JP2001141546A - レベル計測装置 - Google Patents
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
を可能とする。 【解決手段】 目盛板3の目盛5にはアルミニュウムや
ステンレス鋼などの輻射率(熱放射特性)の小さい材料
(0.1程度またはそれ以下)を使用し、目盛基材4に
は木材や木材に塗料を塗布した素材等の輻射率の大きい
材料(1に近い)を使用する。この目盛板3を赤外線カ
メラ1で撮像すると、目盛基材4と目盛5との輻射率の
差に応じて濃淡の映像となり、この映像を画像処理して
濃淡の数から水位を算出する。
Description
を計測するレベル計測装置に関するもので、特に夜間や
雨中等の視界の悪い場合でも計測可能とするものであ
る。
すもので、目盛基材104の表面に目盛105を刻んで
目盛板103を形成し、この目盛板103を貯水池等の
水106中に立てて設置する。目盛板103を可視光に
感度をもつITVカメラ101で撮像し、モニター10
2により水面107から上の目盛板103の目盛を監視
員が読み取り水位を計測する。
ITVカメラ101で撮像するので日中は目盛を読み取
ることができるが、夜間は目盛を読み取ることができ
ず、また、雨中などでは読み取り難いという問題点があ
った。また、目盛板に漂流物等が当たって損傷したり汚
染したりすることがあった。この発明は夜間・雨中を問
わず目盛を読み取ることができる水位等のレベルを計測
するレベル計測装置を提供することを目的とする。ま
た、目盛板に漂流物等が損傷したり汚染したりしないよ
う保護することを目的とする。
ベル計測装置は、レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは目盛の部分の素材お
よび目盛を挟む部分の素材のいずれか一方を輻射率の大
きい素材とすると共に、他方を輻射率の小さい素材とし
たものである。
はアルミニュウムまたはステンレス鋼を用いると共に、
目盛を挟む部分には木材または木材に塗料を塗布した材
料を用いたものである。
測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤外
線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測
する画像処理手段で構成し、上記スケールは目盛の部分
および目盛を挟む部分のいずれか一方を赤外線の放射の
少ない対象を反射して上記赤外線カメラに入射するよう
な形状とすると共に、他方を赤外線の放射の多い対象を
反射して上記赤外線カメラに入射するような形状とした
ものである。
測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤外
線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測
する画像処理手段で構成し、上記スケールは目盛の部分
および目盛を挟む部分のいずれか一方を赤外線をよく反
射する材料とすると共に、他方を赤外線反射の少ない材
料としたものである。
か1項において、スケールに対して赤外線を照射する赤
外線放射手段を設けたものである。
か1項において、スケール内に目盛部分を加熱する加熱
手段を設けたものである。
測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤外
線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測
する画像処理手段で構成すると共に、スケールの内部に
赤外線放射手段を設け、上記スケールの目盛部分および
目盛を挟む部分のいずれか一方を上記赤外線放射手段か
らの赤外線が外部へ透過する赤外線透過素材としたもの
である。
上記(7)の赤外線放射手段としてシーズヒータまたは
ヒートパイプを用いたものである。
か1項において、目盛の各々を少なくとも一部に曲率を
有する形状、または、半円柱形状あるいは三角柱形状と
したものである。
れか1項において、スケールを別のスケールと交換可能
とするスケール交換機構を設けたものである。
れか1項において、スケールを回動可能なロール状と
し、このスケールを回動すると新しい目盛が出てくるよ
うにしたスケール回動機構を設けたものである。
ケールを回動すると少なくとも目盛部分を清掃する清掃
機構を設けたものである。
いて、画像処理手段は、撮像情報から得られるスケール
映像の目盛部分と目盛を挟む部分との輝度差の数に応じ
て目盛を読み取る手段としたものである。
いて、画像処理手段は、撮像情報から得られるスケール
映像の目盛部分および目盛を挟む部分の輝度が所定のレ
ベル以上か否かの数に応じて目盛を読み取る手段とした
ものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、上記撮像情報から得られるスケール映像
の目盛部分の輝度の変化に応じてレベルを読み取ってそ
のレベルを計測する画像処理手段を備えたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールは、目盛の
所望箇所に該目盛とは形状が異なりレベルの基準となる
基準目盛を設けたスケールとしたものである。
ケールは、赤外線カメラの視野が狭い場合に基準目盛が
視野に入るよう所定の間隔で基準目盛を設け、これら基
準目盛と該基準目盛を挟む近傍の目盛とを組み合わせて
形成する形状パターンが、各基準目盛毎に異なるパター
ンとなるような目盛形状としたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールはレベルの
計測範囲全体に亙って連続的に赤外線を反射または放射
するスケールとし、上記レベル計測対象がある上記スケ
ールの下方部分と、上記スケールが露出している上記ス
ケールの上方部分との赤外線入射量の差異に応じた撮像
情報を得、この撮像情報に応じてレベルを計測するよう
にしたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールは、目盛部
分と目盛を挟む部分とを等間隔としたスケールを2個横
に並べ、且つ、一方を他方より上下に半目盛ずらせたス
ケールとしたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールは、各目盛
が上記赤外線カメラから視て三角形状の目盛とし、この
目盛を上下方向に連続して配置したスケールとしたもの
である。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールの目盛の部
分および目盛を挟む部分を同じ材料とするとともに、い
ずれか一方に上記材料と反射率が異なる材料を塗布した
ものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールの目盛部分
と目盛を挟む部分が反射率が異なるようにすると共に、
少なくとも反射率の小さい部分は撥水性を持つようにし
たものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記赤外線カメラとスケ
ールとの配置を任意の一定位置とした場合、上記スケー
ルは、上記赤外線カメラから視た各目盛の上下方向の幅
がほぼ同一になるようなスケールとしたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールは、各目盛
の垂直面に対する上下方向の目盛角度を可変自在に調整
しうるスケールとし、上記赤外線カメラから視て各目盛
の上下方向の幅がほぼ同一になるよう調整可能としたも
のである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線・可視線等のカメラと、その撮像情報の上記スケー
ルの目盛部分と、予め作成された目盛のテンプレートと
を比較し、比較した両者の類似の程度に応じて目盛位置
を確定し、確定した目盛位置からスケールを読み取って
レベルを計測する画像処理手段を備えたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線・可視線等のカメラと、その撮像情報の上記スケー
ルの目盛部分と、予め作成された目盛のテンプレートと
を比較し、比較した両者の類似の程度に応じて目盛位置
を確定し、確定した目盛位置に基づいてスケール映像を
生成し、このスケール映像から得られる各目盛毎の輝度
情報を積算し、この積算結果に応じてレベルを計測する
画像処理手段を備えたものである。
像処理手段によるスケール映像から得られる各目盛毎の
輝度情報の積算は、S/N比(信号/雑音比)が最大に
なるよう積算したものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、流れが生じる計測対象内
に上記スケールを設置する場合、上記スケールの上流側
または上記スケールの周りに金網等の漂流物からスケー
ルを保護する手段を設けたものである。
計測するためのスケールと、このスケールを撮像する赤
外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計
測する画像処理手段で構成し、上記スケールを複数個用
い、各スケールは太陽光から上記赤外線カメラに到る反
射角度が異なるよう配置し、上記赤外線カメラに太陽の
反射光が入らないスケールを選択可能としたものであ
る。
計測するためのスケールと、このスケールを垂直方向の
回動軸で回動する回動機構と、上記スケールを撮像する
赤外線カメラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを
計測する画像処理手段で構成し、上記回動機構により上
記スケールを回動して太陽光から上記赤外線カメラに到
る反射角度を可変調整し、上記赤外線カメラに太陽の反
射光が入らないよう調整したスケールでレベルの計測を
可能としたものである。
実施の形態1による水位計測装置の構成を示す。図にお
いて、1は赤外線カメラ、2は画像処理装置、3は目盛
板(スケール)で、目盛基材4上に目盛5が付設されて
いる。6は水で、レベル計測対象である。7は水面であ
る。
テンレス鋼などの輻射率(熱放射特性)の小さい材料
(0.1程度またはそれ以下)を使用し、目盛基材4に
は木材や木材に塗料を塗布した素材等の輻射率の大きい
材料(1に近い)を使用する。
いるエネルギーが異なり、そのエネルギー量(E)は、
式(1)のようになる。 E=εσT4 −−−−−−−−−−−−(1) ε:輻射率(黒体が1で最大) σ:ステファンボルツマン定数 T:物体の温度(絶対温度)
が発熱していなくても輻射率の小さい(反射率の大き
い)材料は周囲からの熱放射をより反射しているので、
目盛5と目盛基材4との間に温度差が生じ、目盛板3を
赤外線カメラで撮影すると、得られた画像にはその差の
濃淡が表れ、目盛5が濃い色、目盛基材4が淡い色とな
りこの画像を画像処理して目盛を読み取れるようにす
る。
逆にして用いてもよい。また、赤外線カメラは近赤外線
に感度を有するものよりも、波長の長い遠赤外線に感度
を有するものの方が目盛判別の感度がよい。
目盛の形状に係るもので、図2、図3に目盛の形状を示
す。また、図4は図2または図3のスケールを用いた水
位計測装置の構成を示すものである。
金属素材の目盛11を設けスケール3aを構成する。目
盛上部の形状は1/4円柱形状とし、目盛下部の形状は
直方体とする。目盛上部では天空からの熱放射(地表よ
りも温度が低い)を反射し、目盛下部は主として地表か
らの熱放射を反射させ、この温度差により目盛を認識さ
せる。このスケール3aを図4のように赤外線カメラ1
で撮像し、画像処理装置2により画像処理を行い目盛を
読み取るようにする。
に関しては、「Computation of IRsky temperature and
comparison with surface temperature 」M.A.Atwater
&J.T.Ball.Solar Energy,21,211-216,1978 に記載され
て、この文献によれば「天空の黒体温度Tso=気温Ta
−△Tであり、△T=6〜18」と報告されている。
反射する対象の熱放射の差(温度の差)に応じて前述の
式(1)のエネルギー量は異なるので、得られる画像に
濃淡が表れる。また、一枚のアルミ等の金属素材の板を
順次折り曲げて複数の目盛を形成し、1枚のアルミ等の
金属素材の板で一つのスケールを作成してもよい。
して目盛と目盛との間に目盛基材4がよく見えるように
してもよい。この目盛基材の部分は実施の形態1でも説
明したようにエネルギー量が大きいので赤外線カメラ1
で撮像すると淡い色となる。そして目盛11の1/4円
柱形状の部分と直方体の部分で濃淡ができ、目盛基材の
部分とあわせて画像には3種類の濃淡が表れる。この
内、一番淡い部分のみ抽出するか、または、一番濃い部
分のみ抽出してその数を計数すると水位が計測できる。
の三角柱状の目盛12を設けてスケール3bを構成した
ものである。目盛12の傾斜部分で天空からの熱放射を
反射するようにしている。目盛基材4の部分は反射はな
く木材そのものが地表温度とほぼ等しくなり、目盛12
と目盛基材4との映像で濃淡が表れる。
分に太陽光線が当たると目盛上での温度差が少なくな
り、目盛の識別が困難となるので、目盛部分に太陽光線
が当たらないような位置にスケール3aまたは3bを設
置する。なお、図3の目盛12の三角柱の代わりに、図
2の目盛11の1/4円柱のみの部分(直方体部分な
し)を目盛としてもよい。
態3の構成で、目盛の読み取り感度を改善したものであ
る。また、図6は目盛の形状の一例を示す。図5におい
て、赤外線ヒータ21を使用してスケール3に赤外線を
放射して目盛5と目盛基材4との反射の違いにより、ス
ケールの画像から目盛を読み取る。
よく反射し、輻射率の大きい木材等の材料はその反射が
少ない。赤外線カメラはアルミが反射した赤外線ヒータ
の高い温度に感じることになり(アルミを通して写った
もの(赤外線ヒータ)の温度を検出)、目盛素材からは
高温度の赤外線ヒータの熱はあまり反射しないので、両
者に温度差が生じその差が画像上の目盛の濃淡になる。
3はアルミの半円柱(かまぼこ形)とし、目盛基材4に
取付けスケール3cを形成する。図5のように赤外線ヒ
ータ21で目盛13が照射されると、目盛13は半円柱
であるので、半円の曲面のいずれかの部分で必ず赤外線
カメラ1に反射されるようになる。よって赤外線ヒータ
21とスケール3cと赤外線カメラ1の配置が容易にな
る。
ような曲面をもつ目盛であってもよい。また、赤外線ヒ
ータ21と赤外線カメラ1とスケール3cの配置を予め
正確に把握できる場合は、投射・反射の幾何学的配置が
明確であるので、目盛13を凹面としてその焦点が赤外
線カメラ1に来るようにする。このようにすると赤外線
カメラ1に対する赤外線放射量を増大し、読み取り感度
を上げることができる。反射効率が向上する。
態4の構成を示す。目盛板(スケール)3内にシーズヒ
ータ等のヒータ22を埋め込み、ヒータ22と金属製の
目盛5とを熱的に接触させ、基材は熱的に絶縁して電源
23により通電し加熱する。これにより目盛5と目盛基
材4との温度差を大きくすることができる。この場合、
金属製の目盛5に輻射率が1に近づくようなコーティン
グ材でコーティングすることで赤外線放射量を更に大き
くすることができる。従って、実施の形態3の外部から
赤外線ヒータで照射するよりも効果的に目盛温度を上昇
することができる。
形態4のヒータの代わりにヒートパイプを用いるもので
ある。図8において、目盛5を加熱するヒートパイプ2
5を設け、電源23からの電力でヒータ24を加熱し、
ヒートパイプ25を介して目盛5に熱を与える。
線透過材料を用いた窓で、この窓を目盛とするものであ
り、ヒータ22あるいはヒートパイプ25をスケール3
内に埋め込み、ヒータ22から放射される赤外線が窓を
透過し、赤外線カメラ1で撮像すると窓14は高温であ
るので、その映像は淡くなり、目盛基材4の映像は濃く
なるのでその濃淡で識別できる。
面が汚れてくると赤外線の反射率が低下するので、目盛
を明瞭にするものである。図10は目盛板3が差し替え
可能なようにスケール交換機構31を設ける。目盛板3
の表面が汚れると別の目盛板3と交換する。
形態7と同様に目盛を明瞭にするものである。図11に
おいて、4aはロール状の目盛基材で、この基材に目盛
5を付設してロール状のスケールを構成する。35はス
ケールを回動するロールで、ケース32内に収納されス
ケール回動機構を形成する。このような構成で目盛表面
が汚れるとローラ35を回動して新しい目盛が出てくる
ようにする。
け、ローラ35を回動する際に目盛表面を清掃できるよ
うにする。
画像処理に係るものである。図13(a)は映像表示面
40上のスケール映像41を示したものである。赤外線
カメラ1に写ったスケール撮像41の輝度差を利用し、
輝度が大きく変化する部分のみを抽出するエッジ検出を
行い、図13(b)のようにそのエッジの数により水位
を算出する。
らのヒストグラム基準軸43を設定し、その基準軸43
における輝度分布を求めて、それをヒストグラム化し、
所定のしきい値で区切ってそれ以下、またはそれ以上に
なる部分が何回発生するかを数え、水位を算出する。な
お、図13(b)に示す水位の目盛は上から「1,2,
3,・・」となっているが、原点を上に採っているため
で、下方から「1,2,3,・・」としてもよい。
述の実施の形態では、水位の計測について説明している
が、液体・流体・粉体・粒体等のレベル計測などに利用
できる。
1は画像処理に係るものである。図15(a)は赤外線
カメラ1によって撮像された水がない場合の表示画面4
0上のスケール映像41を示したものである。スケール
映像41に対して、原点からのヒストグラム基準軸43
を設定し、その基準軸43におけるスケールの輝度分布
を求めて、それをヒストグラム化する。
5(b)に示す。そして、このときのヒストグラムの形
状を基準情報としてメモリ等の記憶媒体に保存してお
く。
って撮像された水に浸かった場合のスケール映像41を
示す。図16において、6は水で、レベル計測対象であ
り、7は水面である。図16(a)のように水6がある
場合、水面7より上の部分については、図16(b)の
ヒストグラムの左側に示すように水がない場合と同様な
ヒストグラムが形成される。
撮像され、ヒストグラムは水温の輝度となり、図16
(b)のヒストグラムの右側に示すように水がない場合
と異なるヒストグラムが形成される。前述の記憶媒体に
保存した水のない場合のヒストグラムの形状と図16
(b)に示すような水がある場合のヒストグラムの形状
の違いより、ヒストグラムの形状が変化したところを検
出し、水面を見つける。
(b)や図16(b)に記載しているように明暗の周期
性を利用して、輝度がしきい値以下の部分の間隔aがb
に変化するところを検出するなど、ヒストグラムの特徴
を利用することにより水面7を検出するようにしてもよ
い。また、ヒストグラムの原点は1つではなく、2つ以
上設けそれぞれに対して処理を行い水位を算出してもよ
い。また、それぞれに対して処理を行うのではなく、各
縦方向画素ごとに平均し、その結果をヒストグラム化し
て処理を行ってもよい。
で識別することで画素単位での計測を行うことができ、
精度の向上を図ることができる。
を説明するスケール3の正面図を示す。図17におい
て、44は基準となる目盛、45は通常の目盛である。
レベル計測の際、基準目盛44がない場合スケールの一
番上から数えて計測することとなる。しかしながら、一
番上の目盛が赤外線画像に撮像されなかった場合、その
下の目盛を一番上の目盛と誤って判断し、誤った計測を
行うこととなる。
位置が既知である基準目盛から数えて計測することとな
る。また、基準目盛が赤外線画像に撮像されなかった場
合に、誤って他の通常の目盛45を基準目盛44として
判断することがないため、計測誤りをなくすことができ
る。このように基準目盛を設けることで計測の信頼性を
高めることができる。
の基準目盛とその上下の目盛の配列パターンを示す図で
ある。レベル計測の範囲が大きく、赤外線カメラの1画
面ではスケールが入りきらない場合、複数回に分けて撮
影し、それをつなぎ合わせて画像処理する。そのとき、
ある赤外線カメラ画像はスケール全体のどの部分に相当
するかは、赤外線カメラの制御で可能であるが、カメラ
制御の誤差が大きく計測範囲によっては計測結果が大き
くずれる可能性がある。また、1画面でスケール全体が
入りきる場合も、水面の位置の目盛がスケール全体のど
の部分に相当するかは、一番上の目盛から数える必要が
あり、画面処理の時間が長くなる問題があった。
もので、基準目盛とその上下の目盛の位置関係を画像処
理で認識し、基準目盛がスケール全体のどの部分か認識
できる。図18で、基準目盛44とその上下の通常の目
盛45との配列パターンを通常の目盛45の左右の位置
の違いで区別し、46〜49までのパターンを形成す
る。最も上端部の基準メモリについては、50のパター
ンのように基準目盛を2個連続させて区別する。このよ
うにすることで、計測範囲が大きく、スケール全体を複
数画像に分けて画像処理する場合も、基準目盛がスケー
ル全体のどの位置のものか判別でき、信頼性の高いレベ
ル計測装置が得られる。
の目盛の左右方向の位置の違いで判別したが、図19
(a)および(b)のように、基準目盛の上下それぞれ
2つずつの目盛との位置関係でパターン化してもよく、
より多くの識別が可能になる。さらに、図20(a)の
ように、基準目盛44の目盛の長さを変えてもよく、ま
た、図20(b)のように、基準目盛に切り欠きをいれ
てその切り欠きの位置等で識別してもよい。上記はいず
れも目盛の位置、寸法の組み合わせにより判別したが、
目盛に赤外線ランプをつけそのランプの点灯で基準目盛
の位置を識別する方法も同様の効果が得られる。また、
スケール全体が1画面で入りきる場合も、水面位置の目
盛のすぐ上の基準目盛がスケール全体のどの位置のもの
か判別できるので、その基準目盛からの位置を数えれば
よく、処理時間の短縮が可能となる。
4を説明するスケールの目盛の形状の立体図を図21、
平面図を図22に示す。図22は(a)が正面図、
(b)が側面図である。図21、図22において、51
は1つの三角柱状の塊で計測範囲全体をカバーできるよ
うにしたアルミ等の金属素材の目盛であり、これを目盛
基材4上に設けスケール3を構成する。目盛51の傾斜
部分と目盛基材4の熱放射量の差を作り、目盛51を読
み取れるようにする。
下の目盛51の傾斜部分は水の屈折率の影響を受け、天
空からの放射熱を反射しなくなる。そして、赤外線カメ
ラ1で撮像した場合、目盛51と赤外線カメラ1の間に
ある水温が撮像される。水からの熱放射量と天空を反射
した目盛51の熱放射量は異なるので、得られる画像の
目盛51の部分に濃淡が表れる。この画像を画像処理す
ることにより水面を検出するようにする。
の形態2および実施の形態3に記載したような目盛形状
のものでもよい。また、スケール3は水と天空の熱放射
量の差を利用しているが、実施の形態3〜6のいずれか
に記載したようなヒータやヒートパイプを利用して熱放
射量の差を作るスケールとしてもよい。
バーできる目盛で計測を行っているので、連続した水面
検知が可能となり、精度のよい水位計測を行うことがで
きる。
5を説明するスケールの目盛の形状の立体図を図23、
平面図を図24、赤外線カメラ1によって撮像されたス
ケールの映像を図25(a)または(b)に示す。図2
4は(a)が正面図、(b)が側面図である。図23、
図24において、52はアルミ等の金属素材の三角柱状
の目盛を示し、目盛機材4上に互い違いに連続的に2列
に並べてスケール3を構成している。
様である。実施の形態11ではスケールの目盛のない部
分では水面を検出することはできないが、この実施の形
態では連続的に交互に目盛52を設けているので、連続
的に水面を検出できる。
は次のように行う。図25(a)に示すように原点を右
側と左側にそれぞれ1つずつ設け、それぞれにヒストグ
ラム基準軸53a、53bを設定し、それぞれの基準軸
53a、53bにおけるスケールの輝度分布を求めて、
それをヒストグラム化する。これら2つのヒストグラム
に対し、例えば実施の形態9あるいは実施の形態11に
記載の処理方法を施すことにより水位を算出する。
に1つずつではなく2つ以上を設けてもよい。このよう
にすると一つの目盛に対して複数回データを取ることに
より、ノイズ等の除去を行い、精度を向上することがで
きる。また、ヒストグラム化するのではなく、実施の形
態9に記載したようなエッジ検出による処理を行っても
よい。
熱の反射を利用しているが、目盛を詰めて並べた場合に
天空ではなく一つ上の目盛が写り、その目盛の熱を反射
する可能性がある。このため適切な濃淡画像が得られ
ず、計測が困難になることがある。これを回避するため
に交互に並べる構造を取っている。ただし、上の目盛を
反射するような構造でなければ、1列に並べる構造とし
てもよい。また、2列ではなくそれ以上の配列構造とし
てもよい。
施の形態2および実施の形態3に記載したような目盛形
状のものでもよい。また、スケール3は前述のヒータや
ヒートパイプを利用したスケールでもよい。
けたスケールで計測を行うことで、連続した水面検知が
可能となり、精度のよい水位計測を行うことができる。
また、水面のある目盛に対してのみ詳細な画像処理を行
えばよいため、処理速度の向上を図ることができ、精度
の向上も図ることができる。
6を説明するスケールの目盛の形状の立体図を図26、
平面図を図27、赤外線カメラ1によって撮像されたス
ケールの映像を図28に示す。図27は(a)が正面
図、(b)が側面図である。図26、図27において、
54はアルミ等の金属素材の三角錐状の目盛を示し、目
盛機材4上に連続的に並べてスケール3を構成してい
る。
様である。ただし、連続的に目盛54を設けいているの
で、水面の上下動により水面を検出できる目盛が変化す
ることになる。そのため、水面がある目盛を検索し、そ
の目盛に対してのみ水面を検出する画像処理を行えばよ
い。また、目盛を斜めにしているので、同じ目盛の中で
も水面の変動により水面が検出できる位置が異なる。
は次のように行う。図28(a)に示すようにスケール
映像41の輝度差を利用し、輝度が大きく変化する部分
のみを抽出するエッジ検出を行う。その結果、図28
(b)のようなエッジが得られる。この際、図28
(a)の反射部分55は目盛角度の関係上、上の目盛の
温度が反射するため、天空の放射熱を反射している部分
の目盛の輝度とは異なる。これを利用することで、エッ
ジ42のうち左端から右端に向かって斜めにエッジ56
ができることになる。このエッジ56についてエッジの
有無を調べる処理を行うことで、エッジがなくなったと
ころを水面と判断することができる。
のエッジとしてもよい。また、エッジ検出ではなく、ヒ
ストグラム処理を行ってもよい。
パイプを利用したスケールとしてもよい。また、目盛5
4は三角錐状であるが、半円錐状でもよいし、上半分だ
け円錐状で下半分は角錐状のものでもよい。さらに、図
26、図27では直角三角形を含んだ三角錐であるが、
直角三角形を含まない三角錐でもよい。また、右側をつ
めて目盛54を設けているが左側をつめて設けてもよ
い。また、目盛54は1列構成でなく、2列以上の構成
でもよいし、その際、右側ばかりあるいは左側ばかりを
つめた構成でなくてもよい。
けたスケールで計測を行うことで、連続した水面検知が
可能となり、精度のよい水位計測を行うことができる。
また、目盛を斜めにしているので、同じ目盛の中でも水
面の変動により水面が検出できる位置が異なり、位置に
よる水位判定が可能となり、精度の向上を図ることがで
きる。
7を説明するスケールの立体図を図29に示す。57は
アルミ等の金属素材の目盛であり、上記目盛57と同一
素材の目盛基材4上に設けスケール3を構成する。さら
に、上記目盛57をその傾斜部分で天空からの熱放射を
反射するようにするとともに、上記目盛基材4の表面に
上記金属素材より反射率が小さい塗料58を塗布してい
る。
射を反射するが、目盛基材4は反射率が小さく目盛基材
4の温度すなわち地表温度に近くなり、赤外線カメラの
映像で目盛57の部分と目盛基材58の部分で濃淡がで
きる。水位計測の原理は実施の形態14と同様である。
施の形態2および実施の形態3に記載した目盛形状でも
よい。また、実施の形態15のように2列の目盛であっ
てもよい。さらに図30に示すように1つの三角柱状の
塊で計測範囲全体をカバーできるようにしたアルミ等の
金属素材の部材59に、上記金属素材より反射率の小さ
い材料58を目盛57を挟む部分に塗布してもよい。
で構成したので、目盛と目盛基材を一体成形することが
可能で製作コストを下げることができるとともに、リサ
イクル性もよいものとできる。
8を説明するスケールの立体図を図31に示す。57は
アルミ等の金属素材の目盛であり、上記金属素材の目盛
よりも反射率が小さくかつ撥水性を有する素材の目盛基
材60上に設けスケール3を構成する。
射を反射するが、目盛基材60は反射率が小さく地表の
温度である目盛基材60そのものからの熱放射となる。
従って、赤外線カメラの映像で目盛57の部分と目盛基
材60の部分で濃淡ができ、実施の形態14と同様の原
理で水位計測できる。
た場合、水の蒸発により気化熱が奪われ目盛基材60の
温度は地表の温度より下がり、天空からの熱放射を反射
する目盛57との温度差が小さくなる場合がある。この
場合、赤外線カメラの映像で目盛57と基材60の区別
がつきにくくなる。しかし、本実施例の目盛基材60は
撥水性を有する素材でできており、水が目盛基材60に
付着せず、従って気化熱を奪われることによる温度低下
がないため、赤外線カメラの映像で目盛57の部分と目
盛基材60の部分で濃淡ができる。
としたので、水の付着がなく、気化熱が奪われることが
ないため、目盛57と目盛基材60の区別がつき、安定
した水位計測が行える。
有する素材としたが、撥水性でない素材で製作し、あと
で撥水性の塗料で塗装するあるいは撥水性の素材を取り
付けてもよく、同様の効果が得られる。もちろん、目盛
57と目盛基材60を同一の素材で製作し、あとで目盛
基材60のみ撥水性の素材を塗布してもよい。
9を説明する赤外線カメラとスケールの配置図の一例を
図32に示す。図でθ1は赤外線カメラ1とスケール3
の上端を結ぶ線と地面との角度であり、θ2は赤外線カ
メラ1とスケール3の下端を結ぶ線と地上との角度であ
る。赤外線カメラ1がスケール3より高い位置にあり、
θ1はθ2より小さい角度となる。
ール3の上端から下端まで同じ角度とした場合の、スケ
ール3の最も上部の目盛57および最も下部の目盛57
と赤外線カメラ1との角度関係を示す図であり、図33
(b)はその赤外線カメラ画像を示す。目盛の斜面と赤
外線カメラ1との角度βは、目盛の位置により変わり、
したがって図33(b)に示ように、赤外線カメラ画像
での目盛の高さhについても、目盛の高さ方向の位置に
よりばらばらとなり、画像処理でこの違いを考慮する必
要があり複雑となる。
示すように目盛の斜面の角度αをスケール3上の位置に
より目盛の斜面と赤外線カメラ1との角度βが一定にな
るような角度としたので、赤外線カメラ画像図34
(b)のようにスケール3上のどの位置の目盛の高さh
も同じになる。
盛でも、赤外線カメラ画像の目盛の高さが変わらないよ
うに構成したので、画像処理で目盛の高さ方向の変化を
考慮する必要がなく、処理アルゴリズムを簡略化でき
る。
は、赤外線カメラ1から見てどの目盛の高さも同じにな
るような角度で目盛57を製作するとしたが、図35お
よび図36に示すように、目盛57をその上端でヒンジ
61により回転自在に保持し、目盛基材4に固定したブ
ラケット62に上記目盛57をネジ63で固定できるよ
うに構成し、スケール3を据え付けた後で、目盛の角度
を調整することができるようにしたので、より精度の高
い水位計測ができるとともに、角度の異なる目盛を同じ
部品で実現できるので製作コストも低くできる。
1は画像処理手順に係るものである。実施の形態21を
説明するブロック図を図37に示す。また、図38は映
像表示面40に撮像されているスケール映像41の一例
を示す。図37において、64は画像入力手段、65は
目盛位置検索手段、66は目盛データベース、67は目
盛読取手段、68はレベル計測手段を示す。図38にお
いて、69は目盛位置検索用のテンプレートを示す。
入力手段64において、スケール3を赤外線カメラ1に
より撮像する。それにより得られた映像情報を画像処理
装置2に入力し格納する。
られた映像情報の中でどこに目盛が存在するかを検索す
る処理を行う。このとき、目盛データベース66に基準
となる目盛形状の情報を保持しておき、それと得られた
映像情報との比較を行うことにより目盛位置を検索す
る。たとえば、図38においてスケール映像41の各部
分に対して、基準データであるテンプレート69とどれ
くらい似ているかを調べ、最も似ている部分に目盛が存
在していると判定する。
もとに、目盛読取手段67において、得られている映像
情報から目盛部分を含めたスケール映像41部分の情報
だけを抽出し、新たに格納する。そして、抽出されたス
ケール映像41部分の情報に対してレベル計測手段68
において、前述のエッジ検出やヒストグラム作成などに
より処理を行い、水位を算出する。
置の外部に出力され、表示装置などに表示される。ま
た、処理結果の画像を出力し、表示装置に表示してもよ
い。出力完了後、計測処理を終了する。
カメラ1ではなく、可視カメラや近赤外カメラ、暗視カ
メラ、低照度カメラなどの撮像装置を用いてもよい。ま
た、目盛データベース66に保持する基準となる目盛形
状の情報は、あらかじめ作成したものを用いてもよい
し、連続的に計測する場合などでは、以前の目盛形状や
位置の情報を用いてもよい。さらに、あらかじめ目盛形
状情報を持っておく場合は複数の形状情報を保持して、
最適な形状情報を選択して利用するようにしてもよい。
を確認し、その部分についてのみ処理を行うようにする
ことで、映像内の目盛以外の部分を処理することがなく
なり、処理速度の向上を図ることができる。
2は画像処理手順に係るものである。実施の形態22を
説明するブロック図を図39に、スケール映像の一例と
その投影輝度分布データを図40に示す。図39におい
て、70は投影積算手段を示す。その他のブロックは実
施の形態21と同様である。
によりスケール映像41を図38の映像表示面40から
切り出し新たに格納するところまでは実施の形態21と
同様の処理を行う。次に、投影積算手段70において、
得られたスケール映像41の輝度情報を各画素列ごとに
所定の方向(図38では水平方向、)に投影(電気的信
号処理としての投影)積算してデータ化し、そのデータ
を新たに格納する。
ケール映像41の輝度データの投影を行う。なおここ
で、図40の右側に示すように投影により得られたデー
タをヒストグラム化するなどのデータの加工を行っても
よい。そして、投影積算により得られたデータをもとに
目盛水位の算出を行う。水位の算出後の処理は、実施の
形態21と同様に行う。ここで投影積算することによ
り、ノイズの影響を除去することができ、S/N比が向
上して計測精度を向上することができる。
あり、また、後述する図42では目盛に沿った方向(右
上がりの方向)であり、つまり、目盛は目盛部分のみ集
めることができ、目盛基材は基材の部分のみ集めること
ができる方向(目盛に平行な方向)である。また、所定
の方向は最大のS/N比(信号/雑音)が得られる方向
でもある。所定の方向に対して図40、図42のように
垂直に投影軸ができる。
構成される場合などでは、それぞれ列ごとに分割して投
影化してもよいし、全体を一度に投影化して処理を行っ
てもよい。
算を行うことで、一部分の情報が欠落しているスケール
情報でも、欠落による影響を低く抑えることができる。
これにより、情報の一部が欠落している状態でもレベル
計測が可能となり、計測精度の向上を図ることができ
る。
3は画像処理手順に係るものである。実施の形態23を
説明するブロック図を図41に、スケール映像の一例と
その投影輝度分布データを図42に示す。図41におい
て、71は積算方向データを示す。その他のブロックは
実施の形態22と同様である。図42において、72は
目盛データベース66に格納されている目盛データの一
例を示し、72aはその目盛データのテンプレート、7
2bはその時のスケール映像41の輝度情報を投影積算
する方向を示す。73は目盛データの別の例で目盛デー
タ72と同様の構成である。また、その他は実施の形態
22と同様である。
りスケール映像41を含んだ映像を撮像するところにつ
いては実施の形態22と同様である。次に、目盛位置検
索手段65において、映像表示面40内のスケール映像
41と、目盛データベース66に格納されている目盛デ
ータ72あるいは73内のテンプレート72aあるいは
73aとの最高類似部分を探す。このとき類似したテン
プレートと対になって目盛データベース66に格納され
ている投影積算方向データ72bあるいは73bを積算
方向データ71に登録する。
67によりスケール映像41を切り出し、投影積算手段
70において積算方向データ71により投影を行う。な
お、投影方向以外については実施の形態22と同様に積
算処理を行う。そして、実施の形態22と同様にレベル
を計測する。
ている目盛データごとに投影積算方向を変えることで、
傾いたスケール情報でも水位計測が可能となり、計測精
度の向上を図ることができる。
を示す斜視図であり、図44はその他の例を示す平面図
である。図43、図44(a)において、スケール3の
上流側に支柱74を2本打ち込み、その2本の支柱74
の間に金網75を固定している。こうすることで、上流
から流れてくる漂流物に対し、スケール3を保護するこ
とができ、より確実にレベル計測できる装置とすること
ができる。
うに、金網75は無しで支柱74を複数本あるいは1本
のみ打ち込むだけでもよい。また、河川の海に流れ込む
ような河口付近では、潮の満干により潮流方向が複雑に
変わるが、このような場所にスケールを設置する場合
は、スケールの周りを金網で囲んでもよい。また、漂流
物以外の微少な粒子などがスケールに付着する場合は、
スケールの周りにメッシュの細かいスクリーンを設けて
もよい。
5のレベル計測装置を示すイメージ図であり、スケール
3と同じスケール76a、76bは図45に示すように
赤外線カメラ1に対し、異なる天空を反射するように設
置されている。スケール76aに太陽が反射し、レベル
計測ができなくなった場合、赤外線カメラ1を回転して
スケール76bを撮影すれば、太陽の反射はなくレベル
計測が可能であり、装置の信頼性を向上させることがで
きる。もちろん、太陽光の反射以外の原因でレベル計測
できなくなった場合にも同様の効果がある。
信頼性を向上させることができる。また、赤外線カメラ
1を回転させることなく、1つの画像内に設置角度の異
なる2つのスケール76a、76bを収めてもよい。な
お、スケールを垂直方向を回動軸として回動する機構を
設けることにより、赤外線カメラがスケールからの太陽
の反射光を撮像しない位置にスケールを回動して、レベ
ル計測をするようにしてもよい。
を計測するスケールの目盛部分と、目盛を挟む部分とを
赤外線カメラで撮像すると濃淡の区別ができるようなス
ケールとし、赤外線カメラを介して目盛を読み取るよう
にしたので、夜間・雨中等の場合でもレベルを計測でき
る。また、スケールを連続した目盛部分とし計測対象で
隠れた部分と目盛部分の露出した部分の差異に応じてレ
ベルを計測するようにしたので、連続したレベルの計測
が可能となる。また、保護手段により、スケールを漂流
物等から保護することができる。
の構成図である。
一例を示す側面図である。
他の一例を示すである。
の構成図である。
の構成図である。
一例を示す側面図である。
の構成図である。
の構成図である。
の構成図である。
交換機構を示す側面図である。
ケールの構成を示す側面図である。
ルの構成を示す側面図である。
置の画像処理を説明する図である。
置の画像処理を説明する図である。
装置の画像処理を説明する図である。
装置の画像処理を説明する図である。
の正面図である。
の基準目盛を含む目盛の配置図である。
の基準目盛を含む目盛の一例を示す配置図である。
の基準目盛を含む目盛の他の一例を示す配置図である。
状の一例を示す斜視図である。
状の一例を示す正面図及び側面図である。
状の一例を示す斜視図である。
状の一例を示す正面図と側面図である。
の画像処理を説明する図である。
状の一例を示す斜視図である。
状の一例を示す正面図と側面図である。
の画像処理を説明する図である。
装置のスケールを示す斜視図である。
形態の水位計測装置のスケールを示す斜視図である。
装置のスケールを示す斜視図である。
メラとスケールの配置の一例を示す図である。
の赤外線カメラとスケールとの関係を示す図と目盛の赤
外線画像を示す図である。
メラとスケールとの関係を示す図と目盛の赤外線画像を
示す図である。
造を示す斜視図である。
造を示す側面図である。
測装置のブロック図である。
を説明する図である。
測装置のブロック図である。
を説明する図である。
測装置のブロック図である。
を説明する図である。
スケール保護を示す斜視図である。
保護を示す他の例を示す斜視図である。
メラとスケールとの配置関係を示す図である。
(画像処理手段) 3 目盛板(スケール) 3a,3b,3c
スケール 4,4a 目盛基材 5,11,12,
13 目盛 6 水(レベル計測対象物) 7 水面(水位、
レベル) 14 窓 21 赤外線ヒー
タ(赤外線放射手段) 22,24 ヒータ(加熱手段) 23 電源 25 ヒートパイプ(加熱手段) 31 スケール交
換機構 32 ケース 35 ローラ 36 スケール回動機構 37 清掃機構 40 映像表示面 41 スケール映
像 42 エッジ 43 ヒストグラ
ム基準軸 44 基準目盛 45 通常の目盛 46,47,48,49,50 配列パターン 51,52,54,57 目盛 53a,53b
ヒストグラム基準軸 55 反射部分 56 エッジ 58 反射率の小さい塗料 59 部材 60 目盛基材 61 ヒンジ 62 ブラケット 63 ネジ、 64 画像入力手段、 65 目盛位置検
出手段 66 目盛データベース 67 目盛位置読
取手段 68 レベル計測手段 69,72a,7
3a テンプレート 70 投影積算手段 71 積算方向デ
ータ 72,73 目盛データ 72b,73b
投影積算方向 74 支柱 75 金網 76a,76b スケール
Claims (30)
- 【請求項1】 レベル計測対象のレベルを計測するため
のスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは目盛の部分の素材お
よび目盛を挟む部分の素材のいずれか一方を輻射率の大
きい素材とすると共に、他方を輻射率の小さい素材とし
たことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のレベル計測装置におい
て、目盛部分にはアルミニュウムまたはステンレス鋼を
用いると共に、目盛を挟む部分には木材または木材に塗
料を塗布した材料を用いたことを特徴とするレベル計測
装置。 - 【請求項3】 レベル計測対象のレベルを計測するため
のスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは目盛の部分および目
盛を挟む部分のいずれか一方を赤外線の放射の少ない対
象を反射して上記赤外線カメラに入射するような形状と
すると共に、他方を赤外線の放射の多い対象を反射して
上記赤外線カメラに入射するような形状としたことを特
徴とするレベル計測装置。 - 【請求項4】 レベル計測対象のレベルを計測するため
のスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは目盛の部分および目
盛を挟む部分のいずれか一方を赤外線をよく反射する材
料とすると共に、他方を赤外線反射の少ない材料とした
ことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のレ
ベル計測装置において、スケールに対して赤外線を照射
する赤外線放射手段を設けたことを特徴とするレベル計
測装置。 - 【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のレ
ベル計測装置において、スケール内に目盛部分を加熱す
る加熱手段を設けたことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項7】 レベル計測対象のレベルを計測するため
のスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成すると共に、スケールの内部に赤外線放
射手段を設け、上記スケールの目盛部分および目盛を挟
む部分のいずれか一方を上記赤外線放射手段からの赤外
線が外部へ透過する赤外線透過素材としたことを特徴と
するレベル計測装置。 - 【請求項8】 請求項6の加熱手段または請求項7の赤
外線放射手段としてシーズヒータまたはヒートパイプを
用いたことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載のレ
ベル計測装置において、目盛の各々を少なくとも一部に
曲率を有する形状、または、半円柱形状あるいは三角柱
形状としたことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の
レベル計測装置において、スケールを別のスケールと交
換可能とするスケール交換機構を設けたことを特徴とす
るレベル計測装置。 - 【請求項11】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の
レベル計測装置において、スケールを回動可能なロール
状とし、このスケールを回動すると新しい目盛が出てく
るようにしたスケール回動機構を設けたことを特徴とす
るレベル計測装置。 - 【請求項12】 請求項11記載のレベル計測装置にお
いて、スケールを回動すると少なくとも目盛部分を清掃
する清掃機構を設けたことを特徴とするレベル計測装
置。 - 【請求項13】 請求項1〜12のいずれか1項に記載
のレベル計測装置において、画像処理手段は、撮像情報
から得られるスケール映像の目盛部分と目盛を挟む部分
との輝度差の数に応じて目盛を読み取る手段としたこと
を特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項14】 請求項1〜12のいずれか1項に記載
のレベル計測装置において、画像処理手段は、撮像情報
から得られるスケール映像の目盛部分および目盛を挟む
部分の輝度が所定のレベル以上か否かの数に応じて目盛
を読み取る手段としたことを特徴とするレベル計測装
置。 - 【請求項15】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、上記撮像情報から得られるスケール映像の目盛部分
の輝度の変化に応じてレベルを読み取ってそのレベルを
計測する画像処理手段を備えたことを特徴とするレベル
計測装置。 - 【請求項16】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは、目盛の所望箇所に
該目盛とは形状が異なりレベルの基準となる基準目盛を
設けたスケールとしたことを特徴とするレベル計測装
置。 - 【請求項17】 請求項16記載のレベル計測装置にお
いて、スケールは、目盛の所定の間隔毎に基準目盛を設
け、これら基準目盛と該基準目盛を挟む近傍の目盛とを
組み合わせて形成する形状パターンが、各基準目盛毎に
異なるパターンとなるような目盛形状としたことを特徴
とするレベル計測装置。 - 【請求項18】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールはレベルの計測範囲全
体に亙って連続的に赤外線を反射または放射するスケー
ルとし、上記レベル計測対象がある上記スケールの下方
部分と、上記スケールが露出している上記スケールの上
方部分との赤外線入射量の差異に応じた撮像情報を得、
この撮像情報に応じてレベルを計測するようにしたこと
を特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項19】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは、目盛部分と目盛を
挟む部分とを等間隔としたスケールを2個横に並べ、且
つ、一方を他方より上下に半目盛ずらせたスケールとし
たことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項20】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは、各目盛が上記赤外
線カメラから視て三角形状の目盛とし、この目盛を上下
方向に連続して配置したスケールとしたことを特徴とす
るレベル計測装置。 - 【請求項21】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールの目盛の部分および目
盛を挟む部分を同じ材料とするとともに、いずれか一方
に上記材料と反射率が異なる材料を塗布したことを特徴
とするレベル計測装置。 - 【請求項22】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールの目盛部分と目盛を挟
む部分が反射率が異なるようにすると共に、少なくとも
反射率の小さい部分は撥水性を持つようにしたしたこと
を特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項23】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記赤外線カメラとスケールとの配
置を任意の一定位置とした場合、上記スケールは、上記
赤外線カメラから視た各目盛の上下方向の幅がほぼ同一
になるようなスケールとしたことを特徴とするレベル計
測装置。 - 【請求項24】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールは、各目盛の垂直面に
対する上下方向の目盛角度を可変自在に調整しうるスケ
ールとし、上記赤外線カメラから視て各目盛の上下方向
の幅がほぼ同一になるよう調整可能としたことを特徴と
するレベル計測装置。 - 【請求項25】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線・可視
線等のカメラと、その撮像情報の上記スケールの目盛部
分と、予め作成された目盛のテンプレートとを比較し、
比較した両者の類似の程度に応じて目盛位置を確定し、
確定した目盛位置からスケールを読み取ってレベルを計
測する画像処理手段を備えたことを特徴とするレベル計
測装置。 - 【請求項26】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線・可視
線等のカメラと、その撮像情報の上記スケールの目盛部
分と、予め作成された目盛のテンプレートとを比較し、
比較した両者の類似の程度に応じて目盛位置を確定し、
確定した目盛位置に基づいてスケール映像を生成し、こ
のスケール映像から得られる各目盛毎の輝度情報を積算
し、この積算結果に応じてレベルを計測する画像処理手
段を備えたことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項27】 請求項26記載のレベル計測装置にお
いて、画像処理手段によるスケール映像から得られる各
目盛毎の輝度情報の積算は、S/N比(信号/雑音比)
が最大になるよう積算したことを特徴とするレベル計測
装置。 - 【請求項28】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、流れが生じる計測対象内に上記スケ
ールを設置する場合、上記スケールの上流側または上記
スケールの周りに金網等の漂流物からスケールを保護す
る手段を設けたことを特徴とするレベル計測装置。 - 【請求項29】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを撮像する赤外線カメラ
と、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画像
処理手段で構成し、上記スケールを複数個用い、各スケ
ールは太陽光から上記赤外線カメラに到る反射角度が異
なるよう配置し、上記赤外線カメラに太陽の反射光が入
らないスケールを選択可能としたことを特徴とするレベ
ル計測装置。 - 【請求項30】 レベル計測対象のレベルを計測するた
めのスケールと、このスケールを垂直方向の回動軸で回
動する回動機構と、上記スケールを撮像する赤外線カメ
ラと、その撮像情報に基づいて上記レベルを計測する画
像処理手段で構成し、上記回動機構により上記スケール
を回動して太陽光から上記赤外線カメラに到る反射角度
を可変調整し、上記赤外線カメラに太陽の反射光が入ら
ないよう調整したスケールでレベルの計測を可能とした
ことを特徴とするレベル計測装置。
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