JP2017102718A5 - - Google Patents

Description

本発明に係る火災検出装置は、監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、炎の発生を検出する炎検出装置であって、監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として記憶するとともに、検出対象である炎が発生していない基準画像を記憶する画像メモリと、画像メモリに記憶された複数Ｎフレーム（Ｎは、２以上の整数）からなる１サイクル分の時系列画像に基づいて、画像内に存在する移動体を抽出し、炎の発生の有無を判断する指標となる指向性特徴を算出すべき領域を、候補領域として特定する前処理部と、前処理部により特定された候補領域において、候補領域に限定して指向性特徴の抽出処理を行うことで、炎の発生の有無を判断する炎検出部とを備えるものである。

Claims (6)

1. 監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、炎の発生を検出する炎検出装置であって、
   前記監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として記憶するとともに、検出対象である炎が発生していない基準画像を記憶する画像メモリと、
   前記画像メモリに記憶された複数Ｎフレーム（Ｎは、２以上の整数）からなる１サイクル分の時系列画像に基づいて、画像内に存在する移動体を抽出し、炎の発生の有無を判断する指標となる指向性特徴を算出すべき領域を、候補領域として特定する前処理部と、
   前記前処理部により特定された前記候補領域において、前記候補領域に限定して前記指向性特徴の抽出処理を行うことで、炎の発生の有無を判断する炎検出部と
   を備える炎検出装置。
2. 前記炎検出部は、前記時系列画像のうちの隣接する画像間の差分として得られる時系列差分画像のそれぞれについて、あらかじめ設定した閾値以上の輝度値を有する画素を前記候補領域に限定して抽出し、抽出した前記画素の前記候補領域内での分布から前記指向性特徴を算出し、算出した前記指向性特徴が所定範囲内の指向性を有している場合には、抽出した前記移動体が炎である可能性が高いと判定し、
   前記前処理部は、特定した前記候補領域内の各画素について、前記複数Ｎフレームからなる１サイクル分の時系列画像に基づいて、前記時系列画像と前記基準画像との差分として得られる背景差分画像の積算値に対する重心位置を算出し、
   前記炎検出部は、前記候補領域を特定したサイクルの次のサイクルにおいて、前記時系列画像のうちの隣接する画像間の差分として得られる時系列差分画像のそれぞれについて、あらかじめ設定した閾値以上の輝度値を有する画素を前記候補領域に限定して抽出し、前記重心位置を基準としたときの、前記重心位置と抽出された各画素との位置関係から前記指向性特徴を算出し、算出した前記指向性特徴が所定範囲内の指向性を有している場合には、抽出した前記移動体が炎である可能性が高いと判定する
   請求項１に記載の炎検出装置。
3. 前記炎検出部は、
   前記重心位置を基準としたときの抽出された各画素までの距離を算出するとともに、前記重心位置を通る水平線を基準線として、前記重心位置と前記抽出された各画素とを結ぶ線分の基準線に対する角度を算出し、それぞれの角度に応じた距離分布を距離の極グラフとして作成し、
   最も大きい距離に対応する方向と２番目に大きい距離に対応する方向との角度差、および最も大きい距離に対応する方向と３番目に大きい距離に対応する方向との角度差が、ともに第１許容角度範囲内であれば、前記距離の極グラフが指向性を有していると判断し、抽出した前記移動体が炎である可能性が高いと判定する
   請求項２に記載の炎検出装置。
4. 前記炎検出部は、
   前記重心位置を基準としたときの抽出された各画素までの距離を算出するとともに、前記重心位置を通る水平線を基準線として、前記重心位置と前記抽出された各画素とを結ぶ線分の基準線に対する角度を算出し、それぞれの角度に応じた距離分布を距離の極グラフとして作成し、
   前記基準線からの角度を角度分解能毎にグループ化し、各グループ内に存在する前記抽出された画素の個数を算出し、それぞれの角度に応じた個数分布を個数の極グラフとして作成し、
   前記個数の極グラフから、最も多い個数に対応する角度を第１角度、２番目に多い個数に対応する角度を第２角度、３番目に多い個数に対応する角度を第３角度として特定し、
   前記距離の極グラフに関して全角度での平均距離を求め、前記第１角度に対応する方向の距離と前記平均距離との差の絶対値、および前記第３角度に対応する方向の距離と平均距離との差の絶対値が、ともに所定の許容距離範囲内にある場合には、抽出した前記移動体が炎でないと判定する
   請求項２または３に記載の炎検出装置。
5. 前記炎検出部は、
   前記重心位置を通る水平線を基準線として、前記基準線からの角度を角度分解能毎にグループ化し、各グループ内に存在する前記抽出された画素の個数を算出し、それぞれの角度に応じた個数分布を個数の極グラフとして作成し、
   最も多い個数に対応する方向と２番目に多い個数に対応する方向との角度差、および最も多い個数に対応する方向と３番目に多い個数に対応する方向との角度差が、ともに第２許容角度範囲内であれば、前記個数の極グラフが指向性を有していると判断し、抽出した前記移動体が炎である可能性が高いと判定する
   請求項２から４のいずれか１項に記載の炎検出装置。
6. 監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、炎の発生を検出する炎検出装置であって、
   監視カメラにより時系列で撮像された複数の画像を時系列画像として記憶するとともに、検出対象である炎が発生していない基準画像を記憶する画像メモリと、
   前記画像メモリに記憶された複数Ｎフレーム（Ｎは、２以上の整数）からなる１サイクル分の時系列画像に基づいて、画像内に存在する移動体を抽出し、炎の発生の有無を判断する指標となる指向性特徴を算出すべき領域を、候補領域として特定する前処理部と、
   前記前処理部により前記候補領域が特定されたサイクルの次のサイクルにおいて、前記候補領域に限定して前記指向性特徴の抽出処理を行うことで、炎の発生の有無を判断する炎検出部と
   を備え、前記監視カメラにより撮像された画像に対して画像処理を施すことにより、炎の発生を検出する炎検出装置において実行される炎検出方法であって、
   前記前処理部において、
   前記複数Ｎフレームからなる１サイクル分の時系列画像に基づいて、前記時系列画像と前記基準画像との差分として得られる背景差分画像と、前記時系列画像のうちの隣接する画像間の差分として得られる時系列差分画像とに基づいて、それぞれのフレームごとに候補領域を抽出する第１ステップと、
   抽出したＮフレーム分の候補領域を論理和することで統合候補領域を特定するとともに、特定した前記統合候補領域内の各画素について、１サイクル内の背景差分画像の積算値に対する重心位置を算出する第２ステップと
   を有し、
   前記炎検出部において、
   前記次のサイクルにおいて、前記時系列画像のうちの隣接する画像間の差分として得られる時系列差分画像のそれぞれについて、あらかじめ設定した閾値以上の輝度値を有する画素を前記統合候補領域に限定して抽出し、前記重心位置を基準としたときの、前記重心位置と抽出された各画素との位置関係から指向性特徴を算出する第３ステップと、
   前記第３ステップで算出した前記指向性特徴が所定範囲内の指向性を有している場合には、抽出した前記移動体が炎である可能性が高いと判定する第４ステップと
   を有する炎検出方法。