JP2001141546A - Level measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は水位などのレベル
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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level measuring device for measuring a level such as a water level, and more particularly to a level measuring device which can be used even when visibility is poor at night or during rain.
【0002】[0002]
【従来の技術】図46は従来の水位計測装置の構成を示
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。2. Description of the Related Art FIG. 46 shows a configuration of a conventional water level measuring apparatus. A scale 105 is formed by engraving a scale 105 on the surface of a scale base material 104, and the scale plate 103 is placed in water 106 such as a reservoir. And set it up. The scale plate 103 is imaged by an ITV camera 101 having sensitivity to visible light, and
The observer reads the scale of the scale plate 103 above the water surface 107 by 2 and measures the water level.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来は可視光に感じる
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。Conventionally, the image can be read with the ITV camera 101 which senses visible light, so that the scale can be read during the day, but the scale cannot be read at night, and it is difficult to read in the rain. There was a problem. In addition, the scale plate may be damaged or contaminated by hitting a drifting substance or the like. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a level measuring device for measuring a level such as a water level at which a scale can be read regardless of whether it is at night or during rain. It is another object of the invention to protect the scale plate from being damaged or contaminated by drifting matters.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】(1)この発明に係るレ
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。(1) A level measuring apparatus according to the present invention comprises: a scale for measuring a level of a level measurement target; an infrared camera for imaging the scale; The scale is composed of image processing means for measuring the level, and the scale is a material having a large emissivity and one of a material of a scale portion and a material of a portion sandwiching the scale is made of a material having a small emissivity. It is.
【0005】(2)また、上記(1)において、目盛に
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
料を用いたものである。(2) In the above (1), aluminum or stainless steel is used for the scale.
The portion sandwiching the scale is made of wood or a material obtained by applying a paint to wood.
【0006】(3)また、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
ものである。(3) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information. One of the graduation part and the part sandwiching the graduation is shaped so that it reflects the object with less infrared radiation and enters the infrared camera, and the other reflects the object with more infrared radiation and It is shaped to be incident on an infrared camera.
【0007】(4)また、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
料としたものである。(4) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information. One of the scale part and the part sandwiching the scale is made of a material that reflects infrared rays well, and the other is made of a material that reflects less infrared rays.
【0008】(5)また、上記(1)〜(4)のいずれ
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。(5) Further, in any one of the above (1) to (4), an infrared radiation means for irradiating the scale with infrared light is provided.
【0009】(6)また、上記(1)〜(4)のいずれ
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。(6) Further, in any one of the above items (1) to (4), a heating means for heating a scale portion is provided in the scale.
【0010】(7)また、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もの
である。(7) A scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Is provided with an infrared ray radiating means, and one of the scale portion of the scale and a portion sandwiching the scale is made of an infrared transmitting material through which infrared light from the infrared ray radiating means is transmitted to the outside.
【0011】(8)また、上記(6)の加熱手段または
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。(8) Further, a sheathed heater or a heat pipe is used as the heating means of (6) or the infrared radiation means of (7).
【0012】(9)また、上記(1)〜(8)のいずれ
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。(9) Further, in any one of the above items (1) to (8), each of the graduations has a shape having at least a part of curvature, a semi-cylindrical shape or a triangular prism shape.
【0013】(10)また、上記(1)〜(9)のいず
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。(10) Further, in any one of the above items (1) to (9), a scale exchange mechanism for exchanging a scale with another scale is provided.
【0014】(11)また、上記(1)〜(9)のいず
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。(11) Further, in any one of the above (1) to (9), the scale is formed into a roll shape which can be rotated, and the scale is rotated so that a new scale appears when the scale is rotated. A moving mechanism is provided.
【0015】(12)また、上記(11)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
機構を設けたものである。(12) In the above (11), a cleaning mechanism for cleaning at least the scale portion when the scale is rotated is provided.
【0016】(13)また、上記(1)〜(12)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ものである。(13) In the above (1) to (12), the image processing means reads the scale according to the number of luminance differences between the scale portion of the scale image obtained from the imaging information and the portion sandwiching the scale. It is a means.
【0017】(14)また、上記(1)〜(12)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
ものである。(14) In the above (1) to (12), the image processing means determines whether or not the luminance of the scale portion of the scale image obtained from the imaging information and the portion sandwiching the scale is equal to or higher than a predetermined level. Is a means for reading the scale in accordance with.
【0018】(15)また、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ものである。(15) Also, a scale for measuring the level of the level measurement object, an infrared camera for imaging the scale, and a level corresponding to a change in luminance of a scale portion of a scale image obtained from the imaging information. An image processing means for reading and measuring the level is provided.
【0019】(16)また、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ものである。(16) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Is a scale having a reference scale which is different in shape from the scale at a desired position of the scale and serves as a level reference.
【0020】(17)また、上記(16)において、ス
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。(17) In the above (16), the scale is provided with a predetermined scale at a predetermined interval so that the reference scale enters the field of view when the field of view of the infrared camera is narrow, and these scales are sandwiched between the reference scales. The graduation shape is such that the shape pattern formed by combining the graduations in the vicinity is different for each reference graduation.
【0021】(18)また、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
にしたものである。(18) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement object, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Is a scale that continuously reflects or emits infrared light over the entire range of level measurement, and the infrared light between the lower part of the scale where the level measurement target is located and the upper part of the scale where the scale is exposed. Imaging information corresponding to the difference in the amount of incident light is obtained, and the level is measured according to the imaging information.
【0022】(19)また、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
ケールとしたものである。(19) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Is a scale in which two scales having a scale portion and a portion sandwiching the scale are equally spaced, and one of the scales is shifted halfway up and down from the other.
【0023】(20)また、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もの
である。(20) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Is a scale in which each scale is a triangular scale viewed from the infrared camera, and the scales are arranged continuously in the vertical direction.
【0024】(21)また、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
ものである。(21) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information. And the portions sandwiching the scale are made of the same material, and one of them is coated with a material having a different reflectance from the above-mentioned material.
【0025】(22)また、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
たものである。(22) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement object, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. While making the reflectance of the scale part and the part sandwiching the scale different,
At least a portion having a small reflectance has water repellency.
【0026】(23)また、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ものである。(23) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. When the arrangement of the camera and the scale is set to an arbitrary fixed position, the scale is a scale in which the vertical width of each scale viewed from the infrared camera is substantially the same.
【0027】(24)また、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も
のである。(24) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Is a scale capable of variably adjusting the vertical scale angle of each scale with respect to the vertical plane, and is adjustable so that the vertical scale width of each scale is substantially the same when viewed from the infrared camera.
【0028】(25)また、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ものである。(25) Also, a scale for measuring the level of the level measurement object, a camera such as an infrared ray and a visible ray for imaging the scale, a scale portion of the scale of the imaging information, and a scale prepared in advance. It is provided with image processing means for comparing the scale with the template, determining the scale position according to the degree of similarity between the two, and reading the scale from the determined scale position to measure the level.
【0029】(26)また、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ものである。(26) Also, a scale for measuring the level of the level measurement object, a camera such as an infrared ray and a visible ray for imaging the scale, a scale portion of the scale of the imaging information, and a scale prepared in advance. Compare the graduation template, determine the graduation position according to the degree of similarity of the two compared, generate a scale image based on the decided graduation position, the brightness information for each graduation obtained from this scale video It is provided with image processing means for integrating and measuring the level according to the result of the integration.
【0030】(27)また、上記(26)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
なるよう積算したものである。(27) In (26), the integration of the luminance information for each scale obtained from the scale image by the image processing means is performed so that the S / N ratio (signal / noise ratio) is maximized. Things.
【0031】(28)また、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ものである。(28) A scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. When the scale is installed in the measurement object to be generated, means for protecting the scale from drifting objects such as a wire net is provided on the upstream side of the scale or around the scale.
【0032】(29)また、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ものであ
る。(29) The scale comprises a scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. Are used, and each scale is arranged so that the reflection angle from sunlight to the infrared camera is different, and a scale in which reflected light of the sun does not enter the infrared camera can be selected.
【0033】(30)また、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
可能としたものである。(30) A scale for measuring the level of the level measurement object, a rotating mechanism for rotating the scale about a vertical rotation axis, an infrared camera for imaging the scale, The image processing means for measuring the level based on the information, the scale is rotated by the rotation mechanism to variably adjust the reflection angle from sunlight to the infrared camera, and the infrared camera The level can be measured on a scale adjusted so that reflected light does not enter.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1にこの発明の
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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows a configuration of a water level measuring device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is an infrared camera, 2 is an image processing device, 3 is a scale plate (scale), and a scale 5 is provided on a scale base material 4. Reference numeral 6 denotes water, which is a level measurement target. 7 is a water surface.
【0035】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。The scale 5 of the scale plate 3 is made of a material having a low emissivity (heat radiation characteristic) such as aluminum or stainless steel (about 0.1 or less). Use a material with high emissivity (close to 1) such as a material to which paint is applied.
【0036】一方、物体はその表面温度により放射して
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)On the other hand, the radiated energy of an object varies depending on its surface temperature, and the amount of energy (E) is
Equation (1) is obtained. E = εσT 4 −−−−−−−−−−− (1) ε: Emissivity (black body is 1 and maximum) σ: Stefan-Boltzmann constant T: Temperature of object (absolute temperature)
【0037】物体を目盛板3とすると、目盛5そのもの
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。When the object is the scale plate 3, even if the scale 5 itself does not generate heat, a material having a small emissivity (high reflectivity) reflects heat radiation from the surroundings more.
When a temperature difference occurs between the graduation 5 and the graduation base material 4 and the graduation plate 3 is photographed with an infrared camera, the obtained image shows the difference in the density, the graduation 5 has a dark color, and the graduation base material 4 has The image becomes a light color and the scale is read by image processing this image.
【0038】なお、目盛の材料と、目盛基材の材料とを
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。Note that the scale material and the scale base material may be used in reverse. Further, an infrared camera having sensitivity to far-infrared rays having a longer wavelength has a higher sensitivity for scale determination than a camera having sensitivity to near-infrared rays.
【0039】実施の形態2.この発明の実施の形態2は
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。Embodiment 2 Embodiment 2 of the present invention relates to the shape of the scale, and FIGS. 2 and 3 show the shape of the scale. FIG. 4 shows a configuration of a water level measuring device using the scale of FIG. 2 or FIG.
【0040】図2において、目盛基材4上にアルミ等の
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。In FIG. 2, a scale 11 made of a metal material such as aluminum is provided on a scale substrate 4 to constitute a scale 3a. The shape of the upper part of the scale is a quarter column shape, and the shape of the lower part of the scale is a rectangular parallelepiped. The upper part of the scale reflects heat radiation from the sky (which is lower in temperature than the surface of the earth), and the lower part of the scale mainly reflects heat radiation from the surface of the surface. This scale 3a is connected to the infrared camera 1 as shown in FIG.
The image is processed by the image processing device 2 and the scale is read.
【0041】なお、上記の空の温度が地表より低いこと
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。Regarding the fact that the temperature of the sky is lower than the surface of the ground, the "Computation of IRsky temperature and
comparison with surface temperature `` MAAtwater
& J.T.Ball.Solar Energy, 21, 211-216, 1978, and according to this document, "black body temperature Tso in the sky = temperature Ta
−ΔT, and ΔT = 6 to 18 ”.
【0042】このように輻射率が同一の材料を用いても
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。As described above, even if the materials having the same emissivity are used, the energy amount of the above-mentioned equation (1) is different depending on the difference of the thermal radiation to be reflected (temperature difference). Appears. In addition, one scale made of a metal material such as aluminum may be formed by sequentially bending a single metal material plate such as aluminum to form a plurality of scales.
【0043】また、図2において、各目盛11の間を離
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。In FIG. 2, the scales 4 may be separated from each other so that the scale base material 4 can be clearly seen between the scales. As described in the first embodiment, the scale base portion has a large amount of energy.
The image becomes a pale color when imaged with. Then, shading is formed at the quarter columnar portion and the rectangular parallelepiped portion of the scale 11, and three types of shading appear on the image together with the scale base portion. The water level can be measured by extracting only the lightest part or extracting only the darkest part and counting the number.
【0044】図3は目盛基材4上にアルミ等の金属素材
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。FIG. 3 shows a scale 3b in which a triangular prism-shaped scale 12 made of a metal material such as aluminum is provided on a scale substrate 4. The inclined portion of the scale 12 reflects heat radiation from the sky. The portion of the scale substrate 4 has no reflection and the wood itself is almost equal to the ground surface temperature.
And the image of the graduation base material 4 show shading.
【0045】なお、図2、図3において、直接、目盛部
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。In FIG. 2 and FIG. 3, if the sunlight directly strikes the scale, the temperature difference on the scale becomes small and it becomes difficult to identify the scale, so that the sunlight does not strike the scale. The scale 3a or 3b is set at an appropriate position. Note that, instead of the triangular prism of the scale 12 of FIG. 3, a portion of only the quarter column of the scale 11 of FIG. 2 (no rectangular parallelepiped portion) may be used as the scale.
【0046】実施の形態3.図5はこの発明の実施の形
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。Embodiment 3 FIG. 5 shows a configuration of the third embodiment of the present invention, in which the scale reading sensitivity is improved. FIG. 6 shows an example of the scale shape. In FIG. 5, the scale is read from the scale image by the difference in reflection between the scale 5 and the scale substrate 4 by emitting infrared rays to the scale 3 using the infrared heater 21.
【0047】輻射率の小さいアルミ等の材料は赤外線を
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。Materials such as aluminum having a low emissivity reflect infrared rays well, and materials such as wood having a high emissivity have low reflection. The infrared camera senses the high temperature of the infrared heater reflected by the aluminum (detects the temperature of the infrared heater reflected through the aluminum (infrared heater)), and the scale material does not reflect much of the heat of the high-temperature infrared heater, A temperature difference occurs between the two, and the difference becomes the gradation of the scale on the image.
【0048】次に図6の目盛の形状を説明する。目盛1
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。Next, the shape of the scale in FIG. 6 will be described. Scale 1
Reference numeral 3 denotes a semi-cylindrical column (camel-shaped) made of aluminum, which is attached to the scale substrate 4 to form a scale 3c. When the scale 13 is irradiated by the infrared heater 21 as shown in FIG. 5, since the scale 13 is a semi-cylindrical column, the scale 13 is always reflected to the infrared camera 1 at any part of the curved surface of the semi-circle. Therefore, the arrangement of the infrared heater 21, the scale 3c, and the infrared camera 1 becomes easy.
【0049】また、目盛13は半円柱でなくても凸面の
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。The scale 13 is not limited to a semi-cylindrical column, but may be a scale having a curved surface such as a convex surface. When the arrangement of the infrared heater 21, the infrared camera 1, and the scale 3 c can be accurately grasped in advance, the geometrical arrangement of the projection and reflection is clear. To do. By doing so, the amount of infrared radiation to the infrared camera 1 can be increased, and the reading sensitivity can be increased. The reflection efficiency is improved.
【0050】実施の形態4.図7にこの発明の実施の形
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。Embodiment 4 FIG. 7 shows a configuration of the fourth embodiment of the present invention. A heater 22 such as a sheathed heater is embedded in a scale plate (scale) 3, and the heater 22 and the metal scale 5 are brought into thermal contact with each other. Thereby, the temperature difference between the scale 5 and the scale base material 4 can be increased. in this case,
By coating the metal scale 5 with a coating material whose emissivity approaches 1, the amount of infrared radiation can be further increased. Therefore, it is possible to increase the scale temperature more effectively than in the third embodiment by irradiating with an infrared heater from outside.
【0051】実施の形態5.この実施の形態5は実施の
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。Embodiment 5 FIG. In the fifth embodiment, a heat pipe is used in place of the heater of the fourth embodiment. In FIG. 8, a heat pipe 2 for heating a scale 5
5, the heater 24 is heated by the electric power from the power source 23,
Heat is applied to the scale 5 via the heat pipe 25.
【0052】実施の形態6.図9において、14は赤外
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。Embodiment 6 FIG. In FIG. 9, reference numeral 14 denotes a window using an infrared transmitting material, which is used as a scale.
When the infrared ray radiated from the heater 22 passes through the window and is imaged by the infrared camera 1, the image of the window 14 is high because the temperature of the window 14 is high and the image of the scale substrate 4 is dark. Can be identified.
【0053】実施の形態7.この実施の形態7は目盛表
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。Embodiment 7 FIG. In the seventh embodiment, if the scale surface becomes dirty, the reflectivity of infrared rays decreases, so that the scale is clarified. In FIG. 10, a scale exchange mechanism 31 is provided so that the scale plate 3 can be replaced. Scale plate 3
If the surface becomes dirty, replace it with another scale plate 3.
【0054】実施の形態8.この実施の形態8は実施の
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。Embodiment 8 FIG. In the eighth embodiment, the scale is clarified similarly to the seventh embodiment. In FIG. 11, reference numeral 4a denotes a roll-shaped scale base material, and a scale 5 is attached to the base material to form a roll-shaped scale. A roll 35 for rotating the scale is housed in the case 32 to form a scale rotating mechanism. When the scale surface is soiled with such a configuration, the roller 35 is rotated so that a new scale appears.
【0055】更に、図12のように清掃機構37を設
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。Further, as shown in FIG. 12, a cleaning mechanism 37 is provided so that the scale surface can be cleaned when the roller 35 is rotated.
【0056】実施の形態9.この発明の実施の形態9は
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。Embodiment 9 FIG. Embodiment 9 of the present invention relates to image processing. FIG. 13A shows a scale image 41 on the image display surface 40. Using the brightness difference of the scale image 41 captured by the infrared camera 1,
Edge detection is performed to extract only a portion where the luminance greatly changes, and the water level is calculated based on the number of edges as shown in FIG.
【0057】また、図14(a)に示すように、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。Further, as shown in FIG. 14A, a histogram reference axis 43 from the origin is set, and the reference axis 43 is set.
Find the luminance distribution at, and make it a histogram,
The water level is calculated by counting the number of times that a portion below or above a predetermined threshold value occurs. The scale of the water level shown in FIG.
However, since the origin is taken at the top, it may be "1, 2, 3, ..." from below.
【0058】実施の形態10.実施の形態1〜9及び後
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。Embodiment 10 FIG. In the first to ninth embodiments and the later-described embodiments, the measurement of the water level is described. However, the present invention can be used for level measurement of liquids, fluids, powders, granules and the like.
【0059】実施の形態11.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 11 FIG. Embodiment 1 of the present invention
Reference numeral 1 relates to image processing. FIG. 15A shows a display screen 4 when there is no water captured by the infrared camera 1.
This shows a scale image 41 on 0. Histogram reference axis 43 from the origin for scale image 41
Is set, the luminance distribution of the scale on the reference axis 43 is obtained, and the distribution is formed into a histogram.
【0060】ヒストグラム化した輝度分布の一例を図1
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。FIG. 1 shows an example of a luminance distribution in the form of a histogram.
This is shown in FIG. Then, the shape of the histogram at this time is stored in a storage medium such as a memory as reference information.
【0061】次に、図16(a)は赤外線カメラ1によ
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。Next, FIG. 16A shows a scale image 41 when immersed in water captured by the infrared camera 1. In FIG. 16, reference numeral 6 denotes water, which is a level measurement target, and reference numeral 7 denotes a water surface. When there is water 6 as in FIG. 16A, a histogram similar to the case where there is no water is formed for the portion above the water surface 7 as shown on the left side of the histogram in FIG. 16B.
【0062】これに対し、水面7より下の部分は水温が
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。On the other hand, the water temperature is imaged in a portion below the water surface 7, and the histogram shows the brightness of the water temperature.
As shown on the right side of the histogram of (b), a histogram different from that without water is formed. FIG. 16 shows the shape of the histogram when there is no water stored in the aforementioned storage medium.
Based on the difference in the shape of the histogram when there is water as shown in (b), a change in the shape of the histogram is detected to find the water surface.
【0063】なお、ヒストグラムの形状の他に、図15
(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。In addition to the histogram shape, FIG.
As shown in FIG. 16 (b) and FIG. 16 (b), the interval a of the portion where the luminance is equal to or less than the threshold is b
The water surface 7 may be detected by utilizing the features of the histogram, such as detecting a change in the water surface 7. In addition, the origin of the histogram is not limited to one, but two or more may be provided and processing may be performed on each of them to calculate the water level. Instead of performing the processing on each of the pixels, the processing may be performed by averaging each vertical pixel and converting the result into a histogram.
【0064】このようにヒストグラムの変化を画素単位
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。As described above, the change in the histogram is identified on a pixel basis, so that the measurement can be performed on a pixel basis.
Accuracy can be improved.
【0065】実施の形態12.図17は実施の形態12
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。Embodiment 12 FIG. FIG. 17 shows Embodiment 12
FIG. 3 is a front view of the scale 3 for explaining the following. In FIG. 17, reference numeral 44 denotes a reference scale, and reference numeral 45 denotes a normal scale.
At the time of level measurement, when there is no reference scale 44, measurement is performed by counting from the top of the scale. However, when the uppermost scale is not captured in the infrared image, the lower scale is erroneously determined to be the uppermost scale, and erroneous measurement is performed.
【0066】これに対して、本実施の形態によれば絶対
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。On the other hand, according to the present embodiment, measurement is performed by counting from a reference scale whose absolute position is known. In addition, when the reference scale is not captured in the infrared image, another normal scale 45 is not erroneously determined as the reference scale 44, so that a measurement error can be eliminated. By providing the reference scale in this way, the reliability of measurement can be increased.
【0067】実施の形態13.図18は実施の形態13
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。Embodiment 13 FIG. FIG. 18 shows Embodiment 13
FIG. 6 is a diagram showing an array pattern of a reference scale and upper and lower scales. If the range of the level measurement is large and the scale cannot be covered by one screen of the infrared camera, the image is divided into a plurality of shots and connected to perform image processing. then,
It is possible to control which part of the whole infrared camera image corresponds to which part of the scale by controlling the infrared camera. However, there is a possibility that the error in the camera control is large and the measurement result is largely shifted depending on the measurement range. In addition, even when the entire scale can be covered by one screen, it is necessary to count which part of the scale of the water surface corresponds to the whole scale from the top scale, and there is a problem that the screen processing time becomes longer. there were.
【0068】この発明はこのような問題を解決する為の
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。The present invention is intended to solve such a problem. The positional relationship between the reference scale and the scales above and below the reference scale can be recognized by image processing, and the reference scale can be recognized at any part of the entire scale. In FIG. 18, the arrangement pattern of the reference graduation 44 and the normal graduation 45 above and below it is distinguished by the difference in the left and right positions of the normal graduation 45, and patterns 46 to 49 are formed. As for the reference memory at the uppermost end, two reference graduations are distinguished from each other, like 50 patterns. In this way, even when the measurement range is large and the entire scale is divided into a plurality of images and image processing is performed, it is possible to determine the position of the reference scale on the entire scale, and a highly reliable level measurement device can be obtained. .
【0069】また、上述の基準目盛の識別は、その上下
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。The above-mentioned reference scale is identified based on the difference in the position of the upper and lower scales in the left-right direction.
As shown in (a) and (b), patterning may be performed based on a positional relationship with two graduations above and below the reference graduation,
More discrimination is possible. Further, as shown in FIG. 20 (a), the length of the scale of the reference scale 44 may be changed, or as shown in FIG. May be identified. All of the above were determined by the combination of the scale position and dimensions,
A similar effect can be obtained by attaching an infrared lamp to the scale and identifying the position of the reference scale by lighting the lamp. Also,
Even when the entire scale can be covered in one screen, it is possible to determine the position of the reference scale immediately above the scale of the water surface position on the entire scale. Therefore, it is sufficient to count the positions from the reference scale, thereby reducing processing time. It becomes possible.
【0070】実施の形態14.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 14 FIG. Embodiment 1 of the present invention
FIG. 21 is a three-dimensional view of the shape of the scale of the scale explaining FIG.
A plan view is shown in FIG. FIG. 22A is a front view,
(B) is a side view. 21 and 22, 51
Is a scale made of a metal material such as aluminum which can cover the entire measurement range with one triangular prism-shaped mass. The difference between the amount of heat radiation between the inclined portion of the scale 51 and the scale substrate 4 is made so that the scale 51 can be read.
【0071】水位をスケール3により計測すると、水面
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。When the water level is measured by the scale 3, the inclined portion of the scale 51 below the water surface is affected by the refractive index of the water, and does not reflect the radiant heat from the sky. When the image is taken by the infrared camera 1, the water temperature between the scale 51 and the infrared camera 1 is taken. Since the amount of heat radiation from water and the amount of heat radiation of the scale 51 reflecting the sky are different, shading appears in the scale 51 portion of the obtained image. The water surface is detected by performing image processing on this image.
【0072】なお、目盛51は三角柱状であるが、実施
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。The scale 51 has a triangular prism shape, but may have a scale shape as described in the second and third embodiments. In addition, the scale 3 uses the difference in the amount of heat radiation between water and the sky, but creates the difference in the amount of heat radiation using a heater or a heat pipe as described in any of the third to sixth embodiments. It may be a scale.
【0073】このように、1つの塊で計測範囲全体をカ
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。As described above, since the measurement is performed on the scale capable of covering the entire measurement range with one lump, continuous water level detection becomes possible, and accurate water level measurement can be performed.
【0074】実施の形態15.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 15 FIG. Embodiment 1 of the present invention
FIG. 23 shows a three-dimensional view of the shape of the scale of the scale explaining FIG.
FIG. 24 is a plan view, and FIG. 25A or FIG. 25B shows an image of a scale captured by the infrared camera 1. FIG.
4A is a front view, and FIG. 4B is a side view. FIG.
In FIG. 24, reference numeral 52 denotes a triangular prism-shaped scale made of a metal material such as aluminum, and the scale 3 is arranged on the scale equipment 4 alternately and continuously in two rows.
【0075】水面を検出する原理は実施の形態14と同
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。The principle of detecting the water surface is the same as in the fourteenth embodiment. In the eleventh embodiment, the water surface cannot be detected in a portion where the scale is not graduated. However, in this embodiment, since the graduations 52 are provided continuously and alternately, the water surface can be detected continuously.
【0076】本目盛を持ったスケールに対する画像処理
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。Image processing for a scale having a graduated scale is performed as follows. As shown in FIG. 25 (a), one origin is provided on each of the right and left sides, and histogram reference axes 53a and 53b are respectively set, and the luminance distribution of the scale on each of the reference axes 53a and 53b is obtained.
Make it a histogram. The water level is calculated by applying the processing method described in the ninth or eleventh embodiment to these two histograms, for example.
【0077】なお、図25(b)のように、原点は左右
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。As shown in FIG. 25B, two or more origins may be provided on the left and right instead of one each. In this way, by taking data for one scale a plurality of times, noise and the like can be removed, and the accuracy can be improved. Further, instead of making a histogram, processing by edge detection as described in Embodiment 9 may be performed.
【0078】本スケール3の目盛52は天空からの放射
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。The scale 52 of the scale 3 utilizes the reflection of radiant heat from the sky. However, when the scales are packed and arranged, not the sky but the scale above is reflected, and the heat of the scale is reflected. there is a possibility. For this reason, an appropriate grayscale image cannot be obtained, and measurement may be difficult. In order to avoid this, a structure of alternately arranging is adopted. However, if the structure does not reflect the upper scale, the structure may be arranged in a line. Also, an array structure having two or more rows may be used.
【0079】さらに、目盛52は三角柱状であるが、実
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。The scale 52 has a triangular prism shape, but may have a scale shape as described in the second and third embodiments. The scale 3 may be a scale using the above-described heater or heat pipe.
【0080】このように、目盛を互い違いに連続的に設
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。As described above, by performing the measurement on the scale in which the scales are continuously provided alternately, continuous water level detection becomes possible, and accurate water level measurement can be performed.
In addition, since it is sufficient to perform detailed image processing only on a scale having a water surface, the processing speed can be improved, and the accuracy can be improved.
【0081】実施の形態16.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 16 FIG. Embodiment 1 of the present invention
FIG. 26 is a three-dimensional view of the shape of the scale of the scale for explaining FIG.
FIG. 27 is a plan view, and FIG. 28 is a scale image captured by the infrared camera 1. 27A is a front view, and FIG. 27B is a side view. 26 and 27,
Reference numeral 54 denotes a triangular pyramid scale made of a metal material such as aluminum, and the scale 3 is continuously arranged on the scale equipment 4.
【0082】水面を検出する原理は実施の形態14と同
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。The principle of detecting the water surface is the same as in the fourteenth embodiment. However, since the scale 54 is provided continuously, the scale at which the water surface can be detected changes due to the vertical movement of the water surface. Therefore, it is sufficient to search for a scale having a water surface and perform image processing for detecting the water surface only on the scale. Further, since the scale is inclined, the position where the water surface can be detected is different due to the fluctuation of the water surface even within the same scale.
【0083】本目盛を持ったスケールに対する画像処理
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。The image processing for the scale having the actual scale is performed as follows. As shown in FIG. 28A, an edge detection is performed to extract only a portion where the luminance greatly changes, using the luminance difference of the scale video 41. As a result, FIG.
An edge as shown in (b) is obtained. At this time, FIG.
Since the temperature of the upper scale is reflected in the reflection portion 55 of (a) due to the scale angle, the brightness of the scale reflecting the radiant heat of the sky is different. By utilizing this, the edge 56 is slanted from the left end to the right end of the edge 42.
Can be done. By performing a process of checking the presence or absence of the edge 56, it is possible to determine that the edge has disappeared as the water surface.
【0084】なお、対象とするエッジはエッジ56以外
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。Note that the target edge may be an edge other than the edge 56. Also, instead of edge detection, histogram processing may be performed.
【0085】なお、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。The scale 3 may be a scale using the above-described heater or heat pipe. Also, scale 5
4 has a triangular pyramid shape, but may have a semi-conical shape, or a conical shape in the upper half and a pyramid shape in the lower half. 26 and 27 are triangular pyramids including right triangles.
A triangular pyramid that does not include a right triangle may be used. In addition, although the scale 54 is provided so as to cover the right side, the scale 54 may be provided so as to cover the left side. In addition, the scale 54 may not have a single-row configuration, but may have a configuration of two or more rows, and in this case, the configuration may not be a configuration in which only the right side or the left side is filled.
【0086】このように、連続的に三角錐状の目盛を設
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。As described above, continuous measurement of the water surface becomes possible by performing the measurement on the scale having the triangular pyramid-shaped scale continuously, so that accurate water level measurement can be performed.
In addition, since the scale is inclined, the position where the water surface can be detected is different due to the fluctuation of the water surface even within the same scale, and the water level can be determined based on the position, and the accuracy can be improved.
【0087】実施の形態17.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 17 FIG. Embodiment 1 of the present invention
FIG. 29 shows a three-dimensional view of a scale for explaining No. 7. Reference numeral 57 denotes a scale made of a metal material such as aluminum. The scale 57 is provided on the scale base material 4 made of the same material as the scale 57. Further, the scale 57 reflects heat radiation from the sky at its inclined portion, and a paint 58 having a lower reflectance than the metal material is applied to the surface of the scale base 4.
【0088】目盛57はその傾斜部分で天空からの熱放
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。The scale 57 reflects heat radiation from the sky at its inclined portion. However, the scale substrate 4 has a small reflectance and approaches the temperature of the scale substrate 4, that is, the ground surface temperature. Shading can be achieved between the portion and the portion of the scale base material 58. The principle of water level measurement is the same as in the fourteenth embodiment.
【0089】なお、目盛57は三角柱形状であるが、実
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。The scale 57 has a triangular prism shape, but may have the scale shape described in the second and third embodiments. Further, as in the fifteenth embodiment, two rows of scales may be used. Further, as shown in FIG. 30, a member 58 made of a metal material such as aluminum, which can cover the entire measurement range with one triangular prism-shaped lump, and a material 58 having a lower reflectance than the above metal material is sandwiched between the scales 57. It may be applied.
【0090】このように、目盛と目盛基材を同一の材料
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。As described above, since the scale and the scale base material are formed of the same material, the scale and the scale base material can be integrally formed, so that the manufacturing cost can be reduced and the recyclability can be improved. .
【0091】実施の形態18.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 18 FIG. Embodiment 1 of the present invention
FIG. 31 shows a three-dimensional view of a scale for explaining No. 8. Reference numeral 57 denotes a scale made of a metal material such as aluminum. The scale 3 is provided on a scale base material 60 made of a material having a lower reflectance and a water repellency than the scale of the metal material.
【0092】目盛57はその傾斜部分で天空からの熱放
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。The graduation 57 reflects heat radiation from the sky at its inclined portion, but the graduation base material 60 becomes heat radiation from the graduation base material 60 itself having a small reflectance and a surface temperature.
Therefore, in the image of the infrared camera, shading can be performed at the scale 57 and the scale base 60, and the water level can be measured according to the same principle as in the fourteenth embodiment.
【0093】ところが、雨等で、目盛基材に水が付着し
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。However, when water adheres to the graduation base material due to rain or the like, the evaporation heat of the water causes the heat of vaporization to be taken, the temperature of the graduation base material 60 falls below the surface temperature, and a graduation reflecting heat radiation from the sky. There is a case where the temperature difference from the temperature 57 becomes small. In this case, it is difficult to distinguish the scale 57 and the base material 60 from the image of the infrared camera. However, since the scale base material 60 of the present embodiment is made of a material having water repellency, water does not adhere to the scale base material 60, and thus there is no temperature decrease due to deprivation of vaporization heat. Thus, shading can be performed between the scale 57 and the scale base 60.
【0094】このように、目盛基材60を撥水性の素材
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。As described above, since the scale base material 60 is made of a water-repellent material, there is no adhesion of water and the heat of vaporization is not deprived. Therefore, the scale 57 and the scale base material 60 can be distinguished and stable. Water level measurement can be performed.
【0095】また、上記では、目盛基材60は撥水性を
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。In the above description, the scale substrate 60 is made of a material having water repellency. However, the scale substrate 60 may be made of a material that is not water repellent, and may be coated with a water repellent paint or attached with a water repellent material later. Similar effects can be obtained. Of course, the scale 57 and the scale base material 60 may be manufactured from the same material, and only the scale base material 60 may be coated with a water-repellent material later.
【0096】実施の形態19.この発明の実施の形態1
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。Embodiment 19 FIG. Embodiment 1 of the present invention
FIG. 32 shows an example of an arrangement diagram of an infrared camera and a scale for explaining No. 9. In the figure, θ1 is the infrared camera 1 and scale 3
Is the angle between the line connecting the upper end of the scale and the ground, and θ2 is the angle between the line connecting the infrared camera 1 and the lower end of the scale 3 and the ground. The infrared camera 1 is higher than the scale 3,
θ1 is an angle smaller than θ2.
【0097】図33(a)は目盛の斜面の角度αをスケ
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。FIG. 33A shows the uppermost scale 57 and the lowermost scale 57 of the scale 3 when the angle α of the slope of the scale is the same angle from the upper end to the lower end of the scale 3.
FIG. 33 is a diagram showing an angle relationship between the camera and the infrared camera 1;
(B) shows the infrared camera image. The angle β between the slope of the scale and the infrared camera 1 changes depending on the position of the scale,
Therefore, as shown in FIG. 33 (b), the scale height h in the infrared camera image also varies depending on the position in the scale height direction, and it is necessary to take account of this difference in image processing, which is complicated.
【0098】上記に対し、本実施例では図34(a)に
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。On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 34 (a), the angle α of the scale slope is set such that the angle β between the scale slope and the infrared camera 1 becomes constant depending on the position on the scale 3. Because the angle was set, the infrared camera image
As shown in (b), the scale height h at any position on the scale 3
Will be the same.
【0099】以上のように、スケール3のどの高さの目
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。As described above, since the height of the scale of the infrared camera image is not changed at any scale of the scale 3, it is necessary to consider the change in the height direction of the scale in the image processing. And the processing algorithm can be simplified.
【0100】実施の形態20.上記実施の形態19で
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。Embodiment 20 FIG. In the nineteenth embodiment, the scale 57 is manufactured at an angle such that the height of each scale is the same when viewed from the infrared camera 1. However, as shown in FIGS. 35 and 36, the scale 57 is hinged at the upper end thereof. The scale 57 is rotatably held by the scale 61 and the scale 57 can be fixed to the bracket 62 fixed to the scale base 4 with the screw 63. After the scale 3 is installed, the angle of the scale can be adjusted. As a result, the water level can be measured with higher accuracy, and scales having different angles can be realized by the same part, so that the manufacturing cost can be reduced.
【0101】実施の形態21.この発明の実施の形態2
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。Embodiment 21 FIG. Embodiment 2 of the present invention
Reference numeral 1 relates to an image processing procedure. FIG. 37 is a block diagram illustrating the twenty-first embodiment. FIG. 38 shows an example of the scale image 41 captured on the image display surface 40. In FIG. 37, 64 is an image input means, 65 is a scale position search means, 66 is a scale database, 67 is a scale reading means, and 68 is a level measuring means. In FIG. 38, reference numeral 69 denotes a scale position search template.
【0102】次に、動作について説明する。まず、画像
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。Next, the operation will be described. First, the scale 3 is imaged by the infrared camera 1 in the image input means 64. The video information obtained thereby is input to the image processing device 2 and stored.
【0103】続いて目盛位置検索手段65において、得
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。Subsequently, the scale position searching means 65 performs a process of searching where the scale exists in the obtained video information. At this time, information on the reference scale shape is held in the scale database 66, and the scale position is searched by comparing the information with the obtained video information. For example, in FIG. 38, it is checked how similar each part of the scale video 41 is to the template 69 as the reference data, and it is determined that the scale is present in the most similar part.
【0104】次に目盛位置検索手段65で求めた位置を
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。Next, based on the position obtained by the scale position searching means 65, the scale reading means 67 extracts only information of the scale image 41 including the scale part from the obtained image information, and newly extracts the information. Store. Then, the level measuring means 68 is used for the information of the extracted scale video 41 portion.
In, processing is performed by the above-described edge detection and histogram creation, and the water level is calculated.
【0105】そして算出した水位のデータは画像処理装
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。The calculated water level data is output to the outside of the image processing device and displayed on a display device or the like. Further, an image of a processing result may be output and displayed on a display device. After the output is completed, the measurement processing ends.
【0106】なお、画像入力手段64において、赤外線
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。Note that the image input means 64 may use an imaging device such as a visible camera, a near-infrared camera, a night vision camera, a low illuminance camera, etc., instead of the infrared camera 1. Further, the information of the reference scale shape held in the scale database 66 may be prepared in advance, or may be used the information of the previous scale shape or position in the case of continuous measurement. . Furthermore, when previously holding the scale shape information, hold a plurality of shape information,
The optimum shape information may be selected and used.
【0107】このようにレベルを計測する前に目盛位置
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。As described above, the position of the scale is checked before measuring the level, and processing is performed only on that part, so that the part other than the scale in the video is not processed, and the processing speed is improved. Can be planned.
【0108】実施の形態22.この発明の実施の形態2
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。Embodiment 22 FIG. Embodiment 2 of the present invention
Reference numeral 2 relates to an image processing procedure. FIG. 39 is a block diagram illustrating the twenty-second embodiment, and FIG. 40 illustrates an example of a scale image and its projected luminance distribution data. In FIG. 39, reference numeral 70 denotes a projection integrating means. Other blocks are the same as in the twenty-first embodiment.
【0109】次に動作の説明をする。目盛読取手段67
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。Next, the operation will be described. Scale reading means 67
Thus, the same processing as in the twenty-first embodiment is performed until the scale video 41 is cut out from the video display surface 40 in FIG. 38 and newly stored. Next, in the projection integrating means 70,
The obtained luminance information of the scale image 41 is integrated by projection (projection as electrical signal processing) in a predetermined direction (horizontal direction in FIG. 38) for each pixel column, converted into data, and the data is newly stored. .
【0110】たとえば、図40に示すように横方向にス
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。For example, as shown in FIG. 40, the luminance data of the scale image 41 is projected in the horizontal direction. Here, as shown on the right side of FIG. 40, data processing such as forming a histogram of data obtained by projection may be performed. Then, the scale water level is calculated based on the data obtained by the projection integration. The processing after the calculation of the water level is performed in the same manner as in the twenty-first embodiment. Here, by performing the projection integration, the influence of noise can be removed, the S / N ratio can be improved, and the measurement accuracy can be improved.
【0111】上記所定の方向は、図38では水平方向で
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。The predetermined direction is a horizontal direction in FIG. 38 and a direction along the scale (upward right) in FIG. 42 to be described later, that is, the scale can be collected only in the scale portion. The scale substrate has a direction in which only a portion of the substrate can be collected (a direction parallel to the scale). The predetermined direction is also the direction in which the maximum S / N ratio (signal / noise) is obtained. The projection axis is perpendicular to the predetermined direction as shown in FIGS.
【0112】なお、投影積算する際、目盛が2列以上で
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。When the projection integration is performed, for example, when the scale is composed of two or more rows, the scale may be divided and projected for each row, or the whole may be projected at a time for processing. .
【0113】このように、スケール情報に対して投影積
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。As described above, by performing the projection integration on the scale information, even if the scale information is partially missing, the influence of the missing can be suppressed to a low level.
As a result, level measurement can be performed even when part of the information is missing, and measurement accuracy can be improved.
【0114】実施の形態23.この発明の実施の形態2
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。Embodiment 23 FIG. Embodiment 2 of the present invention
Reference numeral 3 relates to an image processing procedure. FIG. 41 is a block diagram for explaining Embodiment 23, and FIG. 42 shows an example of a scale image and its projected luminance distribution data. In FIG. 41, reference numeral 71 denotes integration direction data. Other blocks are the same as those in the twenty-second embodiment. In FIG. 42, reference numeral 72 denotes an example of scale data stored in the scale database 66, 72a denotes a template of the scale data, 7
2b indicates a direction in which the luminance information of the scale image 41 at that time is projected and integrated. Reference numeral 73 denotes another example of the scale data, which has the same configuration as the scale data 72. Other configurations are the same as those of the twenty-second embodiment.
【0115】次に動作の説明をする。画像入力手段によ
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。Next, the operation will be described. The point that an image including the scale image 41 is captured by the image input means is the same as in the twenty-second embodiment. Next, the scale position search means 65 searches for the highest similar part between the scale image 41 in the image display surface 40 and the template 72a or 73a in the scale data 72 or 73 stored in the scale database 66. At this time, the projection integration direction data 72b or 73b stored in the scale database 66 in pair with a similar template is registered in the integration direction data 71.
【0116】目盛位置検索手段65の後、目盛読取手段
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。After the scale position searching means 65, the scale image 41 is cut out by the scale reading means 67, and the projection integrating means 70 projects based on the integrated direction data 71. Note that the integration process is performed in the same manner as in the twenty-second embodiment except for the projection direction. Then, the level is measured as in the twenty-second embodiment.
【0117】このように、目盛データベースに保存され
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。As described above, by changing the projection integration direction for each scale data stored in the scale database,
Water level measurement is possible even with inclined scale information, and measurement accuracy can be improved.
【0118】実施の形態24.図43は実施の形態24
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。Embodiment 24 FIG. FIG. 43 shows Embodiment 24.
FIG. 44 is a plan view showing another example. 43 and 44 (a), two struts 74 are driven into the upstream side of the scale 3, and the two struts 74 are used.
A wire mesh 75 is fixed between the wires. By doing so, the scale 3 can be protected against drifting substances flowing from the upstream, and a device that can more reliably measure the level can be provided.
【0119】また、図44(b)(c)(d)に示すよ
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。Further, as shown in FIGS. 44 (b), (c) and (d), it is also possible to drive only a plurality of columns 74 or only one column without the wire mesh 75. In addition, in the vicinity of an estuary that flows into the sea of a river, the direction of the tidal current changes in a complicated manner due to tides. When a scale is installed in such a place, the scale may be surrounded by a wire net. If small particles other than drifting substances adhere to the scale,
A screen with a fine mesh may be provided around the scale.
【0120】実施の形態25.図45は、実施の形態2
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。Embodiment 25 FIG. FIG. 45 shows Embodiment 2
FIG. 46 is an image diagram showing a level measuring device No. 5 in which scales 76a and 76b, which are the same as the scale 3, are installed on the infrared camera 1 so as to reflect different sky as shown in FIG. When the sun is reflected on the scale 76a and the level cannot be measured, if the infrared camera 1 is rotated and the scale 76b is photographed, the level can be measured without the reflection of the sun and the reliability of the apparatus can be improved. Can be. Of course, the same effect can be obtained even when level measurement cannot be performed due to reasons other than the reflection of sunlight.
【0121】また、スケールは3本以上でもよく、より
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。The number of scales may be three or more, and the reliability can be further improved. Further, two scales 76a and 76b having different installation angles may be accommodated in one image without rotating the infrared camera 1. By providing a mechanism for rotating the scale about the vertical direction as a rotation axis, the scale may be rotated to a position where the infrared camera does not capture the reflected light of the sun from the scale, and the level may be measured. Good.
【0122】[0122]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、レベル
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。As described above, according to the present invention, the scale portion of the scale for measuring the level and the portion sandwiching the scale are formed into a scale which can be distinguished in density when the image is taken by an infrared camera, and the scale is provided through the infrared camera. Since the scale is read, the level can be measured even at night or during rain. Further, since the scale is a continuous scale portion, the level is measured according to the difference between the portion hidden by the measurement target and the exposed portion of the scale portion, so that the continuous level measurement can be performed. Further, the scale can be protected from drifting substances and the like by the protection means.
【図1】 この発明の実施の形態1による水位計測装置
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a water level measurement device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施の形態2による目盛の形状の
一例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of a scale shape according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の実施の形態2による目盛の形状の
他の一例を示すである。FIG. 3 shows another example of the scale shape according to the second embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施の形態2による水位計測装置
の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a water level measurement device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施の形態3による水位計測装置
の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a water level measurement device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施の形態3による目盛の形状の
一例を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing an example of a scale shape according to Embodiment 3 of the present invention.
【図7】 この発明の実施の形態4による水位計測装置
の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a water level measurement device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】 この発明の実施の形態5による水位計測装置
の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a water level measurement device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】 この発明の実施の形態6による水位計測装置
の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a water level measurement device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図10】 この発明の実施の形態7によるスケールの
交換機構を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a scale changing mechanism according to a seventh embodiment of the present invention.
【図11】 この発明の実施の形態8によるロール式ス
ケールの構成を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a configuration of a roll-type scale according to Embodiment 8 of the present invention.
【図12】 図11に清掃機構を設けたロール式スケー
ルの構成を示す側面図である。FIG. 12 is a side view showing a configuration of a roll-type scale provided with a cleaning mechanism in FIG. 11;
【図13】 この発明の実施の形態9による水位計測装
置の画像処理を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating image processing of a water level measurement device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図14】 この発明の実施の形態9による水位計測装
置の画像処理を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating image processing of a water level measurement device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図15】 この発明の実施の形態11による水位計測
装置の画像処理を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating image processing of a water level measurement device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図16】 この発明の実施の形態11による水位計測
装置の画像処理を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating image processing of a water level measurement device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図17】 この発明の実施の形態12によるスケール
の正面図である。FIG. 17 is a front view of a scale according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図18】 この発明の実施の形態13によるスケール
の基準目盛を含む目盛の配置図である。FIG. 18 is a layout diagram of scales including a reference scale of a scale according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図19】 この発明の実施の形態13によるスケール
の基準目盛を含む目盛の一例を示す配置図である。FIG. 19 is a layout diagram showing an example of a scale including a reference scale of a scale according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図20】 この発明の実施の形態13によるスケール
の基準目盛を含む目盛の他の一例を示す配置図である。FIG. 20 is a layout diagram showing another example of the scale including the reference scale of the scale according to the thirteenth embodiment of the present invention.
【図21】 この発明の実施の形態14による目盛の形
状の一例を示す斜視図である。FIG. 21 is a perspective view showing an example of a scale shape according to a fourteenth embodiment of the present invention.
【図22】 この発明の実施の形態14による目盛の形
状の一例を示す正面図及び側面図である。FIG. 22 is a front view and a side view showing an example of a scale shape according to a fourteenth embodiment of the present invention.
【図23】 この発明の実施の形態15による目盛の形
状の一例を示す斜視図である。FIG. 23 is a perspective view showing an example of a scale shape according to a fifteenth embodiment of the present invention.
【図24】 この発明の実施の形態15による目盛の形
状の一例を示す正面図と側面図である。24A and 24B are a front view and a side view showing an example of a scale shape according to a fifteenth embodiment of the present invention.
【図25】 この発明の実施の形態15による水位計測
の画像処理を説明する図である。FIG. 25 is a diagram illustrating image processing of water level measurement according to a fifteenth embodiment of the present invention.
【図26】 この発明の実施の形態16による目盛の形
状の一例を示す斜視図である。FIG. 26 is a perspective view showing an example of a scale shape according to a sixteenth embodiment of the present invention.
【図27】 この発明の実施の形態16による目盛の形
状の一例を示す正面図と側面図である。FIGS. 27A and 27B are a front view and a side view showing an example of a scale shape according to a sixteenth embodiment of the present invention.
【図28】 この発明の実施の形態16による水位計測
の画像処理を説明する図である。FIG. 28 is a diagram illustrating image processing of water level measurement according to a sixteenth embodiment of the present invention.
【図29】 この発明の実施の形態17による水位計測
装置のスケールを示す斜視図である。FIG. 29 is a perspective view showing a scale of a water level measuring device according to a seventeenth embodiment of the present invention.
【図30】 この発明の実施の形態17による他の実施
形態の水位計測装置のスケールを示す斜視図である。FIG. 30 is a perspective view showing a scale of a water level measuring device of another embodiment according to Embodiment 17 of the present invention.
【図31】 この発明の実施の形態18による水位計測
装置のスケールを示す斜視図である。FIG. 31 is a perspective view showing a scale of a water level measuring device according to Embodiment 18 of the present invention.
【図32】 この発明の実施の形態19による赤外線カ
メラとスケールの配置の一例を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing an example of an arrangement of an infrared camera and a scale according to a nineteenth embodiment of the present invention.
【図33】 この発明の実施の形態19を説明するため
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。FIG. 33 is a diagram showing a relationship between an infrared camera and a scale and a diagram showing an infrared image on a scale for describing a nineteenth embodiment of the present invention;
【図34】 この発明の実施の形態19による赤外線カ
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。FIG. 34 is a diagram showing a relationship between an infrared camera and a scale according to a nineteenth embodiment of the present invention and a diagram showing an infrared image on a scale.
【図35】 この発明の実施の形態20による目盛の構
造を示す斜視図である。FIG. 35 is a perspective view showing a scale structure according to a twentieth embodiment of the present invention.
【図36】 この発明の実施の形態20による目盛の構
造を示す側面図である。FIG. 36 is a side view showing a scale structure according to a twentieth embodiment of the present invention.
【図37】 この発明の実施の形態21によるレベル計
測装置のブロック図である。FIG. 37 is a block diagram of a level measuring device according to Embodiment 21 of the present invention.
【図38】 この発明の実施の形態21による映像処理
を説明する図である。FIG. 38 is a diagram illustrating video processing according to a twenty-first embodiment of the present invention.
【図39】 この発明の実施の形態22によるレベル計
測装置のブロック図である。FIG. 39 is a block diagram of a level measuring device according to a twenty-second embodiment of the present invention.
【図40】 この発明の実施の形態22による映像処理
を説明する図である。FIG. 40 is a diagram illustrating video processing according to a twenty-second embodiment of the present invention.
【図41】 この発明の実施の形態23によるレベル計
測装置のブロック図である。FIG. 41 is a block diagram of a level measuring device according to Embodiment 23 of the present invention.
【図42】 この発明の実施の形態23による映像処理
を説明する図である。FIG. 42 is a diagram illustrating video processing according to Embodiment 23 of the present invention.
【図43】 この発明の実施の形態24による金網での
スケール保護を示す斜視図である。FIG. 43 is a perspective view showing scale protection with a wire mesh according to Embodiment 24 of the present invention.
【図44】 この発明の実施の形態24によるスケール
保護を示す他の例を示す斜視図である。FIG. 44 is a perspective view showing another example of scale protection according to Embodiment 24 of the present invention.
【図45】 この発明の実施の形態25による赤外線カ
メラとスケールとの配置関係を示す図である。FIG. 45 is a diagram showing an arrangement relationship between an infrared camera and a scale according to a twenty-fifth embodiment of the present invention.
【図46】 従来の水位計測装置の構成図である。FIG. 46 is a configuration diagram of a conventional water level measurement device.
1 赤外線カメラ 2 画像処理装置
(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DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Infrared camera 2 Image processing apparatus (image processing means) 3 Scale plate (scale) 3a, 3b, 3c
Scale 4,4a Scale substrate 5,11,12,
13 scale 6 water (level measurement target) 7 water surface (water level,
Level) 14 window 21 infrared heater (infrared radiation means) 22, 24 heater (heating means) 23 power supply 25 heat pipe (heating means) 31 scale exchange mechanism 32 case 35 roller 36 scale rotation mechanism 37 cleaning mechanism 40 video display surface 41 Scale image 42 Edge 43 Histogram reference axis 44 Reference scale 45 Normal scale 46, 47, 48, 49, 50 Array pattern 51, 52, 54, 57 Scale 53a, 53b
Histogram reference axis 55 Reflected portion 56 Edge 58 Paint with low reflectivity 59 Member 60 Scale base material 61 Hinge 62 Bracket 63 Screw, 64 Image input means, 65 Scale position detecting means 66 Scale database 67 Scale position reading means 68 Level measuring means 69 , 72a, 7
3a template 70 projection integration means 71 integration direction data 72, 73 scale data 72b, 73b
Projection integration direction 74 Prop 75 Wire mesh 76a, 76b Scale
フロントページの続き (72)発明者 高田 潤二 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 貝賀 俊之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2F014 AA10 AB02 AB03 FA04 Continued on the front page (72) Inventor Junji Takada 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Toshiyuki Kaiga 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Co., Ltd. Company F-term (reference) 2F014 AA10 AB02 AB03 FA04
Claims (30)
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。1. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and an image processing means for measuring the level based on the imaging information, wherein the scale is a scale. A level measuring device characterized in that one of the material of the portion and the material of the portion sandwiching the scale is made of a material having a high emissivity, and the other is made of a material having a low emissivity.
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。2. The level measuring device according to claim 1, wherein aluminum or stainless steel is used for the scale portion, and wood or a material obtained by applying paint to wood is used for a portion sandwiching the scale. Level measurement device.
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。3. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and an image processing means for measuring the level based on the imaging information, wherein the scale is a scale. One of the part and the part sandwiching the scale is shaped so as to reflect the object with less infrared radiation and enter the infrared camera, and reflect the other with the object with large infrared radiation to the infrared camera. A level measuring device having a shape so as to be incident.
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。4. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information, wherein the scale is a scale. A level measuring device characterized in that one of the portion and the portion sandwiching the scale is made of a material that reflects infrared light well, and the other is made of a material that reflects less infrared light.
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。5. The level measuring device according to claim 1, further comprising an infrared radiation means for irradiating the scale with infrared light.
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。6. The level measuring device according to claim 1, wherein a heating means for heating a scale portion is provided in the scale.
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。7. A scale for measuring the level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information, A level measuring device comprising an infrared radiation means, wherein one of a scale portion of the scale and a portion sandwiching the scale is made of an infrared transmitting material through which infrared light from the infrared light transmitting device is transmitted to the outside.
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。8. A level measuring device using a sheathed heater or a heat pipe as the heating means according to claim 6 or the infrared radiation means according to claim 7.
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。9. The level measuring device according to claim 1, wherein each of the graduations has a shape having at least a part of curvature, a semi-cylindrical shape, or a triangular prism shape. Level measuring device.
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。10. The level measuring device according to claim 1, further comprising a scale exchange mechanism for exchanging a scale with another scale.
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。11. The level measuring device according to claim 1, wherein the scale is formed into a rotatable roll, and a new scale is provided when the scale is rotated. A level measuring device comprising a moving mechanism.
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。12. The level measuring device according to claim 11, further comprising a cleaning mechanism for cleaning at least a scale portion when the scale is rotated.
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。13. The level measuring device according to claim 1, wherein the image processing means determines the number of luminance differences between a scale portion of the scale video obtained from the imaging information and a portion sandwiching the scale. A level reading device for reading a scale according to the level.
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。14. The level measuring device according to claim 1, wherein the image processing means has a luminance of a graduation portion and a portion sandwiching the graduation of the scale image obtained from the imaging information, which is equal to or higher than a predetermined level. A level reading device for reading a scale in accordance with the number of whether or not the level is measured.
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。15. A scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and reading the level in accordance with a change in luminance of a scale portion of a scale image obtained from the imaging information. A level measuring device comprising image processing means for measuring a level.
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。16. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information, wherein the scale is a scale. A scale having a reference scale different from the scale at a desired position and serving as a level reference.
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。17. The level measuring device according to claim 16, wherein the scale is provided with reference scales at predetermined intervals of the scales, and a shape pattern formed by combining these reference scales and scales near the reference scales. Has a scale shape such that a different pattern is provided for each reference scale.
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。18. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. A scale that continuously reflects or emits infrared light over the entire measurement range, and calculates the amount of infrared incident light between the lower part of the scale where the level measurement target is located and the upper part of the scale where the scale is exposed. Obtain imaging information according to the difference,
A level measuring device characterized in that a level is measured according to the imaging information.
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。19. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information, wherein the scale is a scale. A level measuring device characterized in that two scales each having an equal interval between a portion and a portion sandwiching the scale are arranged side by side, and one of the scales is half scaled up and down from the other.
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。20. A scale for measuring the level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaged information. A level measuring device, wherein the scale is a triangular scale viewed from the infrared camera, and the scale is a scale arranged continuously in a vertical direction.
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。21. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and an image processing means for measuring the level based on the imaging information, and a scale of the scale is provided. A level measuring device characterized in that a portion and a portion sandwiching the scale are made of the same material, and one of the materials is coated with a material having a different reflectance from the above material.
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。22. A scale for measuring the level of the level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information, and a scale portion of the scale And a portion sandwiching the scale has a different reflectance, and at least a portion having a small reflectance has water repellency.
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。23. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information, the infrared camera and the scale The level measuring device is characterized in that, when the arrangement of (1) and (2) is an arbitrary fixed position, the scale is such that the vertical width of each scale viewed from the infrared camera is substantially the same.
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。24. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and an image processing means for measuring the level on the basis of the image pickup information. Level measurement, characterized in that the vertical scale angle of the scale with respect to the vertical plane is variably adjustable, and that the vertical width of each scale can be adjusted to be substantially the same when viewed from the infrared camera. apparatus.
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。25. A scale for measuring the level of a level measurement target, a camera for imaging the scale, such as an infrared ray or a visible ray, a scale portion of the scale of the imaging information, and a pre-created scale template. And compare
Determine the scale position according to the degree of similarity between the two,
A level measuring device comprising image processing means for reading a scale from a fixed scale position and measuring a level.
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。26. A scale for measuring the level of a level measurement target, a camera for imaging the scale, such as an infrared ray or a visible ray, a scale portion of the scale of the imaging information, and a pre-created scale template. And compare
Determine the scale position according to the degree of similarity between the two,
Image processing means for generating a scale image based on the determined scale position, integrating luminance information for each scale obtained from the scale image, and measuring a level according to the integrated result is provided. Level measurement device.
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。27. The level measuring device according to claim 26, wherein the integration of the luminance information for each scale obtained from the scale image by the image processing means is performed in an S / N ratio (signal / noise ratio).
A level measuring device characterized in that integration is performed so that the maximum value is obtained.
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。28. A measurement object comprising a scale for measuring the level of a level measurement object, an infrared camera for imaging the scale, and image processing means for measuring the level based on the imaging information thereof, wherein a flow occurs. When the scale is installed inside the scale, means for protecting the scale from drifting objects such as a wire net is provided upstream of the scale or around the scale.
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。29. A scale for measuring a level of a level measurement target, an infrared camera for taking an image of the scale, and image processing means for measuring the level based on the image pickup information. A level measuring device, wherein each scale is arranged so that a reflection angle from sunlight to the infrared camera is different, and a scale in which reflected light of the sun does not enter the infrared camera can be selected.
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。30. A scale for measuring a level of a level measurement target, a rotation mechanism for rotating the scale about a vertical rotation axis, an infrared camera for imaging the scale, and information based on the imaging information. The scale is rotated by the rotation mechanism to adjust the reflection angle from sunlight to the infrared camera variably, and the reflected light of the sun is reflected to the infrared camera. A level measuring device characterized in that the level can be measured on a scale adjusted so as not to enter.
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