JP2014197290A - Smoke detection device and smoke detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置に関し、特に、日照変化や、水銀灯・ハロゲンライトの点灯時のような光源による比較的ゆっくりとした明るさの変化が存在する状況下での、煙の検出に適した煙検出装置および煙検出方法に関する。 The present invention relates to a smoke detection device that detects the generation of smoke by performing image processing on an image captured by a surveillance camera, and in particular, by a light source such as a change in sunlight or when a mercury lamp or halogen light is turned on. The present invention relates to a smoke detection device and a smoke detection method suitable for detecting smoke in a situation where a relatively slow change in brightness exists.
火災発生時の初期消火、あるいは火災事故における逃げ遅れの防止の観点から、火災あるいは煙の早期発見が非常に重要となっている。そこで、煙検出装置の分野においては、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことで、煙の早期発見を行うことが研究されている。 From the viewpoint of initial fire extinguishment in the event of a fire or prevention of escape delay in a fire accident, early detection of fire or smoke is very important. Thus, in the field of smoke detection devices, research has been conducted on early detection of smoke by performing image processing on an image captured by a surveillance camera.
その一例として、トンネル内などにカメラを設置し、カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことで、煙を検出する従来の煙検出装置がある。煙を検出するための画像処理では、一般的に、基準となる画像(基準画像)をあらかじめ記憶しておき、最新の撮像画像と基準画像との差分画像を演算し、変化の生じた領域を抽出することで、煙を検出している(例えば、特許文献1参照)。 As an example, there is a conventional smoke detection device that detects smoke by installing a camera in a tunnel or the like and performing image processing on an image captured by the camera. In image processing for detecting smoke, generally, a reference image (reference image) is stored in advance, a difference image between the latest captured image and the reference image is calculated, and a region where a change has occurred is calculated. Extraction detects smoke (for example, see Patent Document 1).
また、日照などの影響により基準画像が時間的に変化することに対応するために、基準画像を定期的に更新することが行われている。 In addition, the reference image is regularly updated in order to cope with the temporal change of the reference image due to the influence of sunlight.
このように、カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施して煙検出を行うことで、次の2点のメリットが得られる。
1)監視カメラの画像を目視確認することで、遠隔地において煙検出状況の把握が可能となる。
2)すでに設置されている監視カメラを流用することが可能であり、効率的な設備を構築できる。
Thus, by performing image processing on the image captured by the camera and performing smoke detection, the following two merits can be obtained.
1) By visually confirming the image of the surveillance camera, it is possible to grasp the smoke detection status in a remote place.
2) It is possible to divert already installed surveillance cameras and construct efficient equipment.
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
従来技術においては、煙を検出するために、フレーム差分画像あるいは背景画像からの輝度差が所定の閾値を超えた画素領域を抽出していた。しかしながら、例えば、日照変化、あるいは水銀灯やハロゲンライトのような光源によるゆっくりとした明るさの変化が生じた場合には、煙が発生していない部分を煙として誤検出してしまうという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In the prior art, in order to detect smoke, a pixel region where a luminance difference from a frame difference image or a background image exceeds a predetermined threshold is extracted. However, for example, when there is a change in sunshine or a slow change in brightness due to a light source such as a mercury lamp or a halogen light, there is a problem that a portion where no smoke is generated is erroneously detected as smoke. .
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、照明変化等に代表される煙と誤判定するおそれのある要因を除外し、煙の存在を高精度に識別することのできる煙検出装置および煙検出方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and excludes factors that may be erroneously determined as smoke typified by changes in lighting, etc., and identifies the presence of smoke with high accuracy. An object of the present invention is to obtain a smoke detection device and a smoke detection method capable of performing the above.
本発明に係る煙検出装置は、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出装置であって、監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として記憶する画像メモリと、画像メモリに記憶された時系列画像に基づいて、最新の画像と時系列的に1回前の画像におけるそれぞれの画素の輝度値の差分値を算出し、注目画素に相当する自身の画素の差分値の符号が、周囲の所定の位置にある1以上の画素の差分値の符号と同一符号である画素を同期性のある画素と特定し、差分値が正であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を正同期性画像として時系列で生成し、差分値が負であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を負同期性画像として時系列で生成する前処理部と、前処理部により時系列で生成された正同期性画像および負同期性画像に基づいて、同期性のある輝度変化領域の分布状態および分布状態の経時変化に関する定量的な指標値を算出し、算出した指標値の大きさに基づいて煙が発生した領域を特定する煙発生検出部とを備えるものである。 A smoke detection device according to the present invention is a smoke detection device that detects the generation of smoke by performing image processing on an image captured by a monitoring camera, and a plurality of images captured in time series by the monitoring camera Based on the image memory that stores the images as time-series images and the time-series images stored in the image memory, the difference value of the luminance value of each pixel in the latest image and the previous image in time series is calculated. Then, a pixel whose difference value of its own pixel corresponding to the target pixel is the same as that of a difference value of one or more pixels at a predetermined surrounding position is identified as a synchronous pixel, and the difference A binary image in which a value is positive and a synchronous pixel is white is generated in time series as a positive synchronization image, and a difference value is negative and a synchronous pixel is white Before generating images in time series as negative sync images Based on the positive synchronization image and the negative synchronization image generated in time series by the processing unit and the preprocessing unit, a quantitative index value regarding the distribution state of the synchronized luminance change region and the temporal change of the distribution state is obtained. And a smoke generation detection unit that identifies a region where smoke is generated based on the calculated index value.
また、本発明に係る煙検出方法は、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、煙の発生を検出する煙検出方法であって、監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として画像メモリに記憶させる記憶ステップと、画像メモリに記憶された時系列画像に基づいて、最新の画像と時系列的に1回前の画像におけるそれぞれの画素の輝度値の差分値を算出し、注目画素に相当する自身の画素の差分値の符号が、周囲の所定の位置にある1以上の画素の差分値の符号と同一符号である画素を同期性のある画素と特定し、差分値が正であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を正同期性画像として時系列で生成し、差分値が負であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を負同期性画像として時系列で生成する前処理ステップと、前処理ステップにより時系列で生成された正同期性画像および負同期性画像に基づいて、同期性のある輝度変化領域の分布状態および分布状態の経時変化に関する定量的な指標値を算出し、算出した指標値の大きさに基づいて煙が発生した領域を特定する煙発生検出ステップとを備えるものである。 The smoke detection method according to the present invention is a smoke detection method for detecting the generation of smoke by performing image processing on an image captured by a monitoring camera, and is captured in time series by the monitoring camera. A storage step for storing a plurality of images in the image memory as a time-series image, and a luminance value of each pixel in the latest image and the previous image in time series based on the time-series image stored in the image memory The pixel having the same sign as that of the difference value of one or more pixels in the surrounding predetermined position is synchronized with the pixel. And a binary image in which the difference value is positive and the synchronous pixel is white is generated as a positive synchronization image in time series, and the differential value is negative and the synchronous pixel is A binary image that is white Time-series preprocessing steps, and the synchronized brightness change region distribution state and distribution state change over time based on the time-sequentially generated positive synchronization image and negative synchronization image A smoke generation detecting step of calculating a quantitative index value related to and identifying a region where smoke is generated based on the calculated index value.
本発明によれば、時系列画像データにおける輝度値の時間的変化が増加方向あるいは減少方向となる同期性の有無に着目し、この同期性に基づいて、誤判定要因を除外して煙発生領域を特定するための複数の指標値を導入することにより、照明変化等に代表される煙と誤判定するおそれのある要因を除外し、煙の存在を高精度に識別することのできる煙検出装置および煙検出方法を得ることができる。 According to the present invention, attention is paid to the presence or absence of synchronism in which the temporal change of the luminance value in the time-series image data increases or decreases, and on the basis of this synchronism, the smoke determination area is excluded By introducing a plurality of index values for identifying the smoke, the smoke detection device can eliminate the factor that may be erroneously determined as smoke represented by changes in lighting, etc., and can accurately identify the presence of smoke And a smoke detection method can be obtained.
以下、本発明の煙検出装置および煙検出方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a smoke detection device and a smoke detection method of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における煙検出装置の構成図である。本実施の形態1における煙検出装置は、画像メモリ10、前処理部20、および煙発生検出部30を備えている。画像メモリ10は、カメラ1により撮像された画像を、過去一定期間分、時系列データとして記憶できるように、複数フレーム分の画像メモリとして構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a smoke detection device according to
前処理部20は、差分画像生成部21、同期性判定処理部22、および同期性画像生成部23で構成される。そして、この前処理部20は、画像メモリ10に記憶された、カメラ1により撮像された過去一定期間分の画像に基づいて、煙検出を行う際に使用する同期性画像を時系列に順次生成する機能を有している。
The preprocessing
また、煙発生検出部30は、判定値算出部31、および煙判定部32で構成される。そして、この煙発生検出部30は、前処理部20で時系列に順次生成された同期性画像に基づいて、煙の発生を検出するための判定値を算出し、算出結果に基づいて煙が発生しているか否かを判断する機能を有している。
The smoke
ここで、本願発明の検出原理について説明する。
日照変化や、水銀灯・ハロゲンライトのような光源によるゆっくりとした明るさの変化は、カメラ画像内の一定範囲に同期性のある輝度変化(暗から明、あるいは明から暗といった方向性を持つ輝度変化)を生じさせる。
Here, the detection principle of the present invention will be described.
Changes in sunshine and slow changes in brightness caused by light sources such as mercury lamps and halogen lights are caused by changes in brightness that are synchronized within a certain range in the camera image (brightness with directionality from dark to bright or from bright to dark). Change).
一方、煙が発生した場合においても、同様に、同期性のある輝度変化が発生する。しかしながら、煙が発生した場合には、同期性のある輝度変化領域の分布、および分布状態の経時変化において、日照や光源等による明るさの変化の場合とは異なる挙動が見られる。そこで、本願発明では、このような相違点に着目し、同期性の分布を定量的に解析することで算出した指標値に基づいて、照明変化等に代表される煙と誤判定するおそれのある要因を除外し、煙の存在を高精度に識別することを可能としている。 On the other hand, when smoke is generated, similarly, a synchronous luminance change occurs. However, when smoke is generated, a behavior different from that in the case of a change in brightness due to sunshine, a light source, or the like is observed in the distribution of the synchronized luminance change region and the temporal change in the distribution state. Therefore, in the present invention, paying attention to such a difference, there is a risk of misjudging it as smoke typified by a change in illumination, etc., based on an index value calculated by quantitatively analyzing the distribution of synchronization. The factor is excluded, and the presence of smoke can be identified with high accuracy.
次に、本実施の形態1の煙検出装置における前処理部20で実行される一連の画像処理内容について、図2、図3を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1における同期性判定処理部22による一連処理に関する説明図である。この図2では、パターン1〜パターン3を例に、同期性判定処理部22による(a)〜(d)の一連処理の結果をまとめて示したものである。なお、詳細は、後述するが、パターン1は「同期性なし」、パターン2は「正の同期性あり」、パターン3は「負の同期性あり」として、最終的に同期性判定処理部22により判定された3種の同期性を例示している。
Next, a series of image processing contents executed by the preprocessing
また、図3は、本発明の実施の形態1における同期性画像生成部23により生成される同期性画像に関する説明図である。この図3では、取り込んだ画像に対して、同期性画像生成部23により生成される正同期性画像と負同期性画像をまとめて示したものである。そこで、これら図2、図3を参照しながら、ステップごとに、順に説明する。
Moreover, FIG. 3 is explanatory drawing regarding the synchronous image produced | generated by the synchronous
[ステップ1]差分画像の生成(図2(a)参照)
差分画像生成部21は、画像メモリ10に記憶された、カメラ1により撮像された過去一定期間分の時系列画像に基づいて、最新画像と時系列的に1つ前の画像との差分画像を、順次生成する。ここで、各画素は、例えば、0〜255までの8ビット分の輝度値として表される。
[Step 1] Generation of a difference image (see FIG. 2A)
The difference image generation unit 21 calculates a difference image between the latest image and the previous image in time series based on the time series images for a predetermined period of time captured by the
この差分画像の生成について、図2(a)を用いて、詳細に説明する。
図2(a)は、注目画素である中央の画素と、それに隣接する4近傍画素(具体的は、上下左右に隣接している4つの画素に相当)の合計5つの画素に関するそれぞれの差分値を、パターン1〜パターン3について示している。例えば、上段のパターン1では、中央の画素の差分値が−5となっており、最新画像におけるこの中央の画素の輝度値が、時系列的に1つ前の画像における中央の画素の輝度値より「5」だけ減っていることを意味している。
The generation of the difference image will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 2A shows difference values for a total of five pixels, that is, a central pixel as a target pixel and four neighboring pixels adjacent thereto (specifically, four pixels adjacent vertically and horizontally). Are shown for
同様に、パターン1においては、4近傍画素のそれぞれの差分値が、上画素の差分値「−2」、右画素の差分値「10」、下画素の差分値「3」、左画素の差分値「7」として、それぞれ求まった場合を例示している。
Similarly, in the
なお、注目画素である中央の画素と、それに隣接する4近傍画素の合計5つの画素に関する差分値のいずれかが0の場合は、その注目画素を同期性の判断対象から除外する。つまり、注目画素を含む5つの画素全てについて差分値が発生する場合についてのみ、注目画素の同期性を判断している。 Note that if any of the difference values regarding the total of five pixels including the central pixel as the target pixel and the four neighboring pixels adjacent thereto is 0, the target pixel is excluded from the synchronization determination target. That is, the synchronism of the target pixel is determined only when the difference value is generated for all five pixels including the target pixel.
[ステップ2]4近傍画素の個々の乗算値の算出(図2(b)参照)
次に、同期性判定処理部22は、先のステップ1で得られた差分画像について、画像を構成する画素ごとに、その4近傍の画素と中央の画素との差分値同士の乗算値を算出する。
[Step 2] Calculation of individual multiplication values of four neighboring pixels (see FIG. 2B)
Next, the synchronization determination processing unit 22 calculates, for each of the pixels constituting the image, the multiplication value of the difference values between the four neighboring pixels and the central pixel for the difference image obtained in the
この乗算値の算出について、図2(b)を用いて、詳細に説明する。
図2(a)に示した差分値に基づいて、中央の画素の差分値と、4近傍画素のそれぞれの差分値とを乗算した結果が、図2(b)として示されている。すなわち、4近傍画素のそれぞれの差分値の符号と、中央の画素の差分値の符号が一致している場合には、乗算値の符号は+となり、符号が一致していない場合には、乗算値の符号は−となっている。
The calculation of the multiplication value will be described in detail with reference to FIG.
The result of multiplying the difference value of the central pixel by the difference value of each of the four neighboring pixels based on the difference value shown in FIG. 2A is shown in FIG. That is, if the sign of the difference value of each of the four neighboring pixels matches the sign of the difference value of the center pixel, the sign of the multiplication value is +, and if the sign does not match, multiplication is performed. The sign of the value is-.
[ステップ3]4近傍画素の個々の同期性判断(図2(c)参照)
次に、同期性判定処理部22は、4近傍画素のそれぞれについて、ステップ2で算出された乗算値の符号が正の場合には、中央の注目画素との同期性があると判断し、ステップ2で算出された乗算値の符号が負の場合には、中央の注目画素との同期性がないと判断する。4近傍画素の個々の同期性判断結果が、図2(c)に示されている。
[Step 3] Individual synchronicity determination of 4 neighboring pixels (see FIG. 2C)
Next, if the sign of the multiplication value calculated in
このように、同期性判定処理部22は、4近傍画素のそれぞれについて、中央の画素と同一の符号の方向に輝度値が変化している場合には、中央の画素と同期して輝度が変化している(すなわち、同期性あり)と判断している。また、同期性判定処理部22は、4近傍画素のそれぞれについて、中央の画素とは異なる符号の方向に輝度値が変化している場合には、中央の画素と同期せずに輝度が変化している(すなわち、同期性なし)と判断している。
[ステップ4]中央の注目画素の同期性判断(図2(d)参照)
次に、同期性判定処理部22は、4近傍画素の個々の同期性の有無に基づいて、中央の注目画素の同期性を判断する。具体的には、同期性判定処理部22は、注目画素について、以下のような判断を行う。
・4近傍画素のうち、少なくとも1つが同期性なしと判断されている場合には、同期性がないと判断する。
・4近傍画素のすべてが同期性ありと判断され、かつ、自身の差分値が正の場合には、正の同期性があると判断する。
・4近傍画素のすべてが同期性ありと判断され、かつ、自身の差分値が負の場合には、負の同期性があると判断する。
このような中央の注目画素の同期性判断結果が、図2(d)に示されている。
As described above, when the luminance value changes in the direction of the same sign as the central pixel for each of the four neighboring pixels, the synchronization determination processing unit 22 changes the luminance in synchronization with the central pixel. (That is, there is synchronization). In addition, for each of the four neighboring pixels, the synchronism determination processing unit 22 changes the luminance without synchronizing with the central pixel when the luminance value changes in the direction of the sign different from that of the central pixel. (That is, there is no synchronization).
[Step 4] Judgment of synchronism of the center pixel of interest (see FIG. 2D)
Next, the synchronization determination processing unit 22 determines the synchronization of the pixel of interest at the center based on the presence or absence of individual synchronization of the four neighboring pixels. Specifically, the synchronism determination processing unit 22 performs the following determination for the target pixel.
If it is determined that at least one of the four neighboring pixels is not synchronized, it is determined that there is no synchronization.
If all of the four neighboring pixels are determined to be synchronous and the difference value of the pixel is positive, it is determined that there is positive synchronization.
If all of the four neighboring pixels are determined to be synchronous and the difference value of the pixel is negative, it is determined that there is negative synchronization.
FIG. 2 (d) shows the result of determining the synchronism of the pixel of interest at the center.
[ステップ5]同期性画像の生成(図3参照)
次に、同期性画像生成部23は、ステップ4により決定された注目画素のそれぞれに関する同期性判断結果に基づいて、同期性画像を生成する。具体的には、同期性画像生成部23は、同期性があると判定した注目画素を白、同期性がないと判定した注目画素を黒とした画像を、正の同期性と負の同期性のそれぞれで生成し、正同期性画像および負同期性画像とする。
[Step 5] Synchronous image generation (see FIG. 3)
Next, the synchronization
図3は、同期性画像生成部23によって生成される正同期性画像および負同期性画像の具体例を示している。図3(a)は、時系列画像を示したものであり、明るい輝度を有する円形状の領域が、時間経過とともに、左から右に徐々に移動している状態を示している。このような時系列画像に対して、前処理部20により、上述したステップ1〜ステップ5の一連処理を実行することで、図3(b)に示した正同期性画像と、図3(c)に示した負同期性画像がそれぞれ生成される。
FIG. 3 shows a specific example of a positive synchronization image and a negative synchronization image generated by the synchronization
すなわち、図3(b)に示した正同期性画像は、輝度が明るくなる方向に同期して変化している画素を白として2値化した画像に相当する。また、図3(c)に示した負同期性画像は、輝度が暗くなる方向に同期して変化している画素を白として2値化した画像に相当する。 That is, the positive synchronization image shown in FIG. 3B corresponds to an image obtained by binarizing pixels that change in synchronization with the direction in which the brightness is increased as white. Further, the negative synchronization image shown in FIG. 3C corresponds to an image obtained by binarizing pixels that change in synchronization with the direction in which the luminance is darkened as white.
[ステップ6]正同期性画像および負同期性画像に基づく判定値算出処理
次に、煙発生検出部30内の判定値算出部31は、ステップ5で生成された正同期性画像および負同期性画像に基づいて、煙の発生の有無を判断するための判定値を算出する。具体的には、本実施の形態1における判定値算出部31は、まず始めに、正同期性画像および負同期性画像のそれぞれを、あらかじめ決められた複数のエリアに分割し、最新の一定期間(所定回数分)における両画像の時系列データに関し、それぞれの分割エリアごとに、以下の5つの判定値に基づく5つの指標値を算出する。
[Step 6] Determination Value Calculation Processing Based on Positive Synchronous Image and Negative Synchronous Image Next, the determination value calculation unit 31 in the smoke
[第1の判定値:煙が発生している可能性が高い領域を抽出する指標]
判定値算出部31は、正同期性画像のみの時系列画像、負同期性画像のみの時系列画像、そして正同期性画像および負同期性画像の両方の時系列画像について、白画素の継続回数があらかじめ決められた第1の所定回数以上である画素数を計数し、エリア内密度を算出し、第1の判定値とする。
[First determination value: an index for extracting an area where smoke is likely to be generated]
The determination value calculation unit 31 determines the number of white pixel continuations for a time-series image including only a positive synchronization image, a time-series image including only a negative synchronization image, and a time-series image including both a positive synchronization image and a negative synchronization image. The number of pixels that is equal to or greater than a first predetermined number of times determined in advance is counted, and the density in the area is calculated as a first determination value.
この第1の判定値は、煙判定の領域を抽出するための第1の指標値となる。すなわち、火災による煙は継続的に発生する特徴があるため、同期性のある領域は、継続的に存在すると考えられる。従って、少なくとも正同期性画像あるいは負同期性画像のいずれかにおいて、第1の判定値が、あらかじめ決められた第1の閾値以上である場合には、その領域は同期性のある画素が継続的に存在している領域であるとして、煙が発生している可能性がある領域として抽出することができる。 This first determination value is a first index value for extracting a smoke determination region. That is, since smoke due to fire is generated continuously, it is considered that there is a continuous region with synchronization. Therefore, in at least one of the positive synchronization image and the negative synchronization image, when the first determination value is equal to or greater than the first threshold value determined in advance, the region has a continuous pixel in the synchronization. Can be extracted as a region where smoke may be generated.
[第2の判定値:ノイズの影響を除去する指標値]
判定値算出部31は、正同期性画像および負同期性画像の両方の時系列画像について、白画素の継続回数があらかじめ決められた第2の所定回数以下である画素数を計数し、エリア内の画素総数で除算することで、エリア内密度を算出し、第2の判定値とする。
[Second determination value: index value for removing the influence of noise]
The determination value calculation unit 31 counts the number of pixels in which the number of continuations of white pixels is equal to or less than a predetermined second predetermined number of times for both the positive-synchronous image and the negative-synchronous image. By dividing by the total number of pixels, the in-area density is calculated and used as the second determination value.
この第2の判定値は、ノイズの影響による誤判定を防止するための第2の指標値となる。すなわち、エリアごとに算出された第2の判定値であるエリア内密度が、あらかじめ決められた第2の閾値以上である場合には、その領域は、同期性のある画素が非常に少ない領域であると判断できる。従って、正同期性画像および負同期性画像の両方において、第2の判定値であるエリア内密度が第2の閾値以上である領域を、煙判定の対象領域から除外することで、誤判定要因の1つであるノイズの影響を除去することができる。 This second determination value is a second index value for preventing erroneous determination due to the influence of noise. That is, when the in-area density, which is the second determination value calculated for each area, is equal to or higher than a predetermined second threshold value, the area is an area with very few synchronous pixels. It can be judged that there is. Accordingly, in both the positive synchronization image and the negative synchronization image, by excluding the area where the in-area density that is the second determination value is equal to or more than the second threshold from the smoke determination target area, The influence of noise, which is one of the above, can be removed.
[第3の判定値:日照変化、照明変化等と、煙を区別するための指標]
判定値算出部31は、正同期性画像および負同期性画像の両方の時系列画像について、白画素の継続回数があらかじめ決められた第3の所定回数以上である画素数を計数し、エリア内密度を算出し、第3の判定値とする。
[Third judgment value: Indicator for distinguishing smoke from sunshine change, lighting change, etc.]
The determination value calculation unit 31 counts the number of pixels in which the number of continuations of white pixels is equal to or greater than a predetermined third predetermined number of times for both the time-series images of the positive synchronization image and the negative synchronization image. The density is calculated and set as the third determination value.
この第3の判定値は、日照変化、あるいは光源移動による明るさの変化などの影響による誤判定を防止するための第3の指標値となる。すなわち、日照変化、あるいは光源移動による明るさの変化が発生する場合には、「暗から明」または「明から暗」への一方向的な変化が生ずると考えられる。このため、同期性画像における一定期間内の白画素の出現状態をみると、正同期性画像、または負同期性画像のどちらか一方にのみ白画素が現れることとなる。 This third determination value is a third index value for preventing erroneous determination due to the influence of changes in sunlight or changes in brightness due to light source movement. That is, when a change in brightness occurs due to a change in sunlight or a light source movement, it is considered that a unidirectional change from “dark to light” or “bright to dark” occurs. For this reason, when the appearance state of white pixels within a predetermined period in the synchronous image is viewed, white pixels appear only in either the positive synchronous image or the negative synchronous image.
一方、煙が発生した場合には、煙の流れにより生ずる明るさの濃淡があるため、正同期性画像と負同期性画像のどちらにも白画素が現れる。そこで、エリアごとに算出された第3の判定値であるエリア内密度が、あらかじめ決められた第3の閾値以上である場合には、その領域は、日照変化、あるいは光源移動による明るさの変化が発生した領域であると判断できる。従って、正同期性画像または負同期性画像のどちらか一方において、第3の判定値であるエリア内密度が第3の閾値以上である領域を、煙判定の対象領域から除外することで、誤判定要因の1つである明るさの変化の影響を除去することができる。なお、第3の判定値を用いるために使用した第3の所定回数は、第1の判定値を用いるために使用した第1の所定回数よりも大きい値として設定することとなる。 On the other hand, when smoke is generated, since there is lightness and darkness caused by the flow of smoke, white pixels appear in both the positive synchronization image and the negative synchronization image. Therefore, when the in-area density, which is the third determination value calculated for each area, is equal to or greater than a predetermined third threshold value, the area is changed in sunshine or brightness change due to light source movement. It can be determined that this is the region where Therefore, in either one of the positive synchronization image and the negative synchronization image, an area where the density within the area, which is the third determination value, is equal to or more than the third threshold is excluded from the smoke determination target area. It is possible to remove the influence of brightness change, which is one of the determination factors. Note that the third predetermined number of times used to use the third determination value is set as a value larger than the first predetermined number of times used to use the first determination value.
[第4の判定値:照明点灯時と、煙を区別するための指標]
判定値算出部31は、正同期性画像、負同期性画像のそれぞれについて、白画像の重心位置の移動距離を算出し、第4の判定値とする。
[Fourth judgment value: indicator for distinguishing smoke from lighting]
The determination value calculation unit 31 calculates the movement distance of the centroid position of the white image for each of the positive synchronization image and the negative synchronization image and sets it as a fourth determination value.
この第4の判定値は、光源点灯時の明るさ変動の影響による誤判定を防止するための第4の指標値となる。すなわち、光源のゆっくりとした点灯時には、明るさの変化は、ある一点を中心として広がるように生ずる傾向にある。このため、同期性画像に現れる白画素の重心位置は、ほとんど変化しない。 The fourth determination value is a fourth index value for preventing erroneous determination due to the influence of brightness fluctuation when the light source is turned on. That is, when the light source is turned on slowly, the change in brightness tends to spread around a certain point. For this reason, the gravity center position of the white pixel appearing in the synchronous image hardly changes.
一方、煙が発生した場合には、熱気流の流れに沿って明るさの濃淡がゆっくりと移動するため、同期性画像に現れる白画素の重心位置が変化することとなる。そこで、エリアごとに算出された第4の判定値である重心位置の距離が、あらかじめ決められた第4の閾値以下である場合には、その領域は、光源点灯時における明るさの変化が発生した領域であると判断できる。従って、正同期性画像または負同期性画像のどちらか一方において、第4の判定値である重心位置の距離が第4の閾値以下である領域を、煙判定の対象領域から除外することで、誤判定要因の1つである光源点灯時の明るさ変動の影響を除去することができる。 On the other hand, when smoke is generated, the brightness gradation moves slowly along the flow of the hot air flow, so that the barycentric position of the white pixel appearing in the synchronous image changes. Therefore, when the distance of the center of gravity position, which is the fourth determination value calculated for each area, is equal to or smaller than a predetermined fourth threshold value, the brightness of the area changes when the light source is turned on. It can be determined that this is the area. Therefore, in either the positive synchronization image or the negative synchronization image, by excluding the region where the distance of the center of gravity position, which is the fourth determination value, is equal to or less than the fourth threshold from the target region for smoke determination, It is possible to remove the influence of the brightness fluctuation when the light source is turned on, which is one of the erroneous determination factors.
[第5の判定値:煙以外の要因で発生する明るさ変動の影響を除去する指標値]
判定値算出部31は、所定回数分の時系列画像のそれぞれのエリアについて、すべての画素の差分値の合計を算出し、第5の判定値とする。
[Fifth judgment value: Index value for removing the influence of brightness fluctuations caused by factors other than smoke]
The determination value calculation unit 31 calculates the sum of the difference values of all the pixels for each area of the time-series image for a predetermined number of times, and sets it as the fifth determination value.
この第5の判定値は、煙以外の要因で発生する明るさ変動の影響を除去するための第5の指標値となる。すなわち、煙による明るさの変化の差は、比較的少ないという特徴があり、第5の判定値が大きくなることはないと考えられる。そこで、エリアごとに算出された第5の判定値である時系列差分値の合計値が、あらかじめ決められた第5の閾値以上である場合には、その領域は、煙の影響による輝度変化が生じた領域ではないと判断できる。従って、第5の判定値が第5の閾値以上である領域を、煙判定の対象領域から除外することで、誤判定要因の1つである煙以外の要因による明るさ変動の影響を除去することができる。 This fifth determination value is a fifth index value for removing the influence of brightness fluctuations caused by factors other than smoke. That is, the difference in brightness change due to smoke is relatively small, and it is considered that the fifth determination value does not increase. Therefore, when the total value of the time-series difference values, which are the fifth determination values calculated for each area, is equal to or greater than a predetermined fifth threshold value, the area has a luminance change due to the influence of smoke. It can be determined that the region is not generated. Therefore, by excluding the area where the fifth determination value is equal to or greater than the fifth threshold from the smoke determination target area, the influence of brightness fluctuation due to factors other than smoke, which is one of the erroneous determination factors, is removed. be able to.
以上のようにして、判定値算出部31は、前処理部20により生成された、時系列の正同期性画像および負同期性画像に基づいて、第1から第5までの5つの判定値を算出することができる。そこで、煙判定部32は、これら5つの判定値に基づいて、第1の指標値により、煙判定を行う対象領域を特定するとともに、第2の指標値〜第5の指標値により、誤判定要因の領域を特定する。
As described above, the determination value calculation unit 31 calculates the five determination values from the first to the fifth based on the time-series positive synchronization image and negative synchronization image generated by the preprocessing
そして、煙判定部32は、第1の指標値に基づいて特定した領域から、第2の指標値〜第5の指標値に基づいて特定した領域を除外することで、誤判定要因を除外した高精度な煙検出処理を実現できる。煙判定部32による具体的な検出処理をまとめると、以下のような5つの条件を判断することとなる。 And the smoke determination part 32 excluded the erroneous determination factor by excluding the area specified based on the second index value to the fifth index value from the area specified based on the first index value. A highly accurate smoke detection process can be realized. Summarizing specific detection processing by the smoke determination unit 32, the following five conditions are determined.
[条件1]正同期性画像について算出された第1の判定値が、第1の閾値以上である領域を正同期性に基づく煙検出候補領域として抽出する。同様に、負同期性画像について算出された第1の判定値が、第1の閾値以上である領域を負同期性に基づく煙検出候補領域として抽出する(同期性に基づく煙検出候補領域の抽出)。
[条件2]正同期性画像について算出された第2の判定値が第2の閾値以上であり、かつ負同期性画像について算出された前記第2の判定値が第2の閾値以上である領域を第1の除外領域として特定する(ノイズの影響除去)。
[条件3]正同期性画像について算出された第3の判定値が第3の閾値以上である領域を正同期性に基づく第2の除外領域として特定する。同様に、負同期性画像について算出された第3の判定値が第3の閾値以上である領域を負同期性に基づく第2の除外領域として特定する(日照変化、照明変化等の影響除去)。
[条件4]正同期性画像について算出された第4の判定値が第4の閾値以下である領域を正同期性に基づく第3の除外領域として特定する。同様に、負同期性画像について算出された第4の判定値が第4の閾値以下である領域を負同期性に基づく第3の除外領域として特定する(照明点灯時の影響除去)。
[条件5]差分値に基づく第5の判定値が、第5の閾値以上である領域を第4の除外領域として特定する(煙以外の要因で発生する明るさ変動の影響除去)。
[Condition 1] An area where the first determination value calculated for the normal synchronization image is equal to or greater than the first threshold is extracted as a smoke detection candidate area based on the normal synchronization. Similarly, a region where the first determination value calculated for the negative synchronization image is equal to or greater than the first threshold is extracted as a smoke detection candidate region based on negative synchronization (extraction of a smoke detection candidate region based on synchronization) ).
[Condition 2] Region in which the second determination value calculated for the positive synchronization image is greater than or equal to the second threshold and the second determination value calculated for the negative synchronization image is greater than or equal to the second threshold Is specified as the first exclusion region (removal of noise influence).
[Condition 3] An area where the third determination value calculated for the positive synchronization image is equal to or greater than the third threshold is specified as a second exclusion area based on the normal synchronization. Similarly, a region in which the third determination value calculated for the negative synchronization image is equal to or greater than the third threshold is specified as a second exclusion region based on negative synchronization (removal of effects such as sunshine change and illumination change). .
[Condition 4] An area where the fourth determination value calculated for the normal synchronization image is equal to or smaller than the fourth threshold is specified as a third exclusion area based on the normal synchronization. Similarly, an area in which the fourth determination value calculated for the negative synchronization image is equal to or less than the fourth threshold is specified as a third exclusion area based on the negative synchronization (removal of influence at the time of lighting).
[Condition 5] An area where the fifth determination value based on the difference value is greater than or equal to the fifth threshold is specified as a fourth exclusion area (removal of the influence of brightness fluctuations caused by factors other than smoke).
そして、煙判定部32は、正同期性に基づく煙検出候補領域から、第1の除外領域、正同期性に基づく第2の除外領域、正同期性に基づく第3の除外領域、および第4の除外領域の4つからなる除外領域を除いた領域を正同期性に基づく煙検出領域として特定する。 Then, the smoke determination unit 32 selects, from the smoke detection candidate area based on the normal synchronization, the first exclusion area, the second exclusion area based on the normal synchronization, the third exclusion area based on the normal synchronization, and the fourth The area excluding the exclusion area consisting of the four exclusion areas is specified as the smoke detection area based on the normal synchronization.
同様に、煙判定部32は、負同期性に基づく煙検出候補領域から、第1の除外領域、負同期性に基づく第2の除外領域、負同期性に基づく第3の除外領域、および第4の除外領域の4つからなる除外領域を除いた領域を負同期性に基づく煙検出領域として特定する。 Similarly, the smoke determination unit 32 determines, from the smoke detection candidate area based on negative synchronization, the first exclusion area, the second exclusion area based on negative synchronization, the third exclusion area based on negative synchronization, and the first An area excluding the four exclusion areas among the four exclusion areas is specified as a smoke detection area based on negative synchronization.
そして、最終的に、煙判定部32は、少なくとも正同期性に基づく煙検出領域および負同期性に基づく煙検出領域のいずれかに属する領域を、煙が発生した領域として特定することとなる。 Finally, the smoke determination unit 32 specifies an area belonging to at least one of the smoke detection area based on the positive synchronization and the smoke detection area based on the negative synchronization as the area where the smoke is generated.
以上のように、実施の形態1によれば、時系列で取り込まれた複数の画像から、差分値の時系列変動に基づいて同期性画像を生成している。そして、差分値および同期性画像の時系列データに基づいて、煙発生領域を特定するとともに誤判定要因を除去するための複数の指標を算出する構成を備えている。この結果、同期性に着目することで、誤判定要因を除外した高精度な煙検出処理を実現できる煙検出装置および煙検出方法を得ることができる。 As described above, according to the first embodiment, a synchronization image is generated from a plurality of images captured in time series based on time-series fluctuations of difference values. And it has the structure which calculates the some parameter | index for identifying a smoke generation | occurrence | production area | region and removing a misjudgment factor based on the time series data of a difference value and a synchronous image. As a result, by focusing on the synchronization, it is possible to obtain a smoke detection device and a smoke detection method capable of realizing highly accurate smoke detection processing excluding erroneous determination factors.
特に、過去一定期間内の複数の画像を用いて、あらかじめ決められた領域ごとに、同期性の発生状況、および同期性の移り変わりに基づいて、種々の誤判定要因を識別するために適した複数の指標値を算出し、煙発生領域の特定を行っている。従って、それぞれの指標値を判定するための閾値、あるいは指標値を用いた判定条件に適用する閾値を適切に選定することで、環境に応じて適切な煙検出を実現することが可能となる。 In particular, a plurality of images suitable for identifying various misjudgment factors based on the state of occurrence of synchronization and the transition of synchronization for each predetermined region using a plurality of images within a certain period in the past. The index value is calculated and the smoke generation area is specified. Therefore, by appropriately selecting a threshold value for determining each index value or a threshold value applied to a determination condition using the index value, it is possible to realize appropriate smoke detection according to the environment.
なお、上述した実施の形態1では、指標値1〜指標値5をすべて用いて煙検出領域を特定する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。煙検出を行う環境に応じて、5つの指標値のいくつかを使用、あるいは使用しないような閾値を用いることも可能である。
In
また、上述した実施の形態1では、1画面内の検査領域を、あらかじめ決められた複数のエリアに分割する場合について説明したが、分割エリアは、必ずしも均等サイズに分割する必要はなく、検出対象となる環境や画像に応じて、適切に設定することができる。また、画像内で、煙が発生するおそれのないエリアを、検出対象外のエリアとして設定しておくことも可能である。 In the above-described first embodiment, the case where the inspection area in one screen is divided into a plurality of predetermined areas has been described. However, the divided areas do not necessarily have to be divided into equal sizes, and are to be detected. It can be set appropriately according to the environment and image. It is also possible to set an area in the image where there is no risk of smoke as an area not to be detected.
また、上述した実施の形態1では、指標値を算出するために、第1〜第3の所定回数、および第1〜第5の閾値を用いているが、これらは、分割エリアごとに個別の値として設定することも可能であり、検出対象となる環境や画像に応じて、適切に設定することができる。
Moreover, in
また、上述した実施の形態1では、注目画素の周囲の所定の位置にある1以上の画素として、注目画素の上下左右に隣接する4近傍画素を用いて同期性の有無を判断する場合について説明した。しかしながら、注目画素の周囲の所定の位置にある1以上の画素としては、4近傍画素のうちの1つ以上を用いる、注目画素の斜め方向で隣接している画像を用いる、あるいは、注目画素を中心とした5×5で規定される周囲の24画素を用いるなど、検出対象となる環境や画像に応じて、適切に設定変更することができる。 In the first embodiment described above, a case is described in which the presence or absence of synchronization is determined using four neighboring pixels that are adjacent in the vertical and horizontal directions of the target pixel as one or more pixels in a predetermined position around the target pixel. did. However, as one or more pixels at a predetermined position around the target pixel, one or more of four neighboring pixels are used, an image adjacent in the diagonal direction of the target pixel is used, or the target pixel is The setting can be appropriately changed according to the environment and the image to be detected, such as using the surrounding 24 pixels defined by 5 × 5 as the center.
1 カメラ、10 画像メモリ、20 前処理部、21 差分画像生成部、22 同期性判定処理部、23 同期性画像生成部、30 煙発生検出部、31 判定値算出部、32 煙判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として記憶する画像メモリと、
前記画像メモリに記憶された前記時系列画像に基づいて、最新の画像と時系列的に1回前の画像におけるそれぞれの画素の輝度値の差分値を算出し、注目画素に相当する自身の画素の差分値の符号が、周囲の所定の位置にある1以上の画素の差分値の符号と同一符号である画素を同期性のある画素と特定し、前記差分値が正であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を正同期性画像として時系列で生成し、前記差分値が負であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を負同期性画像として時系列で生成する前処理部と、
前記前処理部により時系列で生成された前記正同期性画像および前記負同期性画像に基づいて、同期性のある輝度変化領域の分布状態および前記分布状態の経時変化に関する定量的な指標値を算出し、算出した前記指標値の大きさに基づいて煙が発生した領域を特定する煙発生検出部と
を備える煙検出装置。 A smoke detection device that detects the generation of smoke by performing image processing on an image captured by a surveillance camera,
An image memory for storing a plurality of images taken in time series by the monitoring camera as time series images;
Based on the time-series image stored in the image memory, the difference value of the luminance value of each pixel in the latest image and the previous image in time series is calculated, and its own pixel corresponding to the target pixel A pixel in which the sign of the difference value is the same as the sign of the difference value of one or more pixels at a predetermined surrounding position is identified as a synchronous pixel, and the difference value is positive and synchronicity A binary image in which a certain pixel is white is generated as a positive synchronization image in time series, and a binary image in which the difference value is negative and a synchronization pixel is white is defined as a negative synchronization image. A pre-processing unit that generates the sequence;
Based on the positive-synchronous image and the negative-synchronous image generated in time series by the pre-processing unit, a quantitative index value regarding the distribution state of the synchronized luminance change region and the temporal change of the distribution state is obtained. A smoke detection device comprising: a smoke generation detection unit that calculates and identifies a region where smoke is generated based on the calculated magnitude of the index value.
前記前処理部は、時系列で算出された前記差分値に基づいて前記指標値をさらに算出し、
前記煙発生検出部は、前記正同期性画像および負同期性画像をあらかじめ決められた複数のエリアに分割し、前記複数のエリアのそれぞれにおける前記定量的な指標値として、
時系列で生成された前記正同期性画像および前記負同期性画像のそれぞれについて、最新の所定回数分において、エリア内の総画素数に対して白画素が第1の所定回数以上として存在する画素数の割合を第1の判定値として算出し、
時系列で生成された前記正同期性画像および前記負同期性画像のそれぞれについて、最新の所定回数分において、エリア内の総画素数に対して白画素が第2の所定回数以下として存在する画素数の割合を第2の判定値として算出し、
時系列で生成された前記正同期性画像および前記負同期性画像のそれぞれについて、最新の所定回数分において、エリア内の総画素数に対して白画素が前記第1の所定回数よりも大きい値である第3の所定回数以上として存在する画素数の割合を第3の判定値として算出し、
時系列で生成された前記正同期性画像および前記負同期性画像のそれぞれについて、時系列的に1回前の画像における白画素のエリア内重心位置と、最新の画像における白画素のエリア内重心位置との差分である重心間距離を第4の判定値として算出し、
時系列で算出された差分値について、最新の所定回数分におけるエリア内の差分値の合計を第5の判定値として算出し、
前記煙発生検出部は、
前記正同期性画像について算出された前記第1の判定値が第1の閾値以上である領域を正同期性に基づく煙検出候補領域として特定し、前記負同期性画像について算出された前記第1の判定値が前記第1の閾値以上である領域を負同期性に基づく煙検出候補領域として特定し、
前記正同期性画像について算出された前記第2の判定値が第2の閾値以上であり、かつ前記負同期性画像について算出された前記第2の判定値が第2の閾値以上である領域を第1の除外領域として特定し、
前記正同期性画像について算出された前記第3の判定値が第3の閾値以上である領域を正同期性に基づく第2の除外領域として特定し、前記負同期性画像について算出された前記第3の判定値が前記第3の閾値以上である領域を負同期性に基づく第2の除外領域として特定し、
前記正同期性画像について算出された前記第4の判定値が第4の閾値以下である領域を正同期性に基づく第3の除外領域として特定し、前記負同期性画像について算出された前記第4の判定値が第4の閾値以下である領域を負同期性に基づく第3の除外領域として特定し、
前記第5の判定値が、第5の閾値以上である領域を第4の除外領域として特定し、
前記正同期性に基づく煙検出候補領域から、前記第1の除外領域、前記正同期性に基づく第2の除外領域、前記正同期性に基づく第3の除外領域、および前記第4の除外領域の4つからなる除外領域を除いた領域を正同期性に基づく煙検出領域として特定し、前記負同期性に基づく煙検出候補領域から、前記第1の除外領域、前記負同期性に基づく第2の除外領域、前記負同期性に基づく第3の除外領域、および前記第4の除外領域の4つからなる除外領域を除いた領域を負同期性に基づく煙検出領域として特定し、少なくとも前記正同期性に基づく煙検出領域および前記負同期性に基づく煙検出領域のいずれかに属する領域を前記煙が発生した領域として特定する
煙検出装置。 The smoke detection device according to claim 1,
The preprocessing unit further calculates the index value based on the difference value calculated in time series,
The smoke generation detection unit divides the positive synchronization image and the negative synchronization image into a plurality of predetermined areas, and as the quantitative index value in each of the plurality of areas,
For each of the positive-synchronized image and the negative-synchronous image generated in chronological order, a pixel in which white pixels exist as the first predetermined number of times or more with respect to the total number of pixels in the area for the latest predetermined number of times Calculate the percentage of the number as the first judgment value,
For each of the positive-synchronous image and the negative-synchronous image generated in chronological order, a pixel in which white pixels exist below the second predetermined number of times with respect to the total number of pixels in the area for the latest predetermined number of times Calculate the percentage of the number as the second judgment value,
For each of the positive-synchronous image and the negative-synchronous image generated in chronological order, the white pixels are larger than the first predetermined number of times with respect to the total number of pixels in the area for the latest predetermined number of times. The ratio of the number of pixels existing as a third predetermined number of times or more is calculated as the third determination value,
For each of the positive-synchronous image and the negative-synchronous image generated in time series, the position of the center of gravity of the white pixel in the previous image in time series and the center of gravity in the area of the white pixel in the latest image The center-of-gravity distance, which is the difference with the position, is calculated as the fourth determination value,
For the difference value calculated in time series, the sum of the difference values in the area for the latest predetermined number of times is calculated as the fifth determination value,
The smoke generation detection unit,
An area where the first determination value calculated for the positive synchronization image is greater than or equal to a first threshold is identified as a smoke detection candidate area based on positive synchronization, and the first calculation calculated for the negative synchronization image Identifying a region where the determination value is equal to or greater than the first threshold as a smoke detection candidate region based on negative synchronization,
An area in which the second determination value calculated for the positive synchronization image is greater than or equal to a second threshold and the second determination value calculated for the negative synchronization image is greater than or equal to a second threshold. Identified as the first exclusion area,
An area in which the third determination value calculated for the positive synchronization image is equal to or greater than a third threshold is specified as a second exclusion area based on positive synchronization, and the second calculation area calculated for the negative synchronization image is specified. A region where the determination value of 3 is equal to or greater than the third threshold is specified as a second exclusion region based on negative synchronization,
An area where the fourth determination value calculated for the positive synchronization image is equal to or smaller than a fourth threshold is specified as a third exclusion area based on positive synchronization, and the first calculation area calculated for the negative synchronization image is determined. A region where the determination value of 4 is equal to or less than the fourth threshold is specified as a third exclusion region based on negative synchronization,
An area where the fifth determination value is equal to or greater than a fifth threshold is specified as a fourth exclusion area,
From the smoke detection candidate region based on the positive synchronization, the first exclusion region, the second exclusion region based on the positive synchronization, the third exclusion region based on the positive synchronization, and the fourth exclusion region A region excluding the four exclusion regions is identified as a smoke detection region based on positive synchronization, and from the smoke detection candidate region based on the negative synchronization, the first exclusion region, the first synchronization region based on the negative synchronization 2 excluded areas, a third excluded area based on the negative synchrony, and an area excluding the excluded area consisting of four of the fourth excluded areas are specified as smoke detecting areas based on negative synchrony, and at least the A smoke detection device that identifies a region belonging to any one of a smoke detection region based on positive synchronization and a smoke detection region based on negative synchronization as a region where the smoke is generated.
前記煙発生検出部は、前記第2の閾値から前記第5の閾値の設定に応じて、前記第1の除外領域から前記前記第4の除外領域による除外処理を無効に切り替え設定する
煙検出装置。 The smoke detection device according to claim 1 or 2,
The smoke generation detection unit switches the exclusion process by the fourth exclusion region from the first exclusion region to an invalid state according to the setting of the second threshold to the fifth threshold. .
前記前処理部は、前記周囲の所定の位置にある1以上の画素として、前記注目画素の上下左右に隣接する4近傍の画素を用いて同期性の有無を判断する
煙検出装置。 The smoke detection device according to any one of claims 1 to 3,
The said pre-processing part judges the presence or absence of a synchronism using four adjacent pixels adjacent to the said pixel of interest up and down and right and left as one or more pixels in the said surrounding predetermined positions. Smoke detection apparatus.
前記監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として画像メモリに記憶させる記憶ステップと、
前記画像メモリに記憶された前記時系列画像に基づいて、最新の画像と時系列的に1回前の画像におけるそれぞれの画素の輝度値の差分値を算出し、注目画素に相当する自身の画素の差分値の符号が、周囲の所定の位置にある1以上の画素の差分値の符号と同一符号である画素を同期性のある画素と特定し、前記差分値が正であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を正同期性画像として時系列で生成し、前記差分値が負であり、かつ同期性のある画素を白とする2値画像を負同期性画像として時系列で生成する前処理ステップと、
前記前処理ステップにより時系列で生成された前記正同期性画像および前記負同期性画像に基づいて、同期性のある輝度変化領域の分布状態および前記分布状態の経時変化に関する定量的な指標値を算出し、算出した前記指標値の大きさに基づいて煙が発生した領域を特定する煙発生検出ステップと
を備える煙検出方法。 A smoke detection method for detecting the generation of smoke by performing image processing on an image captured by a surveillance camera,
A storage step of storing a plurality of images captured in time series by the monitoring camera in an image memory as time series images;
Based on the time-series image stored in the image memory, the difference value of the luminance value of each pixel in the latest image and the previous image in time series is calculated, and its own pixel corresponding to the target pixel A pixel in which the sign of the difference value is the same as the sign of the difference value of one or more pixels at a predetermined surrounding position is identified as a synchronous pixel, and the difference value is positive and synchronicity A binary image in which a certain pixel is white is generated as a positive synchronization image in time series, and a binary image in which the difference value is negative and a synchronization pixel is white is defined as a negative synchronization image. A pre-processing step to generate in the series;
Based on the positive-synchronous image and the negative-synchronous image generated in time series by the preprocessing step, a quantitative index value regarding the distribution state of the synchronized luminance change region and the temporal change of the distribution state is obtained. A smoke detection method comprising: a smoke generation detection step for calculating and identifying a region where smoke is generated based on the calculated magnitude of the index value.
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