特許6785340IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

監視カメラで撮像した監視領域の画像から火災初期における煙を検知する火災検知システム及び火災検知方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、このような従来の火災に伴う煙の画像から火災を検知する火災検知システムにあっては、監視カメラの近くの小さな火災による煙と、遠くの大きな火災による煙が識別できず、このため遠くで発生した火災に対しては、検知感度が落ち、火災を検知するまでの時間遅れが大きくなるという問題がある。逆に監視カメラの近くで発生した非火災現象による煙を、火災による煙と誤認識してしまう。例えば監視カメラの直近で吸われたタバコの煙を、遠くにある大きな火災による煙と誤認識することがあった。 本発明は、煙による減光画像からの第1段階の火災の検知と煙による散乱光画像からの火災検知とを組み合わせて、一定の規模の火災を確実に検知可能とする火災検知システム及び火災検知方法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[発明の詳細な説明]から抜粋

(システム1) 本発明は、火災検知システムに於いて、 監視領域を撮影する撮像手段と、 撮像手段により撮像する監視領域の背景を一定照度に背景照明する背景照明手段と、 撮像手段により撮像する監視領域を全体照明する全体照明手段と、 監視領域を背景照明した状態で、撮像手段により撮像した監視領域に発生した煙プルームの煙画像から第1段階の火災を検知して第1火災信号を出力する第1火災検・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
(基本的な効果)
本発明の火災検知システムは、仕切り空間となる監視領域を撮影する撮像手段と、撮像手段により撮像する監視領域の背景となる壁面及び床面を一定照度に背景照明する背景照明手段と、撮像手段により撮像する監視領域を全体照明する全体照明手段と、監視領域を背景照明した状態で、撮像手段により撮像した監視領域に発生した煙プルームの減光画像から第1段階の火災を検知して第1火災信号を出力する第1火災検知手段と、第1火災検知手段により第1段階の火災を検知した場合に、背景照明手段による背景照明を停止して全体照明手段による全体照明に切り替える照明切替手段と、照明切替手段により監視領域を全体照明に切替えた状態で、撮像手段により撮像した監視領域に発生した煙プルームの散乱光画像から第2段階の火災を検知して第2火災信号を出力する第2火災検知手段とを設けるようにしたため、背景照明からの光が煙プルームにより減光する減光画像に基づき第1段階の火災を検知した場合、第1火災信号を出力して火災予兆警報(プリアラ−ム)を報知させ、更に火災を確認するために、監視領域の照明を背景照明から全体照明に切替え、煙プルームにより散乱した全体照明による煙の散乱光画像から第2段階の火災を検知した場合に第2火災信号を出力して火災警報を報知させることで、距離により大きさが変化する煙プルームの画像であっても、減光画像と散乱光画像の異なる観測画像に基づく火災検知を組み合わせることで、撮像手段で撮像した監視領域の観測画像から確実に火災を検知して警報することを可能とする。 また、照明切替御手段は、第1段階の火災と判定した場合、監視領域の背景照明から全体照明に切り替えるようにしたため、第1段階の火災と判定した場合に監視領域となる部屋全体を照明した画像が撮像できることで、そのモニタ画面などを見ることによる人為的な確認を可能とし、消火活動や避難活動につき適切に対処可能とする。 また、背景照明からの光を煙以外の対象物、例えば人が一時的に遮ることで煙プルームの減光画像から第1段階の火災を誤って検知しても、第1段階の火災検知に基づき監視領域の全体照明に切替えて撮像した散乱光画像からは、輝度率が煙とは異なるために煙プルームの太さが火災と判定するしきい値を超えることがなく、非火災要因による誤報を防止可能とする。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の火災検知システムを設置した監視領域を示した説明図

【図2】本発明による火災検知システムの実施形態を示したブロック図

【図3】火災により発生する煙をモデル化して示した説明図

【図4】火源熱量に対する煙プルームの太さと減光率の関係を示したグラフ図

【図5】アルパ−トによる天井流の実験式を求めるモデル火災を示した説明図

【図6】図4に基づいて求めた煙プルームの太さと減光率の関係を示したグラフ図

【図7】背景までの距離と、一定照度で照明している場合に所定視野角のカメラに入射するエネルギー及び視野内の背景から発する放射強度の関係を示したグラフ図

【図8】煙プルームの高さに対する減光率及び煙上昇速度の関係を示したグラフ図

【図9】煙プルームの見込み角と火炎距離との関係を監視カメラの水平監視領域について示した説明図

【図10】図2の第1煙画像判定部により差分画像を生成して判定する画像処理を示した説明図

【図11】煙プルームの太さと総輝度及び煙濃度の関係を示したグラフ図

【図12】煙プルームの太さと輝度率及び煙濃度の関係を示したグラフ図

【図13】火点までの距離に対する総輝度及び輝度率の関係を示したグラフ図

【図14】図2の画像処理装置による火災検知処理の概略を示したフローチャート

【図15】図14のS2の第1火災検知処理の詳細を示したフローチャート

【図16】図14のS6の第2火災検知処理の詳細を示したフローチャート

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10:監視カメラ   12:画像処理装置   14:火災報知設備   15:撮影領域   16:監視領域   18:火点   20:煙   22a:床面照明装置   22b:壁面照明装置   24:室内照明装   26:煙プルーム   28:伝送部   30:第1煙画像判定部   32:第1見込み角検出出部   34:減光率検出部   36:第1プルーム太さ推定部   38:第1距離算出部   40:第1火災判定部   42:照明切替部   44:背景画像   45:観測画像   46:差分画像   47:煙プルーム領域   48:水平画素列   50:第1火災検知部   100:第2火災検知部   130:第2煙画像判定部   132:第2見込み角検出部   134:輝度率検出部   136:第2プルーム太さ推定部   138:第2距離算出部   140:第2火災判定  

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