JP2017191544A - 火災検知装置及び火災検知方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火災検知装置に於いて、
監視領域の画像を逐次撮像する撮像手段と、
撮像手段で撮像された画像毎に、所定の規則に従い複数の観測点をばら撒いて収束させることによりクラスを生成し、クラスを追跡してクラス位置情報を検出するクラス追跡手段と、
クラス追跡手段で検出されたクラス位置情報の時系列変化から煙による特徴的な所定の変化を検知して火災を判断する火災判断手段と、
を設けたことを特徴とする。
クラス追跡手段は、撮像手段で撮像された画像毎に、濃度の濃い順に特徴領域を抽出してクラスを配置するか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴領域を抽出してクラスを配置する。
クラス追跡手段は、クラスが監視領域の画像に配置された所定の再配置ラインに達した場合に、再配置ラインに達したクラスを消去して再配置する。
クラス追跡手段は、撮像手段で撮像された連続する画像から差分画像を逐次生成し、差分画像毎に、特徴領域を抽出してクラスを配置する。
火災検知装置は、更に、
撮像手段で撮像する監視領域に向けて複数のスポット光を照射するスポット光照射手段が設けられ、
クラス追跡手段は、撮像手段で撮像された画像毎に、濃度の濃い順に特徴スポット領域を抽出してクラス分けするか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴スポット領域を抽出してクラス分けする。
本発明は、火災検知方法において、
撮像手段により監視領域の画像が逐次撮像し、
クラス追跡手段により、撮像手段で撮像された画像毎に、所定の規則に従い複数の観測点をばら撒いて収束させることによりクラスを生成し、クラスを追跡してクラス位置情報を検出し、
火災判断手段により、クラス追跡手段で検出されたクラス位置情報の時系列変化から煙による特徴的な所定の変化を検知して火災を判断する、
ことを特徴とする。
本発明の火災検知装置によれば、監視領域の画像を逐次撮像する撮像手段と、撮像手段で撮像された画像毎に、所定の規則に従い複数の観測点をばら撒いて収束させることによりクラスを生成し、クラスを追跡してクラス位置情報を検出するクラス追跡手段と、クラス追跡手段で検出されたクラス位置情報の時系列変化から煙による特徴的な所定の変化を検知して火災を判断する火災判断手段とが設けられたため、火災により立ち上る煙の内部には、濃度の濃い領域と濃度の薄い領域があり、濃度の濃い煙の領域が順次出現して上方に移動して行く現象が現れることから、撮像した画像から濃度の濃い煙の部分に例えばパーティクルフィルタの規則に従ってクラスを配置し、各クラスを画像毎に追跡して位置情報を求め、煙による特徴的な上方に移動する変化を検知することで、確実に火災を判断可能とする。
また、クラス追跡手段は、撮像手段で撮像された画像毎に、濃度の濃い順に特徴領域を抽出してクラスを配置するか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴領域を抽出してクラスを配置するようにしたため、煙による複数の特徴領域が抽出された場合に、面積の大きい順または濃度の濃い順にクラスを配置して順番に追跡することで、煙としての特徴が強く表れた特徴領域を優先してその動きを追跡することにより、確実な火災の判断を可能とする。
また、クラス追跡手段は、クラスが監視領域の画像に配置された所定の再配置ラインに達した場合に、再配置ラインに達したクラスを消去して再配置するようにしたため、火災により立上る煙は天井側に達すると横に広がって拡散して行くことから、撮影された画像の天井に近い所定の位置に再配置ラインを配置し、再配置ラインにクラスが到達したら消去して、新たに出現している煙による特徴領域にクラスを再配置して追跡することが可能となり、濃度の濃い煙の部分が上方に移動する動きを繰り返し捉えて火災を判断可能とする。
また、クラス追跡手段は、撮像手段で撮像された連続する画像から差分画像を逐次生成し、差分画像毎に、特徴領域を抽出してクラスを配置するようにしたため、固定配置されている家具等の画像が消去され、動きのある領域のみが画像として残ることから、特徴領域の抽出によるクラス分けと、クラス毎にパーティクルフィルタの処理を適用したクラス追跡の処理を簡単にし、処理速度を高めることができる。
また、火災検知装置は、更に、撮像手段で撮像する監視領域に向けて複数のスポット光を照射するスポット光照射手段が設けられ、クラス追跡手段は、撮像手段で撮像された画像毎に、濃度の濃い順に特徴スポット領域を抽出してクラス分けするか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴スポット領域を抽出してクラス分けするようにしたため、撮像手段で撮像した監視領域の画像に散在するスポット光の当たっている領域の画像を抽出して処理すれば良く、画像全体を処理する場合に比べ、処理負担を軽減し、処理時間を短縮可能とする。
図1は本発明による火災検知装置を設置した監視領域を透視して示した説明図である。
本実施形態により煙を検知する原理を説明すると次のようになる。図2は監視カメラで撮像した監視領域の画像に対する煙による特徴領域の抽出とクラス分けを示した説明図、図3は図2に続く画像の煙による特徴領域の抽出とクラス分けを示した説明図であり、スポット光を照射しない通常の照明器具による照明のもとに監視空間を撮像した場合を例にとっている。
(火災検知装置の機能構成)
図4は本発明による火災検知装置の機能構成の概略を示したブロック図である。図4に示すように、火災検知装置は、監視カメラ10、スポット光照射装置12及び画像処理装置14で構成される。
図5は図4の画像処理装置による煙監視処理を示したフローチャートである。図5に示すように、画像処理装置14の制御部26は、ステップS1で伝送部30により受信されてメモリに記憶された画像データをクラス追跡部32に読み込ませる。
図6はスポット光が照射された監視領域を監視カメラで撮像した画像に対する煙の特徴スポット領域の抽出とクラス分けによる追跡を示した説明図、図7は図6に続く画像の煙による特徴スポット領域の抽出とクラス分けによる追跡を示した説明図である。
(監視領域)
図1及び図4に示した実施形態は、監視領域にスポット光照射装置からスポット光を照射して監視カメラで画像を撮像しているが、これに限定されない。例えば、スポット光を照射することなく、照明設備により照明されている監視領域の画像を監視カメラで撮像して処理しても良い。
また、図4の実施形態にあっては、監視カメラ10で撮像された画像に対しクラス追跡部32により特徴領域を抽出してクラス分けしているが、これに限定されない。例えば、連続する画像から差分画像を逐次生成する前処理を行い、クラス追跡部32により差分画像から特徴領域を抽出してクラス分けし、クラス追跡部34によりパーティクルフィルタの処理を適用して追跡するようにしても良い。
上記の実施形態は、監視カメラ1台に対しスポット光照射装置を1台設置して照射装置を1台設置しているが、これに限定されない。例えば、スポット光照射装置を複数台設置してしても良い。これにより1台の照射装置ではカバーできない広いエリアを複数台のスポット光照射装置を設置してカバーできる。この場合、監視カメラは広角タイプとするか、自動旋回動作を行うことで広いエリアを監視できる。また、スポット光照射装置1台に対して監視カメラを複数台設置しても良い。
上記の実施形態は、スポット光照射装置から赤外線光波長のスポット光を照射する場合を例にとっているが、これに限定されず、例えば可視光のスポット光を照射するようにしても良い。
また、上記の実施形態は、煙による特徴的な時系列変化として、パーティクルフィルタにより特徴領域にクラスを配置して追跡しているが、これに限定されず、これ以外の適宜のフィルタ処理により、煙による特徴的な時系列変化を追跡して火災を判断するようにしても良い。
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
10a:撮像光軸
12:スポット光照射装置
14:画像処理装置
16:火災報知設備
18:監視領域
20:スポット像
22:照射面
24:火源
25:煙
26:制御部
28:照射駆動部
30:伝送部
32:クラス追跡部
34:火災判断部
40:警報表示部
42:音響警報部
48−1〜48−4,48−10〜48−12:画像
50−1〜50−5:特徴領域
52:家具
54:再配置ライン
Claims (10)
- 監視領域の画像を逐次撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像毎に、所定の規則に従い複数の観測点をばら撒いて収束させることによりクラスを生成し、前記クラスを追跡してクラス位置情報を検出するクラス追跡手段と、
前記クラス追跡手段で検出された前記クラス位置情報の時系列変化から煙による特徴的な所定の変化を検知して火災を判断する火災判断手段と、
を設けたことを特徴とする火災検知装置。
- 請求項1記載の火災検知装置に於いて、前記クラス追跡手段は、前記撮像手段で撮像された画像毎に、濃度の濃い順に特徴領域を抽出してクラスを配置するか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴領域を抽出してクラスを配置することを特徴とする火災検知装置。
- 請求項1記載の火災検知装置に於いて、前記クラス追跡手段は、前記クラスが前記監視領域の画像に設定された所定の再配置ラインに達した場合に、前記再配置ラインに達した前記クラスを消去して再配置することを特徴とする火災検知装置。
- 請求項1記載の火災検知装置に於いて、前記クラス追跡手段は、前記撮像手段で撮像された連続する画像から差分画像を逐次生成し、前記差分画像毎に、特徴領域を抽出してクラスを配置することを特徴とする火災検知装置。
- 請求項1記載の火災検知装置に於いて、更に、
前記撮像手段で撮像する監視領域に向けて複数のスポット光を照射するスポット光照射手段が設けられ、
前記クラス追跡手段は、前記撮像手段で撮像された前記画像毎に、濃度の濃い順に特徴スポット領域を抽出してクラスを配置するか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴スポット領域を抽出してクラスを配置することを特徴とする火災検知装置。
- 撮像手段により監視領域の画像が逐次撮像し、
クラス追跡手段により、前記撮像手段で撮像された画像毎に、所定の規則に従い複数の観測点をばら撒いて収束させることによりクラスを生成し、前記クラスを追跡してクラス位置情報を検出し、
火災判断手段により、前記クラス追跡手段で検出された前記クラス位置情報の時系列変化から煙による特徴的な所定の変化を検知して火災を判断する、
ことを特徴とする火災検知方法。
- 請求項6記載の火災検知方法に於いて、前記クラス追跡手段は、前記撮像手段で撮像された画像毎に、濃度の濃い順に特徴領域を抽出してクラスを配置するか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴領域を抽出してクラスを配置することを特徴とする火災検知方法。
- 請求項6記載の火災検知方法に於いて、前記クラス追跡手段は、前記クラスが前記監視領域の画像に設定された所定の再配置ラインに達した場合に、前記再配置ラインに達した前記クラスを消去して再配置することを特徴とする火災検知方法。
- 請求項6記載の火災検知方法に於いて、前記クラス追跡手段は、前記撮像手段で撮像された連続する画像から差分画像を逐次生成し、前記差分画像毎に、特徴領域を抽出してクラスを配置することを特徴とする火災検知方法。
- 請求項6記載の火災検知方法に於いて、更に、
スポット光照射手段により、前記撮像手段で撮像する監視領域に向けて複数のスポット光を照射し、
前記クラス追跡手段は、前記撮像手段で撮像された前記画像毎に、濃度の濃い順に特徴スポット領域を抽出してクラスを配置するか、又は、所定濃度以上で面積の大きい順に特徴スポット領域を抽出してクラスを配置することを特徴とする火災検知方法。
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