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JPH03182185A - 赤外線監視システム - Google Patents

赤外線監視システム

Info

Publication number
JPH03182185A
JPH03182185A JP1320880A JP32088089A JPH03182185A JP H03182185 A JPH03182185 A JP H03182185A JP 1320880 A JP1320880 A JP 1320880A JP 32088089 A JP32088089 A JP 32088089A JP H03182185 A JPH03182185 A JP H03182185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
area
screen
camera
reflected light
visible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1320880A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Nakamura
哲也 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1320880A priority Critical patent/JPH03182185A/ja
Priority to DE69022959T priority patent/DE69022959D1/de
Priority to EP90123677A priority patent/EP0432680B1/en
Priority to US07/625,373 priority patent/US5133605A/en
Publication of JPH03182185A publication Critical patent/JPH03182185A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions
    • G08B17/125—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions by using a video camera to detect fire or smoke
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （概！り 赤外線カメラによって設備異常を監視する赤外線直視シ
ステムに関し、 設備異常監視範囲内に太陽光等による反射光部分があっ
た場合、この反射光の入力によって誤検出をしないよう
にし、監視粘度を向上することを目的とし、 監視対象範囲をＩＩＩＬ、て高輝度の可視光のみが入力
される可視カメラと、可視カメラと同一視野を撮像する
赤外線カメラと、可視カメラにて得られた画像からａｍ
ｍ領領域画面赤外線カメラにて得られた画像から異常温
度領域画面を夫々得る２画面検出回路と上記両画面を重
ね合せて高輝度領域画面のみを非検出処理領域とし、非
検出処理領域以外の領域のみにおいて異常、正常の判定
を行なう画像処理回路とを設けた構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、赤外線カメラによって設！異常等を監視する
赤外線監視システムに関する。
例えば屋外変電所等ではトランスや遮断機等の大型機器
が数多くあり、これらの機器のある部分に何らかの原因
よって異常温度上昇を生じた場合等これを早急に検出し
て適切な処置をとる必要がある。このため、赤外線カメ
ラによって機器周辺を常時監視し、機器が異常を生じた
場合はその監視対象′ｆＡ度の上昇を検出して監視者に
知らせる必要がある。この場合、誤検出確率の低い高精
度のシステムが要求されており、特に後述の太陽光等に
よる反射光の入力による誤検出をなくし、監視精度向上
を図る必ｅがある。
〔従来の技術〕
第５図は本出願人が昭和６３年５月１３日付で提案した
］゛赤外線監視システムＪ　（特願昭６３−１１７５８
０号）の概略ブロック図、第６図は第５図に示すシステ
ムの＃ｉａ処理フローチャートを夫々示す。
第５図において、赤外線カメラ１から出力された１フレ
ーム毎のデジタル化された態度情報は書込制御部２の制
御に応じてフレーム毎に交互にフレームメモリ３．４に
格納され（第６図ステップ５０）、差分演算器５におい
て今回格納された情報から前回格納された情報の差分が
演算される（ステップ５２）。このとき、予めオフセッ
ト加Ｗ（ステップ５１〉を行ない、今回格納の異常温度
情報を前回格納（異常発生前）の背ＷＩｍ度情報より高
くして差分演算結果が必ず十値になるようにしている（
異常温度が背ｆ！Ａ温度より低いこともあり、このまま
だと差分演算結果が十鎖及び−値の両方に出て処理上都
合悪い）。
差分演算器５の出力は°Ｆｖモニタ６に供給されてここ
に画像表示される一方、２１化回路７に供給されて異常
温度発生領域のみが検出される（ステップ５３〉。即ち
、演算結果がオフセット加算植と同じ値であれば背景領
域（異常温度を発生していない領域）、オフセット加ａ
ｍ以外の温度領域は異常ＷＡａ発生領域とする。２１ｍ
化回路７の出力はヒストグラム演算回路８に供給されて
温度対画素数にデータ処理され（ステップ５４）、ここ
でデータが所定温度以上でかつ所定画素数以上存在する
場合はこれを異常発生とみなしくステップ５５）、警報
＄［９にて警報を発する。
〔発明が解決しようとする課題〕
例えば屋外変電所等に設置されているトランスに太陽光
が照射してここからの強い反射光が赤外線カメラに入射
している場合、このシステムの監視対象温度が数１０℃
〜数１００℃の範囲で、かつ該反射光も数１０℃〜数１
００℃の範囲にあると、このシステムでは、トランスに
異常温度上昇が発生していないにも拘らず、上記反射光
によって異常と誤検出してしまう問題点があった。これ
は、トランスの横に画かれた自動Ｆｌｌ等からの太陽光
の反射光が赤外線カメラに入射している場合も同様であ
る。特に後者の場合は監視画面内に反射光が入らないよ
うにすれば上記問題点をなくし得るが、このようにする
と監視対象範囲が狭くなるという新たな問題点も出てく
る。
本発明は、設備異常監視範囲内に太陽光等による反射光
部分があった場合、この反射光の入力によって誤検″出
をしないようにし、監視精度を向上し得る赤外線監視シ
ステムを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第１図は本発明の原理図を示す。同図中、４０は可視カ
メラで、監視対象範囲を麹像し、その前面に設けられた
ノイルタ２２によって高輝度の可視光のみが入力される
。４１は赤外線カメラで、可視カメラ４０と同一視野を
Ｗａ像する。４２は２画面検出回路で、可視カメラ４０
にて得られた画像から高輝度領域画面、赤外線カメラ４
１にて得られた画像から異常温度領域画面を夫々前る。
４３は画像処理回路で、高輝度領域画面と異常温度領域
画面とを重ね合せて高輝度領域画面のみを非検出処理領
域とし、非検出処理領域以外の領域のみにおいて異常、
正常の判定を行なう。
〔作用〕
可視カメラ４０の前面に入射光量を減衰させるフィルタ
を設置することにより太陽光等の反射光のようなりｔｉ
度可視光領域を正確に検出でき、方、赤外線カメラ４１
によりＢ温度部分が検出できる。これら２つのカメラか
らの画像を夫々例えばル−ム等を用いて前回情報と今回
情報として格納してこれらを比較することにより、高輝
度画面、′ｆ４常虐度画面を得る。Ｉ＆輝度画面の反射
光領域の座標と異常温度画面の異常温度発生領域の座標
とが全く一致することは実際にはあり得す、高。
輝度画面を非検出処理領域としてそれ以外の領域におい
て異常、正常の判定を行なえば、太陽光等の反射光が影
Ｗなく異常湿度発生のみを正確に警報することができる
。
〔実施例〕
第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は第２
図に示すシステムの画像処理フローチャートを夫々示す
。同図中、２０はカメラ装置で、可視／赤外分離フィル
タ２１．可視光減衰フィルタ２２．ズームレンズ２３．
可視カメラ２４．赤外線カメラ２５にてＩＩ４或されて
いる。第２図において、入射光はカメラ装Ｈ２０の分離
フィルタ２１にて可視光と赤外線とに分離され、可視光
はフィルタ２２にて減衰されて輝度の強い光（太陽光等
の反射光）のみ取出され、ズームレンズ２３を介して可
視カメラ２４に入力される一方、フィルタ２１にて分離
された赤外光は赤外線カメラ２５に人力される。ズーム
レンズ２３は可視画面サイズと赤外画面サイズとを正確
に合わせるために用いられる。このようにして可視カメ
ラ２４にて太陽光等の反射のみが検出される一方、赤外
線カメラ２５にて赤外光で高温対象物として検出される
。この場合、赤外線カメラ２５に入力された太陽光等の
反射光は赤外線検知素子の検出波長帯〈３μｍ〜５μ−
〉に及ぶため、数１０℃〜数１００℃の高温対象物とし
てそのまま検出される。
可視カメラ２４の出力は書込制御部２６のｔｉｌ制御に
応じてフレーム毎に画面合成部２７の２つのフレームメ
モリに格納される一方、赤外線カメラ２５の出力は書込
１１ＪＩｌ１部２８の制御に応じてフレーム毎に画面合
成部２７の別の２つのフレームメモリに格納される〈第
３図ステップ１００〉。なお、１込制御部２６は１込制
御部２８の出力により、可視画面と赤外線画面との水平
／垂直視野合せを行なう。画面合成部２７は種々の分野
で一般に用いられている４画面合成のものであり、ここ
において、第４図（Ａ＞に示す如く、可視カメラ２４の
出力は画面領域２９＋に、赤外線カメラ２５の出力は画
面領域２９３に夫々割当てられる。
画面合成部２７からの可視カメラ２４の出力及び赤外線
カメラ２５の出力は画像処理部３０において画面領域２
９２．２９４の情報は？スフされ、画面領域２９＋　、
２９３のみの情報とされ（第３図ステップ１０１）　、
第５図において説明したのと同様のオフセット加算が行
なわれる（ステップ１０２）。オフセット加算が終了す
るとまた元の４画面領域２９１〜２９４に戻される（ス
テップ１０３）。本発明において使用する画面領域は２
９１及び２９３の２つであるが、一般に使用されている
４画面合成の画面合成部２７°を用いると、上記のよう
にオフセット加算の場合にのみ使用する２画面にしてお
く。次に、ここにおいて、２つのフレームメモリに格納
された情報のうち、今回格納された情報から前回格納さ
れた情報の差分が演算される（ステップ１０４〉。この
差分演算は可視カメラ２４に対応した画面領域２９＋に
おける今回格納情報及び前回格納情報の差分、赤外線カ
メラ２５に対応した画面領域２９３における今回格納情
報及び前回格納情報の差分の両方が行なわれる。
画像処理部３０からの可視画像の差分出力及び赤外線画
像の差分出力はＴＶモニタ３１に供給されてここに画像
表示される一方、２値化回路３２に供給されて可視画像
については反射光領域のみ、赤外１ｉｉｊ像については
反射光び異常温度発生領域のみ検出される（ステップ１
０５〉。例えば、屋外変電所に設置されているトランス
に太陽光が照射してここからの強い反射光がカメラ装置
２０に入射していると共に、たまたまこのトランスにお
いて何らかの原因によって異常温度上昇を生じた場合、
可視カメラ２４による撮像によって第４図（Ｂ）に示す
ように反射光領域のみ検出される一方、赤外線カメラ２
５による撮像によって第４図（Ｃ）に示すように反射光
及び異常温度発生領域が検出される。この場合、太陽光
からの反射光領域の座標（Ｘ＋　、Ｘ２　、’Ｊ＋　＊
　Ｖ２　）と反射光及び異常温度光１領域の座ＩｆＡ（
Ｘ　＋　　＋　Ｘ　２ｙ＋’、Ｖ２’＞とが全く一致す
る確率は非常に小さく、通常は異なる。又、可視光減衰
゛ノイルタ２２の減衰率は、反射光領域の大きざがある
程度以上になるように設定されている（ある程度以上あ
るように設定しないと可視カメラ２４を設けた意味がな
くなる）。
２（１化回路３２の出力は画像処ｊ！！部３３に供給さ
れ、ここで第４図（Ｂ）の画面と第４図（Ｃ）の画面と
が重ね合わせられ、即ち、座標移し換え算が行なわれ（
第３図ステップ１０６）　、続いて？スフ演算が行なわ
れる（ステップ１０７）。このマスクｖＪ算とは、第４
図（Ｄ）に示す如く、第４図（Ｂ）に示す可視カメラ２
４Ｍ！ｆＩｉによる反射光領域＋７）　ミラ非処理領［
１標は（’Ｘｌ　、　Ｘ２　、　ｙｌ　。
Ｖｚ））（第４図（Ｄ）の白抜き部分）とし、その他の
領ｖＡ＜第４図（Ｄ）のハツチング部分）を異常検出処
理領域とする演算のことである。即ち、第４図（Ｂ）に
示す反射光領域はトランス内に発生した異常ではないの
で、この時点で予め異常検出始Ｉ！Ｉ！ｊ１ｊＸから除
外しておく。次に、画像処理部３３の出力つまり、異常
検出処理領域の情報はヒストグラム演算回路３４に供給
されて温度対画素数にデータ処理され（第３図ステップ
１０８）　、ここでデータが所定温度以上でかつ所定画
素数以上存在する場合は異常温度上昇発生とみなしくス
テップ１０９）　、警報装！Ｉ３５にて警報を発する。
このように、本発明では可視カメラ２４を用いて太陽光
等の反射光領域を検出してこれを予め異常検出処理領域
から除外しておくため、赤外線カメラ２５のｌｉ像によ
る異常温度光１領域を反射光の影響なく確実に検出でき
る。
一方、屋外変電所において、例えばトランスの横に駐屯
している自動車のバックミラーからの反射光がカメラ装
置２０に入力しており、トランスにおいて異常温度上昇
が発生している場合（即ち、反射光領域と異常温度発生
領域とが比較的離れている場合）も、上記の場合と全く
同様に処理される。又、トランスにおいて異常温度上昇
がなく、反射光のみある場合、第４図（Ｄ）に示す異常
検出始Ｆ！！ｆａ域〈ハツチング部分〉におけるヒスト
グラム演算によって異常が検出されない。これとは逆に
、反射光がなく、トランスにおいて異常温度上昇がある
場合、第４図（Ｄ）に示すようなハツチング部分が画面
全体を占め、ヒストグラム演算によって異常が検出され
る。
なお、画面合或部２７において、上記実施例のように４
画面合成を行なう代りに、ビデオスイッチャを用いて画
像切換えによって可視画面及び赤外線画面を夫々処理す
るようにしてもよい。この部分は、同一視野をもつ、可
視カメラ２４からの可視画面と赤外線カメラ２５からの
赤外線画面とが同時に、かつ、夫々において今回格納情
報と前回格納情報とが得られているものであればよい。
また、本実施例ではヒストグラム演舞結果により正常、
異常の判定を行ったが、その他公知の方法を用いてもよ
い。
（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば、可視カメラのｌｅ
像による高輝度領域画面をノ１検出処即領域としてそれ
以外の領域のみについて異常検出処理を行なうようにし
ているので、太陽光等の反射光による影響はなく、異常
温度上昇発生のみを正確に検出でき、精度の高い監視を
行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は本発
明の画像処理７０−チャート、第４図は本発明の画像処
理概念図、 第５図は従来の一例のブロック図、 第６図は従来の画像処理フローチャートである。 図において、 ２０はカメラ装置、 ２１は可視／赤外線分離フィルタ、 ２２は可視光減衰フィルタ、 ２４．４０は可視カメラ、 ２５．４１は赤外線カメラ、 ２６．２８Ｇ、ｔｒｉ込制ｒｎｐＨ， ２７は画面合成部、 ２９１は可視カメラによる画搬領域、 ２９３ｑ赤外線カメラによる画面領域、３０．３３は画
像！１＋！１埋部、 ３２は２ｆｔｉ化回路、 ３４はヒストグラム演算回路、 ３５は警報装置、 ４２は２画面検出回路、 ４３は画像処理回路 を示す。 第４図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 監視対象範囲を撮像し、その前面に設けられたフィルタ
    （２２）によって高輝度の可視光のみが入力される可視
    カメラ（４０）と、 該可視カメラ（４０）と同一視野を撮像する赤外線カメ
    ラ（４１）と、 上記可視カメラ（４０）にて得られた画像から高輝度領
    域画面、上記赤外線カメラ（４１）にて得られた画像か
    ら異常温度領域画面を夫々得る２画面検出回路（４２）
    と、 上記高輝度領域画面と上記異常温度領域画面とを重ね合
    せて上記高輝度領域画面のみを非検出処理領域とし、該
    非検出処理領域以外の領域のみにおいて異常、正常の判
    定を行なう画像処理回路（４３）とを設けたことを特徴
    とする赤外線監視システム。
JP1320880A 1989-12-11 1989-12-11 赤外線監視システム Pending JPH03182185A (ja)

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JP1320880A JPH03182185A (ja) 1989-12-11 1989-12-11 赤外線監視システム
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