(57)【要約】【課題】ガス検出装置により検出したガス検出位置を、ガス検出位置を探索する現場要員に対し、迅速かつ明快に表示する。【解決手段】ガス検出装置１１からガス検出対象空間中のガス位置に応じたガス検出情報を取得するとともに、可搬型の撮像装置（２０）から撮像画像を取得し、可搬型の表示装置（２０）にガス検出位置情報を表示制御するガス検出情報表示システムである。ガス検出情報に基づき、ガス検出対象空間中のガス検出位置を特定するガス位置特定手段と、ガス検出対象空間中における撮像画像２４を撮像した時の撮像装置の視野を特定する視野特定手段と、同視野内に入るガス位置特定手段により特定されたガス検出位置を同視野内での位置づけによって撮像画像に重畳して表示装置に表示（２５）する表示制御手段とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス検出装置からガス検出対象空間中のガス位置に応じたガス検出情報を取得するとともに、可搬型の撮像装置から撮像画像を取得し、可搬型の表示装置にガス検出位置情報を表示制御するガス検出情報表示システムであって、
前記ガス検出情報に基づき、前記ガス検出対象空間中のガス検出位置を特定するガス位置特定手段と、
前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する視野特定手段と、
前記視野内に入る前記ガス位置特定手段により特定されたガス検出位置を同視野内での位置づけによって前記撮像画像に重畳して前記表示装置に表示する表示制御手段と、を備えるガス検出情報表示システム。
【請求項２】
前記撮像画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段を備え、
前記視野特定手段は、前記画像特徴点抽出手段が抽出した特徴点と、前記ガス検出対象空間中に在る設備情報とに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する請求項１に記載のガス検出情報表示システム。
【請求項３】
前記撮像装置の位置及び向きを検出する位置姿勢検出手段を備え、
前記視野特定手段は、前記撮像画像を撮像した時に前記位置姿勢検出手段が検出した前記撮像装置の位置及び向きに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する請求項１に記載のガス検出情報表示システム。
【請求項４】
ガス検出装置からガス検出対象空間中のガス位置に応じたガス検出情報を取得するとともに、可搬型の撮像装置から撮像画像を取得し、可搬型の表示装置にガス検出位置情報を表示制御するガス検出情報表示システムにおいて、
コンピューターを、
前記ガス検出情報に基づき、前記ガス検出対象空間中のガス検出位置を特定するガス位置特定手段と、
前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する視野特定手段と、
前記視野内に入る前記ガス位置特定手段により特定されたガス検出位置を同視野内での位置づけによって前記撮像画像に重畳して前記表示装置に表示する表示制御手段として機能させるためのガス検出情報表示プログラム。
【請求項５】
コンピューターを、前記撮像画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段として機能させるための請求項４に記載のガス検出情報表示プログラムであって、
前記視野特定手段は、前記画像特徴点抽出手段が抽出した特徴点と、前記ガス検出対象空間中に在る設備情報とに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定するガス検出情報表示プログラム。
【請求項６】
前記ガス検出情報表示システムが前記撮像装置の位置及び向きを検出する位置姿勢検出手段を備え、
前記視野特定手段は、前記撮像画像を撮像した時に前記位置姿勢検出手段が検出した前記撮像装置の位置及び向きに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する請求項４に記載のガス検出情報表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検出情報表示システム及びガス検出情報表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガス設備の老朽化や採掘現場のガスの漏えいが環境問題になっており、ガス漏えいの監視、ガス漏れ事故時のガス検知、ガス濃度分布の把握が求められている。
空間でガスを検出する方法としては、レーザー光による１点計測が知られている。この方法は、目的のガスの吸収帯と非吸収帯の波長のレーザー光をガス計測装置から発して同じ空間に通し、壁などの任意の反射物に反射させてガス計測装置に戻し、受光光量の強度比をみることで、ガス検知を行う。レーザー光の光路上に目的のガスが存在すれば、非吸収帯に対する吸収帯の強度比が低下するからである。
従来、赤外レーザーを用いて２次元的にガス濃度計測を行なう方法が知られている。例えば、特許文献１は、レーザー発信と反射光受信手段、受信強度からガスによる光の吸収情報を検出する手段、そして、吸収情報を可視状態で表示する手段を備えるものに関する。また、特許文献２は、ミラー走査部を備え、計測エリアを２次元移動させて計測するものに関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２９５７３８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６７９６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、ガスの漏洩等が起こってガス検出装置がそのガスを検知した場合、これに対処する要員にガス検出位置を迅速かつ明快に知らせることが望まれる。
しかしながら、現場で対処する要員に対し、ガスを検出したガス検出装置の個体を特定する情報を知らせるだけでは、ガス検出位置を確認するまでに比較的長時間を要したり、他のガス検出装置と間違えたりするおそれがある。
また、ガス検知用赤外線カメラや上述したレーザー光の２次元走査等の技術により広域を監視するガス検出装置によりガスを検出した場合、そのガス検出装置の個体を特定する情報を知らせても、そのガス検出装置の監視領域のうちどの位置にガスが検出されたかを把握することはできない。そのガス検出装置によるガス検出情報を同ガス検出装置の視点や他の固定された視点から見たガス分布により表示しても、現場で移動してガス検出位置を確認する要員にとっては自己の視点と大きく相違することもあり、ガス検出位置の把握が困難となり得る。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、ガス検出装置により検出したガス検出位置を、ガス検出位置を探索する現場要員に対し、迅速かつ明快に表示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、ガス検出装置からガス検出対象空間中のガス位置に応じたガス検出情報を取得するとともに、可搬型の撮像装置から撮像画像を取得し、可搬型の表示装置にガス検出位置情報を表示制御するガス検出情報表示システムであって、
前記ガス検出情報に基づき、前記ガス検出対象空間中のガス検出位置を特定するガス位置特定手段と、
前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する視野特定手段と、
前記視野内に入る前記ガス位置特定手段により特定されたガス検出位置を同視野内での位置づけによって前記撮像画像に重畳して前記表示装置に表示する表示制御手段と、を備えるガス検出情報表示システムである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記撮像画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段を備え、
前記視野特定手段は、前記画像特徴点抽出手段が抽出した特徴点と、前記ガス検出対象空間中に在る設備情報とに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する請求項１に記載のガス検出情報表示システムである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記撮像装置の位置及び向きを検出する位置姿勢検出手段を備え、
前記視野特定手段は、前記撮像画像を撮像した時に前記位置姿勢検出手段が検出した前記撮像装置の位置及び向きに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する請求項１に記載のガス検出情報表示システムである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、ガス検出装置からガス検出対象空間中のガス位置に応じたガス検出情報を取得するとともに、可搬型の撮像装置から撮像画像を取得し、可搬型の表示装置にガス検出位置情報を表示制御するガス検出情報表示システムにおいて、
コンピューターを、
前記ガス検出情報に基づき、前記ガス検出対象空間中のガス検出位置を特定するガス位置特定手段と、
前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する視野特定手段と、
前記視野内に入る前記ガス位置特定手段により特定されたガス検出位置を同視野内での位置づけによって前記撮像画像に重畳して前記表示装置に表示する表示制御手段として機能させるためのガス検出情報表示プログラムである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、コンピューターを、前記撮像画像から特徴点を抽出する画像特徴点抽出手段として機能させるための請求項４に記載のガス検出情報表示プログラムであって、
前記視野特定手段は、前記画像特徴点抽出手段が抽出した特徴点と、前記ガス検出対象空間中に在る設備情報とに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定するガス検出情報表示プログラムである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、前記ガス検出情報表示システムが前記撮像装置の位置及び向きを検出する位置姿勢検出手段を備え、
前記視野特定手段は、前記撮像画像を撮像した時に前記位置姿勢検出手段が検出した前記撮像装置の位置及び向きに基づき、前記ガス検出対象空間中における前記撮像画像を撮像した時の前記撮像装置の視野を特定する請求項４に記載のガス検出情報表示プログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガス検出装置により検出したガス検出位置を、ガス検出位置を探索する現場要員に対し、迅速かつ明快に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るガス検出情報表示システムの構成ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るガス検出情報表示システムによるガス検出の発報から現場でのガス検出位置の表示までの流れを示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るガス検出情報表示システムによるガス検出からガス検出位置の記録までの処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るガス検出情報表示システムによるガス検出位置の特定の形態を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るガス検出情報表示システムによる現場での画像取得から同画像へのガス検出位置の重畳表示までの処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るガス検出情報表示システムによって計算される仮想空間における設備とガス検出装置の視野と撮像装置の視野との配置例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１５】
図１に示すようにガス検出情報表示システム１０は、ガス検出装置１１と、中央制御部１２と、データベース（記憶装置）１３と、可搬型の端末（タブレットコンピューター）２０とを備える。中央制御部１２及び端末２０は、それぞれコンピューターの中枢であるＣＰＵを備え互いに通信する。中央制御部１２のＣＰＵ又は／及び端末２０のＣＰＵはガス検出情報表示プログラムの実行により、ガス位置特定手段、視野特定手段、表示制御手段、画像特徴点抽出手段として機能する。以下、中央制御部１２のＣＰＵ又は端末２０のＣＰＵを指して本コンピューターという。
端末２０は、撮像装置２１と、表示装置２２と、位置姿勢検出装置２３とを備える。
【００１６】
ガス検出装置１１としては、ガス検知用赤外線カメラや、レーザー光走査式ガス検出装置でガス検出対象空間に対して距離を置いて設置されるものが適用できるほか、ガス検出対象空間内に多数配置される固定のガス検知センサー群を適用できる。
レーザー光走査式の場合、ガスの計測方式としては、目的のガスの吸収帯と非吸収帯の波長のレーザー光をガス検出装置（投光部）から発して同じ空間に通し、壁などの背景物体に反射させてガス検出装置（受光部）に戻し、その受光信号に基づき吸収帯と非吸収帯の受光光量の強度比をとって濃度厚み積を算出する方式を適用できる。また、走査方式としては、ガスの２次元的分布を検出できるように２次元走査方式が適用される。
ガス検知用赤外線カメラを適用する場合は、２次元の赤外線サーモグラフィで得られるから、ガスの２次元分布が検出される。
固定のガス検知センサー群の場合は、ガス検出対象空間に在る設備に縦・横・高さ方向に分散させて配置し、どのガス検知センサーがガスを検出したかによってガス検出位置が一定の精度で特定できる。
本システムは、以上のようなシステム構成を活用し、図２(a)に示すように設備３１が含まれるガス検出対象空間をガス検出装置１１によって監視させ、ガス検出装置１１がガスを検出した時にこれを発報し、図２(b)に示すように現場に向かいガス検出位置を探索する現場要員３２に対し、図２(d)に示すように撮像画像２４中にガス検出位置２５を迅速かつ明快に表示しようとするものである。
【００１７】
図３に示すようにガス検出装置１１がガスを検出すると、本コンピューターは、ガス検出装置１１からガス検出対象空間中のガス位置に応じたガス検出情報を取得する（Ｓ１）。（この時、上述の発報がされる。）このガス検出情報は、ガス検知用赤外線カメラ又はレーザー光走査式ガス検出装置の場合は、それぞれの視点から見た２次元的なガス検出位置（２次元座標）を示す情報である。本コンピューターは、データベース１３を参照して、このガス検出情報に基づき、ガス検出対象空間中のガス検出位置４１を特定する（Ｓ２）。データベース１３には、ガス検出装置１１の視野１１ａに対する設備３１の配置を規定した仮想空間情報（例えば設備の３次元モデルデータ、設備を被写体とした多数の画像を３次元空間において被写部相当位置に位置づけたデータ）が保持されており、本コンピューターは、これを参照し、仮想空間においてガスが検出された２次元座標１１ｃに該当するガス検出位置４１を空間範囲又は同空間範囲内に分散する点群として特定する（図４(a)）。なお、面１１ｂは、視野１１ａの視野中心軸に垂直な断面である。
ガス検出装置１１が固定のガス検知センサー群の場合は、ガス検知センサーの各個体の番地情報がデータベース１３に保持されており、本コンピューターは、ガスを検出した個体の識別情報を取得し、データベース１３を参照してガス検出位置４２を特定する（図４(b)）。
以上の特定したガス検出位置（４１又は４２）をデータベース１３に記録する。
【００１８】
次に、現場に向かいガス検出位置を探索する現場要員３２が携帯し操作する端末２０において撮像装置２１により周囲の設備が撮像されるとともにガス位置表示要求が入力されると、本コンピューターは同撮像画像２４を取得し（図５，Ｓ１１）、本コンピューターは画像特徴点抽出手段として機能し、同撮像画像２４から特徴点（例えば図２(c)の特徴点２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を抽出する（Ｓ１２）。
本コンピューターは視野特定手段として機能し、画像特徴点抽出手段が抽出した特徴点と、ガス検出対象空間中に在る設備情報とに基づき、特徴点のマッチング判定を行ってガス検出対象空間中における撮像画像を撮像した時の撮像装置の視野２１ａ（図６）を特定する。この設備情報は、上述した仮想空間情報のうち設備に関する部分を指す。
本コンピューターは、ステップＳ３でデータベース１３に格納されたガス検出位置（４１又は４２）を取得する（Ｓ１４）。
本コンピューターは表示制御手段として機能し、視野２１ａ内に入るガス位置特定手段により特定されたガス検出位置（４１又は４２）を同視野２１ａ内での位置づけによって撮像画像２４に重畳して表示装置２２に表示する（Ｓ１５、図２(d)）。図２(d)におけるガス検出位置２５は、ガス検出位置４１の視野２１ａ内での位置づけ（見かけ）によるものである。
【００１９】
以上のようにして、端末２０の撮像装置２１で撮像し表示装置２２に表示される画像に重畳して、同画像撮像時の視野２１ａ内での位置づけによるガス検出位置２５が表示されるので、ガス検出装置１１により検出したガス検出位置を、ガス検出位置を探索する現場要員３２に対し、迅速かつ明快に表示することができる。
【００２０】
撮像画像を撮像した時の撮像装置２１の視野２１ａの特定は、以上説明した方法に代え、位置姿勢検出装置２３が検出した撮像装置２１の位置及び向きに基づき実施してもよい。位置姿勢検出装置２３は、ＧＰＳなどの測位手段、ジャイロセンサー、加速度センサーなどによる姿勢センサーによって構成され、撮像装置２１の位置及び向きを検出する。したがって、表示装置２２が含まれるタブレットコンピューターと、撮像装置（カメラ）２１とが別体である場合は、撮像装置（カメラ）２１に位置姿勢検出装置２３が設けられる。
本コンピューターは、位置姿勢検出装置２３から撮像装置２１の位置及び向きの情報を取得するとともに、撮像装置２１がズーム機能を有する場合は、撮像装置２１の視野角を取得し、又は視野角が固定の場合は同視野角を記憶保持し、これらの情報に基づき、視野２１ａを図６に示すようにガス検出装置１１によるガス検出位置（４１）を定義づけた仮想空間上に定義づけ、後は同様に同視野２１ａ内での位置づけによるガス検出位置２５の撮像画像２４への重畳表示を実行する。
【符号の説明】
【００２１】
１０   ガス検出情報表示システム
１１   ガス検出装置
１１ａ ガス検出装置の視野
１２   中央制御部
１３   データベース
２０   端末
２１   撮像装置
２１ａ 撮像装置の視野
２２   表示装置
２３   位置姿勢検出装置
２４   撮像画像
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ      特徴点
２５   ガス検出位置
３１   設備
３２   現場要員
４１   ガス検出位置
４２   ガス検出位置
【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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