JP5356302B2 - 煙検出装置 - Google Patents
煙検出装置Info
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Description
1)監視カメラの画像を目視確認することで、遠隔地において煙検出状況の把握が可能となる。
2)すでに設置されている監視カメラを流用することが可能であり、効率的な設備を構築できる。
監視カメラの画像は、常に照明条件や視野が安定している環境で撮像されることが好ましい。しかしながら、監視場所によっては、必ずしもこのような好条件下ばかりでなく、監視範囲内において照明変化が生じた場合には、煙の検出精度に大きな影響を与えることが考えられる。特に、薄い煙を検出する場合には、この照明変化が煙の検出精度に及ぼす影響は大きく、高精度に火災判定を行うためには、照明変化に適切に対応して煙検出を行うことが重要となる。
本発明は、照明変化による誤検出を抑えるために、監視カメラで撮像された画像の中から、煙発生と照明変化とを区別して照明変化情報を検出する照明変化検出部を有していることを技術的特徴としている。そして、本発明は、この照明変化検出部による検出結果に応じて、煙を検出する判断基準を変化させる、あるいは煙発生の有無を判断するために検出した特徴量に補正を加えることで、照明変化による誤検出を抑えた煙検出装置を得ることを可能としている。そこで、本発明の主題である照明変化検出部の説明をする前に、従来の煙検出装置における基本的な煙検出方法について、まず始めに説明する。
煙特徴量算出手段30は、それぞれの領域ごとに、各領域内の画素の輝度分散を算出する。輝度分散を算出する画像として、煙特徴量算出手段30は、基本的には、最新の撮像画像を用いる。しかしながら、複数の画像メモリ10に記憶されている画像の時系列データを利用して、過去にさかのぼって、複数毎の撮像画像を用いることもできる。このようにして、煙特徴量算出手段30は、算出した輝度分散、あるいは、輝度分散から得られる標準偏差を、煙に関する特徴量として出力する。
煙特徴量算出手段30は、それぞれの領域ごとに、各領域内の画素の平均輝度を算出する。次に、煙特徴量算出手段30は、複数の画像メモリ10に記憶されている画像の時系列データを利用して、過去にさかのぼって、一定の期間にわたる複数枚の撮像画像の同一領域における平均輝度を算出し、それぞれの対象領域ごとに、平均輝度の時系列データを生成する。そして、煙特徴量算出手段30は、生成した平均輝度の時系列データの輝度分散を算出する。
煙特徴量算出手段30は、上述した抽出方法2と同様にして、それぞれの対象領域ごとに、平均輝度の時系列データを生成する。そして、煙特徴量算出手段30は、生成した平均輝度の時系列データをフーリエ変換し、パワースペクトルを算出する。
煙特徴量算出手段30は、それぞれの領域ごとに、その領域内の各画素と、あらかじめ画像メモリ10に記憶しておいた基準画像の対応する画素との輝度差分値を求める。さらに、煙特徴量算出手段30は、それぞれの領域ごとに輝度差分値の平均値を求める。このようにして、煙特徴量算出手段30は、輝度差分値の平均値を、煙に関する特徴量として出力する。
[特徴1]輝度値が非常にゆっくりと推移する。
[特徴2]輝度値の推移が単調である。
[特徴3]周囲と似たような輝度値の推移をする。
そこで、これらの特徴1〜3の検出方法について、以下に詳細に説明する。
図5は、本発明の実施の形態1の照明変化検出手段による特徴量1の検出方法についての説明図であり、縦軸はエッジ強度、横軸は時間である。具体的には、図5(a)は、煙発生時における基準画像と現画像のそれぞれのエッジ強度の時間推移を示した図であり、図5(b)は、照明変化発生時における基準画像と現画像のそれぞれのエッジ強度の時間推移を示した図である。
一例として、煙による輝度の変化が非常に緩やかな、いわゆる緩慢煙を考える。このような緩慢煙による輝度の変化も、照明変化による輝度の変化も、両方とも緩慢に緩やかな変化を示す点では共通している。従って、上述した特徴1による輝度の変化量から両者を区別することは難しい場合が考えられる。
煙が発生したエリアでは、煙の濃淡や広がり具合にムラがあるため、隣接エリアにおいては、輝度値の時間推移が異なっている場合が多いと考えられる。一方、照明変化が発生したエリアでは、煙が発生したエリアと比較すると、輝度値の時間推移が似通っていると考えられる。そこで、照明変化検出手段60は、注目エリアにおける隣接エリアとの輝度差を求め、その類似度に着目することで、照明変化の発生の有無を検出できる。
Claims (4)
- 監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、煙に関する特徴量を抽出する煙特徴量算出手段と、
煙発生の有無を判定するための所定の基準判定値が記憶された記憶部と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、前記記憶部に記憶されている基準判定値を取り出し、前記煙特徴量算出手段により抽出された前記特徴量と比較し、比較結果に基づいて煙の発生を検出する煙判定手段と
を備えた煙検出装置において、
前記監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、照明変化に起因する輝度変化を照明変化情報として抽出し、抽出した前記照明変化情報が、照明変化が生じたことを判定するための照明変化情報の範囲を規定する所定の照明変化検出範囲内にある場合には、該当する領域において照明変化が発生していると判断する照明変化検出手段
をさらに備え、
前記照明変化検出手段は、前記時系列データに基づいて複数の領域のそれぞれにおける隣接領域との輝度差を前記照明変化情報として算出し、所定時間内における前記輝度差の変化幅が所定輝度差変化幅範囲内である場合には、前記照明変化が発生していると判断し、
前記煙判定手段は、前記照明変化検出手段により前記照明変化が発生していると判断された領域では、前記記憶部に記憶されている前記基準判定値を、所望の検出感度よりも低い検出感度となる基準判定値に変更して、前記特徴量と比較して煙の発生を検出する
ことを特徴とする煙検出装置。 - 監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、煙に関する特徴量を抽出する煙特徴量算出手段と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、煙発生の有無を判定するための所定の基準判定値がそれぞれの領域ごとに複数の検出感度を有する複数の値として記憶された記憶部と、
前記監視カメラによる監視対象に応じて、前記複数の領域のそれぞれに対して所望の検出感度設定を行う領域別感度設定手段と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、前記記憶部に記憶されている複数の所定の基準判定値の中から前記領域別感度設定手段により設定された前記所望の検出感度に応じた所定の基準判定値を取り出し、前記煙特徴量算出手段により抽出された前記特徴量と比較し、比較結果に基づいて前記複数の領域のそれぞれにおける前記所望の検出感度で煙の発生を検出する煙判定手段と
を備えた煙検出装置において、
前記監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、照明変化に起因する輝度変化を照明変化情報として抽出し、抽出した前記照明変化情報が、照明変化が生じたことを判定するための照明変化情報の範囲を規定する所定の照明変化検出範囲内にある場合には、該当する領域において照明変化が発生していると判断する照明変化検出手段
をさらに備え、
前記照明変化検出手段は、前記時系列データに基づいて複数の領域のそれぞれにおける隣接領域との輝度差を前記照明変化情報として算出し、所定時間内における前記輝度差の変化幅が所定輝度差変化幅範囲内である場合には、前記照明変化が発生していると判断し、
煙判定手段は、前記照明変化検出手段により前記照明変化が発生していると判断された領域では、前記記憶部に記憶されている複数の所定の基準判定値の中から1つの基準判定値を取り出す際に、前記領域別感度設定手段により設定された前記所望の検出感度よりも低い検出感度となる基準判定値を取り出し、前記所望の検出感度よりも低い検出感度で煙の発生を検出する
ことを特徴とする煙検出装置。 - 監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、煙に関する特徴量を抽出する煙特徴量算出手段と、
煙発生の有無を判定するための所定の基準判定値が記憶された記憶部と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、前記記憶部に記憶されている基準判定値を取り出し、前記煙特徴量算出手段により抽出された前記特徴量と比較し、比較結果に基づいて煙の発生を検出する煙判定手段と
を備えた煙検出装置において、
前記監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、照明変化に起因する輝度変化を照明変化情報として抽出し、抽出した前記照明変化情報が、照明変化が生じたことを判定するための照明変化情報の範囲を規定する所定の照明変化検出範囲内にある場合には、該当する領域において照明変化が発生していると判断する照明変化検出手段
をさらに備え、
前記照明変化検出手段は、前記時系列データに基づいて複数の領域のそれぞれにおける平均輝度の変化量を前記照明変化情報として算出し、前記平均輝度の変化量が所定量まで単調増加するあるいは単調減少することにより、前記照明変化が発生していると判断し、
前記煙判定手段は、前記照明変化検出手段により前記照明変化が発生していると判断された領域では、前記記憶部に記憶されている前記基準判定値を、所望の検出感度よりも低い検出感度となる基準判定値に変更して、前記特徴量と比較して煙の発生を検出する
ことを特徴とする煙検出装置。 - 監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、煙に関する特徴量を抽出する煙特徴量算出手段と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、煙発生の有無を判定するための所定の基準判定値がそれぞれの領域ごとに複数の検出感度を有する複数の値として記憶された記憶部と、
前記監視カメラによる監視対象に応じて、前記複数の領域のそれぞれに対して所望の検出感度設定を行う領域別感度設定手段と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、前記記憶部に記憶されている複数の所定の基準判定値の中から前記領域別感度設定手段により設定された前記所望の検出感度に応じた所定の基準判定値を取り出し、前記煙特徴量算出手段により抽出された前記特徴量と比較し、比較結果に基づいて前記複数の領域のそれぞれにおける前記所望の検出感度で煙の発生を検出する煙判定手段と
を備えた煙検出装置において、
前記監視カメラにより撮像された画像内に設定された複数の領域のそれぞれに対して、照明変化に起因する輝度変化を照明変化情報として抽出し、抽出した前記照明変化情報が、照明変化が生じたことを判定するための照明変化情報の範囲を規定する所定の照明変化検出範囲内にある場合には、該当する領域において照明変化が発生していると判断する照明変化検出手段
をさらに備え、
前記照明変化検出手段は、前記時系列データに基づいて複数の領域のそれぞれにおける平均輝度の変化量を前記照明変化情報として算出し、前記平均輝度の変化量が所定量まで単調増加するあるいは単調減少することにより、前記照明変化が発生していると判断し、
煙判定手段は、前記照明変化検出手段により前記照明変化が発生していると判断された領域では、前記記憶部に記憶されている複数の所定の基準判定値の中から1つの基準判定値を取り出す際に、前記領域別感度設定手段により設定された前記所望の検出感度よりも低い検出感度となる基準判定値を取り出し、前記所望の検出感度よりも低い検出感度で煙の発生を検出する
ことを特徴とする煙検出装置。
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