(57)【要約】【課題】煙の存在を正確に検出して火災を早期に発見することができる煙検出装置を提供する。【解決手段】煙の存在を検出する煙検出装置であって、第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する第１撮像部と、第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する第２撮像部と、複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する変化量算出部と、変化量算出部が算出した複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する煙検出部とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙の存在を検出する煙検出装置であって、
第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する第１撮像部と、
前記第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して前記被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する第２撮像部と、
前記複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び前記複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量算出部が算出した前記複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び前記複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、前記第１撮像部及び前記第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する煙検出部と
を備える煙検出装置。
【請求項２】
前記煙検出部は、前記複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量が、前記複数の第２撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量よりも、予め定めた量より大きい場合に、前記第１撮像部及び前記第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する
請求項１に記載の煙検出装置。
【請求項３】
前記煙検出部は、前記複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波数成分の減少量が、前記複数の第１撮像画像間の所定周波数より小さい低周波数成分の減少量よりも、予め定めた量より大きい場合に、前記第１撮像部及び前記第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する
請求項２に記載の煙検出装置。
【請求項４】
前記第１撮像部は、可視光を受光して前記被写体を撮像し、
前記第２撮像部は、赤外光を受光して前記被写体を撮像する
請求項１に記載の煙検出装置。
【請求項５】
前記第１の波長帯域の光を前記被写体に投光する第１光源と、
前記第２の波長帯域の光を前記被写体に投光する第２光源と
をさらに備え、
前記第１撮像部は、前記第１光源が投光しているときに前記第１撮像画像を取得し、
前記第２撮像部は、前記第２光源が投光しているときに前記第２撮像画像を取得する
請求項１に記載の煙検出装置。
【請求項６】
煙の存在を検出する煙検出方法であって、
第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する段階と、
前記第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して前記被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する段階と、
前記複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び前記複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する段階と、
算出された前記複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び前記複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、前記第１撮像部及び前記第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する段階と
を備える煙検出方法。
【請求項７】
煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、
前記煙検出装置を、
第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する第１撮像部、
前記第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して前記被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する第２撮像部、
前記複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び前記複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する変化量算出部、
前記変化量算出部が算出した前記複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び前記複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、前記第１撮像部及び前記第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する煙検出部
として機能させるプログラム。
【請求項８】
霧と煙とを判別する霧煙判別システムであって、
建物の周囲の複数箇所をそれぞれ連続して撮像し、複数の撮像画像をそれぞれ取得する複数の撮像部と、
前記複数の撮像部のそれぞれが撮像した前記複数の撮像画像に基づいて、前記複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度の変化量を算出する濃度算出部と、
前記複数の撮像部のうちの一の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、前記複数の撮像部のうちの他の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、前記一の撮像部の撮像領域付近において煙が発生していると判断する霧煙判別部と
を備える霧煙判別システム。
【請求項９】
前記複数の撮像部がそれぞれ撮像した前記複数の撮像画像に基づいて、前記複数の撮像画像の周波数成分の分布を算出する周波数分布算出部
をさらに備え、
前記濃度算出部は、前記変化量算出部が算出した前記複数の撮像画像の周波数成分の分布の変化に基づいて、前記複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度を算出する
請求項８に記載の霧煙判別システム。
【請求項１０】
霧と煙とを判別する霧煙判別方法であって、
建物の周囲の複数箇所を複数の撮像部によってそれぞれ連続して撮像する段階と、
前記複数の撮像部のそれぞれが撮像した前記複数の撮像画像に基づいて、前記複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度を算出する段階と、
前記複数の撮像部のうちの一の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、前記複数の撮像部のうちの他の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、前記一の撮像部の撮像領域付近において煙が発生していると判断する段階と
を備える霧煙判別方法。
【請求項１１】
霧と煙とを判別する霧煙判別システム用のプログラムであって、
前記霧煙判別システムを、
建物の周囲の複数箇所をそれぞれ撮像し、撮像画像をそれぞれ取得する複数の撮像部、
前記複数の撮像部のそれぞれが撮像した複数の前記撮像画像に基づいて、前記複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度を算出する濃度算出部、
前記複数の撮像部のうちの一の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、前記複数の撮像部のうちの他の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、前記一の撮像部の撮像領域付近において煙が発生していると判断する霧煙判別部
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙検出装置、煙検出方法、霧煙判別システム、霧煙判別方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、煙の存在を検出する煙検出装置及び煙検出方法、当該煙検出装置用のプログラム、霧と煙とを判別する霧煙判別システム及び霧煙判別方法、並びに当該霧煙判別システム用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、煙感知器を用いて煙の発生を検出することにより、火災の発生を検知する火災検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような火災検知装置では、暗箱内に煙が流入すると、暗箱内に流入した煙によって投光素子が投光する光が乱反射し、乱反射した光を受光素子が受光して電流を出力する。これにより煙が感知され、火災の発生を検出する。
【特許文献１】特開２０００−６７３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年の火災の原因は放火によるものが多く、このような場合には建物の外部から火災が発生する。上述のような煙感知器を用いた火災検地装置では、建物の内部に充満する煙を感知するので、建物の内部に発生した火災を検出することができるが、放火により建物の外部から発生した火災を早期に発見することができない。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することができる煙検出装置、煙検出方法、霧煙判別システム、霧煙判別方法、及びプログラムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の形態によると、煙の存在を検出する煙検出装置であって、第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する第１撮像部と、第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する第２撮像部と、複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する変化量算出部と、変化量算出部が算出した複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する煙検出部とを備える。
【０００６】
煙検出部は、複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量が、複数の第２撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量よりも、予め定めた量より大きい場合に、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出してもよい。
【０００７】
煙検出部は、複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波数成分の減少量が、複数の第１撮像画像間の所定周波数より小さい低周波数成分の減少量よりも、予め定めた量より大きい場合に、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出してもよい。
【０００８】
第１撮像部は、可視光を受光して被写体を撮像し、第２撮像部は、赤外光を受光して被写体を撮像してもよい。
【０００９】
第１の波長帯域の光を被写体に投光する第１光源と、第２の波長帯域の光を被写体に投光する第２光源とをさらに備え、第１撮像部は、第１光源が投光しているときに第１撮像画像を取得し、第２撮像部は、第２光源が投光しているときに第２撮像画像を取得してもよい。
【００１０】
本発明の第２の形態によると、煙の存在を検出する煙検出方法であって、第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する段階と、第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する段階と、複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する段階と、算出された複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する段階とを備える。
【００１１】
本発明の第３の形態によると、煙の存在を検出する煙検出装置用のプログラムであって、煙検出装置を、第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する第１撮像部、第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する第２撮像部、複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する変化量算出部、変化量算出部が算出した複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、第１撮像部及び第２撮像部の撮像領域内に煙が発生したことを検出する煙検出部として機能させる。
【００１２】
本発明の第４の形態によると、霧と煙とを判別する霧煙判別システムであって、建物の周囲の複数箇所をそれぞれ連続して撮像し、複数の撮像画像をそれぞれ取得する複数の撮像部と、複数の撮像部のそれぞれが撮像した複数の撮像画像に基づいて、複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度の変化を算出する濃度算出部と、複数の撮像部のうちの一の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、複数の撮像部のうちの他の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、一の撮像部の撮像領域付近において煙が発生していると判断する霧煙判別部とを備える。
【００１３】
複数の撮像部がそれぞれ撮像した複数の撮像画像に基づいて、複数の撮像画像の周波数成分の分布を算出する周波数分布算出部をさらに備え、濃度算出部は、変化量算出部が算出した複数の撮像画像の周波数成分の分布の変化に基づいて、複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度を算出してもよい。
【００１４】
本発明の第５の形態によると、霧と煙とを判別する霧煙判別方法であって、建物の周囲の複数箇所を複数の撮像部によってそれぞれ連続して撮像する段階と、複数の撮像部のそれぞれが撮像した複数の撮像画像に基づいて、複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度を算出する段階と、複数の撮像部のうちの一の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、複数の撮像部のうちの他の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、一の撮像部の撮像領域付近において煙が発生していると判断する段階とを備える。
【００１５】
本発明の第６の形態によると、霧と煙とを判別する霧煙判別システム用のプログラムであって、霧煙判別システムを、建物の周囲の複数箇所をそれぞれ撮像し、撮像画像をそれぞれ取得する複数の撮像部、複数の撮像部のそれぞれが撮像した複数の撮像画像に基づいて、複数の撮像部のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度を算出する濃度算出部、複数の撮像部のうちの一の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、複数の撮像部のうちの他の撮像部の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、一の撮像部の撮像領域付近において煙が発生していると判断する霧煙判別部として機能させる。
【００１６】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、煙の存在を正確に検出して火災を早期に発見することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る煙検出装置１００の利用環境の一例を示す。煙検出装置１００は、例えば、建物の屋根又は建物を囲む塀等に設置され、感知可能な波長帯域が異なる受光素子をそれぞれ有する複数の撮像部のそれぞれによって建物の壁面を撮像し、複数の撮像画像を取得する。そして、煙検出装置１００は、建物の壁面の複数の撮像画像を比較及び解析して火災の発生の有無を判断する。煙検出装置１００が火災の発生を検出した場合には、インターネット等の通信回線を介して、建物の所有者に通知してもよいし、セキュリティ会社又は警察署に通報してもよい。
【００２０】
なお、煙検出装置１００が備える構成要素のうち、撮像機能のみが建物の屋根又は建物を囲む塀等に設置され、その他の機能は建物内のパーソナルコンピュータ等によって実現されてもよい。また、煙検出装置１００の撮像機能は、建物への侵入者を監視する防犯システムの監視カメラと共用されてもよい。これにより、煙検出装置１００又は防犯システムのコストを低減させることができる。
【００２１】
図２は、第１実施形態に係る煙検出装置１００の構成の一例を示す。煙検出装置１００は、第１光源２００、第１撮像部２０２、第１撮像画像保持部２０４、第１周波数成分算出部２０６、第１変化量算出部２０８、第２光源２１０、第２撮像部２１２、第２撮像画像保持部２１４、第２周波数成分算出部２１６、第２変化量算出部２１８、及び煙検出部２２０を備える。
【００２２】
なお、第１光源２００、第１撮像部２０２、第２光源２１０、及び第２撮像部２１２は、建物を外部から撮像又は建物に外部から投光するために、図１に示したように建物の外部に設けられる。一方、第１撮像画像保持部２０４、第１周波数成分算出部２０６、第１変化量算出部２０８、第２撮像画像保持部２１４、第２周波数成分算出部２１６、第２変化量算出部２１８、及び煙検出部２２０は、第１光源２００、第１撮像部２０２、第２光源２１０、及び第２撮像部２１２とともに建物の外部に設けられてもよいし、建物の内部等の第１光源２００、第１撮像部２０２、第２光源２１０、及び第２撮像部２１２とは異なる場所に設けられてもよい。
【００２３】
以下、煙検出装置１００が備える構成要素の動作を説明する。第１撮像部２０２は、第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得する。また、第２撮像部２１２は、第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得する。第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２は、同一の被写体に焦点が調整され、同一の被写体を同時に撮像して複数の第１撮像画像及び第２撮像画像を取得することが好ましい。
【００２４】
例えば、第１撮像部２０２は、可視光用ＣＣＤにより可視光を受光して被写体を撮像し、第２撮像部２１２は、赤外光用ＣＣＤにより赤外光を受光して被写体を撮像する。他の例においては、第１撮像部２０２は、青い光の波長帯域を透過するフィルタを介して可視光を受光して被写体を撮像し、第２撮像部２１２は、赤い光の波長帯域を透過するフィルタを介して可視光を受光して被写体を撮像してもよい。
【００２５】
第１撮像画像保持部２０４は、第１撮像部２０２が取得した第１撮像画像を保持する。また、第２撮像画像保持部２１４は、第２撮像部２１２が取得した第２撮像画像を保持する。そして、第１周波数成分算出部２０６は、第１撮像画像保持部２０４が保持する複数の第１撮像画像のそれぞれの空間周波数のヒストグラムを算出する。また、第２周波数成分算出部２１６は、第２撮像画像保持部２１４が保持する複数の第２撮像画像のそれぞれの空間周波数のヒストグラムを算出する。
【００２６】
第１変化量算出部２０８は、第１変化量算出部２０８が算出した複数の第１撮像画像の空間周波数のヒストグラムに基づいて、複数の第１撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する。また、第２変化量算出部２１８は、第２変化量算出部２１８が算出した複数の第２撮像画像の空間周波数のヒストグラムに基づいて、複数の第２撮像画像間の所定時間内における周波数成分の変化量を算出する。
【００２７】
煙検出部２２０は、第１変化量算出部２０８が算出した複数の第１撮像画像間の周波数成分の変化量、及び第２変化量算出部２１８が算出した複数の第２撮像画像間の周波数成分の変化量に基づいて、第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内に煙が発生したことを検出する。
【００２８】
具体的には、煙検出部２２０は、複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量が、複数の第２撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量よりも、予め定めた量より大きい場合に、第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内に煙が発生したことを検出する。
【００２９】
第１撮像部２０２によって受光される光は、波長が短いので、撮像領域に発生した煙に乱反射し易い。一方、第２撮像部２１２によって受光される光は、第１撮像部２０２によって受光される光よりも波長が長いので、第１撮像部２０２によって受光される光より撮像領域に発生した煙に乱反射し難い。そのため、撮像領域内に煙が発生することによって、第１撮像部２０２によって撮像された第１撮像画像内の被写体の画像はぼけ易く、高周波成分が減少量が大きいが、第２撮像部２１２によって撮像された第２撮像画像内の被写体の画像がぼけ難く、高周波成分の減少量が小さい。これを利用することによって、撮像領域内における煙の存在を検出することができる。
【００３０】
また、第１撮像部２０２が可視光を受光して被写体を撮像する場合において、被写体が日影に入ることにより、被写体から反射する可視光が大きく減少してしまう。この場合、第１撮像画像のコントラストが減少量することによって、複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波成分の減少量が大きくなってしまう。そこで、煙検出部２２０は、複数の第１撮像画像間の所定周波数以上の高周波数成分の減少量が、複数の第１撮像画像間の所定周波数より小さい低周波数成分の減少量よりも、予め定めた量より大きい場合に、第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内に煙が発生したことを検出する。これにより、煙検出部２２０は、誤検出することなく、撮像領域内における煙の存在を検出することができる。
【００３１】
第１光源２００は、第１の波長帯域の光を被写体に投光する。そして、第１撮像部２０２は、第１光源２００が投光しているときに、第１の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第１撮像画像を取得してもよい。また、第２光源２１０は、第１の波長帯域より波長が長い第２の波長帯域の光を被写体に投光する。そして、第２撮像部２１２は、第２光源２１０が投光しているときに、第２の波長帯域の光を受光して被写体を連続して撮像することにより複数の第２撮像画像を取得してもよい。この場合、第１撮像部２０２と第２撮像部２１２とは、同一の被写体に焦点が調整され、同一の被写体を交互に連続的に撮像して複数の第１撮像画像及び第２撮像画像を取得することが好ましい。これにより、第１撮像画像及び第２撮像画像をより鮮明に撮像することができ、撮像領域内における煙の存在をより正確に検出することができる。
【００３２】
図３は、第１実施形態に係る撮像画像間のシャープネスの変化の一例を示す。また、図４は、第１実施形態に係る撮像画像の空間周波数のヒストグラムの一例を示す。第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内に煙が発生した場合、図３に示すように、第１撮像画像及び第２撮像画像のシャープネスが弱くなる。そして、図４に示すように、撮像画像の空間周波数のヒストグラムにおいて、空間周波数が大きい部分のパワーの減少量が、空間周波数が小さい部分のパワーの減少量よりも大きくなる。また、より波長の短い光を受光して撮像される第１撮像画像の空間周波数が大きい部分のパワーの減少量は、より波長が長い光を受光して撮像される第２撮像画像の空間周波数が大きい部分のパワーの減少量よりも大きくなる。このような場合に、煙検出部２２０は、第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内に煙が発生したことを判断することができる。
【００３３】
図５は、第１実施形態に係る撮像画像間のコントラストの変化の一例を示す。また、図６は、第１実施形態に係る撮像画像の空間周波数のヒストグラムの一例を示す。第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内が暗くなった場合、図５に示すように、第１撮像画像及び第２撮像画像のコントラストが弱くなる。そして、図６に示すように、撮像画像の空間周波数のヒストグラムにおいて、空間周波数が大きい部分のパワーと、空間周波数が小さい部分のパワーとが略均等に小さくなる。また、より波長の短い光を受光して撮像される第１撮像画像の空間周波数が大きい部分のパワーと、より波長が長い光を受光して撮像される第２撮像画像の空間周波数が大きい部分のパワーとは、第１撮像部２０２及び第２撮像部２１２の撮像領域内に照射される光の波長分布の変化に応じて変化する。したがって、このような場合には、煙検出部２２０は、第１撮像画像及び第２撮像画像の空間周波数の変化が煙の発生によるものでないと判断することができる。
【００３４】
図７は、本発明の第２実施形態に係る霧煙判別システム７００の利用環境の一例を示す。霧煙判別システム７００は、例えば、建物の屋根又は建物を囲む塀等に設置された複数の撮像部７０２のそれぞれによって建物の壁面を撮像し、複数の撮像画像を取得する。そして、霧煙判別システム７００は、建物の壁面の複数の撮像画像を解析して、建物の周囲に発生している霧、煙等の靄の分布を算出する。そして、霧煙判別システム７００は、建物の周囲に発生している霧、煙等の靄の分布の状態に基づいて、霧と煙とを判別し、火災の発生の有無を判断する。霧煙判別システム７００が火災の発生を検出した場合には、インターネット等の通信回線を介して、建物の所有者に通知してもよいし、セキュリティ会社又は警察署に通報してもよい。
【００３５】
なお、霧煙判別システム７００が備える構成要素のうち、撮像機能のみが建物の屋根又は建物を囲む塀等に設置され、その他の機能は建物内のパーソナルコンピュータ等によって実現されてもよい。また、霧煙判別システム７００の撮像機能は、建物への侵入者を監視する防犯システムの監視カメラと共用されてもよい。これにより、霧煙判別システム７００又は防犯システムのコストを低減させることができる。
【００３６】
図８は、第２実施形態に係る霧煙判別システム７００の構成の一例を示す。霧煙判別システム７００は、複数の撮像部７０２、撮像画像保持部７０４、周波数分布算出部８００、濃度算出部８０２、及び霧煙判別部８０４を備える。なお、複数の撮像部７０２は、建物を外部から撮像又は建物に外部から投光するために、図７に示したように建物の外部に設けられる。一方、周波数分布算出部８００、濃度算出部８０２、及び霧煙判別部８０４は、複数の撮像部７０２とともに建物の外部に設けられてもよいし、建物の内部等の複数の撮像部７０２とは異なる場所に設けられてもよい。
【００３７】
以下、霧煙判別システム７００が備える構成要素の動作を説明する。複数の撮像部７０２は、建物の周囲の複数箇所をそれぞれ連続して撮像し、複数の撮像画像をそれぞれ取得する。そして、複数の撮像画像保持部７０４は、複数の撮像部７０２がそれぞれ撮像した複数の撮像画像をそれぞれ保持する。
【００３８】
周波数分布算出部８００は、複数の撮像部７０２がそれぞれ撮像して複数の撮像画像保持部７０４がそれそれ保持する複数の撮像画像に基づいて、複数の撮像画像の空間周波数の周波数成分の分布を算出する。そして、濃度算出部８０２は、周波数分布算出部８００が算出した複数の撮像画像の周波数成分の分布に基づいて、複数の撮像部７０２のそれぞれの撮像領域における煙又は霧の濃度の変化量を算出する。
【００３９】
具体的には、濃度算出部８０２は、連続して撮像された複数の撮像画像間において空間周波数の高周波数成分が増加した場合に煙又は霧の濃度が減少したと判断し、連続して撮像された複数の撮像画像間において空間周波数の高周波数成分が減少した場合に煙又は霧の濃度が増加したと判断する。さらに具体的には、濃度算出部８０２は、連続して撮像された複数の撮像画像間において空間周波数の高周波数成分が低周波数成分に対して相対的に増加した場合に煙又は霧の濃度が減少したと判断し、連続して撮像された複数の撮像画像間において空間周波数の高周波数成分が低周波数成分に対して相対的に減少した場合に煙又は霧の濃度が増加したと判断する。
【００４０】
霧煙判別部８０４は、複数の撮像部７０２のうちの一の撮像部７０２の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量が、複数の撮像部７０２のうちの他の撮像部７０２の撮像領域における煙又は霧の濃度の増加量よりも、所定値以上大きい場合に、一の撮像部７０２の撮像領域付近において煙が発生していると判断する。即ち、複数の撮像部７０２の撮像領域における煙又は霧の濃度が一様に増加した場合には、建物の周囲に霧による靄が発生している判断することができる。一方、複数の撮像部７０２の撮像領域における煙又は霧の濃度が部分的に増加した場合には、建物の周囲に煙による靄が発生している判断することができる。したがって、霧煙判別システム７００は、霧と煙とを正確に判別することができ、火災の誤検出を防ぐことができる。
【００４１】
図９は、第１実施形態及び第２実施形態に係るコンピュータ１５００のハードウェア構成の一例を示す。コンピュータ１５００は、ホスト・コントローラ１５８２により相互に接続されるＣＰＵ１５０５、ＲＡＭ１５２０、グラフィック・コントローラ１５７５、及び表示装置１５８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１５８４によりホスト・コントローラ１５８２に接続される通信インターフェイス１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を有する入出力部と、入出力コントローラ１５８４に接続されるＲＯＭ１５１０、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、及び入出力チップ１５７０を有するレガシー入出力部とを備える。
【００４２】
ホスト・コントローラ１５８２は、ＲＡＭ１５２０と、高い転送レートでＲＡＭ１５２０をアクセスするＣＰＵ１５０５及びグラフィック・コントローラ１５７５とを接続する。ＣＰＵ１５０５は、ＲＯＭ１５１０及びＲＡＭ１５２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等がＲＡＭ１５２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置１５８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【００４３】
入出力コントローラ１５８４は、ホスト・コントローラ１５８２と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ１５４０、通信インターフェイス１５３０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を接続する。ハードディスクドライブ１５４０は、コンピュータ１５００内のＣＰＵ１５０５が使用するプログラム及びデータを格納する。通信インターフェイス１５３０は、ネットワークを介して煙検出装置１００又は霧煙判別システム７００と通信し、煙検出装置１００又は霧煙判別システム７００にプログラム及びデータを提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０は、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０及び通信インターフェイス１５３０に提供する。
【００４４】
また、入出力コントローラ１５８４には、ＲＯＭ１５１０と、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、及び入出力チップ１５７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ１５１０は、コンピュータ１５００が起動時に実行するブート・プログラムや、コンピュータ１５００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ１５５０は、フレキシブルディスク１５９０からプログラム又はデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０及び通信インターフェイス１５３０に提供する。入出力チップ１５７０は、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０や、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【００４５】
ＲＡＭ１５２０を介して通信インターフェイス１５３０に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５、又はＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１５２０を介して通信インターフェイス１５３０に提供され、ネットワークを介して煙検出装置１００又は霧煙判別システム７００に送信される。煙検出装置１００又は霧煙判別システム７００に送信されたプログラムは、煙検出装置１００又は霧煙判別システム７００においてインストールされて実行される。
【００４６】
煙検出装置１００にインストールされて実行されるプログラムは、煙検出装置１００を、第１光源２００、第１撮像部２０２、第１撮像画像保持部２０４、第１周波数成分算出部２０６、第１変化量算出部２０８、第２光源２１０、第２撮像部２１２、第２撮像画像保持部２１４、第２周波数成分算出部２１６、第２変化量算出部２１８、及び煙検出部２２０として機能させる。また、霧煙判別システム７００にインストールされて実行されるプログラムは、霧煙判別システム７００を、撮像部７０２、撮像画像保持部７０４、周波数分布算出部８００、濃度算出部８０２、及び霧煙判別部８０４として機能させる。
【００４７】
以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５の他に、ＤＶＤやＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１５００に提供してもよい。
【００４８】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】煙検出装置１００の利用環境の一例を示す図である。
【図２】煙検出装置１００の構成の一例を示す図である。
【図３】撮像画像間のシャープネスの変化の一例を示す図である。
【図４】撮像画像の空間周波数のヒストグラムの一例を示す図である。
【図５】撮像画像間のシャープネスの変化の一例を示す図である。
【図６】撮像画像の空間周波数のヒストグラムの一例を示す図である。
【図７】霧煙判別システム７００の利用環境の一例を示す図である。
【図８】霧煙判別システム７００の構成の一例を示す図である。
【図９】コンピュータ１５００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  煙検出装置
２００  第１光源
２０２  第１撮像部
２０４  第１撮像画像保持部
２０６  第１周波数成分算出部
２０８  第１変化量算出部
２１０  第２光源
２１２  第２撮像部
２１４  第２撮像画像保持部
２１６  第２周波数成分算出部
２１８  第２変化量算出部
２２０  煙検出部
７００  霧煙判別システム
７０２  撮像部
７０４  撮像画像保持部
８００  周波数分布算出部
８０２  濃度算出部
８０４  霧煙判別部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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