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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022036055
(43)【公開日】2022-03-04
(54)【発明の名称】排水処理状態監視装置および監視方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/27 20060101AFI20220225BHJP
B01D 21/30 20060101ALI20220225BHJP
【ＦＩ】
G01N21/27 A
B01D21/30 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021134066
(22)【出願日】2021-08-19
(31)【優先権主張番号】P 2020139219
(32)【優先日】2020-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニック株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】399107063
【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118924
【弁理士】
【氏名又は名称】廣幸 正樹
(72)【発明者】
【氏名】関本 和也
(72)【発明者】
【氏名】岡崎 功
(72)【発明者】
【氏名】門脇 瑞樹
(72)【発明者】
【氏名】天野 昌志
(72)【発明者】
【氏名】小島 諒佑
(72)【発明者】
【氏名】武智 公平
(72)【発明者】
【氏名】中村 誠吾
(72)【発明者】
【氏名】新 正輝
(72)【発明者】
【氏名】松尾 奈保子
(72)【発明者】
【氏名】北川 雄秀
(72)【発明者】
【氏名】飯田 幸二
【テーマコード（参考）】
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G059AA05
2G059BB06
2G059EE01
2G059EE13
2G059FF01
2G059GG00
2G059KK04
2G059MM01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】排水処理設備の凝集槽において形成された、フロックの状態（沈降状態、見た目、界面状態）を監視する装置を提供する。
【解決手段】凝集処理が行われた排水が供給される光透過容器１０と、前記光透過容器の背面から光を照射する照明手段１２と、前記光透過容器１０を透過してきた前記光を撮影し画像データを得る画像撮影機１４と、
前記画像撮影機で撮影した画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設け、前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定し、前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する制御装置を有することを特徴とする排水処理状態監視装置は、透過光でフロックを評価するため、フロックが嵩高くなっても沈降状態を評価することができる。
【選択図】図１
【解決手段】凝集処理が行われた排水が供給される光透過容器１０と、前記光透過容器の背面から光を照射する照明手段１２と、前記光透過容器１０を透過してきた前記光を撮影し画像データを得る画像撮影機１４と、
前記画像撮影機で撮影した画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設け、前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定し、前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する制御装置を有することを特徴とする排水処理状態監視装置は、透過光でフロックを評価するため、フロックが嵩高くなっても沈降状態を評価することができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
凝集処理が行われた排水が供給される光透過容器と、
前記光透過容器の背面から光を照射する照明手段と、
前記光透過容器を透過してきた前記光を撮影し画像データを得る画像撮影機と、
前記画像撮影機で撮影した画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設け、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定し、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する制御装置を有することを特徴とする排水処理状態監視装置。
前記光透過容器の背面から光を照射する照明手段と、
前記光透過容器を透過してきた前記光を撮影し画像データを得る画像撮影機と、
前記画像撮影機で撮影した画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設け、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定し、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する制御装置を有することを特徴とする排水処理状態監視装置。
【請求項2】
前記制御装置は、
前記ＲＧＢ値が所定の値より大きくなった後の微小時間あたりの変化量が所定の値より小さくなる期間が一定以上続く最初の時刻を安定化時刻として測定し、
前記安定化時刻と前記判断基準データ中の基準安定化時刻を比較し、その差が許容範囲を外れた場合に警告を発することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
前記ＲＧＢ値が所定の値より大きくなった後の微小時間あたりの変化量が所定の値より小さくなる期間が一定以上続く最初の時刻を安定化時刻として測定し、
前記安定化時刻と前記判断基準データ中の基準安定化時刻を比較し、その差が許容範囲を外れた場合に警告を発することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
【請求項3】
前記制御装置は、
許容されると判断された画像データである複数の適正パターンから、撮影時刻毎の平均値と標準偏差で作成される正規分布において一定の範囲を正規分布による許容範囲として前記判断基準データに記録し、
前記ＲＧＢ値の変化と、前記正規分布による許容範囲を比較し、前記ＲＧＢ値の変化が前記正規分布による許容範囲を外れた場合に警告を発することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
許容されると判断された画像データである複数の適正パターンから、撮影時刻毎の平均値と標準偏差で作成される正規分布において一定の範囲を正規分布による許容範囲として前記判断基準データに記録し、
前記ＲＧＢ値の変化と、前記正規分布による許容範囲を比較し、前記ＲＧＢ値の変化が前記正規分布による許容範囲を外れた場合に警告を発することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わる直前の変化前時間と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わっている変化時間を測定し、
前記変化前時間と前記判断基準データ中の基準変化前時間を比較し、
前記変化時間と前記判断基準データ中の基準変化時間を比較し、
少なくとも何れかが許容範囲を外れた場合に警告を発することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わる直前の変化前時間と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わっている変化時間を測定し、
前記変化前時間と前記判断基準データ中の基準変化前時間を比較し、
前記変化時間と前記判断基準データ中の基準変化時間を比較し、
少なくとも何れかが許容範囲を外れた場合に警告を発することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
【請求項5】
前記制御装置は、
前記切り出し領域を水平に分割する境界を、
前記境界より下の領域から求められる画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値と、
前記境界より上の領域の画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値によって算出される分離度が最大となるように求め、
前記境界から前記切り出し領域の界面高さを算出し、
前記界面高さを界面高さに関する判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
前記切り出し領域を水平に分割する境界を、
前記境界より下の領域から求められる画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値と、
前記境界より上の領域の画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値によって算出される分離度が最大となるように求め、
前記境界から前記切り出し領域の界面高さを算出し、
前記界面高さを界面高さに関する判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信することを特徴とする請求項１に記載された排水処理状態監視装置。
【請求項6】
凝集処理が行われた排水を光透過容器にサンプリングする工程と、
前記光透過容器の背面から光を照射する工程と、
前記光透過容器を透過した前記光を撮影し画像データを得る工程と、
前記画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設ける工程と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程と、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程を有することを特徴とする排水処理状態監視方法。
前記光透過容器の背面から光を照射する工程と、
前記光透過容器を透過した前記光を撮影し画像データを得る工程と、
前記画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設ける工程と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程と、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程を有することを特徴とする排水処理状態監視方法。
【請求項7】
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程は、
前記ＲＧＢ値が所定の値より大きくなった後の微小時間あたりの変化量が所定の値より小さくなる期間が一定以上続く最初の時刻を安定化時刻として測定する工程であり、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程は、
前記安定化時刻と前記判断基準データ中の基準安定化時刻を比較し、その差が許容範囲を外れた場合に警告を発する工程であることを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
前記ＲＧＢ値が所定の値より大きくなった後の微小時間あたりの変化量が所定の値より小さくなる期間が一定以上続く最初の時刻を安定化時刻として測定する工程であり、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程は、
前記安定化時刻と前記判断基準データ中の基準安定化時刻を比較し、その差が許容範囲を外れた場合に警告を発する工程であることを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
【請求項8】
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程は、
切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化を測定する工程であり、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程は、
許容されると判断された画像データである複数の適正パターンから、撮影時刻毎の平均値と標準偏差で作成される正規分布において一定の範囲を正規分布による許容範囲として前記判断基準データに記録する工程と、
前記ＲＧＢ値の変化と、前記正規分布による許容範囲を比較し、前記ＲＧＢ値の変化が前記正規分布による許容範囲を外れた場合に警告を発する工程を有することを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化を測定する工程であり、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程は、
許容されると判断された画像データである複数の適正パターンから、撮影時刻毎の平均値と標準偏差で作成される正規分布において一定の範囲を正規分布による許容範囲として前記判断基準データに記録する工程と、
前記ＲＧＢ値の変化と、前記正規分布による許容範囲を比較し、前記ＲＧＢ値の変化が前記正規分布による許容範囲を外れた場合に警告を発する工程を有することを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
【請求項9】
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程は、
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わる直前の変化前時間と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わっている変化時間を測定する工程であり、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程は、
前記変化前時間と前記判断基準データ中の基準変化前時間を比較し、
前記変化時間と前記判断基準データ中の基準変化時間を比較し、
少なくとも何れかが許容範囲を外れた場合に警告を発する工程であることを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わる直前の変化前時間と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値が暗から明に変わっている変化時間を測定する工程であり、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程は、
前記変化前時間と前記判断基準データ中の基準変化前時間を比較し、
前記変化時間と前記判断基準データ中の基準変化時間を比較し、
少なくとも何れかが許容範囲を外れた場合に警告を発する工程であることを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
【請求項10】
さらに、
前記切り出し領域を水平に分割する境界を、
前記境界より下の領域から求められる画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値と、
前記境界より上の領域の画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値によって算出される分離度が最大となるように求める工程と、
前記境界から前記切り出し領域の界面高さを算出する工程と、
前記界面高さを界面高さに関する判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信することを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
前記切り出し領域を水平に分割する境界を、
前記境界より下の領域から求められる画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値と、
前記境界より上の領域の画素数、ＲＧＢ平均値およびＲＧＢ値の分散で構成される特性値によって算出される分離度が最大となるように求める工程と、
前記境界から前記切り出し領域の界面高さを算出する工程と、
前記界面高さを界面高さに関する判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信することを特徴とする請求項６に記載された排水処理状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排水処理設備の凝集槽において形成された、フロックの状態（沈降状態、見た目、界面状態）を監視する装置に係るものである。
【背景技術】
【0002】
化学製品等を製造する場合には、大量の排水が出る。この排水は通常多くの反応物がイオンの状態で含まれており、そのまま自然環境に放流するわけにはいかない。そこでこれらの物質を取り除き、無害になった排水を自然環境に放流する。排水からイオン状態の含有物を除去する際には、凝集処理を行い、フロックとして沈殿させ、フィルタで漉し取ることで除去する方法が多用される。
【0003】
反応物を除去した排水の上澄みは、そのままの状態で自然環境中に放流される。しかし、大きな凝集槽内でのフロックの沈降状態は、把握しづらい。したがって、凝集槽内の反応液をサンプリングして、凝集処理が適切にされているか確認する作業は必要不可欠な工程と言える。
【0004】
液体をサンプリングして液体中のフロックの沈降を、光を用いて測定観測する方法は、いくつか提案されている。特許文献１では、膜分離活性汚泥法による排水処理方法において、膜分離活性汚泥槽から採取した活性汚泥を光学的手段で撮像後、撮像した画像を処理し、処理した前記画像情報から求められる管理パラメータと予め設定した管理基準範囲とを比較して膜分離活性汚泥槽の運転状況を判定することを特徴とする排水処理方法が開示されている。
【0005】
また、特許文献２では、フロックを粉砕させて新たな検水を導入する検水交換手段と、重力沈降によりフロックを再形成させて沈降させる沈降セル部と、検水中のフロックを照明する照明手段と、沈降セル部にて沈降するフロック及び背景板の画像を撮影する画像撮影手段と、画像撮影手段によって撮影された一定時間間隔毎の画像からフロック面積－時間分布を作成してフロックの沈降時間を求めるとともに、一定時間経過後の背景板輝度から処理水の透明度を求める画像処理手段と、混和槽に流れ込む原水流量を検出する流量検出器の検出値および前記画像処理手段により得られた沈降時間および透明度から、目標とする沈降時間および透明度となるように凝集剤および凝集助剤の注入量を個別に制御する凝集剤注入量制御手段と、沈降セル部の洗浄を行う洗浄手段とを有することを特徴とする凝集剤注入制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第２０１８／１８１６１８号
【特許文献2】特開２０００－１０２７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１の方法は、膜分離活性汚泥法において、汚泥層中の微生物が作るフロックを変形させミクロ的に監視し、活性汚泥層の運転状態にフィードバックする方法である。また、特許文献２では、沈降セル内に側面方向から光を当て、フロックを白色に浮かび上がらせて、画像的に個々のフロックを識別し、その沈降時間と処理水の透明度を算出し、凝集剤の添加量を調節する方法である。いずれの方法も個々のフロックを識別し、フロックの性状を測定しようとするものである。
【0008】
しかし、フロックの形成は凝集剤の添加方法、反応液の攪拌の仕方などで大きく変化し、一見して同一条件でフロックを形成されている様に見えるが、毎回異なる状態のフロックが形成されると言っても過言ではない。
【0009】
このようなフロック形成の事情の下では、個々のフロックを監視しても、凝集剤が投入された排水全体でのフロック形成は把握しにくい。また、個々のフロックの解析は、時間がかかるだけで、効率よくフロックの状態を把握するのは容易でなかったという課題が存在した。したがって、フロック監視には、より巨視的に反応液を監視し、数値化する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は上記の課題に鑑み、従来、人の視認によって判断していた凝集剤が投入された排水の見た目のフロック形成状態を、フロックの沈降状態やフロックの見た目、またフロックと上澄みとの界面状態という観点から巨視的に観測でき、数値化することで、把握できる装置を提供しようとするものである。なお、本発明での排水処理状態の監視とは、排水の状態観察や観測も包含するものである。
【0011】
具体的に本発明に係る排水処理状態監視装置は、
凝集処理が行われた排水が供給される光透過容器と、
前記光透過容器の背面から光を照射する照明手段と、
前記光透過容器を透過してきた前記光を撮影し画像データを得る画像撮影機と、
前記画像撮影機で撮影した画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設け、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定し、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する制御装置を有することを特徴とする。
凝集処理が行われた排水が供給される光透過容器と、
前記光透過容器の背面から光を照射する照明手段と、
前記光透過容器を透過してきた前記光を撮影し画像データを得る画像撮影機と、
前記画像撮影機で撮影した画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設け、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定し、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する制御装置を有することを特徴とする。
【0012】
また本発明に係る排水処理状態監視方法は、
凝集処理が行われた排水を光透過容器にサンプリングする工程と、
前記光透過容器の背面から光を照射する工程と、
前記光透過容器を透過した前記光を撮影し画像データを得る工程と、
前記画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設ける工程と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程と、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程を有することを特徴とする。
凝集処理が行われた排水を光透過容器にサンプリングする工程と、
前記光透過容器の背面から光を照射する工程と、
前記光透過容器を透過した前記光を撮影し画像データを得る工程と、
前記画像データの少なくとも１か所に切り出し領域を設ける工程と、
前記切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を測定する工程と、
前記ＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値を外れた場合に警告を発信する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明は凝集処理を受けた排水中のフロックの見た目の形成状態を透過光によるＲＧＢ値の変化によって判断する。すなわち、個々のフロックを識別するのではなく、全体としての挙動を監視する。より具体的には、透過光による画像データを部分的に切り出して、その部分によるＲＧＢ値の変化を記録し解析するので、フロックの凝集処理状態を定量的に評価することができる。
【0014】
また、さらに画像データから切り出した領域のＲＧＢ信号を調べることで、フロックの上澄みとの界面状態（界面高さを含む）を定量的に評価することができる。界面高さの定量的な評価は、排水中の反応物の濃度がある程度わかっている場合は、予定されている沈降反応が達成されたか否かを判断する際に有用となる。
【0015】
また、界面状態（界面高さを含む）の透過光を観測することで、フロックの密度も評価することができ、凝集反応が適正に行われていたかどうかを判断することができる。
【0016】
さらに、透過光をＲＧＢの３原色で監視することで、出来上がったフロックの色具合を定量的に評価することができ、人が定性的に判断した評価とすり合わせることで、人の判定に近い判断を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係る排水処理状態監視装置の構成を示す図である。
【図2】本発明に係る排水処理状態監視装置の処理のメインフローを示す図である。
【図3】メインフローの中の初期設定のフローを示す図である。
【図4】初期設定の中の洗浄のフローを示す図である。
【図5】初期設定の中の撮影機の校正のフローを示す図である。
【図6】撮影機による画像データ中に切り出し領域を設定する図である。
【図7】メインフローの中の解析のフローを示す図である。
【図8】解析のフローの中の傾向のフローを示す図である。
【図9】沈降させた時の領域ａのＲＧＢ値の変化を例示する図である。
【図10】解析のフローの中のＲＧＢ値のフローを示す図である。
【図11】解析のフローの中の界面高さのフローを示す図である。
【図12】沈降完了させた時の領域ｃの画像データを例示する例である。
【図13】界面高さを求める一例を説明する図である。
【図14】界面高さを求める処理のフローを示す図である。
【図15】被監視水の安定時間の評価について説明する図である。
【図16】安定時間の評価の処理フローを示す図である。
【図17】安定化時刻の算出処理のフローを示す図である。
【図18】輝度変化の評価について説明する図である。
【図19】輝度変化の評価の処理フローを示す図である。
【図20】標準パターンから正規分布による許容範囲を求める処理のフローを示す図である。
【図21】プロファイルの評価について説明する図である。
【図22】プロファイルの評価の処理フローを示す図である。
【図23】特徴点を求める処理のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に本発明に係る排水処理状態監視装置および監視方法について図面を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態および一実施例を例示するものであり、本発明が以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。
【0019】
図１に本発明に係る排水処理状態監視装置１の構成を示す。排水処理状態監視装置１は、光透過容器１０と、照明１２と、撮影機１４と、制御装置１６を有する。また、排水処理状態監視装置１は、排水を凝集処理する凝集槽５０に隣接して配置される。そして、凝集槽５０からの被監視水を光透過容器１０内に導く流入管５２と光透過容器１０から凝集槽５０に戻す流出管５４が設けられる。
【0020】
なお、流入管５２には、排水を光透過容器１０に送出するためのポンプ５６が設けられている。また、流入管５２と流出管５４には、それぞれバルブ５２ｖとバルブ５４ｖが設けられている。
【0021】
また、光透過容器１０内に洗浄水を注入する洗浄水注入管６０と洗浄水を排出する洗浄水排出管６２も設けられる。洗浄水注入管６０と洗浄水排出管６２は、洗浄水を光透過容器１０中に注入し、排出するための洗浄水注入バルブ６０ｖと洗浄水排出バルブ６２ｖが設けられている。
【0022】
＜光透過容器＞
光透過容器１０は、ガラス若しくは硬質プラスチック等で形成された容器で、平板状であるのが好ましいが、形状はこれに限定されるものではない。下端と上端にそれぞれ下端開口１０ｄｈと上端開口１０ｕｈが設けられている。下端開口１０ｄｈには流入管５２が連結され、上端開口１０ｕｈには流出管５４が連結される。光透過容器１０の照明１２と対向して配置される撮影機１４方向の厚みは、好ましくは薄い方が望ましい。本発明に係る排水処理状態監視装置１は、透過光を評価するからである。具体的には３０ｍｍ～５０ｍｍ程度が好ましい。
光透過容器１０は、ガラス若しくは硬質プラスチック等で形成された容器で、平板状であるのが好ましいが、形状はこれに限定されるものではない。下端と上端にそれぞれ下端開口１０ｄｈと上端開口１０ｕｈが設けられている。下端開口１０ｄｈには流入管５２が連結され、上端開口１０ｕｈには流出管５４が連結される。光透過容器１０の照明１２と対向して配置される撮影機１４方向の厚みは、好ましくは薄い方が望ましい。本発明に係る排水処理状態監視装置１は、透過光を評価するからである。具体的には３０ｍｍ～５０ｍｍ程度が好ましい。
【0023】
なお、光透過容器１０には光透過容器１０内の液体を排出するためのドレイン１０ｄが設けられていてもよい。ドレイン１０ｄは図示しない空気孔と連動し、光透過容器１０内の液体を排出することができる。
【0024】
＜照明＞
照明１２は、光透過容器１０を挟んで撮影機１４の反対側に配置される。なお、本明細書では、撮影機１４側を光透過容器１０の前方として説明を行う。したがって、照明１２は光透過容器１０の背面に配置されると言ってもよい。
照明１２は、光透過容器１０を挟んで撮影機１４の反対側に配置される。なお、本明細書では、撮影機１４側を光透過容器１０の前方として説明を行う。したがって、照明１２は光透過容器１０の背面に配置されると言ってもよい。
【0025】
照明１２は、可視光の範囲でできるだけフラットなスペクトル出力特性を持つものが望ましい。本発明に係る排水処理状態監視装置１は撮影機１４による画像データのＲＧＢ値を監視するからである。具体的には、ハロゲンライト、タングステンライト、水銀ライト、キセノンライト、白色ＬＥＤ等が好適に利用できる。これらに色温度変換フィルタをつけ昼光色に変換するのが好ましい。また、ソーラシミュレータを用いてもよい。
【0026】
＜撮影機＞
撮影機１４は、光透過容器１０の前方に配置される。画像データとしてＲＧＢの出力を取得できるものであれば特に限定されるものではない。３板方式の撮像素子を有していればより望ましい。また、光透過容器１０の縦方向の全長が画面に入るように調整するのが望ましい。沈降するフロックを監視するためである。なお、ＲＧＢは映像信号における３色の信号を表し、Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青色の信号を表す。ＲＧＢ値は、ＲＧＢ信号の信号強度をいい、各色信号の強度を言う場合はＲ値、Ｇ値、Ｂ値と呼ぶ。
撮影機１４は、光透過容器１０の前方に配置される。画像データとしてＲＧＢの出力を取得できるものであれば特に限定されるものではない。３板方式の撮像素子を有していればより望ましい。また、光透過容器１０の縦方向の全長が画面に入るように調整するのが望ましい。沈降するフロックを監視するためである。なお、ＲＧＢは映像信号における３色の信号を表し、Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青色の信号を表す。ＲＧＢ値は、ＲＧＢ信号の信号強度をいい、各色信号の強度を言う場合はＲ値、Ｇ値、Ｂ値と呼ぶ。
【0027】
＜制御装置＞
制御装置１６は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）およびメモリ１７で構成されるのが好適である。ただし、これ以外の構成を排除しない。入出力装置１８が付加されていてもよい。制御装置１６は、撮影機１４からの画像データに対して、所定領域を切り出し、切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を算出する。具体的には、切り出し領域のＲＧＢ値の平均値を時間的に記録し、ＲＧＢ値の平均値の時間変化および変化量若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を求める。以後、切り出し領域若しくは単に領域のＲＧＢ値とは、切り出し領域若しくは領域のＲＧＢ値の平均値をいう。
制御装置１６は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）およびメモリ１７で構成されるのが好適である。ただし、これ以外の構成を排除しない。入出力装置１８が付加されていてもよい。制御装置１６は、撮影機１４からの画像データに対して、所定領域を切り出し、切り出し領域のＲＧＢ値の変化若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を算出する。具体的には、切り出し領域のＲＧＢ値の平均値を時間的に記録し、ＲＧＢ値の平均値の時間変化および変化量若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を求める。以後、切り出し領域若しくは単に領域のＲＧＢ値とは、切り出し領域若しくは領域のＲＧＢ値の平均値をいう。
【0028】
撮影機１４で撮影した画像データをそのまま記録しておき、後からＲＧＢ値の平均値の時間変化および変化量若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を求めてもよい。ＲＧＢ値の変化を撮影した画像データからＲＧＢ値の平均値の時間変化および変化量若しくは前記ＲＧＢ値の変化に係る時間又は時刻を求める際に、１画像を選択する時刻を「測定時刻」と呼ぶ。測定時刻は、１画像毎であってもよいし、複数画素毎であってもよい。
【0029】
なお、本発明に係る排水処理状態監視装置では、画像データから直接値を得る場合もあるし、画像データから直接得た値に基づいて値を算出する場合もある。したがって、本明細書中では、「測定」は「算出」を含む概念としてもよい。
【0030】
制御装置１６は、切り出し領域内のＲＧＢ値の強度分布も算出する。界面を求めるためである。また、「切り出し領域」は、画像データから垂直方向および水平方向に複数画素を有し、画像データ中の光透過容器１０の光透過部分の全部ではない領域である。「切り出し領域」は、後述する＜初期設定＞中の［撮影機の校正］で詳説する。
【0031】
メモリ１７には、後述する解析や評価の際に用いる閾値、許容値、平均値および信号の時間変化パターン（標準パターン）が記録されている。これらを判断基準データと呼ぶ。判断基準データは過去に人手によって得られた記録および記録の蓄積から得られたものであってもよいし、排水処理状態監視装置１が蓄積した記録から作られたものであってもよい。
【0032】
標準パターンは熟練した管理者の目視評価によって、適正な沈降であった場合のＲＧＢ値の時間変化である適正パターンから作成してもよい。例えば、複数の適正パターンの撮影画面毎の平均値等である。
【0033】
制御装置１６は、撮影機１４で撮影した評価対象となる被監視水の画像データ（これを評価対象パターンとも呼ぶ。）から調べたＲＧＢ値の時間変化および変化量および変化に係る時間又は時刻を判断基準データと比較し、その差が許容値の範囲外になった場合は警告を発信する。警告の発信先は特に限定されないが、入出力装置１８がその発信を受け、警告表示してもよい。
【0034】
許容値とは、標準パターンから外れても許されると判断される値であって、標準パターンの値に対して幅を有していてもよい。したがって、許容値には、許容範囲が含まれる。また、許容値（許容範囲）は、後述する解析処理が有する複数の処理方法毎に設けられていてもよい。
【0035】
なお、制御装置１６は排水処理状態監視装置１の全体を制御してもよい。特に排水処理状態監視装置１全体を制御する場合は、ポンプ５６、凝集槽５０からの排水の流入管５２と流出管５４に設けられたバルブ５２ｖおよびバルブ５４ｖ、および洗浄水注入管６０及び洗浄水排出管６２に設けられた洗浄水注入バルブ６０ｖと洗浄水排出バルブ６２ｖを制御する。
【0036】
標準パターン、適正パターン、評価対象パターンは、記録開始時刻から記録終了時刻までの画像データの集合である。したがって、評価対象パターンの時間変化と判断基準データの時間変化を測定時刻毎に逐次比較する場合は、標準パターンが用いられる。
【0037】
＜排水処理状態監視装置の動作＞
次に排水処理状態監視装置１の動作を説明する。処理する排水Ｗｑは、凝集槽５０中に注入され、所定の凝集剤Ｆｌａｃが投入され、攪拌される。この攪拌によって、排水Ｗｑ中の反応物と凝集剤Ｆｌａｃが反応し、フロックが形成される。排水Ｗｑに凝集剤Ｆｌａｃが投入され、フロックが形成された排水を反応液と呼ぶ場合がある。
次に排水処理状態監視装置１の動作を説明する。処理する排水Ｗｑは、凝集槽５０中に注入され、所定の凝集剤Ｆｌａｃが投入され、攪拌される。この攪拌によって、排水Ｗｑ中の反応物と凝集剤Ｆｌａｃが反応し、フロックが形成される。排水Ｗｑに凝集剤Ｆｌａｃが投入され、フロックが形成された排水を反応液と呼ぶ場合がある。
【0038】
＜メインフロー＞
フロックが形成された排水が、排水処理状態監視装置１が監視する対象となる。フロックが形成された排水（反応液）を「被監視水」と呼ぶ。以下、排水処理状態監視装置１の動作について図２のフローを用いて説明する。排水処理状態監視装置１の処理フローが起動されると（ステップＳ１００）、終了判断が行われる（ステップＳ１０２）。終了判断の基準は特に限定されないが、処理の終了若しくは装置の停止指示といったものが考えられる。もちろん、以下の処理を行っている最中に、割り込みで終了指示がされてもよい。終了する場合（ステップＳ１０２のＹ分岐）は、終了し（ステップＳ１０４）、終了しない場合（ステップＳ１０２のＮ分岐）は、以下のステップに処理を移す。
フロックが形成された排水が、排水処理状態監視装置１が監視する対象となる。フロックが形成された排水（反応液）を「被監視水」と呼ぶ。以下、排水処理状態監視装置１の動作について図２のフローを用いて説明する。排水処理状態監視装置１の処理フローが起動されると（ステップＳ１００）、終了判断が行われる（ステップＳ１０２）。終了判断の基準は特に限定されないが、処理の終了若しくは装置の停止指示といったものが考えられる。もちろん、以下の処理を行っている最中に、割り込みで終了指示がされてもよい。終了する場合（ステップＳ１０２のＹ分岐）は、終了し（ステップＳ１０４）、終了しない場合（ステップＳ１０２のＮ分岐）は、以下のステップに処理を移す。
【0039】
次に初期設定を行う（ステップＳ１０６）。初期設定は、光透過容器１０内の洗浄、撮影機１４の校正、撮影機１４の設定等が行われる。初期設定のフローを抜けたら、バルブ５２ｖとバルブ５４ｖを開き、ポンプ５６を稼働させて、凝集槽５０の被監視水を光透過容器１０内に通水する（ステップＳ１０８）。この通水は、流入管５２、光透過容器１０、流出管５４内に被監視水が十分に行きわたるように一定時間行う。
【0040】
次に、バルブ５２ｖとバルブ５４ｖを閉じることで通水を停止し（ステップＳ１１０）、光透過容器１０中に被監視水を閉じ込め、撮影機１４によって画像データの記録を開始する（ステップＳ１１２）。この時の記録開始時刻をｔＳとする。そして所定時間の間、撮影機１４で画像データの記録を継続する（ステップＳ１１４）。記録が終了する時刻を記録終了時刻ｔＦとする。記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでを全記録時間と呼ぶ。
【0041】
そして、画像データの記録が終了したら、画像データの解析を行う（ステップＳ１１６）。解析では画像データから種々の評価を行い、各評価において、許容範囲から外れる項目があれば、警告を発信する。
【0042】
なお、初期設定中で示した光透過容器１０内の洗浄は、監視を終了する（ステップＳ１０４）の前に、後処理工程として挿入してもよい。また、記録継続処理（ステップＳ１１４）と解析処理（ステップＳ１１６）は、同時に行ってもよい。また、通水処理（ステップＳ１０８）と解析処理（ステップＳ１１６）を一定時間毎に繰り返してもよい。以下各処理について詳説する。
【0043】
＜初期設定＞
図３に初期設定の処理を示す。初期設定では、光透過容器１０の洗浄、撮影機１４の設定等を行う。なお、それぞれの処理はスキップしてもよい。
図３に初期設定の処理を示す。初期設定では、光透過容器１０の洗浄、撮影機１４の設定等を行う。なお、それぞれの処理はスキップしてもよい。
【0044】
［洗浄］
初期設定がスタートすると（ステップＳ１０６）、光透過容器１０の洗浄を行うかを判断する（ステップＳ２００）。この判断は利用者が任意に行ってもよいし、必ず行うという自動設定にしてもよい。
初期設定がスタートすると（ステップＳ１０６）、光透過容器１０の洗浄を行うかを判断する（ステップＳ２００）。この判断は利用者が任意に行ってもよいし、必ず行うという自動設定にしてもよい。
【0045】
洗浄する場合（ステップＳ２００のＹ分岐）なら洗浄を行う（ステップＳ２１０）。行わない場合（ステップＳ２００のＮ分岐）なら、次の処理に移る。
【0046】
［撮影機］
次に撮影機１４の調整を行うか否かを判断する（ステップＳ２０２）。本発明に係る排水処理状態監視装置１は画像データを用いるので、撮影機１４の校正は重要である。撮影機１４の校正を行う場合（ステップＳ２０２のＹ分岐）は、調整を行い（ステップＳ２１２）、行わない場合（ステップＳ２０２のＮ分岐）は、初期設定を終了しメインフロー（図２）に戻る（ステップＳ２０４）。
次に撮影機１４の調整を行うか否かを判断する（ステップＳ２０２）。本発明に係る排水処理状態監視装置１は画像データを用いるので、撮影機１４の校正は重要である。撮影機１４の校正を行う場合（ステップＳ２０２のＹ分岐）は、調整を行い（ステップＳ２１２）、行わない場合（ステップＳ２０２のＮ分岐）は、初期設定を終了しメインフロー（図２）に戻る（ステップＳ２０４）。
【0047】
［洗浄］
図４を参照して、初期設定（図３）における洗浄工程を説明する。洗浄工程が開始されたら（ステップＳ２１０）、流入管５２のバルブ５２ｖと流出管５４のバルブ５４ｖを閉じる（ステップＳ２２０）。そして、洗浄水注入バルブ６０ｖと洗浄水排出バルブ６２ｖを開き光透過容器１０内に洗浄水を通水させる（ステップＳ２２２）。
図４を参照して、初期設定（図３）における洗浄工程を説明する。洗浄工程が開始されたら（ステップＳ２１０）、流入管５２のバルブ５２ｖと流出管５４のバルブ５４ｖを閉じる（ステップＳ２２０）。そして、洗浄水注入バルブ６０ｖと洗浄水排出バルブ６２ｖを開き光透過容器１０内に洗浄水を通水させる（ステップＳ２２２）。
【0048】
次に洗浄が終了したか否かを判断する（ステップＳ２２４）。洗浄の終了は一定時間が経過したか否かで判断してよい。洗浄が終了しない場合（ステップＳ２２４のＮ分岐）は、バルブを開き続け（ステップＳ２２０へ）、洗浄が終了したら（ステップＳ２２４のＹ分岐）、バルブを閉じる（ステップＳ２２６）。その後初期設定のフローに戻る（ステップＳ２２８）。
【0049】
［撮影機の校正］
図５を参照して、初期設定（図３）における撮影機１４の校正を説明する。撮影機１４の校正がスタートしたら（ステップＳ２１２）、光透過容器１０内に校正用液体を充填する（ステップＳ２４０）。校正用液体は、特に限定されるものではないが、安定的に供給される同一品質の液体が望ましい。ここでは洗浄水を使うものとする。したがって、ステップＳ２４０では、洗浄水注入バルブ６０ｖと洗浄水排出バルブ６２ｖを開き、洗浄水を光透過容器１０内に通水させ、洗浄水排出バルブ６２ｖと洗浄水注入バルブ６０ｖを閉める。
図５を参照して、初期設定（図３）における撮影機１４の校正を説明する。撮影機１４の校正がスタートしたら（ステップＳ２１２）、光透過容器１０内に校正用液体を充填する（ステップＳ２４０）。校正用液体は、特に限定されるものではないが、安定的に供給される同一品質の液体が望ましい。ここでは洗浄水を使うものとする。したがって、ステップＳ２４０では、洗浄水注入バルブ６０ｖと洗浄水排出バルブ６２ｖを開き、洗浄水を光透過容器１０内に通水させ、洗浄水排出バルブ６２ｖと洗浄水注入バルブ６０ｖを閉める。
【0050】
次に照明１２を点灯させる（ステップＳ２４２）。そして、光透過容器１０を透過する照明１２の光を撮影し、ＲＧＢ値の出力を得る。なお、ＲＧＢ値の出力はそれぞれＢ（Ｒ）、Ｂ（Ｇ）、Ｂ（Ｂ）とし、まとめて示す場合はＢＮと記す。
【0051】
この時、画像としては、光透過容器１０とその背面から投射している照明１２が映っている。ここで、光透過容器１０内に切り出し領域Ｅｗを決める（ステップＳ２４４）。「切り出し領域Ｅｗ」とは、撮影機１４が出力する画像データＥの内で、光透過容器１０の画像内の一部であり、垂直方向および水平方向に複数画素を有する領域である。
【0052】
「切り出し領域Ｅｗ」は、光透過容器１０の光透過部分の全部ではない。また、切り出し領域Ｅｗの右下の点を「切り出し領域Ｅｗの基点ｗｂ」と呼ぶ。切り出し領域Ｅｗの基点ｗｂは、画像データＥの中で垂直方向および水平方向の座標として与えられる。
【0053】
図６に画像データＥと切り出し領域Ｅｗの関係を示す。画像データＥは撮影機１４が撮影した１コマ分の画像データである。この画像データＥ中には光透過容器１０、流入管５２および流出管５４が映っている。画像データＥの縦方向が垂直方向であり、横方向が水平方向である。光透過容器１０の光透過部分１１は、左端１１Ｌ、右端１１Ｒ、下端１１ｄ、上端１１ｕで囲まれた領域である。
【0054】
さて、現在扱っている排水で形成されるフロックの量は実験若しくは経験的に把握することができる。したがって、フロックが形成されれば、光透過部分１１内にどれほどの状態のフロックが堆積するかを、ある程度求めることができる。この時のフロックの光透過容器１０の下端１１ｄからの高さを「平均的な界面高さＨｅ」とする。平均的な界面高さＨｅより上の部分を「上澄み部Ｓｋ」といい、下の部分を「堆積部Ｓｅ」と呼ぶ。
【0055】
切り出し領域Ｅｗは、少なくとも上澄み部Ｓｋに１つ設ける。図６では、領域ａである。領域ａの切り出し領域Ｅｗの基点ｗｂを「領域ａの基点ｗｂ（ａ）」とする。領域ａは、フロックの沈降状態を評価することができる。
【0056】
さらに、切り出し領域Ｅｗは、平均的な界面高さＨｅを含むように設けることもできる。図６では、領域ｃが該当する。領域ｃは、フロックの界面状態（界面高さを含む）を評価することができる。
【0057】
また、領域ａおよび領域ｃの監視精度を高めるためにそれぞれの領域を複数個所設けてもよい。図６では、領域ａに対する領域ｂであり、領域ｃに対する領域ｄである。上澄み部Ｓｋに複数個の領域を設けることで、フロックの沈降が水平方向左右の位置によって均等に沈降しているか否かを知ることができる。また、平均的な界面高さＨｅを含む領域に複数個の領域を設けることで、界面高さの水平度を知ることができる。
【0058】
なお、できるフロックの状態の情報が予めない場合は、光透過部分１１の下端１１ｄから上端１１ｕに渡る領域があるとフロック高さを求めることができる。例えば図６では領域ｅである。このような領域を設けてもよい。
【0059】
各領域は、基点ｗｂが決まっているので、光透過部分１１の下端１１ｄから領域下端までの距離Ｈと、左端１１Ｌからの距離Ｌを求めることができる。
【0060】
図６では、領域ａおよび領域ｂの左端１１Ｌからの距離はＬ（ａ）およびＬ（ｂ）で表され、領域ｃおよび領域ｄの下端１１ｄからの距離はＨ（ｃ）およびＨ（ｄ）で表される。もちろん領域ａおよび領域ｂについても下端１１ｄからの距離Ｈは求めることができ、領域ｃおよび領域ｄの左端１１Ｌからの距離Ｌも求めることができる。
【0061】
なお、この切り出し領域Ｅｗは、一度設定したら、被監視水の種類が同じ間は、基本的には設定を変更する必要はない。
【0062】
再び図５を参照する。次に切り出し領域Ｅｗ毎にその領域のＲＧＢ値ＢＮ（信号出力ＢＮ）と校正用平均値ＢＳＴとの差の絶対値が校正許容値ＡＢＳＴ内に収まっているか否かを調べる（ステップＳ２４６）。領域のＲＧＢ値とは、切り出し領域Ｅｗ毎の各画素におけるＲＧＢ信号毎の平均値としてよい。また、校正用平均値ＢＳＴは、切り出し領域Ｅｗ毎のＲＧＢ各信号に対してすでに与えられているもので、一部例外を除去した過去の測定の平均値若しくは人為的に生成されたもの（判断基準データ）であるとしてよい。校正用平均値ＢＳＴは校正許容値ＡＢＳＴと共にメモリ１７中に判断基準データとして記録されている。
【0063】
なお、ＲＧＢ各信号に対する校正用平均値ＢＳＴおよび校正許容値ＡＢＳＴは、信号毎存在する。これらを信号毎に言う場合は、各記号の後に括弧付けで信号名を記載する。具体的には、Ｒ信号の校正用平均値ＢＳＴ（Ｒ）、Ｇ信号の校正用平均値ＢＳＴ（Ｇ）、Ｂ信号の校正用平均値ＢＳＴ（Ｂ）、Ｒ信号の校正許容値ＡＢＳＴ（Ｒ）、Ｇ信号の校正許容値ＡＢＳＴ（Ｇ）、Ｂ信号の校正許容値ＡＢＳＴ（Ｂ）等である。以後の信号についても同様のルールとする。
【0064】
切り出し領域Ｅｗ毎にその領域のＲＧＢ値ＢＮと校正用平均値ＢＳＴとの差が、校正許容値ＡＢＳＴ内に収まっていない場合（ステップＳ２４６のＮ分岐）は、校正を行い（ステップＳ２４８）、再度校正用平均値ＢＳＴとの誤差が校正許容値ＡＢＳＴ内になるか否かを確認する（ステップＳ２４６）。なお、校正時の切り出し領域Ｅｗの調整方法は特に限定されるものではないが、一例として各信号のゲインを調整する等が考えられる。
【0065】
校正許容値ＡＢＳＴ内に収まっている場合（ステップＳ２４６のＹ分岐）は、全ての切り出し領域Ｅｗについての校正が終わったか否かを判断し（ステップＳ２５０）、終了していない場合（ステップＳ２５０のＮ分岐）は、ステップＳ２４６に戻り、未確認の切り出し領域Ｅｗを調べる。終了した場合（ステップＳ２５０のＹ分岐）は、この処理を終了し初期設定に戻る（ステップＳ２５２）。
【0066】
＜解析＞
次に図７を参照して、図２のメインフローの画像データの解析（ステップＳ１１６）について詳説する。解析が開始されたら（ステップＳ１１６）、得られた画像データを評価対象パターンとして、「傾向」、「沈降状態」、「界面状態」、「安定時間」、「輝度変化」、「プロファイル」といったメニューで解析を行う。「傾向」が選択された場合（ステップＳ２７０のＹ分岐）は、処理を傾向の評価に移す（ステップＳ３００）。
次に図７を参照して、図２のメインフローの画像データの解析（ステップＳ１１６）について詳説する。解析が開始されたら（ステップＳ１１６）、得られた画像データを評価対象パターンとして、「傾向」、「沈降状態」、「界面状態」、「安定時間」、「輝度変化」、「プロファイル」といったメニューで解析を行う。「傾向」が選択された場合（ステップＳ２７０のＹ分岐）は、処理を傾向の評価に移す（ステップＳ３００）。
【0067】
「傾向」の評価では、領域ａを使って被監視水の傾向について評価する（ステップＳ３００）。なお、もちろん領域ｂがある場合は領域ｂを用いてもよく、両方用いてもよい。ここで「傾向」とは、領域ａ中で監視される被監視水中のフロック濃度の時間変化をいう。これを判断基準データと比較する。また、領域ａはフロックが沈降した際の上澄みを見ているので、「傾向」の解析はフロックの「見た目」の解析といってもよい。「傾向」の評価が選択されなかった場合（ステップＳ２７０のＮ分岐）は、処理を次に移す。
【0068】
次に「沈降状態」の評価を行うか否かを選択する（ステップＳ２７２）。「沈降状態」の評価を行う場合（ステップＳ２７２のＹ分岐）は、「沈降状態」の評価に処理を移す（ステップＳ３０２）。
【0069】
「沈降状態」の評価では、領域ａを使って沈降状態を評価する（ステップＳ３０２）。具体的には、領域ａのＲＧＢ値が一定の閾値以上になるまでの時間を調べる。これは、沈降時間の監視である。これを判断基準データと比較する。「沈降状態」の評価が選択されなかった場合（ステップＳ２７２のＮ分岐）は、処理を次に移す。
【0070】
次に「界面状態」の評価を行うか否かを選択する（ステップＳ２７４）。「界面状態」の評価を行う場合（ステップＳ２７４のＹ分岐）は、「界面状態」の評価に処理を移す（ステップＳ３０４）。
【0071】
「界面状態」の評価では、領域ｃを使って、フロックと排水の界面状態（界面高さ）を評価する（ステップＳ３０４）。なお、もちろん領域ｄがある場合は領域ｄを用いてもよく、両方用いてもよい。フロックと排水の界面高さを判断基準データと比較することでフロックを定量的に判断できる。また、界面高さ付近のＲＧＢ値を判断基準データと比較することでフロックの密度や凝集反応の妥当性を判断できる。「界面状態」の評価が選択されなかった場合（ステップＳ２７４のＮ分岐）は、処理を次に移す。
【0072】
次に「安定時間」の評価を行うか否かを判断する（ステップＳ２７６）。「安定時間」の評価を行う場合（ステップＳ２７６のＹ分岐）は、「安定時間」の評価に処理を移す（ステップＳ５００）。
【0073】
「安定時間」の評価では、いずれかの領域を使って、ＲＧＢ値が暗（値がゼロ）から明（値が最大）に移行した後、安定状態になる時刻を測定する。適切に沈降が行われた場合、輝度が暗から明に移行した後、安定状態になる時刻は、記録開始時刻ｔＳから、ほぼ同じ時刻となる。したがって、予め作成した標準パターンにおける安定化開始時刻を基準安定化時刻として判断基準データ中に記録しておき、その時刻と評価対象パターンの安定化開始時刻を比較することで沈降の妥当性を判断することができる。「安定時間」の評価が選択されなかった場合（ステップＳ２７６のＮ分岐）は、処理を次に移す。
【0074】
次に「輝度変化」の評価を行うか否かを判断する（ステップＳ２７８）。「輝度変化」の評価を行う場合（ステップＳ２７８のＹ分岐）は、「輝度変化」の評価に処理を移す（ステップＳ５０２）。
【0075】
「輝度変化」の評価では、いずれかの領域を使って、評価対象パターンにおいて、輝度が暗から明に移行する変化の仕方を判断基準データ（標準パターン）と比較する。この輝度変化の評価では、判断基準データに蓄積された過去の適切とされた適正パターンから、各測定時刻毎にＲＧＢ値の平均値と、正規分布から求めた許容範囲を正規分布による許容範囲として算出し、判断基準データ中に記録する。なお、標準パターンはＲＧＢ値の平均値で構成する。
【0076】
また、その正規分布による許容範囲に、評価対象パターンのＲＧＢ値が含まれるか否かを測定時刻毎に比較する。評価対象パターンのＲＧＢ値が正規分布による許容範囲に含まれていれば、沈降状態も適切であると判断できる。「輝度変化」の評価が選択されなかった場合（ステップＳ２７８のＮ分岐）は、処理を次に移す。
【0077】
次に「プロファイル」の評価を行うか否かを判断する（ステップＳ２８０）。「プロファイル」の評価を行う場合（ステップＳ２８０のＹ分岐）は、「プロファイル」の評価に処理を移す（ステップＳ５０４）。
【0078】
「プロファイル」の評価では、いずれかの領域を使って、輝度が暗から明に移行する時刻および変化時間を判断基準データと比較する。具体的には、標準パターンでのＲＧＢ値が暗から明に変わる直前の変化前時間を基準変化前時間とし、ＲＧＢ値が暗から明に変わっている変化時間を基準変化時間として予め判断基準データ中に記録しておく。
【0079】
排液のフロックの状態は、日々の気温や湿度によって微妙に変化する。したがって、測定時刻毎に標準パターンと評価対象パターンを比較しては、厳しく判断しすぎる場合もある。そこで、記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでの前記録時間における輝度変化を大きく見ることで評価するものである。「プロファイル」の評価が選択されなかった場合（ステップＳ２８０のＮ分岐）は、処理を次に移す。
【0080】
以上の各評価において、閾値や平均値との差が許容範囲になければ、各評価毎に警告を発することとなる。これらの解析が終了したら解析処理を継続するか否かを判断する（ステップＳ２８２）。解析処理を継続する場合（ステップＳ２８２のＹ分岐）は、ステップＳ２７０に処理を戻す。また、解析処理を終了する場合（ステップＳ２８２のＮ分岐）は、メインフローに戻る（ステップＳ３０６）。以下各解析処理の詳細について説明する。
【0081】
［傾向の評価］
図８を参照して被監視水の傾向の評価について説明する。傾向の評価がスタートすると（ステップＳ３００）、領域ａのＲＧＢ信号毎にＲＧＢ値の時間変化パターンＢＴＰと標準パターンＢＳＴＰとの差Ｄｉｆを調べる。図９に領域ａのＲ信号のＲＧＢ値の時間変化パターンＢＴＰ（Ｒ）について例示する。図９を参照して横軸は時刻ｔであり縦軸は領域ａのＲ信号の出力（Ｒ値）である。時刻ｔＳは記録開始時刻（図２のステップＳ１１２参照）であり、時刻ｔＦは記録終了時刻である。
図８を参照して被監視水の傾向の評価について説明する。傾向の評価がスタートすると（ステップＳ３００）、領域ａのＲＧＢ信号毎にＲＧＢ値の時間変化パターンＢＴＰと標準パターンＢＳＴＰとの差Ｄｉｆを調べる。図９に領域ａのＲ信号のＲＧＢ値の時間変化パターンＢＴＰ（Ｒ）について例示する。図９を参照して横軸は時刻ｔであり縦軸は領域ａのＲ信号の出力（Ｒ値）である。時刻ｔＳは記録開始時刻（図２のステップＳ１１２参照）であり、時刻ｔＦは記録終了時刻である。
【0082】
実測したＲＧＢ値の時間変化パターンが符号ＢＴＰ（以後「実測値ＢＴＰ」と呼ぶ。）であり、標準パターンが符号ＢＳＴＰである。実測値ＢＴＰは、領域ａの信号出力ＢＮの時刻毎のデータの集合（信号出力ＢＮの時間変化）である。実測値ＢＴＰも標準パターンＢＳＴＰもＲＧＢ信号毎に存在する。ここでは、Ｒ信号のＲＧＢ値の時間変化パターンＢＴＰ（Ｒ）は、標準パターンＢＳＴＰ（Ｒ）と比較して観測時間を通じて、低い状態であることを示している。具体的には、時刻ｔＳから時刻ｔＦまでの間の任意の時刻ｔｘにおいて、ＢＳＴＰ（Ｒ）はＢＴＰ（Ｒ）より大きい。
【0083】
図８のステップＳ３１０の「比較」では、時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでの間のデータで、実測値ＢＴＰと標準パターンＢＳＴＰの差を観測時刻毎に求め、その中の最大値を差Ｄｉｆとして求める。図９では、時刻ｔｘの時の差Ｄｉｆ（ｔｘ）を例示した。差Ｄｉｆは、Ｄｉｆ（ｔｘ）（ｔＳ≦ｔｘ≦ｔＦ）の最大値であり、ＲＧＢ信号毎に求められる。それぞれＤｉｆ（Ｒ）、Ｄｉｆ（Ｇ）、Ｄｉｆ（Ｂ）と表される。
【0084】
そして、差Ｄｉｆの絶対値が傾向許容値ＡＴ以下であるか否かを調べる（ステップＳ３１２）。この処理はＲＧＢ各信号について求められる。つまり傾向許容値ＡＴもＲＧＢ信号毎に存在する。それぞれＡＴ（Ｒ）、ＡＴ（Ｇ）、ＡＴ（Ｂ）とする。傾向許容値ＡＴは、ＲＧＢ毎にメモリ１７中に判断基準データとして記録されている。そして差Ｄｉｆの絶対値が傾向許容値ＡＴ以下でない場合（ステップＳ３１２のＮ分岐）は、警告を発信する（ステップＳ３１４）。これはＲＧＢ信号の何れかの信号で傾向許容値ＡＴを超えていれば警告を発信してよい。
【0085】
差Ｄｉｆの絶対値が傾向許容値ＡＴ以下であれば（ステップＳ３１２のＹ分岐）、処理を図７の解析処理に戻す（ステップＳ３１６）。なお、ステップＳ３１２の判断は記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでの全記録時間について判断される。また、時間変化パターンおよび実測値ＢＴＰは、評価対象パターン（よって評価対象パターンＢＴＰと呼んでもよい。）である。
【0086】
［沈降状態の評価］
図１０を参照して、被監視水の沈降状態を用いて沈降時間および見た目の評価について説明する。沈降状態の評価は領域ａのＲＧＢ値を用いて行う。沈降状態の評価がスタートすると（ステップＳ３０２）、領域ａの各信号出力ＢＮと信号毎の沈降閾値ＢＷＴＨを比較し、信号出力ＢＮが沈降閾値ＢＷＴＨより大きくなる時間ＴＷＮを求める（ステップＳ３３０）。ＲＧＢ毎の沈降閾値は、それぞれ符号ＢＷＴＨ（Ｒ）、ＢＷＴＨ（Ｇ）、ＢＷＴＨ（Ｂ）と表される。なお、ＲＧＢの各信号出力ＢＮが信号毎の沈降閾値ＢＷＴＨより大きくなる時間をそれぞれＴＷＲ、ＴＷＧ、ＴＷＢとする。それぞれをまとめて示す際はＴＷＮとする。
図１０を参照して、被監視水の沈降状態を用いて沈降時間および見た目の評価について説明する。沈降状態の評価は領域ａのＲＧＢ値を用いて行う。沈降状態の評価がスタートすると（ステップＳ３０２）、領域ａの各信号出力ＢＮと信号毎の沈降閾値ＢＷＴＨを比較し、信号出力ＢＮが沈降閾値ＢＷＴＨより大きくなる時間ＴＷＮを求める（ステップＳ３３０）。ＲＧＢ毎の沈降閾値は、それぞれ符号ＢＷＴＨ（Ｒ）、ＢＷＴＨ（Ｇ）、ＢＷＴＨ（Ｂ）と表される。なお、ＲＧＢの各信号出力ＢＮが信号毎の沈降閾値ＢＷＴＨより大きくなる時間をそれぞれＴＷＲ、ＴＷＧ、ＴＷＢとする。それぞれをまとめて示す際はＴＷＮとする。
【0087】
図９には領域ａのＲ信号の実測値ＢＴＰ（Ｒ）において、領域ａのＲ信号の出力Ｂ（Ｒ）が沈降閾値ＢＷＴＨ（Ｒ）を超える時刻がｔａであり、時刻ｔＳからの時間がＴＷＲであることを示している。時刻ｔａは、沈降状態の評価時刻ｔａといってよい。
【0088】
図１０を再度参照して、この時間ＴＷＮと沈降時間平均値ＴＷＡＶの差の絶対値が沈降時間許容値ＡＷＴＢより大きければ（ステップＳ３３２のＮ分岐）、警告を発信する（ステップＳ３３４）。そうでなければ（ステップＳ３３２のＹ分岐）、処理を解析に戻す（ステップＳ３３６）。
【0089】
なお、沈降時間平均値ＴＷＡＶと沈降時間許容値ＡＷＴＢは、切り出し領域Ｅｗ毎のＲＧＢ各信号に対してすでに与えられているもので、過去の測定の平均値および予め定められた許容値であるとしてよい。沈降時間平均値ＴＷＡＶおよび沈降時間許容値ＡＷＴＢは、ＲＧＢ信号毎にあり、それぞれＴＷＡＶ（Ｒ）、ＴＷＡＶ（Ｇ）、ＴＷＡＶ（Ｂ）、ＡＷＴＢ（Ｒ）、ＡＷＴＢ（Ｇ）、ＡＷＴＢ（Ｂ）である。沈降時間平均値ＴＷＡＶおよび沈降時間許容値ＡＷＴＢは、共にメモリ１７中に判断基準データとして記録されている。
【0090】
［界面状態］
次に図１１を参照して界面状態（界面高さ）の評価について説明する。界面状態の評価は図９における界面状態評価時刻ｔＢでの領域ｃの画像データを用いて行う。領域ｄがある場合は領域ｄ若しくは両方を用いてもよい。界面状態評価時刻ｔＢは、沈降状態の評価時刻ｔａ以後で、記録終了時刻ｔＦまでの間ならいつでもよい。記録終了時刻ｔＦに行うのが好ましい。
次に図１１を参照して界面状態（界面高さ）の評価について説明する。界面状態の評価は図９における界面状態評価時刻ｔＢでの領域ｃの画像データを用いて行う。領域ｄがある場合は領域ｄ若しくは両方を用いてもよい。界面状態評価時刻ｔＢは、沈降状態の評価時刻ｔａ以後で、記録終了時刻ｔＦまでの間ならいつでもよい。記録終了時刻ｔＦに行うのが好ましい。
【0091】
界面状態では、フロックが沈降した部分と、上澄みにあたる溶媒だけの部分との界面に関する評価を行う。ここでは光透過部分１１の下端１１ｄ（図６参照）からの高さを界面高さＨｐとして評価する方法を例示する。界面高さＨｐを評価することで、フロックの形成状態の判断指針となる。なお、界面高さＨｐは光透過部分１１の下端１１ｄからの距離Ｈ（ｃ）を加えた高さとしてもよい。
【0092】
界面状態の評価がスタートしたら（ステップＳ３０４）、フロックの沈降した部分とフロックのない部分の境界となる界面の高さ（界面高さ）Ｈｐを求める（ステップＳ３７０）。なお、界面高さＨｐを求める方法については、一例を後述する。
【0093】
図１２には、界面高さ評価時刻ｔＢでの領域ｃの画像データを示す。図１２を参照して、領域ｃの左下は基点ｗｂ（ｃ）である。光透過部分１１の下端１１ｄからの距離はＨ（ｃ）として求めることができる。領域ｃはフロックが沈降した部分ＦＬと、ほぼ溶媒だけの部分ＭＤに分かれる。
【0094】
被監視水は、予めある程度生成されるフロックの量が知られている。したがって、凝集し沈降したフロックによる界面高さＨｐは処理毎にそれほど大きく変化しない。また、界面高さＨｐは、フロックの嵩高さも評価することができる。つまりフロックが嵩高くなっていると、フロックが沈降した部分ＦＬの透過率が高くなるからである。
【0095】
図１１を再度参照して、次に界面高さＨｐと界面高さ平均値ＨＡＶとの差が界面高さ許容値ＡＨ以下になっているか否かを調べる（ステップＳ３７２）。なお、界面高さ平均値ＨＡＶは、図６で示した平均的な界面高さＨｅと同じであってよい。より具体的に、平均値ＨＡＶは、領域ｃの下端からの距離がＨｅ－Ｈ（ｃ）となる（図１２参照）。
【0096】
界面高さＨｐと界面高さ平均値ＨＡＶとの差の絶対値が、界面高さ許容値ＡＨ以上なら（ステップＳ３７２のＮ分岐）、警告を発信し（ステップＳ３７４）、界面高さ許容値ＡＨ以下なら（ステップS３７２のＹ分岐）、処理を解析に戻す（ステップＳ３７６）。
【0097】
なお、界面高さ平均値ＨＡＶと界面高さ許容値ＡＨは、切り出し領域Ｅｗ毎のＲＧＢ各信号に対してすでに与えられているもので、過去の測定の平均値および予め定められた許容値であるとしてよい。界面高さ平均値ＨＡＶおよび界面高さ許容値ＡＨは、ＲＧＢ信号毎にあり、それぞれＨＡＶ（Ｒ）、ＨＡＶ（Ｇ）、ＨＡＶ（Ｂ）、ＡＨ（Ｒ）、ＡＨ（Ｇ）、ＡＨ（Ｂ）である。界面高さ平均値ＨＡＶおよび界面高さ許容値ＡＨは、共にメモリ１７中に判断基準データとして記録されている。なお、界面高さ許容値ＡＨは、界面高さに関する判断基準データである。
【0098】
以上のように本発明に係る排水処理状態監視装置１は、光透過容器１０中のフロックの発生状況を予定された通りに反応できたか否かを評価することができる。
【0099】
なお、図１１のステップＳ３７０は界面高さＨｐを求める。界面高さＨｐを求める方法については、特に限定されない。しかし、一例として線形判別分析（Ｌｉｎｅａｒ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）は好適に利用できる。この方法について、図１３および図１４のフローを用いて説明する。
【0100】
図１４を参照して、ステップＳ３７０では、領域ｃの画像データに基づいて、まず境界Ｚを求め、境界Ｚに基づいて界面高さＨｐを求める。線形判断分析法は、領域内に白黒の分布が存在する時に、白黒の境界線を算出する。図１３を参照して説明する。まず領域ｃに仮境界Ｚｉを設定し、領域ｃを仮境界Ｚｉで水平に切る。そして、仮境界Ｚｉの上下の領域間の分離度を求める。仮境界Ｚｉを領域ｃの下端から上端まで移動させ、分離度の最大値を求め、分離度の最大値を与える仮境界Ｚｉの位置を界面高さＨｐとする。
【0101】
具体的には、仮境界Ｚｉの上下の画素数と、ＲＧＢ値の平均値（以後「ＲＧＢ平均値」と呼ぶ。）および分散を求める。仮境界Ｚｉより下の画素数と上の画素数をω１、ω２とし、仮境界Ｚｉより下のＲＧＢ平均値と上のＲＧＢ平均値をｍ１、ｍ２とし、仮境界Ｚｉより下のＲＧＢ値の分散と上のＲＧＢ値の分散を表し、σ２
１、σ２
２と表す。
【0102】
仮境界Ｚｉを下から上に向かって移動させながら、移動の都度分離度ηを求め、分離度ηが最大になる時の仮境界Ｚｉを境界Ｚとして求める。図１３では、仮境界Ｚｉの時の分離度をη（Ｚｉ）とした。なお、分離度ηを最大にするには、結局（２）式の分子を最大にすればよいことが判っている。なお、仮境界Ｚｉの上下の分離度ηは（１）式で求められる。
【0103】
【数1】
【0104】
ここで、σ２
ｂはクラス間分散であり、σ２
ｗはクラス内分散であり、それぞれ（２）式、（３）式で表される。
【0105】
【数2】
【0106】
【数3】
【0107】
なお、各パラメータを再掲する。
ω１：仮境界Ｚｉより下の画素数
ω２：仮境界Ｚｉより上の画素数
ｍ１：仮境界Ｚｉより下のＲＧＢ平均値
ｍ２：仮境界Ｚｉより上のＲＧＢ平均値
σ２ １：仮境界Ｚｉより下のＲＧＢ分散
σ２ ２：仮境界Ｚｉより上のＲＧＢ分散
ω１：仮境界Ｚｉより下の画素数
ω２：仮境界Ｚｉより上の画素数
ｍ１：仮境界Ｚｉより下のＲＧＢ平均値
ｍ２：仮境界Ｚｉより上のＲＧＢ平均値
σ２ １：仮境界Ｚｉより下のＲＧＢ分散
σ２ ２：仮境界Ｚｉより上のＲＧＢ分散
【0108】
図１４を再度参照する。ステップＳ３７０が始まると、初期設定が行われる。（ステップＳ４００）。初期設定としては、仮境界Ｚｉ（ｋ）、仮境界Ｚｉの移動インデックスｋおよび最大分離度ηｍａｘを初期化する。仮境界Ｚｉは、Ｚ０からＺｎまで、ｎ＋１回のステップで移動する。
【0109】
Ｚ０およびＺｎは領域ｃ内において任意に設定することができる。例えば、Ｚ０を領域ｃの下端の画素の垂直座標、Ｚｎを領域ｃの上端の画素の垂直座標とするなどである。領域ｃ内の垂直座標であれば、どこからどこまでを設定してもよい。
【0110】
また、移動インデックスｋは移動幅を表し、インクリメントする毎に仮境界Ｚｉが移動する垂直方向の画素数（画素の垂直方向の画素数）である。移動インデックスｋは１画素以上で領域ｃの垂直方向の画素数の半分以下に設定される。
【0111】
次に終了判定を行う（ステップＳ４０２）。終了判定は、仮境界Ｚｉ（ｋ）（：ｋ番目の仮境界を表す。）が、Ｚｎの位置まで移動したか否かで判断してよい。終了ならば（ステップＳ４０２のＹ分岐）、その時の境界Ｚから界面高さＨｐを求め（ステップＳ４０４）、図１１の界面状態のルーチンに戻る（ステップＳ４０６）。
【0112】
終了でなければ（ステップＳ４０２のＮ分岐）、仮境界Ｚｉ（ｋ）より上の領域の特性値を調べる（ステップＳ４１０）。ここで特性値とは、画素数、ＲＧＢ平均値、ＲＧＢ分散である。同様に仮境界Ｚｉ（ｋ）より下の領域の特性値を求める（ステップＳ４１２）。
【0113】
そして上記の（１）式に基づいて分離度ηを算出し（ステップＳ４１４）、最大分離度ηｍａｘと比較する（ステップＳ４１６）。算出した分離度ηが最大分離度ηｍａｘ以上であれば（ステップＳ４１６のＹ分岐）、分離度ηと最大分離度ηｍａｘを入れ替え、境界Ｚを仮境界Ｚｉ（ｋ）とする（ステップＳ４１８）。そして、移動インデックスのｋをインクリメントする（ステップＳ４２０）。ステップＳ４１８の処理によって、終了判定（ステップＳ４０２）で終了と判定された際には、最大分離度ηｍａｘの時の境界Ｚが得られている。
【0114】
一方、算出した分離度ηが最大分離度ηｍａｘ以上でなければ（ステップＳ４１６のＮ分岐）、ステップＳ４１８を実施せずに、ステップＳ４２０に処理を移す。そして再度終了判定を行う（ステップＳ４０２）。
【0115】
境界Ｚを求めた後、領域ｃの下端から境界Ｚまでの界面高さＨｐを求める。界面高さＨｐは領域ｃの下端からの高さでよい。この高さＨｐは、画素数で換算した長さであってもよいし、画素数自体であってもよい。また上述したように光透過部分１１の下端１１ｄからの距離Ｈ（ｃ）を加えた高さとしてもよい。
【0116】
［安定時間］
図１５を参照して、被監視水の安定時間の評価について説明する。図１５では横軸が時刻であり、縦軸はＲＧＢ値（まとめて「ＢＮ値」とする。）である。以下の評価はＲ、Ｇ、Ｂそれぞれについて行われる。図１５では、いずれかの信号である旨の表記（例えば「標準パターンＢＳＴＰ（Ｒ）」といった表記は省略し単に「標準パターンＢＳＴＰ」と呼ぶ。
図１５を参照して、被監視水の安定時間の評価について説明する。図１５では横軸が時刻であり、縦軸はＲＧＢ値（まとめて「ＢＮ値」とする。）である。以下の評価はＲ、Ｇ、Ｂそれぞれについて行われる。図１５では、いずれかの信号である旨の表記（例えば「標準パターンＢＳＴＰ（Ｒ）」といった表記は省略し単に「標準パターンＢＳＴＰ」と呼ぶ。
【0117】
標準パターンＢＳＴＰは暗状態からフロック等の沈降によって明状態にＲＧＢ値は変化する。そして、記録開始時刻ｔＳに対して、変化が安定する時刻ｔＳＳＢが存在する。この安定化時刻ｔＳＳＢは、沈降が適切と考えらえる場合は、ほぼ一定している。一方、フロック等の沈降が適切でない場合は、この安定化時刻が大きく変化する。図１５では、評価対象パターン１ＢＴＰは、安定化時刻ｔＳＢがｔＳＳＢに対して早く、評価対象パターン２ＢＴＰは逆に遅い。そこで、評価対象パターンＢＴＰの安定化時刻ｔＳＢが標準パターンＢＳＴＰの安定化時刻ｔＳＳＢに対して一定の範囲に含まれているか否かを評価するのが安定時間の評価である。標準パターンＢＳＴＰの安定化時刻ｔＳＳＢを基準安定化時刻ｔＳＳＢと呼ぶ。
【0118】
図１６に処理のフローを示す。安定時間の評価がスタートすると（ステップＳ５００）、標準パターンＢＳＴＰの基準安定化時刻ｔＳＳＢを算出する（ステップＳ５１０）。次に評価対象の時間変化パターンＢＴＰの安定化時刻ｔＳＢを算出する（ステップＳ５１２）。次に安定化時刻の有無を確認する（ステップＳ５１４）。安定化時刻の算出においては、「安定化時刻が存在しない」という結果もあり得るからである。
【0119】
安定化時刻が存在しなければ（ステップＳ５１４のＮ分岐）、ステップＳ５２０の警告表示に処理を移す。安定化時刻が存在すれば（ステップＳ５１４のＹ分岐）、処理を次に進める。
【0120】
次に安定化時刻ｔＳＢが標準パターンＢＳＴＰの基準安定化時刻ｔＳＳＢに対して一定の範囲に含まれているか否かを判断する（ステップＳ５１６）。この範囲は許容範囲となる（図１５参照。）。ここでは、安定化時刻ｔＳＢと基準安定化時刻ｔＳＳＢの差の絶対値が所定時間α以内であるとして判断したが、一定の範囲の決め方はこれに限定されるものではない。上限値と下限値が基準安定化時刻ｔＳＳＢに対して非対称であってもよい。
【0121】
安定化時刻ｔＳＢが標準パターンＢＳＴＰの基準安定化時刻ｔＳＳＢに対して一定の範囲に含まれていなければ（ステップＳ５１６のＮ分岐）、警告を発する（ステップＳ５２０）。含まれていれば（ステップＳ５１６のＹ分岐）、合格信号を発する（ステップＳ５１８）。そして、解析ルーチンに戻る（ステップＳ５２２）。
【0122】
図１７には、安定化時刻の算出の処理を説明する。安定化時刻の算出処理が開示されると（ステップＳ５１０若しくはステップＳ５１２）、初期設定が行われる（ステップＳ５３０）。初期設定は、安定化時刻を算出する画像データの取り込みと、時刻に係る変数ｋの初期化（値をゼロにする）が含まれる。以後「ｔｋ」は、時刻ｔｋを表し、係数ｋがインクリメントされる毎に測定時刻が進む。時刻ｔｋは、記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでを全記録時間内の時刻である。
【0123】
ここで画像データは、被監視水の沈降を撮影した評価対象パターンＢＴＰ若しくは標準パターンＢＳＴＰの何れかである。これらの画像データは、ともに記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでの前記録時間を含むデータである。
【0124】
初期設定が終了すると画像データの信号出力ＢＮが中間値ＢＭＴＨを超えているか否かを調べる（ステップＳ５３２）。中間値ＢＭＴＨは、輝度の最高値に対して約半分の出力の値である（図１５参照。）。中間値ＢＭＴＨは、輝度変化が生じたことが判ればよく、輝度の最高値の正確に半分でなくてもよい。また、輝度変化が生じたであろう時刻を想定してそれまでスキップしてもよい。中間値ＢＭＴＨを超えない場合（ステップＳ５３２のＮ分岐）は、係数ｋをインクリメントし（ステップＳ５３４）、同じステップＳ５３２に戻る。
【0125】
信号出力ＢＮが中間値ＢＭＴＨを超えたら（ステップＳ５３２のＹ分岐）、時刻ｔｋにおける変化量が所定の値ＳＢより小さくなっているか否かを調べる（ステップＳ５３６）。変化量（微小時間あたりの変化量）をここではΔＢＮ／Δｔと表したが、Δｔ秒前の信号出力との差分であってもよい。またΔｔは、測定間隔（隣接する測定時刻間の時間）であってよい。
【0126】
変化量が所定の値ＳＢより小さくなければ（ステップＳ５３６のＮ分岐）、安定状態になっていないと判断し、安定化時刻ｔＳＢはリセットし（ステップＳ５３８）、係数ｋをインクリメントし（ステップＳ５４０）、変化量を調べる工程（ステップＳ５３６）に戻る。
【0127】
変化量が所定の値ＳＢより小さい場合（ステップＳ５３６のＹ分岐）は、安定状態に入った可能性がある。その場合は、まず安定化時刻ｔＳＢがゼロか否かを判断する（ステップＳ５４２）。安定化時刻ｔＳＢがゼロであれば（ステップＳ５４２のＹ分岐）、安定化時刻ｔＳＢにその時の時刻ｔｋを代入する（ステップＳ５４４）。そして係数ｋをインクリメントし（ステップＳ５４０）、変化量を調べる工程（ステップＳ５３６）に戻る。
【0128】
ステップＳ５３６からステップＳ５４４は、安定化する最初の時刻を安定化時刻ｔＳＢとして記録する。すなわち、仮に変化量が小さく（ＳＢ以下）なっても、その後に、大きくなったら、安定化時刻ｔＳＢはリセットされる（ステップＳ５３８）。
【0129】
安定化時刻ｔＳＢがゼロでなければ（ステップＳ５４２のＮ分岐）、現在の時刻ｔｋが終了時刻ｔＦか否かを判断する（ステップＳ５４６）。終了時刻ｔＦでなければ（ステップＳ５４６のＮ分岐）、係数ｋをインクリメントし（ステップＳ５４０）、変化量を調べる工程（ステップＳ５３６）に戻る。
【0130】
終了時刻ｔＦであれば（ステップＳ５４６のＹ分岐）、ｔＦ－ｔＳＢが所定の時間ＴＳＢより大きいか否かを判断する（ステップＳ５４８）。つまり、安定化時刻ｔＳＢ以降一定の時間安定状態が継続すれば、沈降は安定していると判断する。言い換えると、安定化時刻は、その時刻以降一定期間の間変化量が小さくなければならないとする。
【0131】
したがって、ｔＦ－ｔＳＢが所定の時間ＴＳＢより大きければ（ステップＳ５４８のＹ分岐）、安定化時刻ｔＳＢを返し（ステップＳ５５０およびステップＳ５５４）、ｔＦ－ｔＳＢが所定の時間ＴＳＢより小さければ（ステップＳ５４８のＮ分岐）、観測時間（記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでの間）には信号出力は安定しなかったとして、「安定時刻なし」の結果を返す（ステップＳ５５２およびステップＳ５５４）。
【0132】
なお、安定化時刻ｔＳＢは画像データが標準パターンＢＳＴＰの場合は基準安定化時刻ｔＳＳＢとなる。基準安定化時刻ｔＳＳＢは、判断基準データに保存される。
【0133】
以上のように、安定化時刻では、輝度の変化が明になった後に、信号出力が安定化する時刻を判断基準データと比較する。
【0134】
［輝度変化］
図１８を参照して「輝度変化」の評価について説明する。図１８（ａ）は、全記録時間を含む標準パターンＢＳＴＰと、それを中心とした許容範囲ＮＷを示している。輝度変化の評価では、沈降が適切とされた複数の標準パターンから測定時刻ｔｋ毎に許容範囲ＮＷ（ｔｋ）を決め、その最大値ＮＷｕと最小値ＮＷｄの範囲に被監視水の測定結果である信号出力が含まれていれば、適切な沈降が行われたと判断する。
図１８を参照して「輝度変化」の評価について説明する。図１８（ａ）は、全記録時間を含む標準パターンＢＳＴＰと、それを中心とした許容範囲ＮＷを示している。輝度変化の評価では、沈降が適切とされた複数の標準パターンから測定時刻ｔｋ毎に許容範囲ＮＷ（ｔｋ）を決め、その最大値ＮＷｕと最小値ＮＷｄの範囲に被監視水の測定結果である信号出力が含まれていれば、適切な沈降が行われたと判断する。
【0135】
ここで標準パターンＢＳＴＰは、過去に目視判断で「正常」と判断された複数の信号出力（適正パターン）の撮影時刻毎の平均μ（ｔｋ）を用いる。「ｔｋ」は時刻「ｔｋ」の意味で、μ（ｔｋ）は、時刻ｔｋの時点での信号出力の平均値を表す。
【0136】
この標準パターンＢＳＴＰからの許容範囲ＮＷは、測定時刻毎のデータから作成する正規分布の一定の範囲とする。ここでは、一定の範囲を８０％の範囲として説明を続ける。図１８（ｂ）は、時刻ｔｋの時の許容範囲ＮＷの求め方を示す。時刻ｔｋに複数の適正パターンのデータがあれば、平均μ（ｔｋ）と標準偏差σ（ｔｋ）（時刻ｔｋの時点での信号出力の標準偏差）を求めることができ、平均と標準偏差が決まれば正規分布Ｎ（μ（ｔｋ）、σ２（ｔｋ））を求めることができる。露わに書くと（４）式のようになる。
【0137】
【数4】
【0138】
ここでｘ＝±１．２８２σを代入することで、存在確率が８０％となる最大値ＮＷｕと最小値ＮＷｄを得ることができる（図１８（ｂ）参照。）。評価対象パターンが、各時刻毎にこの範囲に含まれていれば、好適な沈降が行われたと判断できる。この許容範囲を「正規分布による許容範囲」と呼ぶ。「正規分布による許容範囲」は、判断基準データ中に記録される。
【0139】
図１９に輝度変化の処理を示す。輝度変化の評価がスタートすると（ステップＳ５０２）、複数の適正パターンから、撮影時刻毎に平均値μ（ｔｋ）と、正規分布による許容範囲を求める（ステップＳ５６０）。時刻ｔｋでの正規分布による許容範囲の最大値はＮＷｕ（ｔｋ）であり、最小値はＮＷｄ（ｔｋ）である。なお、正規分布による許容範囲ＮＷは全記録時間にわたって測定時刻毎に求められる。なお、正規分布による許容範囲の算出は、予め行っておき、判断基準データに記録しておき、それを読み込むだけであってもよい。
【0140】
次に評価対象パターン（被監視水の場合の信号出力）を読込み（ステップＳ５６２）撮影時刻毎にＲＧＢ出力ＢＮは正規分布による許容範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ５６４）。
【0141】
信号出力ＢＮが正規分布による許容範囲に含まれていれば（ステップＳ５６４のＹ分岐）、合格信号を出し（ステップＳ５６６）、解析処理へ戻る（ステップＳ５７０）。また、信号出力ＢＮが正規分布による許容範囲に含まれなければ（ステップＳ５６４のＮ分岐）、警告を発し（ステップＳ５６８）、解析処理へ戻る（ステップＳ５７０）。
【0142】
なお、ここでは、測定時刻毎に正規分布による許容範囲が決められるので、評価対象パターンの全てのＲＧＢ出力ＢＮは正規分布による許容範囲内になければならないとした。しかし、正規分布による許容範囲から外れた数を計測し、全記録時間内の撮影枚数に対する割合が一定以下であれば、合格とする判断をしてもよい。
【0143】
図２０に標準パターンから正規分布による許容範囲を求める処理を示す。許容値を求める処理がスタートすると（ステップＳ５６０）、初期設定を行う（ステップＳ５８０）。ここで、初期設定とは、時刻を表す係数ｋをリセットし、複数の適正パターンを読み込まれることが含まれる。複数の適正パターンは１ＢＯＫ、２ＢＯＫ、・・・、ＮＢＯＫとする。なお、「ＮＢＯＫ」はＮ番目の適正パターンを示す。単に適正パターンを総称する場合は、符号「ＢＯＫ」を用いる。
【0144】
次に時刻ｔｋ（ｋ＝０の時の時刻は時刻ｔＳ）において、複数の適正パターンＢＯＫから平均μ（ｔｋ）と標準偏差σ（ｔｋ）を求める（ステップＳ５８２）。具体的には（５）式および（６）式である。なお、標準偏差は分散σ２（ｔｋ）として求めている。
【0145】
【数5】
【0146】
次に標準パターンＢＳＴＰ（ｔｋ）として平均μ（ｔｋ）を代入する（ステップＳ５８４）。これによって、輝度変化の評価における標準パターンは複数の標準パターンの平均値の集合となる。
【0147】
次に平均μ（ｔｋ）と標準偏差σ（ｔｋ）から正規分布Ｎ（μ（ｔｋ）、σ２（ｔｋ））が求められる（ステップＳ５８６）。この正規分布は（４）式に示したものである。
【0148】
次に正規分布による許容範囲の最大値ＮＷｕおよび最小値ＮＷｄを（７）式（８）式の様に求める（ステップＳ５８８）。なお、許容範囲ＮＷは判断基準データに記録される。
【0149】
【数6】
【0150】
そして、記録終了時刻ｔＦまで調べたか否かを判断し（ステップＳ５９０）、まだ記録終了時刻ｔＦまで調べていなければ（ステップＳ５９０のＮ分岐）、係数ｋをインクリメントして（ステップＳ５９２）、処理をステップＳ５８２に戻す。記録終了時刻ｔＦまで調べていれば（ステップＳ５９０のＹ分岐）、処理を輝度変化の評価の処理に戻る（ステップＳ５９４）。なお、ここでは記録終了時刻ｔＦまで調べたが、記録終了時刻ｔＦより前の時刻で終了してもよい。
【0151】
以上のように、輝度変化の評価では、複数の適正パターンから撮影時刻毎に正規分布を求め、その確率分布が８０％になる範囲を正規分布による許容範囲の最大値ＮＷｕおよび最小値ＮＷｄとして、評価対象パターンの信号出力ＢＮがこの正規分布による許容範囲に含まれるか否かで、沈降が妥当なものであるかを評価する。なお、ここでは、正規分布による許容範囲を確率分布が８０％となる範囲としたが、８０％以外の範囲に設定してもよい。
【0152】
［プロファイル］
図２１を用いて「プロファイル」の評価について説明する。図２１は、横軸が測定時刻であり、縦軸はＲＧＢ出力ＢＮである。標準パターンＢＳＴＰの場合記録開始時刻ｔＳから少し経過した時刻ｔｐ１から時刻ｔｐ２の間の時間Ｔｐ１の間、暗状態があり、時刻ｔｐ２から時刻ｔｐ３までの間で暗から明にＲＧＢ出力ＢＮが変化する。そして、時刻ｔｐ３から記録終了時刻ｔＦまで安定した明の状態が継続する。
図２１を用いて「プロファイル」の評価について説明する。図２１は、横軸が測定時刻であり、縦軸はＲＧＢ出力ＢＮである。標準パターンＢＳＴＰの場合記録開始時刻ｔＳから少し経過した時刻ｔｐ１から時刻ｔｐ２の間の時間Ｔｐ１の間、暗状態があり、時刻ｔｐ２から時刻ｔｐ３までの間で暗から明にＲＧＢ出力ＢＮが変化する。そして、時刻ｔｐ３から記録終了時刻ｔＦまで安定した明の状態が継続する。
【0153】
一方、被監視水が適切な沈殿が行われなかった場合は、暗から明への立ち上がり時刻が時刻ｔｐ２より早かったり、逆に遅かったりする。また、暗から明への変化の時間Ｔｐ２が標準パターンＢＳＴＰの場合より長かったり、短かったりする。したがって、標準パターンＢＳＴＰにおいて、時刻ｔｐ１、ｔｐ２、ｔｐ３および時間Ｔｐ１、Ｔｐ２を求めこれを判断基準データとし、被監視水の場合と比較する。なお、これらの時刻および時間をプロファイルの特徴点と呼ぶ。
【0154】
また、時刻ｔｐ１を変化前時刻、時刻ｔｐ２を変化開始時刻、時刻ｔｐ３を変化終了時刻、時間Ｔｐ１を変化前時間、時間Ｔｐ２を変化時間、時間Ｔｐ３を変化後安定化時間と呼ぶ。なお、変化前時間Ｔｐ１は、予め与えられる時間である。
【0155】
次に図２２にプロファイルの評価の処理フローを示す。プロファイルの評価の処理がスタートすると（ステップＳ５００）、標準パターンＢＳＴＰにおけるプロファイルの特徴点を求める（ステップＳ６００）。標準パターンＢＳＴＰの特徴点は、基準変化前時刻ｔｓｐ１、基準変化開始時刻ｔｓｐ２、基準変化終了時刻ｔｓｐ３および基準変化前時間Ｔｓｐ１、基準変化時間Ｔｓｐ２として算出される。これらの特徴点は判断基準データ中に記録される。次に同様に評価対象パターンにおけるプロファイルの特徴点を求める（ステップＳ６０２)。
【0156】
そして、評価対象パターンのＲＧＢ出力ＢＮの変化前時刻ｔｐ１と標準パターンＢＳＴＰの基準変化前時刻ｔｓｐ１との差が一定幅（ここでは±βとした）に含まれるか否かを判断する（ステップＳ６０４）。図２２では、ｔｐ１とｔｓｐ１との差の絶対値がβ以下であるとして表した。
【0157】
評価対象パターンの変化前時刻ｔｐ１が標準パターンＢＳＴＰの基準変化前時刻ｔｓｐ１に対して一定の幅に入っていない場合（ステップＳ６０４のＮ分岐）は、警告を発し（ステップＳ６１０）、処理を解析処理に戻す（ステップＳ６１２）。評価対象パターンの変化前時刻ｔｐ１が標準パターンＢＳＴＰの基準変化前時刻ｔｓｐ１に対して一定の幅に入っている場合（ステップＳ６０４のＹ分岐）は、処理を次に移す。
【0158】
次に評価対象パターンの変化時間Ｔｐ２が標準パターンＢＳＴＰの基準変化時間Ｔｓｐ２に対して一定の範囲（ここでは±γとした。）に含まれるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。図２２では、Ｔｐ２とＴｓｐ２との差の絶対値がγ以下であるとして表した。
【0159】
評価対象パターンの変化時間Ｔｐ２が標準パターンＢＳＴＰの基準変化時間Ｔｓｐ２に対して一定の範囲に含まれていない場合（ステップＳ６０６のＮ分岐）は、警告を発し（ステップＳ６１０）、処理を解析処理に戻す（ステップＳ６１２）。評価対象パターンの変化時間Ｔｐ２が標準パターンＢＳＴＰの基準変化時間Ｔｓｐ２に対して一定の範囲に含まれている場合（ステップＳ６０６のＹ分岐）は、合格表示を行い（ステップＳ６０８）、処理を解析処理に戻す（ステップＳ６１２）。
【0160】
図２３に、特徴点を求める処理のフローを示す。特徴点を求める処理がスタートすると（ステップＳ６００若しくはステップＳ６０２）、初期設定が行われる（ステップＳ６４０）。初期設定としては、処理の対象となる信号出力の読込と、時刻を表す係数ｋのリセットを含む。信号出力とは、評価対象パターンＢＴＰ若しくは標準パターンＢＳＴＰのＲＧＢ出力ＢＮである。
【0161】
次に出力信号が暗から明に移る変化時刻ｔｐ２を探す。具体的には、出力信号の時間変化ΔＢＮ／Δｔが所定値ＰＢより大きくなるか否かを判断する（ステップＳ６４２）。変化が大きくなければ（ステップＳ６４２のＮ分岐）、まだ暗から明への変化は起こっていないと判断し、係数ｋをインクリメントしてステップＳ６４２に戻る。
【0162】
時間変化が所定値ＰＢより大きくなったら（ステップＳ６４２のＹ分岐）、暗から明への変化が生じたと判断し、その時の時刻ｔｋを変化開始時刻ｔｐ２とする（ステップＳ６４６）。
【0163】
次に信号出力の安定化時刻ｔｐ３を調べる（ステップＳ６４８）。これは安定時間の評価のところで使ったステップＳ５１０を利用することができる。この処理は、安定化時刻があれば、その時刻ｔＳＢを返し、安定化時刻がなければ存在しないことを返す。
【0164】
そこで、次に安定化時刻が存在するか否かを調べる（ステップＳ６５０）。安定化時刻がなければ（ステップＳ６５０のＮ分岐）、プロファイルのステップＳ６１０に処理を戻す（ステップＳ６５２）。これは警告を発する工程であり、その後解析処理に処理を戻す。安定化時刻が存在すれば（ステップＳ６５０のＹ分岐）、安定化時刻ｔＳＢを変化終了時刻ｔｐ３とする（ステップＳ６５４）。
【0165】
そして、変化開始前時刻ｔｐ１は変化開始時刻ｔｐ２から変化前時間Ｔｐ１だけ早い時間とし、変化時間Ｔｐ２をｔｐ３－ｔｐ２とし、変化後安定化時間Ｔｐ３をｔＦ－ｔｐ３として求める（ステップＳ６５６）。そして、プロファイルの処理に戻る（ステップＳ６５８）。
【0166】
以上のように、プロファイルの評価では、記録開始時刻ｔＳから記録終了時刻ｔＦまでを大きくわける特徴点を算出し、それを比較することで、沈降の妥当性を評価する。
【産業上の利用可能性】
【0167】
本発明に係る排水処理状態監視装置は、排水処理で凝集処理を行う場合に、その凝集処理が予定通り行われているか否かを評価する際に好適に利用できる。
【符号の説明】
【0168】
１ 排水処理状態監視装置
１０ 光透過容器
１１ 光透過部分
１１ｕ （光透過部分１１の）上端
１１ｄ （光透過部分１１の）下端
１１Ｌ （光透過部分１１の）左端
１１Ｒ （光透過部分１１の）右端
１０ｄｈ 下端開口
１０ｕｈ 上端開口
１０ｄ ドレイン
１２ 照明
１４ 撮影機
１６ 制御装置
１７ メモリ
１８ 入出力装置
５０ 凝集槽
５２ 流入管
５２ｖ バルブ
５４ 流出管
５４ｖ バルブ
５６ ポンプ
６０ 洗浄水注入管
６０ｖ 洗浄水注入バルブ
６２ 洗浄水排出管
６２ｖ 洗浄水排出バルブ
Ｗｑ 排水
Ｆｌａｃ 凝集剤
Ｅｗ 切り出し領域
Ｈｅ 平均的な界面高さ
ＢＮ ＲＧＢ信号出力によるＲＧＢ値の総称
Ｓｋ 上澄み部
Ｓｅ 堆積部
ＢＳＴ ＲＧＢ信号出力によるＲＧＢ値の校正用平均値
ＡＢＳＴ ＲＧＢ信号出力によるＲＧＢ値の校正許容値
ＢＴＰ ＲＧＢ値の時間変化パターン （＝実測値ＢＴＰ、評価対象パターンＢＴＰ）
ＢＳＴＰ ＲＧＢ値の時間変化標準パターン
ＢＭＴＨ 中間値
ｔＳ 記録開始時刻
ｔＦ 記録終了時刻
ｔａ 沈降状態の評価時刻
ｔＢ 界面状態評価時刻
Ｄｉｆ 時間変化標準パターンと実測値との差の最大値
ＡＴ 傾向許容値
ＢＷＴＨ ＲＧＢ毎の沈降閾値
ＴＷＡＶ 沈降時間平均値
ＡＷＴＢ 許容値
ＴＷＮ 時間
Ｈｐ 界面高さ
ＨＡＶ 界面高さ平均値
ＡＨ 界面高さ許容値
ｔＳＳＢ 基準安定化時刻
ｔＳＢ 安定化時刻
ＳＢ 変化量がこの値以下であれば変化がないと見なせる変化量
ＴＳＢ 変化がない時間がこれより長ければ安定しているとみなせる時間
ＮＷ 輝度変化がこの範囲であれば適切とする許容範囲
ＮＷｕ （許容範囲の）最大値
ＮＷｄ （許容範囲の）最小値
μ（ｔｋ） 時刻ｔｋの時点での信号出力の平均値
σ（ｔｋ） 時刻ｔｋの時点での信号出力の標準偏差
ＮＢＯＫ N番目の適正パターン
ｔｐ１ 変化前時刻、
ｔｐ２ 変化開始時刻、
ｔｐ３ 変化終了時刻、
Ｔｐ１ 変化前時間、
Ｔｐ２ 変化時間、
Ｔｐ３ 変化後安定化時間
ｔｓｐ１ 基準変化前時刻
ｔｓｐ２ 基準変化開始時刻
ｔｓｐ３ 基準変化終了時刻
Ｔｓｐ１ 基準変化前時間
Ｔｓｐ２ 基準変化時間
１０ 光透過容器
１１ 光透過部分
１１ｕ （光透過部分１１の）上端
１１ｄ （光透過部分１１の）下端
１１Ｌ （光透過部分１１の）左端
１１Ｒ （光透過部分１１の）右端
１０ｄｈ 下端開口
１０ｕｈ 上端開口
１０ｄ ドレイン
１２ 照明
１４ 撮影機
１６ 制御装置
１７ メモリ
１８ 入出力装置
５０ 凝集槽
５２ 流入管
５２ｖ バルブ
５４ 流出管
５４ｖ バルブ
５６ ポンプ
６０ 洗浄水注入管
６０ｖ 洗浄水注入バルブ
６２ 洗浄水排出管
６２ｖ 洗浄水排出バルブ
Ｗｑ 排水
Ｆｌａｃ 凝集剤
Ｅｗ 切り出し領域
Ｈｅ 平均的な界面高さ
ＢＮ ＲＧＢ信号出力によるＲＧＢ値の総称
Ｓｋ 上澄み部
Ｓｅ 堆積部
ＢＳＴ ＲＧＢ信号出力によるＲＧＢ値の校正用平均値
ＡＢＳＴ ＲＧＢ信号出力によるＲＧＢ値の校正許容値
ＢＴＰ ＲＧＢ値の時間変化パターン （＝実測値ＢＴＰ、評価対象パターンＢＴＰ）
ＢＳＴＰ ＲＧＢ値の時間変化標準パターン
ＢＭＴＨ 中間値
ｔＳ 記録開始時刻
ｔＦ 記録終了時刻
ｔａ 沈降状態の評価時刻
ｔＢ 界面状態評価時刻
Ｄｉｆ 時間変化標準パターンと実測値との差の最大値
ＡＴ 傾向許容値
ＢＷＴＨ ＲＧＢ毎の沈降閾値
ＴＷＡＶ 沈降時間平均値
ＡＷＴＢ 許容値
ＴＷＮ 時間
Ｈｐ 界面高さ
ＨＡＶ 界面高さ平均値
ＡＨ 界面高さ許容値
ｔＳＳＢ 基準安定化時刻
ｔＳＢ 安定化時刻
ＳＢ 変化量がこの値以下であれば変化がないと見なせる変化量
ＴＳＢ 変化がない時間がこれより長ければ安定しているとみなせる時間
ＮＷ 輝度変化がこの範囲であれば適切とする許容範囲
ＮＷｕ （許容範囲の）最大値
ＮＷｄ （許容範囲の）最小値
μ（ｔｋ） 時刻ｔｋの時点での信号出力の平均値
σ（ｔｋ） 時刻ｔｋの時点での信号出力の標準偏差
ＮＢＯＫ N番目の適正パターン
ｔｐ１ 変化前時刻、
ｔｐ２ 変化開始時刻、
ｔｐ３ 変化終了時刻、
Ｔｐ１ 変化前時間、
Ｔｐ２ 変化時間、
Ｔｐ３ 変化後安定化時間
ｔｓｐ１ 基準変化前時刻
ｔｓｐ２ 基準変化開始時刻
ｔｓｐ３ 基準変化終了時刻
Ｔｓｐ１ 基準変化前時間
Ｔｓｐ２ 基準変化時間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
