状態（羽口逆流）、この逆流状態が高じて羽口が閉塞した状態（羽口閉塞）、及び、炉内に溜まった銑鉄やスラグが羽口レベルまで上昇して、羽口を溶損する可能性がある状態（ノロ湧き）等がある。
　【００１６】
　本発明は、上記状態の発生に伴う操業条件の変更を正確かつ迅速に行うため、上記状態の発生を正確かつ迅速に検知して、高炉の羽口個別及び炉周方向における炉内状況又は設備状況を正確かつ迅速に判定することを課題とし、該課題を解決する判定方法を提供することを目的とする。
　【課題を解決するための手段】
　【００１７】
　本発明者らは、上記課題を解決する手法について鋭意検討した。生鉱落ちと微粉炭膨張については、本出願人が特許文献５で提案した観察方法で正確に検知することができる。本発明者らは、微粉炭吹込みランスの状態、羽口逆流、羽口閉塞、ノロ湧きの発生を正確かつ迅速に検知する方法について検討した。この方法については後述する。
　【００１８】
　本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
　【００１９】
　（１）高炉の羽口の観察孔に配置したカラー画像撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を経時的に撮像し、撮像画像に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する操業判定方法において、
　（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比
　（ｉｉ）撮像映像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の
ことを特徴とする高炉の操業状況判定方法。
　【００２０】
　（２）前記炉内状況が、生鉱落ちであることを特徴とする前記（１）に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【００２１】
　（３）前記炉内状況が、微粉炭吹込み形状であることを特徴とする前記（１）に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【００２２】
　（４）前記設備状況が、微粉炭吹込みランスの状況であることを特徴とする前記（１）に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【００２３】
　（５）前記設備状況が、羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況、又は、羽口が閉塞した状況であることを特徴とする前記（１）に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【００２４】
　（６）前記設備状況が、ノロ湧きであることを特徴とする前記（１）に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【発明の効果】
　【００２５】
　本発明によれば、高炉の炉周方向における炉内状況又は設備状況の変化を正確かつ迅速に検知して判定することができるので、上記変化に伴う操業条件の変更を正確かつ迅速に行うことができる。
　【図面の簡単な説明】
　【００２６】
　【図１】高炉操業における炉内状況の変化とそれに対する操業条件の変更を示す図である。
　【図２】本発明の一実施態様を示す図である。
　【図３】撮像した静止画像（ＲＧＢ画像）から輝度のＲ成分を抽出して作成したＲ成分画像を示す図である。
　【図４】Ｒ成分画像の輝度を指数化し、羽口逆流又は羽口閉塞を検知する画像処理手順を示す図である。
　【図５】レースウェイ内の燃焼状態を０．５秒間隔で撮像した静止画像（ＲＧＢ画像）からＲ成分を抽出して作成したＲ成分画像を示す図である。
　【発明を実施するための形態】
　【００２７】
　以下、図面に基づいて本発明について説明する。
　【００２８】
　図１に、高炉操業における炉内状況の変化とそれに対する操業条件の変更を示す。例えば、生鉱落ちが発生し、羽口の観察孔を通して撮像したレースウエイの画像の輝度が低下した場合、炉熱が低下したのであり、その影響は、当然に、融着帯の形状の変化に顕れる（図１、参照）。一方、羽口の観察孔を通して撮像したレースウエイの画像の輝度が上昇した場合、炉熱が上昇したのであり、その影響は、当然に、融着帯の形状の変化に顕れる（図１、参照）。
　【００２９】
　融着帯の形状の変化は、ガス流れの乱れ、通気性の変動、及び、炉内の熱負荷の変動を誘引し、さらに、これらの乱れ・変動は、融着帯の形状の変化を誘引するので、高炉操業は安定しない。
　【００３０】
　従来は、図１のＸに示すように、例えば、出銑時の溶銑温度など従来より取得可能な還元指標の変化を確認してから、操業条件（微粉炭吹込み量、熱風送風量等）を変更していた。しかし、溶銑温度などの還元指標が確認できるのは操業条件を変更してから数時間後であり、操業条件を変更してから確認までに時間を要した。
　【００３１】
　この間に、融着帯の形状は、ガス流れの乱れ、通気性の変動、及び、炉内の熱負荷の変動を受けて変化するので、上記確認後の操業条件の変更が、融着帯の形状の安定化に有効に機能しない場合がある。時には、炉内のガスの流れや通気性、融着帯の形状の安定化を図るための操業条件の変更が遅れたために、融着帯の形状の不安定化を誘引し、高炉の炉内状況が悪循環に陥ることがある。
　【００３２】
　そこで、本発明の高炉の操業状況判定方法（以下「本発明判定方法」ということがある。）においては、炉況の変化に基づく操業条件の変更を、従来、図１のＸのタイミングで実施していたものから、図１のＹに示すタイミングで、正確かつ迅速に行うため、レースウエイの燃焼状態を撮像した画像に基づいて、炉周方向の炉内状況又は設備状況を正確かつ迅速に判定することを基本思想とする。
　【００３３】
　具体的には、本発明判定方法は、高炉の羽口の観察孔に配置したカラー画像撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を経時的に撮像し、撮像画像に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する操業判定方法において、
　（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比
　（ｉｉ）撮像映像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の
ことを特徴とする。
　【００３４】
　図２に、本発明判定方法の一実施態様を示す。
　【００３５】
　高炉炉体３に設けた羽口４に挿入した熱風供給管６から熱風９が炉内に高圧で吹き込まれ、レースウエイ１が形成されている。熱風供給管６には、レースウエイ１に微粉炭８を吹き込む微粉炭吹込み管５が配置されている。図２では、二本の微粉炭吹込み管が配置されているが、一本の配置でもよい。
　【００３６】
　レースウエイ１ではコークスや微粉炭が燃焼して、一酸化炭素が発生する高温燃焼反応が生じている。熱風供給管６の観察孔７には、レースウエイ１内の燃焼状態を撮像する撮像装置１０が配置されている。
　【００３７】
　撮像装置１０は、撮像制御装置１１で制御されて、直径約２０ｍｍの観察孔を通し、撮像装置から３〜４ｍ先のレースウエイ１内の燃焼状態を撮像する。撮像画像は、画像表示装置１２で表示されるとともに、画像処理装置１３で、所要の指数化処理が施され、炉内状況を判定するための基礎情報となる。
　【００３８】
　ここで、図３に、カラーＣＣＤカメラで、レースウェイ内の燃焼状態を撮像した静止画像（ＲＧＢ画像）から、画像処理装置で輝度のＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像を示す。カラーＣＣＤカメラのＲＧＢ信号のうち、Ｒ成分の輝度やＧ（緑）成分の輝度は、温度との相関があることを予め確認しており、ここではＲ成分画像を示す。なお、２本の微粉炭吹込みランスが熱風供給管に挿入されている場合の画像である。
　【００３９】
　次に、操業条件の変更を正確かつ迅速に行うために、Ｒ成分画像の輝度を指数化して炉内状況又は設備状況の変化を正確かつ迅速に検知する画像処理手順について説明する。
　【００４０】
　生鉱落ちと微粉炭膨張（微粉炭吹込み形状）については、本出願人が特許文献５で提案した観察方法で正確に検知することができる。
　【００４１】
　例えば、微粉炭膨張（微粉炭吹込み形状）の場合、炉況が良いと、微粉炭が炉内に吸い込まれていくような形状となるが、通気性が低下し炉況が悪化している場合、微粉炭が撮像画像を埋め尽くすような膨張した形状となる。
　【００４２】
　そして、経時的に撮像した画像（Ｒ成分画像又はＧ成分画像）の輝度に基づいて、生鉱落ち、又は、微粉炭吹込み形状を指数化して、炉周方向の指数分布を求め、該指数分布の経時変化に基づいて、炉周方向の炉内状況を３次元的に判定することができる。
　【００４３】
　図４に、Ｒ成分画像の輝度を指数化し、羽口逆流又は羽口閉塞を検知する画像処理手順を示す。
　【００４４】
　Ｒ成分画像において、処理領域の最高輝度と最低輝度を取得し、次に、画像の輝度を判定する。撮像画像の輝度がある一定以上ない場合（図中「ＮＯ（１）」の場合）、操業条件の迅速な変更のために警報を出力する。
　【００４５】
　一方、撮像画像の輝度がある一定以上ある場合（図中の「ＹＥＳ（１）」）、その画像を二値化するための閾値を演算し、この閾値に基づいて二値化を行い、画像における明部の面積比を演算する。
　【００４６】
　この面積比が基準値未満であれば（図中「ＮＯ（２）」の場合）、基準値未満が継続する時間を判定し、継続時間が基準値未満であれば（図中「ＮＯ（３）」の場合）、その後の処理をせず、継続時間が基準値以上であれば（図中「ＹＥＳ（３）」の場合）、操業条件の迅速な変更のために警報を出力する。
　【００４７】
　図４に示す画像処理手順を所定の時間間隔を置いて行えば、羽口逆流及び羽口閉塞の経時変化を３次元的に判定することができる。
　【００４８】
　また、微粉炭吹込みランスの状態やノロ湧きとの炉内状況及び設備状態については、図４に示す画像処理手順と同様に撮像画像の輝度を用いた画像処理手順で経時的に検知することができる。
　【実施例】
　【００４９】
　次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
　【００５０】
　（実施例１）
　図２に示す撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を０．５秒間隔で撮像したＲＧＢ画像を得た。ＲＧＢ画像からＲ成分を抽出してＲ成分画像を作成した。図５に、作成したＲ成分画像の一例を示す。Ｒ成分画像の輝度を指数化し、炉周方向の指数分布を経時的に観察した。その結果、３．０秒後の画像から、生鉱落ちが発生していることが判明したので、直ちに、操業オペレータへの警告ガイダンスを行い、図１のＹに示すように、操業条件の変更（増熱アクション）を実施した。
　【産業上の利用可能性】
　【００５１】
　前述したように、本発明によれば、高炉の炉周方向における炉内状況又は設備状況の変化を正確かつ迅速に検知して判定することができるので、上記変化に伴う操業条件の変更を正確かつ迅速に行うことができる。よって、本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が高いものである。
　【符号の説明】
　【００５２】
　１　　レースウエイ
　２　　炉内充填物
　３　　高炉炉体
　４　　羽口
　５　　微粉炭吹込み管
　６　　熱風供給管
　７　　観察孔
　８　　微粉炭
　１０　　撮像装置
　１１　　撮像制御装置
　１２　　画像表示装置
　１３　　画像処理装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　高炉の羽口の観察孔に配置したカラー画像撮像装置で、レースウエイ内の燃焼状態を経時的に撮像し、撮像画像に基づいて炉内状況又は設備状況を判定する操業判定方法において、
　（ｉ）撮像画像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比
　（ｉｉ）撮像映像からＲ（赤）成分を抽出して作成したＲ成分画像の輝度、又は、撮像画像からＧ（緑）成分を抽出して作成したＧ成分画像の輝度
を二値化し、二値化によって得られる画像明部の面積比の炉周方向の
ことを特徴とする高炉の操業状況判定方法。
　【請求項２】
　前記炉内状況が、生鉱落ちであることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【請求項３】
　前記炉内状況が、微粉炭吹込み形状であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【請求項４】
　前記設備状況が、微粉炭吹込みランスの状況であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【請求項５】
　前記設備状況が、羽口からコークスや微粉炭が逆流した状況、又は、羽口が閉塞した状況であることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。
　【請求項６】
　前記設備状況が、ノロ湧きであることを特徴とする請求項１に記載の高炉の操業状況判定方法。