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公開番号2024142358
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023054471
出願日2023-03-30
発明の名称火災検出装置
出願人能美防災株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G06T 7/11 20170101AFI20241003BHJP(計算;計数)
要約【課題】種々の監視環境に対応可能なロバスト性を備えた火災検出装置を得る。
【解決手段】監視カメラで撮像した入力画像を構成する画素単位での演算処理を行う画素演算処理部と、複数の画素をまとめた小領域単位での演算処理を行う小領域演算処理部と、小領域単位でラベリング処理を行うことで得られたラベル領域単位での演算処理を行うラベル領域演算処理部とを備え、小領域演算処理部は、画素演算処理部での第1段階による処理結果を用いた第2段階の処理として小領域単位での演算処理を行い、ラベル領域演算処理部は、小領域演算処理部での第2段階による処理結果に基づくラベリング処理を行うことで得られたラベル領域を火災判定処理領域として抽出し、火災判定処理領域のそれぞれに対する第3段階の処理としてラベル領域単位での演算処理を行うことで火炎領域を特定するための候補領域と特徴量の統計量を抽出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
監視カメラで撮像した入力画像に対して演算処理を施すことで火炎領域を特定する火災検出装置であって、
前記入力画像を構成する画素単位での演算処理を行う画素演算処理部と、
複数の画素をまとめた小領域単位での演算処理を行う小領域演算処理部と、
前記小領域単位でラベリング処理を行うことで得られたラベル領域単位での演算処理を行うラベル領域演算処理部と
を備え、
前記画素演算処理部は、前記入力画像に対する第１段階の処理として前記画素単位での演算処理を行い、
前記小領域演算処理部は、前記画素演算処理部での前記第１段階による処理結果および前記入力画像を用いた第２段階の処理として前記小領域単位での演算処理を行い、
前記ラベル領域演算処理部は、前記小領域演算処理部での前記第２段階による処理結果に基づいて所定の条件を満たす隣接する小領域を統合するラベリング処理を行うことで得られたラベル領域を火災判定処理領域として抽出し、前記火災判定処理領域のそれぞれに対する第３段階の処理として前記ラベル領域単位での演算処理を行うことで前記火炎領域を特定するための候補領域と特徴量の統計量を抽出する
火災検出装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記小領域演算処理部は、
前記候補領域を抽出するために前記小領域単位での演算処理で算出される複数の特徴量のそれぞれに関する時系列データを記憶する時系列記憶領域を有し、
前記複数の特徴量のそれぞれとして、小領域における空間的特徴量あるいは時間変化特徴量を算出し、特徴量ごとに過去から現在までの所定期間における算出結果を前記時系列データとして前記時系列記憶領域に記憶させ、
前記ラベル領域演算処理部は、
前記時系列記憶領域に記憶された前記複数の特徴量に関する前記時系列データに基づいて前記ラベリング処理を行うことで前記火災判定処理領域を抽出し、
抽出した前記火災判定処理領域のそれぞれにおける前記空間的特徴量あるいは前記時間変化特徴量に関する前記時系列データの統計量に基づいて前記候補領域と特徴量の統計量を抽出する
請求項１に記載の火災検出装置。
【請求項３】
前記画素演算処理部は、前記監視カメラで撮像された前記入力画像を取得するサンプリング間隔が、炎のゆらぎエネルギーが集中する周波数帯である１０Ｈｚ以下の周波数成分について、全域を保持しないサンプリング間隔に設定されている
請求項１または２に記載の火災検出装置。
【請求項４】
前記監視カメラは、赤外線カメラである
請求項１または２に記載の火災検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、監視カメラで撮像した入力画像に対して演算処理を施すことで火炎領域を特定する火災検出装置に関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
煙特有の流動に着目した特徴量を用いて監視対象領域内に発生した煙を検出することで火炎領域を特定する従来装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、入力画像に関して任意の区画で区切られた個々の分割領域を単位として特徴量を算出し、分割単位における特徴量の連結状態を考慮して、流動する煙を検出し、火炎領域の判定を行っている。
【０００３】
ここで、分割領域とは、数画素単位でまとめた小領域に相当し、小領域としては、例えば、３×３画素、５×５画素といった領域が挙げられる。特許文献１では、空間的な隣接画素を考慮して特徴量が算出される。また、一定のサンプリング間隔で撮像された入力画像に関しては、時系列的に並んだ小領域同士の隣接関係も考慮して特徴量が算出される。
【０００４】
特許文献１に係る従来装置は、このようにして算出された特徴量に基づくことで、監視対象領域内で流動する煙を検出し、煙の検出性能の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－０８７０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１では、煙が発生している領域が部分的に遮蔽された場合には、小領域における特徴量が変化してしまい、この技術を火炎領域の検出へ応用した場合、失報の原因となることが考えられる。また、小領域で得られる特徴量は、小窓から風景を覗いた状態と同じで、得られる特徴量が少なく、そもそも火災検出精度を一定の性能以上に向上させるには、本手法以外にも、特定の現象に対して火災領域と非火災領域を区別するために有効な特徴量を見出して、適切な別の手法を加える必要があるといった課題がある。
【０００７】
また、種々の監視環境において火炎領域を高精度に検出するためには、煙の流動性ばかりでなく、監視目的に応じて火災検出に有効な種々の特徴量を考慮し、誤報を抑制した上で検出精度の向上を図ることが重要である。
【０００８】
さらに、監視環境によっては、監視カメラの光学系が汚損される状況が想定され、監視カメラで撮像した入力画像が汚損の影響を受けることで、火災検出性能に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【０００９】
従って、監視目的に応じて、種々の設置環境において、誤報を抑制した上で火災検出精度の向上を図ることができる装置が強く望まれている。
【００１０】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、種々の監視環境に対応可能なロバスト性を備えた火災検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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