(57)【要約】  ユーザーが、ガス漏れ位置を正しく推定することが可能なガス検出装置、情報処理装置およびプログラムを提供する。ガス検出装置は、ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像対象を撮像する第１撮像部と、ガスによる光吸収の影響を受けない波長域で撮像対象を撮像する第２撮像部と、第１撮像部により撮像された第１画像、および、第２撮像部により撮像された第２画像を表示画面に表示させる表示制御部と、表示画面において、第１画像に含まれる特定位置の第１表示位置、および、第２画像に含まれる特定位置の第２表示位置の少なくとも一方を変更する表示位置変更部と、を備え、表示制御部は、表示画面において、第１表示位置と第２表示位置との差が把握できるように、第１表示位置と第２表示位置とを比較可能に表示させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像対象を撮像する第１撮像部と、
ガスによる光吸収の影響を受けない波長域で前記撮像対象を撮像する第２撮像部と、
前記第１撮像部により撮像された第１画像、および、前記第２撮像部により撮像された第２画像を表示画面に表示させる表示制御部と、
前記表示画面において、前記第１画像に含まれる特定位置の第１表示位置、および、前記第２画像に含まれる前記特定位置の第２表示位置の少なくとも一方を変更する表示位置変更部と、
を備え、
前記表示制御部は、前記表示画面において、前記第１表示位置と前記第２表示位置との差が把握できるように、前記第１表示位置と前記第２表示位置とを比較可能に表示させる、
ガス検出装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記表示画面において、前記第１画像と前記第２画像とを時間的に交互に表示させる、
請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記表示画面において、前記第１画像と前記第２画像とを重畳させて表示させる、
請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記第１画像に対して画像処理を行って抽出されたガス画像と前記第２画像とを重畳させて表示させる、
請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項５】
前記表示画面において第１画像および第２画像が重畳して表示された場合、前記第１画像に含まれる特定位置の第３表示位置と、前記第２画像に含まれる特定位置の第４表示位置との差が小さくなるように前記第１画像および前記第２画像の少なくとも一方の座標を変換する第１座標変換部を備える、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス検出装置。
【請求項６】
前記第１座標変換部による座標の変換に用いられる第１座標変換パラメータと、前記ガス検出装置から撮像対象までの第１距離を関連付けて記憶する記憶部を備える、
請求項５に記載のガス検出装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記第１座標変換部による座標の変換が行われた後、前記第１画像および前記第２画像を、前記第１表示位置と前記第２表示位置とを比較可能に、前記表示画面に表示させる、請求項６に記載のガス検出装置。
【請求項８】
前記表示位置変更部による変更量に基づいて、前記第１座標変換部により座標変換された画像に対して座標変換する第２座標変換部を備える、請求項７に記載のガス検出装置。
【請求項９】
前記表示位置変更部による変更量に基づいて、前記第１座標変換パラメータを更新するパラメータ更新部を備える、
請求項７に記載のガス検出装置。
【請求項１０】
前記第１座標変換部による座標変換と前記表示位置変更部による画像位置の変更量に基づく座標変換とを合成した座標変換を行う第３座標変換部を備える、請求項５から９のいずれか一項に記載のガス検出装置。
【請求項１１】
前記第２撮像部は、可視光カメラである、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のガス検出装置。
【請求項１２】
ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像された撮像対象の第１画像、および、ガスによる光吸収の影響を受けない波長域で撮像された前記撮像対象の第２画像を表示画面に表示させる表示制御部と、
前記表示画面において、前記第１画像に含まれる特定位置の第１表示位置、および、前記第２画像に含まれる前記特定位置の第２表示位置の少なくとも一方を変更する表示位置変更部と、
を備え、
前記表示制御部は、前記表示画面において、前記第１表示位置と前記第２表示位置との差が把握できるように、前記第１表示位置と前記第２表示位置とを比較可能に表示させる、
情報処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の情報処理装置の表示制御部および表示位置変更部の全てもしくは一部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス検出装置、情報処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像することにより、ガス漏れ位置を推定するガス検出装置が開示されている。【０００３】
このガス検出装置では、赤外画像からガスを自動的に検出し、可視光で撮像された画像上にガスとして検出されたガス画像を重畳した重畳画像を表示させる。このために、ユーザーは、重畳画像を見ることで、ガスの分布領域や、ガス漏れ位置を容易に認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１４３７５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されたガス検出装置においては、撮像対象を赤外域で撮像する赤外線カメラの位置と、撮像対象を可視光で撮像する可視光カメラの位置とが異なるために、可視光で撮像された可視画像とガスとして検出されたガス画像との間に視差が生じ、可視画像上の正しい位置にガス画像を重畳させることができない。よって、表示された重畳画像を見たユーザーは、ガス漏れ位置を正しく推定することができないという問題があった。なお、視差を解消するためのパラメータを用いることが可能であるが、視差の量は、たとえば、ガス検出装置と撮像対象との間の距離に応じて変化するため、一定のパラメータを用いることはできない。【０００６】
本発明の目的は、ユーザーが、ガス漏れ位置を正しく推定することが可能なガス検出装置、情報処理装置およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明におけるガス検出装置は、
ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像対象を撮像する第１撮像部と、
ガスによる光吸収の影響を受けない波長域で前記撮像対象を撮像する第２撮像部と、
前記第１撮像部により撮像された第１画像、および、前記第２撮像部により撮像された第２画像を表示画面に表示させる表示制御部と、
前記表示画面において、前記第１画像に含まれる特定位置の第１表示位置、および、前記第２画像に含まれる前記特定位置の第２表示位置の少なくとも一方を変更する表示位置変更部と、
を備え、
前記表示制御部は、前記表示画面において、前記第１表示位置と前記第２表示位置との差が把握できるように、前記第１表示位置と前記第２表示位置とを比較可能に表示させる。【０００８】
本発明における情報処理装置は、
ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像された撮像対象の第１画像、および、ガスによる光吸収の影響を受けない波長域で撮像された前記撮像対象の第２画像を表示画面に表示させる表示制御部と、
前記表示画面において、前記第１画像に含まれる特定位置の第１表示位置、および、前記第２画像に含まれる前記特定位置の第２表示位置の少なくとも一方を変更する表示位置変更部と、
を備え、
前記表示制御部は、前記表示画面において、前記第１表示位置と前記第２表示位置との差が把握できるように、前記第１表示位置と前記第２表示位置とを比較可能に表示させる。【０００９】
本発明におけるプログラムは、上記情報処理装置の表示制御部および表示位置変更部の全てもしくは一部としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ユーザーが、ガス漏れ位置を正しく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るガス検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】座標変換パラメータの本設定中に、表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図３】座標変換パラメータの事前設定中に、表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図４】座標変換パラメータの本設定動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るガス検出装置１ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、ガス検出装置１のブロック図である。ガス検出装置１は、たとえば、ガス生産施設の検査対象（プラントなど）を含む検査領域を撮像する。そして、ガス検出装置１は、撮像した画像に対してガスを検出するための画像処理を行う。
【００１４】
図１に示すように、ガス検出装置１は、撮像装置２と、ガス検出装置本体３と、を備える。撮像装置２とガス検出装置本体３とは、ケーブル４を介して接続されている。なお、撮像装置２は、ガス検出装置本体３と無線通信を介して接続されてもよい。また、撮像装置２は、インターネットなどのネットワークを介して、ガス検出装置本体３と接続されてもよい。
【００１５】
撮像装置２は、たとえば、携帯可能なカメラ装置である。撮像装置２は、所定位置に固定されたカメラ装置であってもよい。撮像装置２は、たとえば、後述のガス検出装置本体３の制御部３５および撮像装置２が有する制御部（不図示）などにより制御されてもよい。
【００１６】
撮像装置２は、たとえば、ガス検出装置本体３の操作入力部３３を介して、ユーザーから撮像開始の指示が入力された場合に、撮像を開始する。なお、撮像装置２は、撮像開始の指示が入力された場合であっても、ユーザーから後述の撮影情報が入力されていない場合、撮像を開始しなくてもよい。
【００１７】
具体的には、撮像装置２は、赤外線撮像部２１および可視光撮像部２２を有する。
【００１８】
＜赤外線撮像部＞
赤外線撮像部２１は、第一光学系（不図示）、第一光学フィルター（不図示）、および赤外線センサー（不図示）などを備える。
【００１９】
第一光学系は、被写体となる検査領域から入射した赤外線を、赤外線センサーに結像させる。
【００２０】
第一光学フィルターは、第一光学系と赤外線センサーとを結ぶ光路上に配置された、バンドパスフィルターなどである。第一光学フィルターは、光学系を通過した赤外線のうち、所定波長帯に含まれる赤外線のみを通過させる。第一光学フィルターの通過波長帯は、実質的に、被検出ガスの吸収波長帯域に設定される。たとえば、通過波長帯を３．２〜３．４μｍの中波長域にした場合、メタンガスなどを検出することができる。
【００２１】
赤外線センサーは、たとえば、量子型のインジウムアンチモン（ＩｎＳｂ）イメージセンサー、熱型のサーモパイルアレイセンサー、マイクロボロメーター等であって、赤外線を受光して赤外画像データを生成する。このような赤外線撮像部２１は、可視光撮像部２２と同期した状態で、検査領域を撮像し、赤外画像データを処理部３１（具体的には、画像処理部３１ａ）に順次出力する。
【００２２】
赤外線撮像部２１により生成される赤外画像データには、静止画および動画のデータが含まれる。
【００２３】
＜可視光撮像部＞
可視光撮像部２２は、第二光学系（不図示）、第二光学フィルター（不図示）、および可視光センサー（不図示）などを備える。
【００２４】
第二光学フィルターは、光学系と可視光センサーとを結ぶ光路上に配置された、赤外線カットフィルターなどである。赤外線カットフィルターは、光学系を通過した光から赤外線をカットする。
【００２５】
可視光センサーは、たとえば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーであって、白黒ＢＷの可視光、または、カラーＲＧＢの可視光をそれぞれ受光して可視画像データを生成する。
【００２６】
このような可視光撮像部２２は、たとえば、ガス生産施設の検査対象（たとえば、図２のプラント６ａ）を含む検査領域を撮像し、可視画像データを処理部３１（具体的には、画像処理部３１ａ）に順次出力する。
【００２７】
可視光撮像部２２により生成される可視画像データには、静止画および動画のデータが含まれる。
【００２８】
＜ガス検出装置本体＞
ガス検出装置本体３は、撮像装置２からの受信情報（赤外画像データ）を用いて、検査領域に発生したガスを可視化する。このようなガス検出装置本体３は、撮像装置２に通信接続された、タブレット端末、スマートフォン、ラップトップ型端末、またはウェアラブル端末などの携帯端末である。
【００２９】
ガス検出装置本体３は、処理部３１、表示部３２、操作入力部３３、記憶部３４、および制御部３５などを備える。
【００３０】
＜処理部＞
処理部３１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの、各処理に応じた少なくとも一つの専用ハードウェア（電子回路）で構成される。処理部３１は、機能ブロックとして、画像処理部３１ａ、表示処理部３１ｂ、出力処理部３１ｃ、および、表示位置変更部３１ｄ、第１座標変換部３１ｅ、第２座標変換部３１ｆ、および、第３座標変換部３１ｇなどを有する。後述する処理部３１の各機能は、制御部３５の制御下で実現される。
【００３１】
＜画像処理部＞
以下、画像処理部３１ａの機能について説明する。
【００３２】
画像処理部３１ａは、赤外線撮像部２１から検査領域の赤外画像データを受け取る。
【００３３】
画像処理部３１ａは、検査領域の赤外画像データにガスを検出するための所定の画像処理を施す。
【００３４】
画像処理部３１ａは、たとえば、赤外画像データにおいてガスが存在する部分を検出し、検出した部分を可視化してガス画像データを生成する。画像処理部３１ａは、赤外画像データにおいてガスが存在する部分に、特定の色（赤など）を付す。
【００３５】
画像処理部３１ａは、可視光撮像部２２から可視画像データを受け取る。そして、画像処理部３１ａは、可視画像データに、ガス画像データを合成した検査画像データを生成する。
【００３６】
画像処理部３１ａは、検査画像データを表示処理部３１ｂおよび記憶部３４に出力する。検査画像データは、検査画像７（図２を参照）として表示部３２に表示される。検査画像７においてガスに対応するガス画像７ａ（図２を参照）は、上記特定の色が付されている。
【００３７】
画像処理部３１ａは、可視光撮像部２２から検査領域の可視画像データを受け取る。画像処理部３１ａは、可視画像データを表示処理部３１ｂおよび記憶部３４に出力する。
【００３８】
＜表示処理部＞
以下、表示処理部３１ｂの機能について説明する。表示処理部３１ｂの機能は、制御部３５の制御下で実現される。このような表示処理部３１ｂは、後述の表示部３２の表示を制御する。
【００３９】
表示処理部３１ｂは、表示部３２に、撮像情報を入力するための撮像情報入力画像（不図示）を表示させる。ここで、撮像情報には、撮像装置２による撮像を開始するために必要な種々の情報が含まれる。たとえば、撮像情報には、顧客ＩＤ（Identification）、ユーザーＩＤ、検査員の名前、検査会社の名称、検査の日時、検査タイプ、サイト名、施設の名称、施設ＩＤ、ＧＰＳ（Global Positioning System）により測位された施設の緯度、経度などが含まれる。撮像情報入力画像の基となる画像データは、予め記憶部３４に記憶されている。
【００４０】
表示処理部３１ｂは、画像処理部３１ａから受け取った検査画像データを表示部３２に対応する表示信号に変換して出力し、表示部３２に、検査画像７（図２を参照）を表示させる。
【００４１】
＜出力処理部＞
出力処理部３１ｃは、制御部３５の制御下で、検査画像データを含む出力情報を生成する。出力処理部３１ｃは、操作入力部３３から出力指示が入力された場合に、出力情報を生成する。
【００４２】
出力処理部３１ｃは、出力情報を、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク、およびメモリカードなどの可搬型記憶媒体に出力する。なお、出力装置は、ガス検出装置本体３と有線接続されていてもよいし、無線接続されていてもよい。また、出力装置は、インターネットなどのネットワークを介して、ガス検出装置本体３と接続されていてもよい。
【００４３】
また、ガス検出装置１が、ネットワークを介してサーバーに接続されている場合には、出力処理部３１ｃは、出力情報を、サーバーに出力してもよい。
【００４４】
＜制御部＞
制御部３５は、演算／制御装置としてのＣＰＵ３５ａ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ３５ｂ（Random Access Memory）、および主記憶装置としてのＲＯＭ３５ｃ（Read Only Memory）などを有する。ＲＯＭ３５ｃには、基本プログラムや基本的な設定データが記憶される。ＣＰＵ３５ａは、ＲＯＭ３５ｃまたは記憶部３４から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ３５ｂに展開し、展開したプログラムを実行することにより、ガス検出装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このような制御部３５は、撮像装置２、表示部３２、操作入力部３３、および記憶部３４を、それぞれの機能に応じて制御することによって、ガス検出装置１の全体制御を行う。
【００４５】
本実施形態では、機能ブロックを構成する各ハードウェアと制御部３５とが協働することにより、各機能ブロックの機能が実現される。なお、制御部３５がプログラムを実行することにより、各機能ブロックの一部又は全部の機能が実現されるようにしてもよい。
【００４６】
＜記憶部＞
記憶部３４は、たとえば、不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブなどの補助記憶装置である。記憶部３４は、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスク、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などの光磁気ディスクを駆動して情報を読み書きするディスクドライブであってもよい。また、たとえば、記憶部３４は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）カードなどのメモリカードであってもよい。
【００４７】
記憶部３４は、操作入力部３３から入力された撮像情報を記憶する。記憶部３４へのデータの書き込み、記憶部３４からのデータの読み出しは、制御部３５により制御される。
【００４８】
＜操作入力部＞
操作入力部３３は、入力部であって、たとえば、撮像情報の入力を受け付ける。また、操作入力部３３は、撮像装置２の撮像に関する操作、および、検査画像データの再生に関する操作を受け付ける。
【００４９】
操作入力部３３は、撮像に関する情報の出力指示を受け付ける。操作入力部３３は、出力指示とともに、たとえば、出力情報に含まれる項目の指定を受け付けてもよい。出力情報の項目には、撮像情報やその他の任意情報（たとえば、撮像時の気候情報）が含まれる。
【００５０】
本実施の形態では、操作入力部３３は、表示部３２と一体的に設けられたタッチパネル付きのフラットパネルディスプレイで構成される。ユーザーは、操作入力部３３を介して、撮像情報の入力、撮像装置２の操作、および検査画像データの再生操作を行うことができる。
【００５１】
なお、操作入力部３３は、タッチパネル付きのフラットパネルディスプレイに限らず、たとえば、キーボード、マウス、またはマイクなどの入力デバイスであってもよい。
【００５２】
＜表示部＞
表示部３２は、たとえば、ガス検出装置本体３を構成する携帯端末のディスプレイである。ディスプレイとしては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどを用いることができる。本実施形態の場合、ディスプレイは、タッチパネル付きのフラットパネルディスプレイである。
【００５３】
表示部３２は、制御部３５の制御下で、表示処理部３１ｂ（図１を参照）からの表示信号に基づいて画像を表示する。具体的には、表示部３２には、ユーザーが視認によりガスを検出するための検査画像７（図２を参照）が表示される。
【００５４】
ところで、赤外線撮像部２１の位置と可視光撮像部２２の位置とが異なるために、単に、赤外画像データから抽出されたガス画像データと可視画像データとを合成して検査画像データを生成した場合、ガス画像７ａ（図２を参照）および可視画像７ｂ（図２を参照）のそれぞれの画像に含まれる共通する特定位置の表示位置間に視差が生じる。視差によって、可視画像７ｂ上の正しい位置にガス画像７ａを重畳させることができない。よって、表示された重畳画像である検出画像７（図２を参照）を見たユーザーは、ガス漏れ位置を正しく推定することができない場合がある。なお、視差の量は、ガス検出装置１と撮像対象との間の距離に応じて変化するため、一定のパラメータを用いることができない。また、可搬型のガス検出装置１の場合、距離毎に複数のパラメータを作成し、ガス検出装置１と撮像対象との間の距離に応じたパラメータを用いることで対応している。ガス検出装置１と撮像対象との間の距離とパラメータを作成したときの距離との差が少ない場合は、そのパラメータを用いることができるが、距離の差が大きい場合、画素毎に距離の差に応じた視差分が発生する（撮像対象としての立体物や、撮像装置２のあおり角により、画角内の全画素の距離が不均一状態になるため、距離による視差が発生する）。これにより、特定位置を一致させるためには、微調整が必要となる場合がある。微調整が不十分な場合、可視画像７ｂ上の正しい位置にガス画像７ａを重畳させることができないため、ユーザーは、ガス漏れ位置を正しく推定することができない場合がある。
【００５５】
ガス漏れ位置を正しく推定するためには、ガス画像７ａに含まれる特定位置の第１表示位置と可視画像７ｂに含まれる特定位置の第２表示位置との差を少なくする必要がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態におけるガス検出装置１は、表示位置変更部３１ｄ、第１座標変換部３１ｅ、第２座標変換部３１ｆ、第３座標変換部３１ｇ、移動量入力部３３ａ、第１距離設定部３３ｂ、および、第２距離設定部３３ｃを備えている。
【００５７】
表示位置変更部３１ｄは、ガス画像７ａまたは赤外画像７ｃ（いずれも本発明の「第１画像」に対応）に含まれる特定位置の第１表示位置Ｐ１（図２を参照）および可視画像７ｂ（本発明の「第２画像」に対応）に含まれる特定位置の第２表示位置Ｐ２（図２を参照）の少なくとも一方を変更する。なお、本実施の形態においては、表示位置変更部３１ｄは、第２表示位置Ｐ２に対して第１表示位置Ｐ１を変更する。
【００５８】
本実施の形態においては、第１座標変換マトリクス（本発明の「第１座標変換パラメータ」）の事前設定、および、第２座標変換マトリクス（本発明の「第２座標変換パラメータ」）の本設定が行われる。ここで、座標変換マトリクスとは、画像の三次元座標を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各方向へ平行移動、座標におけるＸ軸回り、Ｙ軸回りおよびＺ軸回りの各回転方向に回転、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に関するスケーリング（拡大及び／または縮小）のそれぞれについて変換を行うためのマトリクスである。
【００５９】
第１座標変換部３１ｅは、赤外画像７ｃに含まれる特定位置の第３表示位置と可視画像７ｂに含まれる上記特定位置の第４表示位置との差が小さくなるように、第１座標変換マトリクスを用いて、赤外画像７ｃの座標を変換する。なお、赤外画像７ｃは、ガス画像７ａと同様に、本発明の「第１画像」に対応している。その理由は、ガス画像データは、赤外画像データから抽出された画像データであるので、赤外画像７ｃの座標を変換することは、ガス画像７ａの座標を変換することでもあるためである。
【００６０】
記憶部３４は、第１距離（後述する）と対応付けて第１座標変換マトリクスを記憶する。
【００６１】
第２座標変換部３１ｆは、第２座標変換マトリクスを用いて、赤外画像７ｃまたはガス画像７ａの座標を変換する。なお、第２座標変換マトリクスは、第１座標変換部３１ｅにより変換された画像に対してさらに位置変換を行う。ここで、位置変換は、表示位置変更部３１ｄが第２表示位置Ｐ２に対して第１表示位置Ｐ１を変更した場合の変更量に対応する位置変換である。
【００６２】
第３座標変換部３１ｇは、第１座標変換マトリクスと第２座標変換マトリクスとを合成した第３座標変換マトリクスを用いて、赤外画像７ｃおよびガス画像７ａを座標変換する。
【００６３】
移動量入力部３３ａ（図２に示すコントロールボタン）は、第１表示位置Ｐ１の移動量を受け付ける。移動量入力部３３ａは、円周方向に配置されたプラスボタン３３１，３３４およびマイナスボタン３３２，３３３を有している。プラスボタン３３１，３３４は、図２における上方向および右方向の移動量を入力するためのボタンである。マイナスボタン３３２，３３３は、図２における左方向および下方向の移動量を入力するためのボタンである。プラスボタン３３１，３３４およびマイナスボタン３３２，３３３により囲まれた中心部には、赤外画像７ｃと可視画像７ｂとを時間的に交互表示させる表示モードと、交互表示を行わず、赤外画像７ｃと可視画像７ｂのいずれか一方の画像のみを表示させる表示モードとを切り替えるためのボタン３３５が配置されている。なお、赤外画像７ｃと可視画像７ｂとを交互表示させるのではなく、ガス画像７ａと可視画像７ｂとを交互表示させてもよい。
【００６４】
ユーザーは、移動量入力部３３ａを介して、差δを少なくするように、Ｘ軸およびＹ軸の少なくとも一つの軸方向の移動量を入力する。ここで、Ｘ軸方向は画像の左右方向、Ｙ軸方向は画像の上下方向である。画像に垂直な方向のＺ軸方向の移動量を入力するようにしてもよい。表示位置変更部３１ｄは、移動量入力部３３ａにより受け付けられた移動量に基づいて、表示画面３２ａにおいて、第１表示位置Ｐ１を変更する。
【００６５】
第１距離設定部３３ｂは、ガス検出装置１と撮像対象との間の第１距離を設定する。なお、第１距離は、公知の手段により測定される。
【００６６】
第２距離設定部３３ｃ（図２に示すスライドバー）は、ガス検出装置１と検査対象との間の第２距離を設定する。第２距離設定部３３ｃは、バー上の表示位置を第２距離として示すスライダー３３６を有している。第２距離の設定は、ユーザーにより設定される。なお、第２距離は、公知の手段により測定されるものでもよい。
【００６７】
＜第１座標変換マトリクスの事前設定＞
図３は、第１座標変換マトリクスの事前設定を行う場合において、表示部３２に表示される表示画面３２ａの一例を示す図である。図３に示すように、表示画面３２ａの右側には画像表示画面３２ｃが配置されている。表示画面３２ａの左側には画像表示画面３２ｂが配置されている。右側の画像表示画面３２ｃと左側の画像表示画面３２ｂとの間には、計算実行ボタン７ｄ、座標変換マトリクス表示部７ｅ、および、変換表示のオン／オフを切り替えるボタン７ｆが配置されている。また、右側の画像表示画面３２ｃの下側には座標表示部７ｇが配置されている。また、左側の画像表示画面３２ｂの下側には座標表示部７ｈが配置されている。
【００６８】
ユーザーは、撮像装置２から第１距離だけ離れた撮像対象を撮像する。図３に示すように、画像表示画面３２ｃには、赤外線撮像部２１により撮像された撮像対象の赤外画像７ｃが表示される。画像表示画面３２ｂには、可視光撮像部２２により撮像された撮像対象の可視画像７ｂが表示される。図３における左右方向を、赤外画像７ｃおよび可視画像７ｂの各画像のＸ軸方向という。また、図３における上下方向を各画像のＹ軸方向という。また、図において紙面に直交する方向を各画像のＺ軸方向という。
【００６９】
ユーザーは、操作入力部３３を介して赤外画像７ｃに含まれる四つの特徴点の表示位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４（以下、表示位置Ｐ１１等）を入力する。座標表示部７ｇは、入力された表示位置Ｐ１１等の座標を表示する。また、ユーザーは、操作入力部３３を介して可視画像７ｂに含まれる四つの特徴点（赤外画像７ｃの特徴点と共通する特徴点）の表示位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４（以下、表示位置Ｐ２１等）を入力する。座標表示部７ｈは、入力された表示位置Ｐ２１等の座標を表示する。なお、画像表示画面３２ｃにおける表示位置Ｐ１１等は、像高７〜８割ぐらいの位置とする。同じく、画像表示画面３２ｂにおける表示位置Ｐ２１等は、像高７〜８割ぐらいの位置とする。
【００７０】
第１座標変換部３１ｅは、第１座標変換マトリクスを用いて、表示位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４が、表示位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４にそれぞれ一致するように、赤外画像７ｃの座標を変換する。座標変換マトリクス表示部７ｅは、第１座標変換部３１ｅによる座標変換前の第１座標変換マトリクスを表示する。座標変換マトリクス表示部７ｅは、第１座標変換部３１ｅによる座標変換後の第１座標変換マトリクスを表示する。表示処理部３１ｂは、ボタン７ｆが押下された場合、表示画面３２ａを変換表示モードと非変換表示モードとに切り替える。記憶部３４は、第１距離で用いられた第１座標変換マトリクスを、第１距離に関連付けて記憶する。
【００７１】
同様にして、第１座標変換部３１ｅは、複数種類の第１距離で、第１座標変換マトリクスを用いて、表示位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４が、表示位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４にそれぞれ一致するように、赤外画像７ｃの座標を変換する。具体的には、第１座標変換部３１ｅは、５種類の第１距離（たとえば、１ｍ、５ｍ、１０ｍ、１５ｍ、２０ｍ）で、赤外画像７ｃの座標を変換する。記憶部３４は、それぞれの第１距離で用いられた第１座標変換マトリクスを、それぞれの第１距離に関連付けて記憶する。第１座標変換マトリクスは、ユーザーがガス検出装置１を使用する前に、あらかじめ記憶部３４に記憶されている。
【００７２】
＜座標変換マトリクスの本設定＞
ユーザーは、ガス漏れ検査の前に、視差を補正する変換パラメータを設定する画面において、第２距離設定部３３ｃ（図２に示すスライドバー）を移動させて、ガス検出装置１と検査対象（撮影対象）との間の第２距離を設定する。なお、第２距離に一致する距離が記憶部３４に記憶されている複数種類の第１距離の中に無い場合、第２距離に一番近い第１距離の第１座標変換マトリクスが第２座標変換マトリクスとして用いられてもよく、また、第２距離の前後二つの第１距離の第１座標変換マトリクスで補間された第１変換マトリクスが用いられてもよい。
【００７３】
ユーザーは、赤外線撮像部２１および可視光撮像部２２により検査対象を含む検査領域を撮像する。表示処理部３１ｂは、表示部３２に、可視画像７ｂと、第１座標変換部３１ｅで変換された赤外画像７ｃとを時間的に交互表示させて表示させる。ここで、第１座標変換部３１ｅで変換された赤外画像７ｃを表示させているが、第１座標変換部３１ｅで変換されたガス画像７ａを表示させてもよい。ガス画像７ａは、赤外画像７ｃから検出されたガス雲の画像データであるので、第１座標変換部３１ｅで変換された赤外画像７ｃを表示させているのと等価である。
【００７４】
第１座標変換部３１ｅが第１座標変換マトリクスを用いて赤外画像７ｃの座標を変換することにより、視差により生じた赤外画像７ｃおよび可視画像７ｂのそれぞれの画像に含まれる共通する特定位置の第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２との差δ（図２を参照）を減少させることができる。図２に、第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２との差δをわかり易くするために誇張して示す。図２は時間的に交互表示された可視画像７ｂと赤外画像７ｃとを便宜上重ねて表示している。実線が可視画像７ｂ、破線が赤外画像７ｃによる画像である。
【００７５】
第１座標変換部３１ｅによる座標変換で特定の距離での視差はなくなっているが、撮像対象が立体物であることや、撮像装置２のあおり角により、画角内の全画素の距離が不均一状態であるため、第１座標変換部３１ｅによる座標変換だけでは視差の補正が十分でない場合がある。図２においては、３本の煙突のうち真ん中の１本の距離が異なるため、視差によるずれが発生している。差δをさらに少なくすることで、ガス漏れ位置を正しく推定したいという要請がある。そこで、第２座標変換マトリクスの本設定が行われる。
【００７６】
表示処理部３１ｂは、赤外画像７ｃに含まれる特定位置の第１表示位置Ｐ１と可視画像７ｂに含まれる特定位置（赤外画像７ｃの特定位置と共通する位置）の第２表示位置Ｐ２とを比較可能に表示させる。具体的には、表示処理部３１ｂは、赤外画像７ｃと可視画像７ｂとを時間的に交互に表示させる。交互表示の周期は、画像の切り替えにより位置ずれが認識できる周期であればよく、例えば１秒間に０．５〜３０回（０．５〜３０ｆｐｓ）である。
【００７７】
表示位置変更部３１ｄは、移動量入力部３３ａにより受け付けられた移動量に基づいて、表示画面３２ａにおいて第１表示位置Ｐ１を変更する。
【００７８】
第２座標変換部３１ｆは、表示位置変更部３１ｄによる変更量に基づいて、第２座標変換マトリクスを作成する。第２座標変換部３１ｆは、作成された第２座標変換マトリクスを用いて、赤外画像７ｃの座標を変換することで、第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２とを一致させる。
【００７９】
次に、座標変換マトリクスの本設定の動作について図４を参照して説明する。図４は、座標変換パラメータの本設定の動作の一例を示すフローチャートである。このフローは、撮像装置２により検査領域が撮像された後に開始される。
【００８０】
先ず、ステップＳ１００において、表示処理部３１ｂは、赤外画像７ｃに含まれる特定位置の第１表示位置Ｐ１と、可視画像７ｂに含まれる上記特定位置の第２位置Ｐ２とを比較可能に表示する。
【００８１】
次に、ステップＳ１１０において、処理部３１は、表示位置変更部３１ｄが、第１位置Ｐ１を変更したか否かについて判定する。第１位置Ｐ１を変更した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１２０に遷移する。第１位置Ｐ１を変更しない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１３０に遷移する。
【００８２】
ステップＳ１２０において、第２座標変換部３１ｆは、表示位置変更部３１ｄによる第１表示位置Ｐ１の変更量に基づいて、第２座標変換マトリクスを作成する。
【００８３】
次に、ステップＳ１３０において、処理部３１は、表示部３２の表示を継続するか否かについて判定する。表示を継続する場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１００の前に戻る。表示を継続しない場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、処理は、終了する。
【００８４】
移動量（変換量）が確定すると、第１座標変換マトリクスと第２座標変換マトリクスとを合成した変換マトリクスである第３座標変換マトリクスが記憶部３４に記憶される。可視光撮像部２２で撮影された可視画像７ｂ、赤外線撮像部２１で撮影された赤外画像７ｃ、画像処理部３１ａで画像処理されたガス画像７ａは、第３座標変換部３１ｇにより座標変換されて記憶部３４に記憶される。また、可視画像７ｂと座標変換されたガス像７ａが合成された検査画像７も記憶部３４に記憶される。
【００８５】
上記実施の形態に係るガス検出装置１によれば、ガスによる光吸収の影響を受ける赤外域で撮像対象を撮像する赤外線撮像部２１と、ガスによる光吸収の影響を受けない波長域で撮像対象を撮像する可視光撮像部２２と、赤外線撮像部２１により撮像されたガス画像７ａ、および、可視光撮像部２２により撮像された可視画像７ｂを表示画面３２ａに表示させる表示処理部３１ｂと、表示画面３２ａにおいて、赤外画像７ｃに含まれる特定位置の第１表示位置Ｐ１、および、可視画像７ｂに含まれる特定位置の第２表示位置Ｐ２の少なくとも一方を変更する表示位置変更部３１ｄと、を備え、表示処理部３１ｂは、表示画面３２ａにおいて、第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２との差δが把握できるように、第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２とを比較可能に表示させる。これにより、ユーザーは、第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２とを比較表示させながら、第１表示位置Ｐ１と第２表示位置Ｐ２とを一致させることができるため、ガス漏れ位置を正しく推定することが可能となる。
【００８６】
上記実施の形態に係るガス検出装置１よれば、表示処理部３１ｂは、赤外画像７ｃと可視画像７ｂとを交互表示させて表示させる。これにより、ユーザーが赤外画像７ｃに含まれる特定位置の第１表示位置Ｐ１と可視画像７ｂに含まれる上記特定位置の第２表示位置Ｐ２との差を容易に把握することができる。
【００８７】
なお、表示処理部３１ｂは、赤外画像７ｃと可視画像７ｂとを交互表示させて表示させたが、本発明はこれに限らず、赤外画像７ｃと可視画像７ｂとを比較可能に表示させればよく、たとえば、ガス画像７ａと可視画像７ｂとを重畳表示させてもよい。この場合に、ボタン３３５（図２参照）は重畳表示の切り替えボタンとなる。
【００８８】
また、座標変換マトリクスの本設定において、上記実施形態では、移動量入力部３３ａによる移動量（表示位置変更部３１ｄによる変更量）に基づいて、第２座標変換マトリクスを作成して、第１変換マトリクスにより変換された赤外画像７ｃに対して第２座標変換マトリクスを作用させて赤外画像７ｃを変換させている。しかし、第２座標変換部に変えて、パラメータ更新部を用いることで、移動量入力部３３ａによる移動量（表示位置変更部３１ｄにより変更量）に基づいて第１変換マトリクスを更新させて、赤外画像７ａを変換させてもよい。また、赤外画像７ｃに代えて、ガス画像７ａと可視画像７ｂとを比較可能に表示させてもよい。
【００８９】
２０１８年８月２０日出願の特願２０１８−１５３９４７の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【００９０】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  ガス検出装置
２  撮像装置
３  ガス検出装置本体
４  ケーブル
７  検査画像
７ａ  ガス画像
７ｂ  可視画像
７ｃ  赤外画像
３１  処理部
３１ａ  画像処理部
３１ｂ  表示処理部
３１ｃ  出力処理部
３１ｄ  表示位置変更部
３１ｅ  第１座標変換部
３１ｆ  第２座標変換部
３１ｇ  第３座標変換部
３２  表示部
３３  操作入力部
３３ａ  移動量入力部
３３ｂ  第１距離設定部
３３ｃ  第２距離設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2020039605.tif 000008
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