JP3909665B2

JP3909665B2 - Smoke or fog detection device

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Publication number: JP3909665B2
Application number: JP2001327176A
Authority: JP
Inventors: 研次藤波; 雄一郎戸村; 秀一中村
Original assignee: Koito Industries Ltd
Current assignee: Koito Industries Ltd
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP2003132458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、煙又は霧等を検出する煙又は霧等の検出装置に関するものであり、例えば、トンネル内等の煙を検出する煙検出装置や、屋外の霧を検出する霧検出装置などに適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
煙又は霧等（すなわち、煙又は霧などの大気を混濁させる浮遊粒子）の検出は、種々の点から要請される。例えば、煙の検出は、火災の早期発見や火災以外の異常事態の発見などの点で、極めて有効な手法である。また、例えば、道路上等において霧等が発生すると、交通の安全が脅かされることから、霧等の発生により交通規制を行うなどのために、霧等を検出することが要請される。
【０００３】
従来から、煙の検出を利用してトンネル内等の火災を検出する火災検出装置として、トンネル内の路面、側壁及び天井を含む領域をテレビカメラで撮像し、テレビカメラから時間経過に従って得られる各画像について、当該画像の全画像領域の輝度ヒストグラムを得、この輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する度数（画素数）を比較することにより火災発生か否かを判定することにより、火災を検出する装置が、提案されている（例えば、特開平８−２０２９６７号公報）。
【０００４】
この従来の火災検出装置では、前記輝度ヒストグラム中の特定の輝度値（濃度値）に対する画素数を比較して火災を検出する具体的な手法として、２つの手法が提案されている。すなわち、第１の手法では、前記輝度ヒストグラムにおける輝度値２５〜１００に対する画素数が通常時における輝度値２５〜１００に対する画素数よりかなり大きな時に、煙充満状態であると判断する。これは、煙の検出により火災を検出する手法である。第２の手法では、前記輝度ヒストグラムにおける輝度値２００〜２５０に対する画素数が通常時における輝度値２００〜２５０に対する画素数よりかなり大きな時に、火災発生であると判断する。これは、炎の検出により火災を検出する手法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の火災検出装置では、輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する度数（画素数）に基づいて煙を検出するので、安定して精度良く煙を検出することが困難である。すなわち、煙の有無という条件によるだけでなく、トンネル内の照明条件（通常、明るさが複数段に変えられる。）や、テレビカメラの自動絞り機構の有無及び自動絞り機構の特性や、大型車の通過などの、様々の条件によっても、得られる画像の各画素の輝度値（濃度値）自体が変動する。それにもかかわらず、前記従来の火災検出装置では、特定の輝度値に着目して煙を検出するので、前述した様々の条件の変化の影響を大きく受け、安定して精度良く煙を検出することが困難である。このような事情は、煙の検出のみならず、霧等の検出についても同様である。
【０００６】
また、前記従来の火災検出装置では、トンネル内の路面、側壁及び天井を含む領域を撮像した画像の全画像領域の輝度ヒストグラムを利用するので、トンネル内で煙が全体的に十分に充満しないと煙を検出することができず、煙発生の初期の段階で煙を検出することができない。
【０００７】
さらに、前記従来の火災検出装置では、輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する度数（画素数）に基づいて煙を検出するので、検出した煙の種類（例えば、火災による煙とそれ以外の煙（発煙筒による煙など））を判別することは、困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、安定して精度良く煙又は霧等を検出することができる煙又は霧等の検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、煙等の発生の初期の段階で煙等を検出することができる煙又は霧等の検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、本発明は、検出した煙等の種類を判別することができる煙又は霧等の検出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による煙又は霧等（すなわち、煙又は霧などの大気を混濁させる浮遊粒子）の検出装置は、所定領域を含む領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から時間経過に従って得られる各画像について、当該画像における前記所定領域に対応する画像領域の輝度ヒストグラムを得る手段と、前記輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値（濃度値）又はこれに相当する値を得る手段と、当該画像領域内での最大輝度値を得る手段と、前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差、又は、この差に応じた値に基づいて、煙又は霧等の有無を判定する判定手段と、を備え、前記所定領域が、当該所定領域内において大半を占める暗い領域と、該暗い領域の明るさに比べて十分に明るい領域とを含むものである。この第１の態様では、必要に応じて、前記所定領域を構成する指標（例えば、黒色板とこれを背景にするように配置された光源とで構成した指標）を用いてもよい。
【００１２】
この第１の態様では、前記輝度ヒストグラムが作成される対象となる画像領域（以下、「対象画像領域」）は、撮像手段から得られる画像のうちの、当該所定領域内において大半を占める暗い領域と該暗い領域の明るさに比べて十分に明るい領域とを含む所定領域に対応する、画像領域である。
【００１３】
したがって、煙又は霧等が発生していなければ、前記所定領域において暗い領域が大半を占めていることから、対象画像領域の輝度ヒストグラム中の最大度数（最大画素数）の輝度値は、低い値となる。また、煙又は霧等が発生していなければ、前記所定領域が前記暗い領域に比べて十分に明るい領域を含んでいるため、対象画像領域内での最大輝度値は、かなり高い値となる。その結果、煙又は霧等が発生していなければ、前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差は、大きくなる。
【００１４】
一方、煙又は霧等が発生して前記所定領域を覆うようになる（すなわち、撮像手段と前記所定領域との間に煙又は霧等が介在するようになる）と、対象画像領域のほぼ全体に渡って煙又は霧等の明るさを示す輝度値に近づくことになる。なお、このとき、前記所定領域の十分に明るい領域から撮像手段に到達しようとする光は、煙又は霧等により遮られる。このため、煙又は霧等が、それ自身の性質により、比較的暗いもの（反射率が低いもの）であったにせよ、あるいは、比較的明るいもの（反射率が高く外光を散乱等し易いもの）であったにせよ、いずれにしても、前記最大輝度値も前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値も、煙又は霧等の明るさに近づくことになる。その結果、煙又は霧等が発生すると、前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差は、小さくなる。
【００１５】
このように、煙又は霧等の有無によって、前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差が異なる。このため、前記第１の態様によれば、前記判定手段により、前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差、又は、この差に応じた値に基づいて、煙又は霧等の有無を判定するので、煙又は霧等を検出することができる。
【００１６】
前記第１の態様によれば、輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する度数（画素数）に基づいて煙又は霧等を検出するものではなく、前述した原理に基づいて煙又は霧等を検出するので、例えば、トンネル内の照明条件や、撮像手段の自動絞り機構の有無及び自動絞り機構の特性や、大型車の通過などの、様々の条件の変化の影響が少なくなる。このため、前記第１の態様によれば、煙又は霧等を安定して精度良く検出することができる。
【００１７】
本発明の第２の態様による煙又は霧等の検出装置は、前記第１の態様において、前記判定手段は、前記差の絶対値又は前記差に応じた値の絶対値が所定値より小さい場合に、煙又は霧等が存在すると判定するものである。この第２の態様は、前記判定手段による判定の具体例を挙げたものである。
【００１８】
本発明の第３の態様による煙又は霧等の検出装置は、前記第１又は第２の態様において、前記所定領域が、トンネル内における光源部を含む天井付近の領域であるものである。
【００１９】
この第３の態様によれば、前記所定領域がトンネル内における光源部を含む天井付近の領域であるので、トンネル内の煙を検出することができる。トンネル内に煙が存在することはトンネル内に火災が発生したり発煙筒が使用されたりしたことを示す異常状態であるので、結果的に、トンネル内の異常状態を検出することができる。
【００２０】
そして、前記第３の態様では、前記所定領域が天井付近の領域であるので、前述した従来の火災検出装置と異なり、輝度ヒストグラムが作成される対象となる画像領域が天井付近の領域に対応する領域に限定される。煙は、上方に立ち上るので、トンネル内に全体的に均一に充満していくのではなく、トンネル内の天井付近から次第に充満していく。したがって、前記第３の態様によれば、煙がトンネル内の全体に充満される前にトンネル内の天井付近のみに充満された、煙発生の初期の段階で、煙を検出することができる。このため、前記第３の態様によれば、トンネル内の火災などの異常状態を早期に検出することができる。
【００２１】
本発明の第４の態様による煙又は霧等の検出装置は、少なくとも前記判定手段により煙又は霧等が存在すると判定された場合に、当該画像に関して得られた前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値が、当該画像より前に得られた１つ以上の画像に関して得られた前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値に対して、所定の増加傾向を示すか否かを判定する手段を、備えたものである。
【００２２】
煙又は霧等には、それ自身の性質により、比較的暗いもの（反射率が低いもの）ものあるし、比較的明るいもの（反射率が高く外光を散乱等し易いもの）がある。このため、煙等が比較的明るいものであれば、煙等の濃度が高まるにつれて、ある時点で得られる画像に関して得られる最大度数の輝度値又はこれに相当する値は、以前に得られた画像に関して得られた最大度数の輝度値又はこれに相当する値に対して大きくなる。一方、煙等が比較的暗いものであれば、煙等の濃度が高まるにつれて、その時点で得られた画像に関して得られた最大度数の輝度値又はこれに相当する値は、以前に得られた画像に関して得られた最大度数の輝度値に対して大きくなるようなことがない。
【００２３】
したがって、前記第４の態様によれば、所定の増加傾向を示すか否かを判定する手段を有しているので、検出した煙又は霧等が比較的暗いものであるか比較的明るいものであるかを判別することができる。
【００２４】
ところで、トンネル内の煙には、トンネル内の火災による煙の他に、発煙筒等による煙などがある。トンネル内の火災は、通常はガソリンが燃える火災であることから、トンネル内の火災による煙は、温度の高い煤煙であるので、反射率が非常に低く、暗くなる。一方、発煙筒等による煙は、反射率が比較的高く、周囲の光によって明るくなる。したがって、前記第４の態様をトンネル内の煙検出装置に適用すれば、検出した煙がトンネル内の火災による煙であるか、それとも発煙筒等による煙であるかを判別することができる。また、トンネル内を走行する自動車の排気ガスは、やはり煤煙であるものの、自動車から排気された時点で急速に冷却され、これにより煤煙の粒子に水滴等が付着して反射率が高まり、明るくなる。したがって、前記第４の態様をトンネル内の煙検出装置に適用すれば、トンネル内の火災による煙を、排気ガスからも区別することができ、ひいては、トンネル内の火災をより精度良く検出することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による煙又は霧等の検出装置について、図面を参照して説明する。
【００２６】
［第１の実施の形態］
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施の形態による検出装置を示す概略ブロック図である。本実施の形態による検出装置は、高速道路等のトンネル内の煙を検出する煙検出装置として構成されている。
【００２８】
本実施の形態による煙検出装置は、図１に示すように、所定領域を含む領域を撮像する撮像手段としてのテレビカメラ１と、カメラ１からの画像アナログ信号を画素ごとに所定の階調（以下の説明では、２５６階調とする。）の輝度値（濃度値）を持つデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、デジタル信号に変換された画像（画像信号）を記憶する画像メモリ３と、画像メモリ３からの画像に対して後述する処理を行う処理部４とを備えている。図面には示していないが、処理部４は、後述する動作を実現するように、マイクロコンピュータ及び他の電子回路等で構成されている。
【００２９】
本実施の形態では、前記所定領域が、当該所定領域内において大半を占める暗い領域と、該暗い領域の明るさに比べて十分に明るい領域とを含むように、カメラ１が設置されている。具体的には、カメラ１は、高速道路等のトンネル内の天井又は高所の壁に所望の間隔（例えば、約２００ｍ間隔）で設置され、前記所定領域として、トンネル内における照明用の光源部を含む天井付近の領域が設定されている。カメラ１からフレーム周期（１／３０秒間隔）で順次画像が得られ、各画像が１／３０秒間隔で画像メモリ３に順次取り込まれる。
【００３０】
この画像の例を図２（ａ）に示している。図２（ａ）において、５は路面（道路）の像、６，７はトンネルの壁面の像の領域、８はトンネルの天井の像の領域、９は天井の照明用光源部の像の領域、を示している。前記所定の領域に対応する画像領域Ｒ（前記領域８，９からなる領域）の範囲を、図２（ｃ）にハッチングを付して示している。画像領域Ｒは、後述する輝度ヒストグラムが作成される対象となる領域であるので、以下の説明では、対象画像領域Ｒと呼ぶ。図２（ａ）は煙が発生していない通常状態の画像を示し、図２（ｂ）は火災による煙が発生している状態の画像を示している。なお、図２（ｂ）において、１０は炎の像、１１は煙の像である。
【００３１】
なお、本実施の形態では、画像メモリ３には１枚の画像のみが記憶され、順次新しい画像に更新されるようになっている。もっとも、画像メモリ３に複数の画像が記憶されるようにしてもよい。また、画像の取り込み時間間隔（画像サンプリング周期）も１／３０秒に限定されるものではない。
【００３２】
次に、本実施の形態による煙検出装置の動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
まず、カメラ１から得られた１枚の画像が画像メモリ３内に取り込まれ（ステップＳ１）、処理部４は、この画像における対象画像領域Ｒの輝度ヒストグラムを作成する（ステップＳ２）。
【００３４】
この輝度ヒストグラムの実例を図４及び図５に示す。図４及び図５において、横軸は輝度値（濃度値）、縦軸は度数（画素数）を示している。この輝度ヒストグラムは、２５６階調の輝度値（０〜２５５）の各々に対して当該輝度値を持つ対象画像領域Ｒ内の画素数を示したものである。
【００３５】
図４（ａ）は、図２（ａ）に示すように煙が発生していない状態の輝度ヒストグラムを示している。図４（ｂ）は、図２（ｂ）に示すように模擬的に火災（ガソリンによる火災）を発生させて火災による煙を発生させ、この煙が天井付近に充満した状態の、輝度ヒストグラムを示している。図４（ａ）と図４（ｂ）とでは、煙の有無のみが異なり、他の条件は同一である。
【００３６】
図５（ａ）は、図４（ａ）と同じく、図２（ａ）に示すように煙が発生していない状態の輝度ヒストグラムを示している。ただし、図４（ａ）と図５（ａ）とでは、輝度ヒストグラムを得た時のカメラ３の設置場所が異なり、照明光等の条件が異なっているため、図５（ａ）は図４（ａ）と異なっている。図５（ｂ）は、発煙筒による煙を発生させ、この煙が天井付近に充満した状態の、輝度ヒストグラムを示している。図５（ａ）と図５（ｂ）とでは、煙の有無のみが異なり、他の条件は同一である。
【００３７】
図４（ａ）及び図５（ａ）では、対象画像領域Ｒが前記所定領域に対応したものであるので、煙が発生していないことから、対象画像領域Ｒ内の大半を暗い天井の像の領域８で占めていることを反映して、低い輝度分布範囲に多くの度数が集中し、また、非常に明るい照明用光源部の像の領域９を反映して、図４（ａ）中の符号Ｂ及び図５（ａ）中の符号Ｄで示すように、非常に高い輝度値にも少ない度数が現れている。したがって、煙が発生していない場合には、対象画像領域Ｒの輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値Ｙfと、対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxとの差が、大きくなっている。
【００３８】
図４（ｂ）では、火災による煙が発生しているので、この煙は非常に暗いことから、低い輝度分布範囲に多くの度数が集中し、しかもその最大度数の輝度値Ｙfは図５（ｂ）の場合より若干低くなり、また、煙によって光源部からの光が遮られることから、図４（ａ）では現れていた高い輝度値での度数が現れていない。このため、図面には示していないが、対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxがかなり小さくなっている。したがって、図面には示していないが、火災による煙が発生している場合には、対象画像領域Ｒの輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値Ｙfと、対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxとの差ΔＹが、小さくなっている。
【００３９】
図５（ｂ）では、発煙筒による煙が発生しているので、この煙は比較的明るいことから、この煙の明るさを反映して、中間の輝度値に多くの度数が集まり、低い輝度値で度数が現れなくなり、また、図５（ａ）では現れていた高い輝度値での度数も現れなくなって対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxが小さくなる。したがって、図面には示していないが、発煙筒による煙が発生している場合にも、対象画像領域Ｒの輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値Ｙfと、対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxとの差ΔＹが、小さくなっている。また、図５（ａ）（ｂ）の比較からわかるように、発煙筒による煙が発生すると、対象画像領域Ｒの輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値Ｙfは、かなり大きくなっている。
【００４０】
以上の説明からわかるように、対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxとの差ΔＹが所定値Ａより小さいか否かを判定すれば、煙が火災によるものであるか発煙筒によるものであるかに拘わらず、煙の有無を判別でき、煙を検出することができる。
【００４１】
再び図３を参照すると、処理部４は、ステップＳ２で対象画像領域Ｒの輝度ヒストグラムを作成した後、ステップＳ２で最新に作成した輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値Ｙfを検索により取得し、この値Ｙfを処理部４の内部メモリ（図示せず）に格納する（ステップＳ３）。なお、輝度ヒストグラム中に同じ最大度数の輝度値が２つ以上ある場合には、例えば、そのうちの最も大きい輝度値、そのうちの最も小さい輝度値、又は、それらの平均輝度値を、最大度数の輝度値Ｙfとして用いればよい。前記平均輝度値は、厳密には最大度数の輝度値とは言えないが、最大度数の輝度値に相当する値と言える。最大度数の輝度値に相当する値とは、例えば、前述したような平均輝度値などを含む。
【００４２】
次に、処理部４は、ステップＳ２で最新に作成した輝度ヒストグラムを検索して、対象画像領域Ｒ内での最大輝度値Ｙmaxを取得し、この値Ｙmaxを処理部４の内部メモリに格納する（ステップＳ４）。なお、輝度ヒストグラムを用いなくても、対象画像領域Ｒ内の画像データから直接に最大輝度値Ｙmaxを取得することは、可能である。
【００４３】
次いで、処理部４は、ステップＳ３で最新に取得した最大度数の輝度値Ｙfと、ステップＳ４で最新に取得した最大輝度値Ｙmaxとの差ΔＹ＝Ｙmax−Ｙf（この値は両者の差の絶対値となっている。）を算出する（ステップＳ５）。
【００４４】
その後、処理部４は、ステップＳ５で算出した差ΔＹが所定値Ａより小さいか否かを判定する（ステップＳ６）。差ΔＹが所定値Ａより小さければ、処理部４は、煙が発生していることを示す信号（煙検出信号）を出力し（ステップＳ７）、ステップＳ１へ戻る。一方、差ΔＹが所定値Ａより小さくなければ、処理部４は、煙が発生していない通常状態であることを示す信号を出力し（ステップＳ８）、ステップＳ１へ戻る。
【００４５】
本実施の形態によれば、輝度ヒストグラム中の特定の輝度値に対する度数（画素数）に基づいて煙を検出するものではなく、前述した原理に基づいて煙を検出するので、例えば、トンネル内の照明条件や、テレビカメラ１の自動絞り機構の有無及び自動絞り機構の特性や、大型車の通過などの、様々の条件の変化の影響が少なくなる。このため、本実施の形態によれば、煙を安定して精度良く検出することができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、輝度ヒストグラムが作成される対象となる対象画像領域Ｒが、トンネルの天井付近の領域に対応する領域に限定されている。したがって、本実施の形態によれば、煙がトンネル内の全体に充満される前にトンネル内の天井付近のみに充満された、煙発生の初期の段階で、煙を検出することができる。このため、本実施の形態によれば、トンネル内の火災などの異常状態を早期に検出することができる。
【００４７】
［第２の実施の形態］
【００４８】
図６は、本発明の第２の実施の形態による煙検出装置の動作を示す概略フローチャートである。図６において、図３中のステップと同一又は対応するステップには同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所は、ステップＳ６でＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ１１を経た後、ステップＳ１２又はＳ１３を経て、ステップＳ１へ戻る点のみである。
【００５０】
本実施の形態では、ステップＳ６でＹＥＳと判定されると（すなわち、煙が発生していると判定されると）、処理部４は、ステップＳ３で最新に取得した最大度数の輝度値Ｙfが、前回以前に得られた１つ以上最大度数の輝度値Ｙfに対して、所定の増加傾向を示すか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、例えば、前回以前に得られた所定数の輝度値Ｙfの全てに対して大きい場合に所定の増加傾向を示すと判定したり、前回以前に得られた所定数の輝度値Ｙfの全てに対して大きく、かつ、前回に得られた輝度値Ｙfより所定閾値以上大きい場合に、所定の増加傾向を示すと判定したりすればよい。
【００５１】
図４及び図５に関連して既に説明した内容からわかるように、火災による煙が非常に暗いことから、発生している煙が火災による煙である場合には、ステップＳ３で最新に得られた最大度数の輝度値Ｙfは、増加傾向を示さず、寧ろ若干減少傾向を示す。一方、発煙筒による煙は比較的明るいことから、ステップＳ３で最新に得られた最大度数の輝度値Ｙfは、増加傾向を示す。したがって、ステップＳ６の判定により、発生している煙が、火災による煙であるかそれとも発煙筒による煙などのその他の煙であるかを判別することができる。また、自動車の排気ガスが異常に充満してきたような場合には、排気ガスも発煙筒の煙と同様に比較的明るいことから、ステップＳ３で最新に得られた最大度数の輝度値Ｙfは、増加傾向を示す。したがって、ステップＳ６の判定によれば、排気ガスを誤って火災による煙であると検出してしまうような事態も回避することができる。
【００５２】
ステップＳ１１で増加傾向を示すと判定されると、処理部４は、火災による煙が発生していることを示す信号（火災検出信号）を出力し（ステップＳ１２）、ステップＳ１へ戻る。一方、ステップＳ１１で増加傾向を示さないと判定されると、処理部４は、火災以外による煙が発生していることを示す信号を出力し（ステップＳ１３）、ステップＳ１へ戻る。
【００５３】
本実施の形態によれば、ステップＳ１１〜Ｓ１３を備えているので、検出した煙がトンネル内の火災による煙であるか、それとも発煙筒等による煙であるかを判別することができる。また、トンネル内の火災による煙を、排気ガスからも区別することができ、ひいては、トンネル内の火災をより精度良く検出することができる。
【００５４】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００５５】
例えば、前述した各実施の形態は、本発明をトンネル内の煙を検出する煙検出装置に適用して例であるが、本発明は、例えば、室内等の煙を検出する煙検出装置や、屋外において霧を検出する霧検出装置などにも、適用することができる。
【００５６】
また、テレビカメラ１に代えて、デジタルスチルカメラ等の他の撮像手段を用いることもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定して精度良く煙又は霧等を検出することができる煙又は霧等の検出装置を提供することができる。
【００５８】
また、本発明によれば、煙等の発生の初期の段階で煙等を検出することができる煙又は霧等の検出装置を提供することができる。
【００５９】
さらに、本発明によれば、検出した煙等の種類を判別することができる煙又は霧等の検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による検出装置を示す概略ブロック図である。
【図２】カメラにより撮像された画像の例及び対象画像領域の範囲を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による検出装置の動作を示す概略フローチャートである。
【図４】輝度ヒストグラムの例を示す図である。
【図５】輝度ヒストグラムの他の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による検出装置の動作を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
１カメラ
２Ａ／Ｄ変換器
３画像メモリ
４処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a smoke or mist detection device that detects smoke or mist, and is applied to, for example, a smoke detection device that detects smoke in a tunnel or the like, or a mist detection device that detects outdoor mist. can do.
[0002]
[Prior art]
Detection of smoke or fog (that is, suspended particles that turbid air such as smoke or fog) is required from various points of view. For example, smoke detection is an extremely effective method in terms of early detection of fire and detection of abnormal situations other than fire. Further, for example, when fog or the like occurs on a road or the like, traffic safety is threatened. Therefore, it is required to detect fog or the like in order to regulate traffic due to the occurrence of fog or the like.
[0003]
Conventionally, as a fire detection device for detecting a fire in a tunnel or the like by using smoke detection, an area including a road surface, a side wall, and a ceiling in a tunnel is imaged with a TV camera, and each obtained from the TV camera as time passes For an image, a luminance histogram is obtained for the entire image area of the image, and a fire is detected by determining whether or not a fire has occurred by comparing the frequency (number of pixels) for a specific luminance value in the luminance histogram. An apparatus has been proposed (for example, JP-A-8-202967).
[0004]
In this conventional fire detection apparatus, two methods have been proposed as specific methods for detecting a fire by comparing the number of pixels with respect to a specific luminance value (density value) in the luminance histogram. That is, in the first method, when the number of pixels for the luminance values 25 to 100 in the luminance histogram is considerably larger than the number of pixels for the luminance values 25 to 100 in the normal time, it is determined that the smoke is full. This is a technique for detecting a fire by detecting smoke. In the second method, it is determined that a fire has occurred when the number of pixels corresponding to the luminance values 200 to 250 in the luminance histogram is considerably larger than the number of pixels corresponding to the normal luminance values 200 to 250. This is a technique for detecting a fire by detecting a flame.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional fire detection device detects smoke based on the frequency (number of pixels) for a specific luminance value in the luminance histogram, it is difficult to detect smoke stably and accurately. That is, not only the presence or absence of smoke, but also the lighting conditions in the tunnel (normally the brightness can be changed to multiple levels), the presence or absence of the automatic iris mechanism of the TV camera, the characteristics of the automatic iris mechanism, and large vehicles The luminance value (density value) itself of each pixel of the obtained image also fluctuates depending on various conditions such as the passage of. Nevertheless, since the conventional fire detection device detects smoke by paying attention to a specific luminance value, it is greatly affected by changes in the various conditions described above, and can detect smoke stably and accurately. Is difficult. Such a situation applies not only to smoke detection but also to fog detection.
[0006]
Moreover, in the conventional fire detection device, since the luminance histogram of the entire image area of the image obtained by imaging the area including the road surface, the side wall, and the ceiling in the tunnel is used, the smoke is not fully filled in the tunnel. Smoke cannot be detected, and smoke cannot be detected at an early stage of smoke generation.
[0007]
Further, in the conventional fire detection device, smoke is detected based on the frequency (number of pixels) with respect to a specific luminance value in the luminance histogram, so that the type of smoke detected (for example, fire smoke and other smoke ( It is difficult to discriminate smoke etc.)).
[0008]
This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the detection apparatus of smoke or fog etc. which can detect smoke or fog stably stably.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a detection device for smoke or fog that can detect smoke or the like at an early stage of generation of smoke or the like.
[0010]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a detection device for smoke or fog that can determine the type of detected smoke or the like.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a detection device for smoke or mist (that is, suspended particles that make the atmosphere turbid such as smoke or mist) according to the first aspect of the present invention includes an imaging unit that images an area including a predetermined area. A means for obtaining a luminance histogram of an image area corresponding to the predetermined area in the image for each image obtained from the imaging means as time elapses, and a luminance value (density value) of the maximum frequency in the luminance histogram, or A means for obtaining a corresponding value, a means for obtaining a maximum luminance value in the image area, a difference between the maximum luminance value and the luminance value of the maximum frequency or a value corresponding thereto, or in accordance with the difference Determination means for determining the presence or absence of smoke or fog based on the value, and the predetermined area is sufficiently bright compared to the dark area that occupies most of the predetermined area and the brightness of the dark area It is intended to include the area. In the first aspect, an index (for example, an index configured by a black plate and a light source arranged so as to have the background) may be used as necessary.
[0012]
In this first aspect, the image region (hereinafter referred to as “target image region”) on which the luminance histogram is created is a dark region that occupies most of the predetermined region of the image obtained from the imaging means. And an image area corresponding to a predetermined area including an area sufficiently brighter than the brightness of the dark area.
[0013]
Therefore, if smoke or mist is not generated, a dark area occupies most of the predetermined area. Therefore, the brightness value of the maximum frequency (maximum number of pixels) in the brightness histogram of the target image area is a low value. It becomes. Further, if no smoke or mist is generated, the predetermined area includes a sufficiently bright area as compared with the dark area, and thus the maximum luminance value in the target image area is a considerably high value. As a result, if no smoke or fog is generated, the difference between the maximum luminance value and the luminance value of the maximum frequency or a value corresponding thereto becomes large.
[0014]
On the other hand, when smoke or mist is generated to cover the predetermined area (that is, smoke or mist is interposed between the imaging means and the predetermined area), almost the entire target image area. Over the brightness value indicating the brightness of smoke or fog. At this time, the light that tries to reach the imaging means from a sufficiently bright area of the predetermined area is blocked by smoke or fog. For this reason, smoke or mist is relatively dark (low reflectivity) or is relatively bright (high reflectivity and easy to scatter external light) due to its own properties. In any case, the maximum luminance value, the luminance value of the maximum frequency, or a value corresponding thereto will approach the brightness of smoke or fog. As a result, when smoke or fog is generated, the difference between the maximum luminance value and the luminance value of the maximum frequency or a value corresponding thereto becomes small.
[0015]
Thus, the difference between the maximum luminance value and the maximum luminance value or a value corresponding thereto varies depending on the presence or absence of smoke or fog. Therefore, according to the first aspect, based on the difference between the maximum luminance value and the luminance value of the maximum frequency or a value corresponding to the maximum luminance value, or a value corresponding to the difference by the determination unit, Since the presence or absence of smoke or mist is determined, smoke or mist can be detected.
[0016]
According to the first aspect, smoke or fog is not detected based on the frequency (number of pixels) for a specific luminance value in the luminance histogram, but smoke or fog is detected based on the principle described above. Therefore, for example, the influence of changes in various conditions such as the illumination conditions in the tunnel, the presence / absence of the automatic diaphragm mechanism of the imaging means, the characteristics of the automatic diaphragm mechanism, and the passage of a large vehicle are reduced. For this reason, according to the said 1st aspect, smoke, fog, etc. can be detected stably and accurately.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the detection device for smoke or fog in the first aspect, wherein the determination means is configured such that the absolute value of the difference or the absolute value of the value corresponding to the difference is smaller than a predetermined value. It is determined that there is smoke or mist. In the second aspect, a specific example of determination by the determination unit is given.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the predetermined area is an area near the ceiling including the light source unit in the tunnel.
[0019]
According to the third aspect, since the predetermined area is an area near the ceiling including the light source unit in the tunnel, smoke in the tunnel can be detected. The presence of smoke in the tunnel is an abnormal state indicating that a fire has occurred in the tunnel or a smoke cylinder has been used. As a result, the abnormal state in the tunnel can be detected.
[0020]
And in the said 3rd aspect, since the said predetermined area | region is an area | region near a ceiling, unlike the conventional fire detection apparatus mentioned above, the image area used as the object for which a brightness | luminance histogram is created respond | corresponds to the area | region near a ceiling. Limited to area. Since the smoke rises upward, it does not fill the tunnel uniformly, but gradually fills from the vicinity of the ceiling in the tunnel. Therefore, according to the third aspect, smoke can be detected at an early stage of smoke generation in which smoke is filled only in the vicinity of the ceiling in the tunnel before the whole is filled in the tunnel. For this reason, according to the said 3rd aspect, abnormal states, such as a fire in a tunnel, can be detected at an early stage.
[0021]
The smoke or fog detection device according to the fourth aspect of the present invention provides the brightness value of the maximum frequency obtained for the image or the brightness value when at least the determination means determines that smoke or fog exists. It is determined whether or not the corresponding value shows a predetermined increasing tendency with respect to the luminance value of the maximum frequency obtained for one or more images obtained before the image or a value corresponding thereto. Means are provided.
[0022]
Depending on the nature of the smoke or mist, there are those that are relatively dark (low reflectance) and those that are relatively bright (high reflectance and easy to scatter external light, etc.). For this reason, if smoke or the like is relatively bright, the luminance value of the maximum frequency obtained for an image obtained at a certain point in time or the value corresponding thereto increases as the concentration of smoke or the like increases. Is increased with respect to the luminance value of the maximum frequency obtained with respect to or a value corresponding thereto. On the other hand, if the smoke etc. is relatively dark, the luminance value of the maximum frequency obtained for the image obtained at that time or the value corresponding to it is previously obtained as the density of the smoke etc. increases. The luminance value of the maximum frequency obtained for the image does not increase.
[0023]
Therefore, according to the fourth aspect, since it has means for determining whether or not it shows a predetermined increasing tendency, the detected smoke or fog is relatively dark or relatively bright. It can be determined whether there is.
[0024]
By the way, the smoke in the tunnel includes smoke from a smoke cylinder and the like in addition to smoke from a fire in the tunnel. Since the fire in the tunnel is usually a fire in which gasoline burns, the smoke from the fire in the tunnel is soot with a high temperature, so the reflectance is very low and it becomes dark. On the other hand, smoke from a smoke tube or the like has a relatively high reflectivity and is brightened by ambient light. Therefore, if the fourth aspect is applied to a smoke detection device in a tunnel, it can be determined whether the detected smoke is smoke from a fire in the tunnel or smoke from a smoke cylinder or the like. In addition, although the exhaust gas of automobiles traveling in tunnels is still soot, it is rapidly cooled when exhausted from the automobile, which causes water droplets etc. to adhere to soot particles, increasing the reflectance and brightening . Therefore, if the fourth aspect is applied to the smoke detection device in the tunnel, the smoke due to the fire in the tunnel can be distinguished from the exhaust gas, and consequently the fire in the tunnel can be detected with higher accuracy. Can do.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a detection device for smoke or fog according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
[First Embodiment]
[0027]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The detection device according to the present embodiment is configured as a smoke detection device that detects smoke in a tunnel such as a highway.
[0028]
As shown in FIG. 1, the smoke detection apparatus according to the present embodiment includes a television camera 1 as an imaging unit that captures an area including a predetermined area, and an image analog signal from the camera 1 for each pixel with a predetermined gradation ( In the following description, an A / D converter 2 that converts to a digital signal having a luminance value (density value) of 256 gradations, and an image memory that stores an image (image signal) converted to a digital signal 3 and a processing unit 4 that performs processing to be described later on an image from the image memory 3. Although not shown in the drawing, the processing unit 4 is configured by a microcomputer and other electronic circuits so as to realize the operation described later.
[0029]
In the present embodiment, the camera 1 is installed so that the predetermined area includes a dark area that occupies most of the predetermined area and an area that is sufficiently brighter than the brightness of the dark area. Specifically, the camera 1 is installed at a desired interval (for example, at an interval of about 200 m) on a ceiling or a high wall in a tunnel such as an expressway, and a light source unit for illumination in the tunnel is used as the predetermined region. An area near the ceiling is set. Images are sequentially obtained from the camera 1 at a frame period (at intervals of 1/30 seconds), and each image is sequentially taken into the image memory 3 at intervals of 1/30 seconds.
[0030]
An example of this image is shown in FIG. In FIG. 2A, 5 is a road surface (road) image, 6 and 7 are tunnel wall image regions, 8 is a tunnel ceiling image region, and 9 is a ceiling illumination light source unit image region. , Shows. The range of the image area R (area consisting of the areas 8 and 9) corresponding to the predetermined area is indicated by hatching in FIG. Since the image region R is a region for which a luminance histogram, which will be described later, is created, it is referred to as a target image region R in the following description. FIG. 2A shows an image in a normal state where no smoke is generated, and FIG. 2B shows an image in a state where smoke due to a fire is generated. In FIG. 2B, 10 is a flame image and 11 is a smoke image.
[0031]
In the present embodiment, only one image is stored in the image memory 3 and is sequentially updated to a new image. However, a plurality of images may be stored in the image memory 3. Also, the image capture time interval (image sampling cycle) is not limited to 1/30 seconds.
[0032]
Next, the operation of the smoke detection device according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0033]
First, one image obtained from the camera 1 is taken into the image memory 3 (step S1), and the processing unit 4 creates a luminance histogram of the target image region R in this image (step S2).
[0034]
An example of this luminance histogram is shown in FIGS. 4 and 5, the horizontal axis indicates the luminance value (density value), and the vertical axis indicates the frequency (number of pixels). This luminance histogram shows the number of pixels in the target image region R having the luminance value for each of the 256 gradation luminance values (0 to 255).
[0035]
FIG. 4A shows a luminance histogram in a state where no smoke is generated as shown in FIG. FIG. 4B shows a luminance histogram in a state where a fire (gasoline fire) is generated in a simulated manner as shown in FIG. Show. 4A and 4B differ only in the presence or absence of smoke, and other conditions are the same.
[0036]
FIG. 5A shows a luminance histogram in a state where no smoke is generated as shown in FIG. 2A, as in FIG. 4A. However, in FIG. 4A and FIG. 5A, the installation location of the camera 3 when the luminance histogram is obtained is different and the conditions such as illumination light are different. Different from (a). FIG. 5B shows a luminance histogram in a state where smoke is generated by the smoke cylinder and the smoke is filled near the ceiling. FIG. 5A and FIG. 5B differ only in the presence or absence of smoke, and other conditions are the same.
[0037]
4 (a) and 5 (a), since the target image region R corresponds to the predetermined region, no smoke is generated, so that most of the target image region R is a dark ceiling image. In FIG. 4 (a), a large number of frequencies are concentrated in the low luminance distribution range, reflecting the area 9 of the illumination light source portion, and reflecting the image area 9 of the very bright illumination light source section. As shown by the symbol B in FIG. 5 and the symbol D in FIG. 5A, a small frequency appears even in a very high luminance value. Therefore, when no smoke is generated, the difference between the maximum brightness value Yf in the brightness histogram of the target image region R and the maximum brightness value Ymax in the target image region R is large.
[0038]
In FIG. 4B, since smoke due to fire is generated, this smoke is very dark. Therefore, many frequencies are concentrated in the low luminance distribution range, and the luminance value Yf of the maximum frequency is shown in FIG. Since the light from the light source part is blocked by smoke and slightly lower than in the case of b), the frequency at the high luminance value that appears in FIG. 4A does not appear. For this reason, although not shown in the drawing, the maximum luminance value Ymax in the target image region R is considerably small. Therefore, although not shown in the drawing, when smoke due to fire is generated, the maximum brightness value Yf in the brightness histogram of the target image region R and the maximum brightness value Ymax in the target image region R are shown. The difference ΔY from the above becomes small.
[0039]
In FIG. 5B, since smoke is generated by the smoke cylinder, the smoke is relatively bright. Therefore, the brightness of the smoke is reflected to reflect the brightness of the smoke. The frequency does not appear with the value, and the frequency with the high luminance value that appeared in FIG. 5A also does not appear, and the maximum luminance value Ymax in the target image region R becomes small. Therefore, although not shown in the drawing, even when smoke is generated by the smoke cylinder, the maximum luminance value Yf in the luminance histogram of the target image region R and the maximum luminance value in the target image region R are also shown. The difference ΔY from Ymax is small. Further, as can be seen from the comparison between FIGS. 5A and 5B, when smoke is generated by the smoke cylinder, the luminance value Yf of the maximum frequency in the luminance histogram of the target image region R is considerably large.
[0040]
As can be understood from the above description, if it is determined whether or not the difference ΔY from the maximum luminance value Ymax in the target image region R is smaller than the predetermined value A, the smoke is caused by a fire or a smoke cylinder. Regardless of whether there is smoke, the presence or absence of smoke can be determined and smoke can be detected.
[0041]
Referring to FIG. 3 again, after creating the luminance histogram of the target image region R in step S2, the processing unit 4 acquires the luminance value Yf of the maximum frequency in the luminance histogram created most recently in step S2 by searching, This value Yf is stored in an internal memory (not shown) of the processing unit 4 (step S3). When there are two or more luminance values of the same maximum frequency in the luminance histogram, for example, the largest luminance value, the smallest luminance value of them, or the average luminance value thereof is set to the luminance value of the maximum frequency. What is necessary is just to use as value Yf. Strictly speaking, the average luminance value is not the maximum luminance value, but can be said to be a value corresponding to the maximum luminance value. The value corresponding to the luminance value of the maximum frequency includes, for example, the average luminance value as described above.
[0042]
Next, the processing unit 4 searches the luminance histogram created most recently in step S2, acquires the maximum luminance value Ymax in the target image region R, and stores this value Ymax in the internal memory of the processing unit 4. (Step S4). Note that the maximum luminance value Ymax can be acquired directly from the image data in the target image region R without using the luminance histogram.
[0043]
Next, the processing unit 4 determines the difference ΔY = Ymax−Yf between the maximum brightness value Yf acquired most recently in step S3 and the maximum brightness value Ymax acquired most recently in step S4 (this value is the absolute difference between the two). Is calculated) (step S5).
[0044]
Thereafter, the processing unit 4 determines whether or not the difference ΔY calculated in step S5 is smaller than a predetermined value A (step S6). If the difference ΔY is smaller than the predetermined value A, the processing unit 4 outputs a signal (smoke detection signal) indicating that smoke is generated (step S7), and returns to step S1. On the other hand, if the difference ΔY is not smaller than the predetermined value A, the processing unit 4 outputs a signal indicating a normal state where no smoke is generated (step S8), and returns to step S1.
[0045]
According to the present embodiment, smoke is not detected based on the frequency (number of pixels) with respect to a specific luminance value in the luminance histogram, but smoke is detected based on the above-described principle. The influence of changes in various conditions such as illumination conditions, presence / absence of the automatic diaphragm mechanism of the TV camera 1, characteristics of the automatic diaphragm mechanism, and the passage of large vehicles is reduced. For this reason, according to this Embodiment, smoke can be detected stably and accurately.
[0046]
Further, in the present embodiment, the target image region R for which a luminance histogram is to be created is limited to a region corresponding to a region near the tunnel ceiling. Therefore, according to the present embodiment, smoke can be detected at an early stage of smoke generation in which only the vicinity of the ceiling in the tunnel is filled before the smoke is filled in the entire tunnel. For this reason, according to this Embodiment, abnormal states, such as a fire in a tunnel, can be detected at an early stage.
[0047]
[Second Embodiment]
[0048]
FIG. 6 is a schematic flowchart showing the operation of the smoke detecting apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same or corresponding steps as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.
[0049]
The present embodiment is different from the first embodiment only in that when YES is determined in step S6, the process returns to step S1 through step S11, then step S12 or S13.
[0050]
In the present embodiment, if YES is determined in step S6 (that is, if it is determined that smoke is generated), the processing unit 4 obtains the luminance value Yf of the maximum frequency acquired most recently in step S3. Then, it is determined whether or not one or more maximum frequency luminance values Yf obtained before the previous time show a predetermined increasing tendency (step S11). Specifically, for example, it is determined that a predetermined increasing tendency is exhibited when all of the predetermined number of luminance values Yf obtained before the previous time are large, or the predetermined number of luminance values Yf obtained before the previous time. It may be determined that a predetermined increasing tendency is exhibited when the brightness value is larger than all of the above and larger than the previously obtained luminance value Yf by a predetermined threshold or more.
[0051]
As can be seen from the contents already described with reference to FIGS. 4 and 5, the smoke generated by the fire is very dark, so if the generated smoke is fire smoke, it is obtained in step S3. The maximum brightness value Yf does not show an increasing trend, but rather shows a slight decreasing tendency. On the other hand, since the smoke from the smoke tube is relatively bright, the luminance value Yf of the maximum frequency obtained at the latest in step S3 shows an increasing tendency. Therefore, it is possible to determine whether the generated smoke is smoke from a fire or other smoke such as smoke from a smoke cylinder by the determination in step S6. Further, when the exhaust gas of the automobile is abnormally filled, the exhaust gas is also relatively bright like the smoke of the smoke cylinder, so the luminance value Yf of the maximum frequency obtained at the latest in step S3 is Shows an increasing trend. Therefore, according to the determination in step S6, it is possible to avoid a situation where the exhaust gas is erroneously detected as smoke due to fire.
[0052]
If it is determined in step S11 that the trend is increasing, the processing unit 4 outputs a signal (fire detection signal) indicating that smoke due to fire is generated (step S12), and the process returns to step S1. On the other hand, if it determines with not showing an increase tendency in step S11, the process part 4 will output the signal which shows that the smoke other than a fire has generate | occur | produced (step S13), and will return to step S1.
[0053]
According to the present embodiment, since steps S11 to S13 are provided, it is possible to determine whether the detected smoke is smoke from a fire in the tunnel or smoke from a smoke cylinder or the like. Further, smoke due to a fire in the tunnel can be distinguished from the exhaust gas, and consequently the fire in the tunnel can be detected with higher accuracy.
[0054]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.
[0055]
For example, each of the embodiments described above is an example in which the present invention is applied to a smoke detection device that detects smoke in a tunnel, but the present invention is, for example, a smoke detection device that detects smoke in a room or the like, The present invention can also be applied to a fog detection device that detects fog outdoors.
[0056]
Moreover, it can replace with the television camera 1 and can also use other imaging means, such as a digital still camera.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a detection device for smoke or fog that can stably and accurately detect smoke or fog.
[0058]
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a detection device for smoke or fog that can detect smoke or the like at an early stage of generation of smoke or the like.
[0059]
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a detection device such as smoke or fog that can determine the type of detected smoke or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a detection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image captured by a camera and a range of a target image area.
FIG. 3 is a schematic flowchart showing an operation of the detection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a luminance histogram.
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a luminance histogram.
FIG. 6 is a schematic flowchart showing the operation of the detection device according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Camera 2 A / D Converter 3 Image Memory 4 Processing Unit

Claims

所定領域を含む領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から時間経過に従って得られる各画像について、当該画像における前記所定領域に対応する画像領域の輝度ヒストグラムを得る手段と、
前記輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値又はこれに相当する値を得る手段と、
当該画像領域内での最大輝度値を得る手段と、
前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差に基づいて、煙又は霧等の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記所定領域が、当該所定領域内において大半を占める暗い領域と、該暗い領域の明るさに比べて十分に明るい領域とを含むことを特徴とする煙又は霧等の検出装置。An imaging means for imaging an area including the predetermined area;
Means for obtaining a luminance histogram of an image area corresponding to the predetermined area in the image for each image obtained from the imaging means as time elapses;
Means for obtaining a luminance value of the maximum frequency in the luminance histogram or a value corresponding thereto;
Means for obtaining a maximum luminance value in the image area;
Based on the difference between the maximum luminance value and the luminance value of the maximum frequency or a value corresponding thereto, determination means for determining the presence or absence of smoke or fog,
With
An apparatus for detecting smoke or fog, wherein the predetermined area includes a dark area that occupies most of the predetermined area and an area that is sufficiently brighter than the brightness of the dark area.

前記判定手段は、前記差の絶対値が所定値より小さい場合に、煙又は霧等が存在すると判定することを特徴とする請求項１記載の煙又は霧等の検出装置。2. The smoke or fog detection device according to claim 1, wherein the determination unit determines that smoke or fog exists when the absolute value of the difference is smaller than a predetermined value.

前記所定領域が、トンネル内における光源部を含む天井付近の領域であることを特徴とする請求項１又は２記載の煙又は霧等の検出装置。 The detection device for smoke or mist according to claim 1 or 2, wherein the predetermined region is a region near a ceiling including a light source unit in a tunnel.

所定領域を含む領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段から時間経過に従って得られる各画像について、当該画像における前記所定領域に対応する画像領域の輝度ヒストグラムを得る手段と、
前記輝度ヒストグラム中の最大度数の輝度値又はこれに相当する値を得る手段と、
当該画像領域内での最大輝度値を得る手段と、
前記最大輝度値と前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値との差に基づいて、煙の有無を判定する判定手段と、
少なくとも前記判定手段により煙が存在すると判定された場合に、当該画像に関して得られた前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値が、当該画像より前に得られた１つ以上の画像に関して得られた前記最大度数の輝度値又はこれに相当する値に対して、所定の増加傾向を示すときに、前記煙がトンネル内の火災による煙ではないと判定する一方、前記所定の増加傾向を示さないときに、前記煙がトンネル内の火災による煙であると判定する手段と、
を備え、
前記所定領域が、当該所定領域内において大半を占める暗い領域と、該暗い領域の明るさに比べて十分に明るい領域とを含み、
前記所定領域が、トンネル内における光源部を含む天井付近の領域であることを特徴とする煙の検出装置。 An imaging means for imaging an area including the predetermined area;
Means for obtaining a luminance histogram of an image area corresponding to the predetermined area in the image for each image obtained from the imaging means as time elapses;
Means for obtaining a luminance value of the maximum frequency in the luminance histogram or a value corresponding thereto;
Means for obtaining a maximum luminance value in the image area;
Determination means for determining the presence or absence of smoke based on the difference between the maximum luminance value and the luminance value of the maximum frequency or a value corresponding thereto;
When at least the determination means determines that smoke exists, the luminance value of the maximum frequency obtained for the image or a value corresponding thereto is obtained for one or more images obtained before the image. When the luminance value of the maximum frequency or the value corresponding thereto is shown to have a predetermined increase tendency, it is determined that the smoke is not smoke due to fire in the tunnel, while the predetermined increase tendency is shown. Means for determining when the smoke is smoke from a fire in the tunnel ,
With
The predetermined area includes a dark area that occupies most of the predetermined area, and an area that is sufficiently bright compared to the brightness of the dark area,
The smoke detection apparatus , wherein the predetermined area is an area near a ceiling including a light source unit in a tunnel .