(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域を赤外線カメラで撮像して火災を検出する火災検出装置において、
上記赤外線カメラの前面に該赤外線カメラの監視角の中心線に対して傾斜して配置された光学フィルタを備え、上記光学フィルタの傾斜は、上記監視角を２θとするときに、上記中心線に対する垂直面から傾斜角θに傾斜されていることを特徴とする火災検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、火災検出装置に関し、特に、火災監視装置として、例えばトンネル内で発生した炎を赤外線カメラで撮影し、その画像データから炎を捕らえることで火災と判別する火災検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、例えば、特開平１１−１４４１６２号公報に示されているような、従来の火災検出装置を概略的に示す構成図である。
図において、５１は赤外線カメラのレンズ、５２はシリコン板を用いた光学フィルタ、５３は赤外線カメラの監視角２θの中心線である。光学フィルタ５２はこの中心線に対して垂直に設けられている。なお、図中、○印と×印はそれぞれ同じ印の所は同じ角度であることを表している。
【０００３】
ここで、光学フィルタ５２の材料としてシリコンが用いられるのは、ゲルマニウムに比べて透過率が高いので、反射防止材をコーティングしなくても、所定のダイナミックレンジを得ることができ、また、安価であるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の従来装置のように、反射防止材をコーテイングしないシリコン板を光学フィルタ５２として赤外線カメラの監視角の中心線５３に対して垂直に使用した場合、例えばトンネル内において炎のような高輝度物体が視野内にあった場合、図５に示すように、炎Ａの映像が実像Ｂとして取り込まれても、光学フィルタ５２の位置で反射し、虚像Ｃが発生して正確な炎の判別ができないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、視野内における反射による虚像を排除して正確に炎判別を行うことができる火災検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る火災検出装置は、監視領域を赤外線カメラで撮像して火災を検出する火災検出装置において、上記赤外線カメラの前面に該赤外線カメラの監視角の中心線に対して傾斜して配置された光学フィルタを備え、上記光学フィルタの傾斜は、上記監視角を２θとするときに、上記中心線に対する垂直面から傾斜角θに傾斜されているものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を、図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示す構成図である。
図において、１１は赤外線カメラのレンズ、１２はシリコン板を用いた光学フィルタ、１３は赤外線カメラの監視角の中心線である。
【０００９】
図２は実施の形態１のシステム全体を示すブロック構成図である。
図において、１は赤外線カメラを用いた撮像部、２は撮像部１で撮影された画像を処理する画像処理装置、３は画像処理装置２からの情報を表示する表示部である。
画像処理装置２は、撮像部１で撮影された画像が入力される画像入力部２１と、画像入力部２１からの画像を記憶する画像メモリ２２と、各種の設定部として、設定値を保存する設定値保存メモリ２３と、トンネルのセンタライン情報を保存するセンタライン保存メモリ２４と、マスク画像を記憶するマスク画像メモリ２５と、これらのメモリからの情報に基づいて処理を行い火災判定を行うＣＰＵを用いた制御部２６と、制御部２６からの画像情報を表示部３へ出力する画像出力部２７と、制御部２６の出力に基づいて接点信号を出力する接点信号出力部２８とを有する。このシステムは、赤外線カメラの画像から高温部が炎であるか否かを判別するものであって、とくに、トンネル内に設けられて炎を検出するものであり、その環境から図１に示される光学フィルタ１２は欠かせない。
【００１０】
次に、動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
まず、ハードウェアの設定および変数の初期化を行い（ステップＳ１）、次いで、撮像部１により撮像された画像を画像処理装置２に取り込み（ステップＳ２）、取り込んだ画像を２値化して前処理を行う（ステップＳ３）。次いで、取り込んだ画像に基づいて至近火災または画像異常が発生しているか否かを判別し（ステップＳ４）、発生していればその結果を表示し（ステップＳ５）、ステップＳ２に戻る。発生していなければ、高温領域があるか否かを判別し（ステップＳ６）、高温領域がなければステップＳ２に戻り、高温領域があれば炎候補領域の抽出を行う（ステップＳ７）。
【００１１】
この炎領域の抽出では、高温領域の面積重なり度、円形度の分散値から炎の揺らぎを捉える。また、移動ベクトルおよび平均輝度を正規化してデータを用意する。
次に、炎候補領域があるか否かを判別し（ステップＳ８）、なければその結果を表示し（ステップＳ９）、ステップＳ２へ戻り、あれば炎候補領域の対応付け処理を行い（ステップＳ１０）、対応付けができたか否か判断して（ステップＳ１１）、できなければその結果を表示して（ステップＳ１２）、ステップＳ２へ戻り、できれば同期判定（反射像判定）を行う（ステップＳ１３）。
【００１２】
次いで、同期している炎候補領域があるか否かを判別し（ステップＳ１４）、あれぱ例えばセンタラインから遠い方の領域に反射像フラグをＯＮし（ステップＳ１５）、なければそれぞれ炎候補領域として次に進む。次いで、対応付け回数が一定回数を超えたか否かを判別し（ステップＳ１６）、超えてなければその結果を表示し（ステップＳ１７）、ステップＳ２へ戻り、超えていれば対応付け回数をクリアする（ステップＳ１８）。
【００１３】
そして、反射像フラグがＯＦＦか否かを判別し（ステップＳ１９）、ＯＦＦでなければその結果を表示し（ステップＳ２０）、ステップＳ２へ戻り、ＯＦＦであれば次に進んで、ステップＳ７での移動ベクトルの変位角が４５°より大きいか否かを判別し（ステップＳ２１）、大きくなければその結果を表示し（ステップＳ２２）、ステップＳ２へ戻り、大きければ、次に進んで炎判定を行う（ステップＳ２３）。
【００１４】
この炎判定は、炎候補領域の平均輝度からフーリエ変換またはウェーブレット変換による周波数解析を行う。ここで、周波数が一定でないことから炎を判別する。
そして、炎判定（ステップＳ２３）の結果、炎があるか否か判別し（ステップＳ２４）、炎でなければその結果を表示し（ステップＳ２５）、ステップＳ２へ戻り、炎であればマスク領域にかかっていないことを判別して（ステップＳ２６）、炎を確定する。
【００１５】
本実施の形態では、光学フィルタ１２は、赤外線カメラの前面即ちレンズ１１の前面に、赤外線カメラの監視角の中心線１３に対して傾斜して配置する。この傾斜は、例えばの赤外線カメラの監視角を２θとすると、図１に示すように、赤外線カメラの監視角の中心線１３に対する垂直面から傾斜角θ以上傾斜させる（図１ではθだけ傾斜）。なお、図中、○印と×印はそれぞれ同じ印の所は同じ角度であることを表している。
ここで、光学フィルタ１２の傾斜角は、大きいほど確実に反射による虚像を防止できるが、角度を大きくするほど光学フィルタ１２が幅をとり、赤外線カメラが大型化してしまう。従って、監視角を２θとしてθ以上傾斜させることで、反射を防止しながら、大型化を抑制することができる。
【００１６】
このように、本実施の形態では、光学フィルタを傾斜させておくことによって、光学系内での反射による虚像を赤外線カメラが捕らえることを防止でき、確実に現実の炎を撮像することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、監視領域を赤外線カメラで撮像して火災を検出する火災検出装置において、上記赤外線カメラの前面に該赤外線カメラの監視角の中心線に対して傾斜して配置された光学フィルタを備えたので、光学系内での反射による虚像を赤外線カメラが捕らえるのを防止し、確実に現実の炎を撮像することができ、以て、正確に炎判別を行うことができるため、火災検出の信頼性を向上できるという効果がある。
【００１８】
また、この発明によれば、上記光学フィルタの傾斜は、上記監視角を２θとするときに、上記中心線に対する垂直面から傾斜角θ以上傾斜されているので、より正確な炎判別を行い、火災検出の信頼性の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】  この発明の一実施の形態のシステム全体を示すブロック構成図である。
【図３】  図２の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図４】  従来の火災検出装置を概略的に示す構成図である。
【図５】  従来の火災検出装置における虚像の発生を説明するための図である。
【符号の説明】
１１  赤外線カメラのレンズ、１２  光学フィルタ、１３  赤外線カメラの監視角の中心線。
【図１】
0004034939.tif 000002
【図２】
0004034939.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004034939.tif 000005
【図５】
0004034939.tif 000006