特開 2023-107417 検知システム、画像処理装置およびプログラム

(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】P2023107417

(43)【公開日】2023-08-03

(54)【発明の名称】検知システム、画像処理装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/02 20060101AFI20230727BHJP

   H04N 23/90 20230101ALI20230727BHJP

   H04N 23/60 20230101ALI20230727BHJP

   G06T 7/62 20170101ALI20230727BHJP

   G01B 11/28 20060101ALI20230727BHJP

【ＦＩ】

G01B11/02 H

H04N5/247

H04N5/232 300

G06T7/62

G01B11/28 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022008612

(22)【出願日】2022-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】田村 将

【テーマコード（参考）】

2F065

5C122

5L096

【Ｆターム（参考）】

2F065AA24

2F065AA58

2F065BB05

2F065DD03

2F065FF01

2F065FF04

2F065JJ03

2F065JJ26

2F065QQ05

2F065QQ24

2F065QQ29

2F065QQ31

5C122DA11

5C122FH11

5C122FH14

5C122FK35

5C122GC52

5C122GE06

5C122GE11

5C122HA13

5C122HA35

5C122HB01

5C122HB06

5L096FA59

5L096FA64

(57)【要約】

【課題】対象物の鉛直方向の規模を容易に判定する。
【解決手段】貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像装置３００と、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる対象物の状況を検知する画像処理装置４００とを有し、撮像装置３００および壁部２００は、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる対象物の液体外の背景に壁部２００の少なくとも一部が写り込む位置に配置され、画像処理装置４００は、画像に含まれる対象物の画像と壁部２００の画像とに基づいて、対象物の状況を検知する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

壁部と、
貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に含まれる前記対象物の状況を検知する検知部とを有し、
前記撮像部および前記壁部は、前記撮像部が撮像した画像に含まれる前記対象物の前記液体外の背景に前記壁部の少なくとも一部が写り込む位置に配置され、
前記検知部は、前記画像に含まれる前記対象物の画像と前記壁部の画像とに基づいて、前記対象物の状況を検知する検知システム。

【請求項2】

請求項１に記載の検知システムにおいて、
前記検知部は、前記対象物の画像と前記壁部の画像とのコントラストに基づいて、前記対象物の状況を検知する検知システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の検知システムにおいて、
前記検知部は、前記撮像部が撮像した画像に対して二値化処理を行い、該二値化処理した画像を用いて、前記対象物の状況を検知する検知システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の検知システムにおいて、
前記検知部は、前記対象物の状況として、前記対象物の前記液体の表面からの高さを算出する検知システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の検知システムにおいて、
前記検知部は、前記対象物の状況として、前記撮像部が撮像した画像に含まれる前記対象物の該画像上の面積を算出する検知システム。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の検知システムにおいて、
前記検知部が検知した状況が所定の閾値を超えたかどうかを判定する判定部を有する検知システム。

【請求項7】

請求項６に記載の検知システムにおいて、
前記判定部が、前記検知部が検知した状況が前記閾値を超えたと判定した場合、所定の出力を行う出力部を有する検知システム。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の検知システムにおいて、
前記壁部は、鉛直方向に延びた板状の部材であり、
前記撮像部は、前記対象物を略水平方向から撮像する検知システム。

【請求項9】

貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像装置が撮像した画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像に含まれる前記対象物の状況を検知する検知部とを有し、
前記検知部は、前記画像取得部が取得した画像に含まれる前記対象物の画像と、前記画像取得部が取得した画像に含まれる、前記対象物の前記液体外の背景に少なくとも一部が写り込む位置に配置された壁部の画像とに基づいて、前記対象物の状況を検知する画像処理装置。

【請求項10】

コンピュータに、
貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像装置が撮像した画像を取得する手順と、
前記取得した画像に含まれる前記対象物の状況を、前記取得した画像に含まれる前記対象物の画像と、前記取得した画像に含まれる、前記対象物の前記液体外の背景に少なくとも一部が写り込む位置に配置された壁部の画像とに基づいて検知する手順とを実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検知システム、画像処理装置およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

排水処理に利用される曝気槽等では、槽内の微生物の活性の変化や、界面活性剤の流入などによって、水面に発生する泡立ちが異常に多くなることがある。異常に発生した泡は、水槽の壁面を超えて周囲に飛散するおそれがある。そこで、カメラを用いて被処理水の水面を撮影し、撮影した画像の水面の色に基づいて、異常発泡を検知する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２９９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたような技術においては、カメラが水面を鉛直方向から撮影した画像を用いるため、水面からの泡の高さを判別することが困難である。そのため、発生した対象物が水槽の壁面を超えるかどうかを判断するための、当該対象物の鉛直方向の規模を判定することができない。

【0005】

本発明の目的は、対象物の鉛直方向の規模を容易に判定することができる検知システム、画像処理装置およびプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の検知システムは、
壁部と、
貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に含まれる前記対象物の状況を検知する検知部とを有し、
前記撮像部および前記壁部は、前記撮像部が撮像した画像に含まれる前記対象物の前記液体外の背景に前記壁部の少なくとも一部が写り込む位置に配置され、
前記検知部は、前記画像に含まれる前記対象物の画像と前記壁部の画像とに基づいて、前記対象物の状況を検知する。

【0007】

また、本発明の画像処理装置は、
貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像装置が撮像した画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した画像に含まれる前記対象物の状況を検知する検知部とを有し、
前記検知部は、前記画像取得部が取得した画像に含まれる前記対象物の画像と、前記画像取得部が取得した画像に含まれる、前記対象物の前記液体外の背景に少なくとも一部が写り込む位置に配置された壁部の画像とに基づいて、前記対象物の状況を検知する。

【0008】

また、本発明のプログラムは、
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
貯留された液体の表面に生じる対象物の少なくとも一部を撮像する撮像装置が撮像した画像を取得する手順と、
前記取得した画像に含まれる前記対象物の状況を、前記取得した画像に含まれる前記対象物の画像と、前記取得した画像に含まれる、前記対象物の前記液体外の背景に少なくとも一部が写り込む位置に配置された壁部の画像とに基づいて検知する手順とを実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本発明においては、対象物の鉛直方向の規模を容易に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の検知システムの第１の実施の形態を示す図である。

【図2】図１に示した画像処理装置の内部構成の一例を示す図である。

【図3】図２に示した判定部が泡状物質の高さと閾値とを比較する様子の一例を示す図である。

【図4】図２に示した判定部が泡状物質の高さと閾値とを比較する様子の他の例を示す図である。

【図5】図２に示した判定部が泡状物質の高さと閾値とを比較する様子の他の例を示す図である。

【図6】図１に示した検知システムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【図7】本発明の検知システムの第２の実施の形態を示す図である。

【図8】図７に示した画像処理装置の内部構成の一例を示す図である。

【図9】図８に示した判定部が泡状物質の面積と閾値とを比較する様子の一例を示す図である。

【図10】図８に示した判定部が泡状物質の面積と閾値とを比較する様子の他の例を示す図である。

【図11】図７に示した検知システムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【図12】本発明の検知システムの第３の実施の形態を示す図である。

【図13】図１２に示した画像処理装置の内部構成の一例を示す図である。

【図14】図１２に示した検知システムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）

【0012】

図１は、本発明の検知システムの第１の実施の形態を示す図である。本形態における検知システムは図１に示すように、壁部２００と、撮像装置３００と、画像処理装置４００とを有する。

【0013】

撮像装置３００は、水槽１００に貯留された液体の表面に生じる対象物である泡状物質５００の少なくとも一部を液体の外で撮像する撮像部である。撮像装置３００は、泡状物質５００全体を撮像することが好ましい。撮像装置３００が泡状物質５００の一部を撮像する場合、過去の測定結果に基づいて判定された、泡状物質５００が発生しやすい箇所や、泡状物質５００が多く発生することが予想できる箇所を撮像できる位置に撮像装置３００が設置される。撮像装置３００は、泡状物質５００を撮像した画像において、壁部２００が泡状物質５００の液体外の背景として写り込む位置から撮像する位置および方向に配置されている。例えば、撮像装置３００は、壁部２００へ向かう方向であって泡状物質５００の高さ方向と直交する方向（水平方向）から泡状物質５００を撮像できる位置に配置されていても良い。撮像装置３００は、例えば、壁部２００を背景とした泡状物質５００を撮像する非接液の画像センサ（カメラ）であっても良い。撮像装置３００は、壁部２００を背景とした泡状物質５００をあらかじめ設定された時間間隔以下の時間間隔で撮像するカメラ（例えば、継続的に撮像を行う動画撮像用カメラ）であっても良い。撮像装置３００は、撮像した画像を示す画像データを画像処理装置４００へ送信する。撮像装置３００の配置方法は特に規定しない。例えば、撮像装置３００が水槽１００の壁面に固定されていても良いし、水槽１００の底面から延びる固定部材に取り付けられていても良いし、上方から吊り下げられていても良い。また、撮像装置３００の液面からの高さが、液体の水位に応じて変更されても良い。撮像装置３００から画像処理装置４００への間の画像データの送信は、無線通信を介しても良いし、有線通信を介しても良い。

【0014】

壁部２００は、撮像装置３００が泡状物質５００を撮像した画像において、泡状物質５００の液体外の背景として少なくとも一部が写り込む位置に配置されている。例えば、壁部２００は、泡状物質５００の高さ方向（鉛直方向）に延びている板状の部材でも良い。また、壁部２００は、撮像装置３００側の表面（泡状物質５００の背景になる面）が、撮像装置３００が撮像した画像において、泡状物質５００とのコントラストが明確になる色や明るさに設定されている。壁部２００の撮像装置３００側の表面の色は、単色であることが好ましい。例えば、撮像装置３００が撮像した画像において、泡状物質５００が淡い（明るい）色である場合、壁部２００は濃い（暗い）色に設定されているものが好ましい。また、撮像装置３００が撮像した画像において、泡状物質５００が濃い（暗い）色である場合、壁部２００は淡い（明るい）色に設定されているものが好ましい。壁部２００は、水槽１００の壁面の一部でも良い。

【0015】

図２は、図１に示した画像処理装置４００の内部構成の一例を示す図である。図１に示した画像処理装置４００は図２に示すように、画像取得部４１０と、検知部４２０と、判定部４３０と、通知部４４０とを有する。なお、図２には、図１に示した画像処理装置４００が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。

【0016】

画像取得部４１０は、撮像装置３００から送信されてきた画像データを取得する。画像取得部４１０は、通信機能を具備し、撮像装置３００から送信されてきた画像データを受信して取得する。撮像装置３００は、所定のタイミングで画像データを送信しても良いし、画像取得部４１０が画像データを要求するための要求信号を撮像装置３００へ送信し、撮像装置３００がその要求信号を受信したら画像データを送信しても良い。画像取得部４１０は、要求信号を定期的に撮像装置３００へ送信しても良い。画像取得部４１０は、取得した画像データを検知部４２０へ出力する。

【0017】

検知部４２０は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に含まれる泡状物質５００の状況を検知する。このとき、検知部４２０は、画像に含まれる泡状物質５００の画像とその背景の壁部２００の画像とのコントラストに基づいて、泡状物質５００の状況を検知する。例えば、検知部４２０は、画像に含まれる泡状物質５００の画像の色とその背景の壁部２００の画像の色との差分に基づいて、泡状物質５００の状況を検知しても良い。また、検知部４２０は、画像に含まれる泡状物質５００の画像の明るさとその背景の壁部２００の画像の明るさとの差分に基づいて、泡状物質５００の状況を検知しても良い。検知部４２０は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に対して二値化処理を行い、二値化処理した画像から泡状物質５００と壁部２００とを識別し、泡状物質５００の状況を検知しても良い。なお、本形態においては、検知部４２０は、泡状物質５００の状況として、泡状物質５００の液体の表面（液面）からの高さを算出する。検知部４２０は撮像装置３００から泡状物質５００までの距離や、撮像角度、倍率、画角等を用いて、泡状物質５００の液面からの高さを算出しても良い。画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に液面が含まれていない場合、検知部４２０は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像の下端からの泡状物質５００の高さを算出しても良い。詳細は後述する。なお、ここで、検知部４２０が算出する高さは、絶対的な値に限らず、閾値と比較した相対的な値でも良い。この閾値は、事前に行われた実験結果に基づいて設定された値でも良いし、運用中に状況に応じて外部から設定（変更）できる値でも良い。検知部４２０は、算出した結果を判定部４３０へ出力する。

【0018】

判定部４３０は、検知部４２０が検知した状況として検知部４２０から出力されてきた泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えたかどうかを判定する。この閾値は、泡状物質５００が水槽１００の壁面を超えるおそれがあるという値としてあらかじめ設定されている。なお、この閾値は、外部から設定・変更可能である。判定部４３０は、判定結果を通知部４４０へ出力する。判定部４３０は、検知部４２０から出力されてきた泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えた場合のみ、その旨を通知部４４０へ出力しても良い。また、判定部４３０は、判定結果とともに、検知部４２０が算出した高さを通知部４４０へ出力しても良い。また、判定部４３０が、判定結果とともに、検知部４２０が算出した高さと閾値との差分を通知部４４０へ出力しても良い。

【0019】

図３は、図２に示した判定部４３０が泡状物質５００の高さと閾値とを比較する様子の一例を示す図である。図４は、図２に示した判定部４３０が泡状物質５００の高さと閾値とを比較する様子の他の例を示す図である。図３および図４において、泡状物質５００を斜線で示している。図３に示した例では、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の高さが閾値よりも低い。この場合、判定部４３０は、検知部４２０から出力されてきた泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えていないと判定する。一方、図４に示した例では、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の高さが閾値を超えている。この場合、判定部４３０は、検知部４２０から出力されてきた泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えていると判定する。

【0020】

図５は、図２に示した判定部４３０が泡状物質５００の高さと閾値とを比較する様子の他の例を示す図である。図４に示した例と比較して、図５に示した例では、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に液面が含まれていない。そのため、検知部４２０は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像の下端からの泡状物質５００の高さを算出する、検知部４２０は、算出した結果を判定部４３０へ出力する。判定部４３０は、検知部４２０から出力されてきた高さと閾値とを比較する。判定部４３０が比較に用いる高さは、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像の下端からの泡状物質５００の高さとなる。なお、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に液面が含まれている場合であっても、検知部４２０は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像の下端からの泡状物質５００の高さを算出しても良い。

【0021】

通知部４４０は、判定部４３０から出力されてきた判定結果を通知（出力）する。通知部４４０は、出力部の１つである。通知部４４０は、検知部４２０が算出した高さが閾値を超えたと判定部４３０が判定した場合、所定の通知を行っても良い。通知部４４０が行う通知方法は、特に限定しない。通知部４４０が行う通知方法は、例えば、所定の画面の表示でも良いし、音声を用いた通知、警告ランプの点灯、アラームの鳴動、振動による通知、他の装置への警告信号の送信等でも良い。通知部４４０は、図３および図４に示すように、画像取得部４１０が取得した画像データが示す画像に、閾値を合成して、画面として出力しても良い。通知部４４０は、画面を出力する場合、例えば、検知部４２０が算出した高さが閾値を超えた場合と超えなかった場合とで識別を容易にするために、互いに異なる色を用いてそれぞれの場合の泡状物質５００を着色しても良い。

【0022】

以下に、図１に示した検知システムにおける処理について説明する。図６は、図１に示した検知システムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【0023】

撮像装置３００が泡状物質５００の少なくとも一部を撮像すると（ステップＳ１）、撮像装置３００が撮像した画像を示す画像データを画像処理装置４００へ送信する。撮像装置３００から送信された画像データを画像処理装置４００が受信すると、画像処理装置４００の画像取得部４１０が画像データを取得する（ステップＳ２）。すると、検知部４２０が、画像取得部４１０が取得した画像データが示す画像に含まれる泡状物質５００の高さを、当該画像に含まれる泡状物質５００の画像と、壁部２００の画像とに基づいて算出する（ステップＳ３）。続いて、判定部４３０が、検知部４２０が算出した泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えているかどうかを判定する（ステップＳ４）。検知部４２０が算出した泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えている場合、通知部４４０は所定の通知（出力）を行う（ステップＳ５）。

【0024】

このように、本形態においては、水槽１００に貯留された液体の表面に生じる泡状物質５００の少なくとも一部を、壁部２００を背景として撮像できるように、壁部２００および撮像装置３００を配置し、撮像装置３００が泡状物質５００を撮像し、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の高さを、画像に含まれる泡状物質５００の画像と壁部２００の画像とに基づいて画像処理装置４００が算出する。これにより、泡状物質５００を略水平方向から撮像でき、さらに、壁部２００を背景にすることで泡状物質５００の判定を容易に行うことができる。そのため、泡状物質５００の高さ（鉛直方向の規模）を容易に判定することができる。
（第２の実施の形態）

【0025】

図７は、本発明の検知システムの第２の実施の形態を示す図である。本形態における検知システムは図１に示すように、壁部２００と、撮像装置３００と、画像処理装置４０１とを有する。壁部２００および撮像装置３００それぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。

【0026】

図８は、図７に示した画像処理装置４０１の内部構成の一例を示す図である。図７に示した画像処理装置４０１は図８に示すように、画像取得部４１０と、検知部４２１と、判定部４３１と、通知部４４０とを有する。なお、図８には、図７に示した画像処理装置４０１が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。画像取得部４１０および通知部４４０のそれぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。

【0027】

検知部４２１は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に含まれる泡状物質５００の状況を検知する。このとき、検知部４２１は、画像に含まれる泡状物質５００の画像とその背景の壁部２００の画像とのコントラストに基づいて、泡状物質５００の状況を検知する。例えば、検知部４２１は、画像に含まれる泡状物質５００の画像の色とその背景の壁部２００の画像の色との差分に基づいて、泡状物質５００の状況を検知しても良い。また、検知部４２１は、画像に含まれる泡状物質５００の画像の明るさとその背景の壁部２００の画像の明るさとの差分に基づいて、泡状物質５００の状況を検知しても良い。検知部４２１は、画像取得部４１０から出力されてきた画像データが示す画像に対して二値化処理を行い、二値化処理した画像から泡状物質５００と壁部２００とを識別し、泡状物質５００の状況を検知しても良い。なお、本形態においては、検知部４２１は、泡状物質５００の状況として、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積を算出する。検知部４２１は撮像装置３００から泡状物質５００までの距離や、撮像角度、倍率、画角等を用いて、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積を算出しても良い。なお、ここで、検知部４２１が算出する面積は、絶対的な値に限らず、閾値や画像全体の面積と比較した相対的な値でも良い。この閾値は、事前に行われた実験結果に基づいて設定された値でも良いし、運用中に状況に応じて外部から設定（変更）できる値でも良い。検知部４２１は、算出した結果を判定部４３０へ出力する。

【0028】

判定部４３１は、検知部４２１が検知した状況として検知部４２１から出力されてきた、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積が所定の閾値を超えたかどうかを判定する。この閾値は、泡状物質５００が水槽１００の壁面を超えるおそれがあるという値としてあらかじめ設定されている。なお、この閾値は、外部から設定・変更可能である。判定部４３１は、判定結果を通知部４４０へ出力する。判定部４３１は、検知部４２１から出力されてきた、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積が所定の閾値を超えた場合のみ、その旨を通知部４４０へ出力しても良い。また、判定部４３１は、判定結果とともに、検知部４２１が算出した、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積を通知部４４０へ出力しても良い。また、判定部４３１が、判定結果とともに、検知部４２０が算出した、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積と閾値との差分を通知部４４０へ出力しても良い。

【0029】

図９は、図８に示した判定部４３１が、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積と閾値とを比較する様子の一例を示す図である。図１０は、図８に示した判定部４３１が、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積と閾値とを比較する様子の他の例を示す図である。図９および図１０において、泡状物質５００を斜線で示している。図９に示した例では、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積が小さい。この面積が閾値以下であれば、判定部４３１は、検知部４２１から出力されてきた、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積が所定の閾値を超えていないと判定する。一方、図１０に示した例では、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積が図９に示した例と比べて小さい。この面積が閾値を超えていれば、判定部４３１は、検知部４２１から出力されてきた、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積が所定の閾値を超えていると判定する。

【0030】

以下に、図７に示した検知システムにおける処理について説明する。図１１は、図７に示した検知システムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【0031】

撮像装置３００が泡状物質５００を撮像すると（ステップＳ１１）、撮像装置３００が撮像した画像を示す画像データを画像処理装置４０１へ送信する。撮像装置３００から送信された画像データを画像処理装置４０１が受信すると、画像処理装置４０１の画像取得部４１０が画像データを取得する（ステップＳ１２）。すると、検知部４２１が、画像取得部４１０が取得した画像データが示す画像に含まれる泡状物質５００の当該画像に占める画像上の面積を、当該画像に含まれる泡状物質５００の画像と、壁部２００の画像とに基づいて算出する（ステップＳ１３）。続いて、判定部４３１が、検知部４２１が算出した泡状物質５００の当該画像に含まれる画像上の面積が所定の閾値を超えているかどうかを判定する（ステップＳ１４）。検知部４２１が算出した泡状物質５００の当該画像に含まれる画像上の面積が所定の閾値を超えている場合、通知部４４０は所定の通知（出力）を行う（ステップＳ１５）。

【0032】

このように、本形態においては、水槽１００に貯留された液体の表面に生じる泡状物質５００の少なくとも一部を、壁部２００を背景として撮像できるように、壁部２００および撮像装置３００を配置し、撮像装置３００が泡状物質５００を撮像し、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の画像上の面積を、画像に含まれる泡状物質５００の画像と壁部２００の画像とに基づいて画像処理装置４０１が算出する。これにより、泡状物質５００を略水平方向から撮像でき、さらに、壁部２００を背景にすることで泡状物質５００の判定を容易に行うことができる。そのため、泡状物質５００の鉛直方向の規模を、水平方向に撮像した画像に占める面積を用いて容易に判定することができる。
（第３の実施の形態）

【0033】

図１２は、本発明の検知システムの第３の実施の形態を示す図である。本形態における検知システムは図１２に示すように、壁部２００と、撮像装置３００と、画像処理装置４０２と、薬液貯槽６００と、添加装置６１０とを有する。壁部２００および撮像装置３００それぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。

【0034】

薬液貯槽６００は、泡状物質５００の発生を抑制するまたは消すための薬液が貯留されたタンクである。薬液貯槽６００に貯留される薬液として、例えば、泡状物質５００を構成する泡の表面膜を不均一な状態にして、泡が安定化することを防ぐ消泡剤が挙げられる。薬液貯槽６００に貯留される薬液は、消泡剤に限らず、泡状物質５００の発生を抑制できるまたは消すことができる薬液であれば良い。

【0035】

添加装置６１０は、薬液貯槽６００に貯留されている薬液を水槽１００に発生した泡状物質５００に添加（出力）する添加部である。添加装置６１０は、出力部の１つである。このとき、添加装置６１０は、画像処理装置４０２からの指示に基づいて、薬液貯槽６００に貯留されている薬液を水槽１００に発生した泡状物質５００に添加する。

【0036】

図１３は、図１２に示した画像処理装置４０２の内部構成の一例を示す図である。図１２に示した画像処理装置４０２は図１３に示すように、画像取得部４１０と、検知部４２０と、判定部４３０と、通知部４４０と、添加制御部４５０とを有する。なお、図１３には、図１２に示した画像処理装置４０２が有する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示した。画像取得部４１０、検知部４２０、判定部４３０および通知部４４０のそれぞれは、第１の実施の形態におけるものとそれぞれ同じものである。

【0037】

添加制御部４５０は、判定部４３０が、検知部４２０が算出した高さが閾値を超えたと判定した場合、薬液貯槽６００に貯留されている薬液を泡状物質５００に添加するように添加装置６１０へ指示する。添加制御部４５０は、例えば、所定の量の薬液を泡状物質５００に添加するように添加装置６１０へ指示しても良いし、検知部４２０が算出した高さと閾値との差分に応じた量の薬液を泡状物質５００に添加するように添加装置６１０へ指示しても良い。この指示方法は、添加制御部４５０と添加装置６１０との間で、添加の指示であることが認識できる信号を用いて行う方法で良い。

【0038】

以下に、図１２に示した検知システムにおける処理について説明する。図１４は、図１２に示した検知システムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【0039】

撮像装置３００が泡状物質５００を撮像すると（ステップＳ２１）、撮像装置３００が撮像した画像を示す画像データを画像処理装置４０２へ送信する。撮像装置３００から送信された画像データを画像処理装置４０２が受信すると、画像処理装置４０２の画像取得部４１０が画像データを取得する（ステップＳ２２）。すると、検知部４２０が、画像取得部４１０が取得した画像データが示す画像に含まれる泡状物質５００の高さを、当該画像に含まれる泡状物質５００の画像と、壁部２００の画像とに基づいて算出する（ステップＳ２３）。続いて、判定部４３０が、検知部４２０が算出した泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えているかどうかを判定する（ステップＳ２４）。検知部４２０が算出した泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えている場合、通知部４４０は所定の通知（出力）を行う（ステップＳ２５）。また、添加制御部４５０は、薬液貯槽６００に貯留されている薬液を泡状物質５００に添加するように添加装置６１０へ指示する（ステップＳ２６）。すると、添加装置６１０は、添加制御部４５０からの指示に従って、薬液貯槽６００に貯留されている薬液を水槽１００に発生した泡状物質５００に添加する（ステップＳ２７）。

【0040】

このように、本形態においては、水槽１００に貯留された液体の表面に生じる泡状物質５００の少なくとも一部を、壁部２００を背景として撮像できるように、壁部２００および撮像装置３００を配置し、撮像装置３００が泡状物質５００を撮像し、撮像装置３００が撮像した画像に含まれる泡状物質５００の高さを、画像に含まれる泡状物質５００の画像と壁部２００の画像とに基づいて画像処理装置４００が算出する。これにより、泡状物質５００を略水平方向から撮像でき、加えて、壁部２００を背景にすることで泡状物質５００の判定を容易に行うことができる。そのため、泡状物質５００の高さ（鉛直方向の規模）を容易に判定することができる。さらに、泡状物質５００の高さが所定の閾値を超えている場合、消泡剤等の薬液を添加する制御を行う。これにより、泡状物質５００が増加することを防止することができる。
（他の実施の形態）

【0041】

上述した実施の形態においては、検知する泡状物質５００の状況として、高さまたは面積である場合を例に挙げて説明したが、高さと面積との双方としても良い。この場合、画像処理装置が、泡状物質５００の高さと面積との双方が閾値を超えているかどうかを判定しても良いし、泡状物質５００の高さが閾値を超えているかどうかを優先して判定しても良い。また、検知する対象物は泡状物質に限らず、水処理において液面に発生する物質（例えば、膜等）でも良い。また、泡状物質５００が発生する液体が貯留されているのは水槽１００に限らず、所定の領域を持つ池等の貯水領域でも良い。また、壁部２００の形状は板状に限らず、他の形状でも良い。壁部２００の形状は、例えば棒状でも良い。壁部２００の形状が棒状である場合、背景として棒状の壁部２００が写り込む部分の泡状物質５００の状況を用いることとなる。さらに、泡状物質５００の背景に写り込む壁部２００に、泡状物質５００のサイズを認識することができるスケールが表示されていても良い。

【0042】

以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、各実施の形態を組み合わせたものであっても良い。

【0043】

上述した画像処理装置４００～４０２それぞれが行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム（以下、プログラムと称する）を画像処理装置４００～４０２それぞれにて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを画像処理装置４００～４０２それぞれに読み込ませ、実行するものであっても良い。画像処理装置４００～４０２それぞれにて読取可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどの移設可能な記録媒体の他、画像処理装置４００～４０２それぞれに内蔵されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、画像処理装置４００～４０２それぞれに設けられたＣＰＵにて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。

【符号の説明】

【0044】

１００ 水槽
２００ 壁部
３００ 撮像装置
４００～４０２ 画像処理装置
４１０ 画像取得部
４２０，４２１ 検知部
４３０，４３１ 判定部
４４０ 通知部
４５０ 添加制御部
５００ 泡状物質
６００ 薬液貯槽
６１０ 添加装置

【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】