JPH09139870A

JPH09139870A - 画像歪み修正装置及び火災監視消火システム

Info

Publication number: JPH09139870A
Application number: JP7317071A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kuroda; 直之黒田
Original assignee: Nippon Dry Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Dry Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】広角ＩＴＶカメラにより広画角で撮像された
画像の歪みを修正する画像歪み修正装置、及び画像歪み
修正装置を利用し消火銃による火点への消火剤の放出を
迅速、簡単かつ正確に行う火災監視消火システムを提供
する。【解決手段】広角ＩＴＶカメラ１の同期信号に基づ
き、画像情報を逐次画像メモリ１２のアドレスに割りつ
け記憶する。アドレス算出部１６により各画像情報の移
動先である画像メモリ１４のアドレスを算出する。画像
メモリ１２の各画像情報を画像メモリ１４に読み込み記
憶する。格子画像合成部３で画像メモリ１２の画像情報
に格子区画を合成する。格子区画特定部５でモニター装
置４に表示された火災を内包する格子区画を特定する。
消火銃制御装置７と俯仰角補正部２０で、特定した格子
区画に向けて消火銃８の方向制御を行い消火剤を放出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像歪み修正装置及
び火災監視消火システムに関し、特に広角ＩＴＶカメラ
により広画角で撮像された画像の歪みを修正する画像歪
み修正装置、及び画像歪み修正装置を利用し消火銃によ
る火点への放水を迅速、簡単かつ正確に行う火災監視消
火システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、消火対象領域をＩＴＶカメラによ
り監視して火災を検知すると共に、消火銃を自動制御し
て火災を消火する火災監視消火システムが知られてい
る。かかる火災監視消火システムでは、消火銃と一体化
したＩＴＶカメラを設けモニター装置に監視画像を写し
出し火災を確認する。そして、確認された火災位置に向
けて消火銃の放射方向を制御して消火剤を放射してい
る。ところで、かかる火災監視消火システムでは、通常
ＩＴＶカメラの画角が狭く広範囲を監視するためにはＩ
ＴＶカメラを俯仰・旋回して走査せざるを得なかった。
こうした走査を行うには相当の走査時間及び俯仰・旋回
のために特別の駆動・制御装置を要するため、広範囲な
監視領域を一度に監視出来る様に広画角のレンズを使用
した広角ＩＴＶカメラの採用が考えられた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
広角ＩＴＶカメラは広画角のレンズを使用しているた
め、撮像された画像は画角の中心からずれるに連れて歪
むという現象を生ずる。従って、広角ＩＴＶカメラを用
いた場合にはモニター装置に監視画像を写し出しての正
確な消火銃の放射方向制御が出来ない恐れがあった。

【０００４】また、消火銃と一体化したＩＴＶカメラを
用いた場合、火災位置に向けての消火銃の放射方向制御
は図９の様になる。図９において、ＩＴＶカメラ及び消
火銃（図示せず。）は俯仰・旋回自在に制御可能な共通
の雲台に一体して原点Ｏの上方Ｐ点に設置されている。
ここで、原点Ｏから水平方向に距離Ｌ離れた火点Ｆで火
災が生じた場合の消火銃による放射方向制御を考察す
る。かかる状況の下に、ＩＴＶカメラを火点Ｆに向けて
消火銃から鉛直線ＰＯに対し角度θで所定の消火剤放出
圧力で消火剤を放射すると、消火剤は重力の影響で曲線
の様に放物線を描き、消火剤は火点Ｆより手前のＦ１
点に落ち有効な消火が出来ない。一方、消火剤を火点Ｆ
に有効にかけるためには鉛直線ＰＯに対し角度βとなる
よう消火銃を上向きに修正すれば良いが、修正角度（β
−θ）は図１０の様に火点Ｆ迄の距離Ｌ及び消火剤の放
出圧力等によって変わる。図１０は原点Ｏから火点Ｆ迄
の距離Ｌ及び放水圧力が消火銃の修正角度（β−θ）に
与える影響をグラフに示している。即ち、消火剤の放出
圧力が大きくなれば曲線の放物線はリニアに近づくた
め、修正角度（β−θ）は減り、逆に消火剤の放出圧力
が小さくなれば修正角度（β−θ）は大きくなる。一
方、距離Ｌが増えれば消火剤の重力による落下の影響が
落下時間の２乗で大きくなるため、修正角度（β−θ）
は飛躍的に大きくなる。このため修正角度（β−θ）の
制御は操作者の勘と経験に依存し、速やかかつ正確な消
火操作が難しかった。

【０００５】更に、図９において、鉛直線ＰＯに対し角
度βとなるよう消火銃を上向きに修正した場合を考える
と、曲線の様に消火剤は火点Ｆに正確に当たるが、Ｉ
ＴＶカメラの視野中心は角度θで火点Ｆと一致するとこ
ろを角度（β−θ）だけ上方にずれるため、火点Ｆはモ
ニター装置の画面下方に映ることになり、消火剤の放出
圧力が小さかったり、火点Ｆ迄の距離Ｌが大きかった場
合には火災が消火銃の操作中モニター装置の画面から見
えなくなる恐れもある。また、消火銃と一体化したＩＴ
Ｖカメラを用いた場合、消火銃が消火剤を放出すると消
火剤が霧状に周辺を覆い、ＩＴＶカメラの視野が遮られ
て火点Ｆを監視できなくなる恐れもあった。そこで、本
発明は、上述した従来の技術の欠点を除くためにされた
もので、広角ＩＴＶカメラにより広画角で撮像された画
像の歪みを修正する画像歪み修正装置、及び画像歪み修
正装置を利用し消火銃による火点への消火剤の放出を迅
速、簡単かつ正確に行う火災監視消火システムを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項
１）は、広画角の領域を撮像可能な広角ＩＴＶカメラに
より撮像された画像の歪みを修正する画像歪み修正装置
であって、前記広角ＩＴＶカメラにより撮像された画像
情報をディジタル化するＡ／Ｄコンバータと、該Ａ／Ｄ
コンバータの出力信号を前記広角ＩＴＶカメラの同期信
号に基づき逐次第１のアドレスに割りつけ記憶する第１
画像メモリと、該第１画像メモリに割り付けられた第１
のアドレスから各画像情報の移動先である第２のアドレ
スを算出するアドレス算出手段と、該アドレス算出手段
により算出された第２のアドレスに第１のアドレスの各
画像情報を読み込み記憶する第２画像メモリと、該第２
画像メモリの画像情報を逐次アナログ化するＤ／Ａコン
バータと、該Ｄ／Ａコンバータの出力信号を映像化する
モニター装置を備えて構成した。

【０００７】また、本発明（請求項２）は、広画角の領
域を撮像可能な広角ＩＴＶカメラと、該広角ＩＴＶカメ
ラにより撮像された画像情報をディジタル化するＡ／Ｄ
コンバータと、該Ａ／Ｄコンバータの出力信号を前記広
角ＩＴＶカメラの同期信号に基づき逐次第１のアドレス
に割りつけ記憶する第１画像メモリと、該第１画像メモ
リに割り付けられた第１のアドレスから各画像情報の移
動先である第２のアドレスを算出するアドレス算出手段
と、該アドレス算出手段により算出された第２のアドレ
スに第１のアドレスの各画像情報を読み込み記憶する第
２画像メモリと、前記広角ＩＴＶカメラにより撮像され
た広画角の領域を所定の領域の格子区画に分割し、前記
第２画像メモリの画像情報に格子区画を合成する格子画
像合成手段と、該格子画像合成手段により格子区画を合
成させた前記第２画像メモリの画像情報を逐次アナログ
化するＤ／Ａコンバータと、該Ｄ／Ａコンバータの出力
信号を映像化するモニター装置と、前記格子画像合成手
段により合成された格子区画の一つに火災を内包する格
子区画を特定する格子区画特定手段と、該格子区画特定
手段により特定された格子区画の中心部に消火剤を放出
する消火銃と、該消火銃の俯仰及び旋回を制御する消火
銃制御手段と、該消火銃制御手段により制御された消火
銃の俯仰角を格子区画迄の距離及び消火剤放出圧力に応
じて重力相当分上向きに補正をする俯仰角補正手段を備
え、前記広角ＩＴＶカメラは前記消火銃と離隔かつ独立
して設置するよう構成した。

【０００８】更に、本発明（請求項３）は、前記第２画
像メモリの画像情報を所定時間毎に読み込み記憶更新保
持する少なくとも一つ以上の第３画像メモリと、該第３
画像メモリの画像情報を呼び出し請求する画像呼出請求
手段を備え、該画像呼出請求手段の呼び出し請求のあっ
たときは前記第３画像メモリの画像情報に基づき以降の
前記格子画像合成手段による格子区画の合成、前記Ｄ／
Ａコンバータによる画像情報のアナログ化、前記モニタ
ー装置による映像化、前記格子区画特定手段による格子
区画の特定、前記消火銃制御手段による消火銃の制御、
前記俯仰角補正手段による俯仰角の補正、及び前記消火
銃による消火剤の放出を行うよう構成した。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本発明の第１の実施形態を示す図１
において、広角ＩＴＶカメラ１は例えば市販レンズで最
短の焦点距離４．８ｍｍのレンズに、更にワイドコンバ
ータ（×０．７倍）を配設し実効焦点距離３．４ｍｍの
広画角としている。広角ＩＴＶカメラ１は図２に示す様
に消火銃８と離隔し独立させた状態で、火災監視領域の
中央天井部に各火災監視領域と対応させた形で必要台数
設置されている。図２（Ａ）は広角ＩＴＶカメラ１及び
消火銃８を設置した建屋平面図、図２（Ｂ）は建屋正面
図を示す。そして図２（Ａ）、２（Ｂ）中には、火点Ｆ
に対し実放射範囲３０を有する消火銃８ｃから消火剤を
放出している様子を示す。

【００１０】画像歪み修正装置２は広角ＩＴＶカメラ１
により撮像された画像情報をディジタル化する図示しな
いＡ／Ｄコンバータ１０を内装する。また、画像歪み修
正装置２はＡ／Ｄコンバータ１０の出力信号を広角ＩＴ
Ｖカメラ１の同期信号に基づき逐次アドレスに割りつけ
記憶する図示しない画像メモリ１２を有する。画像メモ
リ１２は第１画像メモリに相当する。更に、画像歪み修
正装置２は、画像メモリ１２に割り付けられたアドレス
から各画像情報の移動先である画像メモリ１４のアドレ
スを算出する図示しないアドレス算出手段としてのアド
レス算出部１６を備える。画像メモリ１４は、アドレス
算出部１６により算出されたアドレスに画像メモリ１２
のアドレスの各画像情報を読み込み記憶するもので第２
画像メモリに相当する。

【００１１】格子画像合成部３は、広角ＩＴＶカメラ１
により撮像された広画角の領域を所定の領域の格子区画
に分割し、画像メモリ１４の画像情報に格子区画を合成
するもので格子画像合成手段に相当する。そして、画像
歪み修正装置２は画像メモリ１４の画像情報を逐次アナ
ログ化する図示しないＤ／Ａコンバータ１８を備えてい
る。モニター装置４は、Ｄ／Ａコンバータ１８の出力信
号を映像化する様になっている。格子区画特定部５は、
格子画像合成部３により合成された格子区画の一つに火
災を内包する格子区画を特定するもので格子区画特定手
段に相当する。消火銃選択部６は、消火銃８が複数台設
置される場合に装備され、格子区画特定部５で特定した
火災を内包する格子区画に基づき使用する消火銃８を選
択する様になっている。消火銃８は、格子区画特定部５
で特定した格子区画の中心部に消火液を放水する様設備
されている。

【００１２】消火銃制御装置７は、消火銃８の起動停止
並びに格子区画特定部５で特定した格子区画の中心部に
向けての姿勢制御を行う様に構成されており、消火銃制
御手段に相当する。図示しない俯仰角補正部２０は、消
火銃制御装置７に含まれていて、消火銃８の俯仰角を格
子区画迄の距離及び消火剤放出圧力に応じて重力相当分
上向きに補正をするもので、俯仰角補正手段に相当す
る。なお、広角ＩＴＶカメラ１は火災監視領域の中央天
井部に各火災監視領域と対応させた形で設置するとした
が、監視領域を垂直に見ることが監視領域を平面的に捉
えられ監視を容易にし、かつ奥行きという観念も生じな
いため監視領域内の全ての地点を均等の大きさに把握出
来望ましい。しかし、かかる観点は設置場所等の状況に
より必ずしも満足出来ない場合も考えられ、この様な場
合には広角ＩＴＶカメラ１は必ずしも火災監視領域の真
上の天井に設置されている必要は無く、消火銃８と離隔
し独立させた状態であれば良い。広角ＩＴＶカメラ１を
消火銃８と離隔し独立させるのは、消火銃８が消火剤を
放出したときに消火剤が霧状に周辺を覆い、広角ＩＴＶ
カメラ１の視野が遮られるのを防止するためである。

【００１３】次に、画像歪み修正装置２の動作を図３乃
至図７に基づき説明する。図３は、広角ＩＴＶカメラ１
で撮像した場合に、モニター装置４の画面がどの程度歪
むのかを定量的に把握するため、格子模様のテストパタ
ーン２１を実際に撮像している様子を示す。撮像条件と
しては、例えば焦点距離４．８ｍｍのレンズに、更にワ
イドコンバータ（×０．７倍）を装備した２／３インチ
広角ＩＴＶカメラ１をテストパターン２１の中心真上Ｌ
＝１．１ｍの位置に配設する。この時の視野を実測する
と、テストパターン２１の横Ｈ方向に画角１００度（距
離にして２．４ｍ）、縦Ｖ方向に画角８１度（距離にし
て１．７ｍ）の広画角となる。図４（Ａ）は、この時の
モニター装置４に表示された歪んだ画面の様子を示す。
また、図４（Ｂ）には画面の歪みを修正したと仮定した
時のモニター装置４の画面の様子を表示する。即ち、こ
の画面は画角１００度×８１度の格子模様のテストパタ
ーン２１を無限遠点から観察した場合の画面に相当す
る。

【００１４】図５は、画像歪み修正前の画面（図４
（Ａ）に相当する（以下、同旨）。）と無限遠点から見
たと仮定した場合の画像歪み修正後の画面（図４（Ｂ）
に相当する（以下、同旨）。）の各画素を対応させ、各
画像情報の移動元から移動先のアドレスを算出するアド
レス算出フローを示す。まず、ステップ１（図中Ｓ１と
示す。以下同様）で格子模様のテストパターン２１を作
成する。ステップ２では例えば前述した撮像条件の下で
テストパターン２１を撮影する。この時、画像は白色か
ら黒色までの中間は灰色の階調として読み込まれる。白
色は１ボルト、黒色は０ボルトのアナログ信号となる。
テストパターン２１の格子模様は、白色の台紙に黒色で
模様を描いているため、黒色の模様線の所は０ボルトの
アナログ信号が連続することになる。格子は正方形とな
るように形成され、７本の横線と９本の縦線が描かれて
いる。そして、ステップ３で広角ＩＴＶカメラ１により
撮像されたテストパターン２１の画像情報を、Ａ／Ｄコ
ンバータ１０で８ビットのディジタル化をする。その
後、ステップ４でテストパターン２１の画像情報は、広
角ＩＴＶカメラ１の同期信号に基づき逐次アドレスに割
りつけられ、画像メモリ１２に読み込まれ記憶保持され
る。

【００１５】画像メモリ１２は、５１２×５１２ビット
の標準メモリを使用している。画像メモリ１２は、２次
元的にアドレスを割りつけ、モニター装置４の画面と割
りつけたアドレスが２次元的に対応するように工夫して
いる。このアドレスの割りつけ方を図４（Ｂ）の画面に
より説明する。画面左上方に原点Ｏを定義する。この点
のアドレスを２次元的に割りつけると、（０，０）であ
る。画面右上方にＰ点を定義する。この点のアドレスを
２次元的に割りつけると、（５１１，０）である。次に
画面左下方にＱ点を定義する。モニター装置４の画面は
通常横幅と縦幅の比率を４対３で構成しているため、Ｑ
点のアドレスは（０，３８３）に割りつける。同様にＲ
点のアドレスは（５１１，３８３）となる。この様にし
て全画面を画像メモリ１２のアドレスに２次元的に割り
つける。

【００１６】図４（Ａ）に示すテストパターン２１の歪
んだ画像情報は、こうして割りつけられたアドレスに逐
次（０，０）から（５１１，３８３）まで読み込まれ、
記憶保持される。ステップ５で格子の交点（以下、テス
トポイントと呼ぶ。）のアドレス（ｘ_a，ｙ_a）を読み
込む。アドレス（ｘ_a，ｙ_a）は第１のアドレスに相当
する。テストポイントは、０ボルトの画像情報を有する
アドレスをｘ方向とｙ方向の双方から検索することで求
められる。一方、ステップ６で図４（Ｂ）の画面により
２次元的に割りつけたアドレス（ｘ_o，ｙ_o）をも別に
読み込んでおく。アドレス（ｘ_o，ｙ_o）は第２のアド
レスに相当する。即ち、本格子模様では６３点のテスト
ポイントが存在するが、この様に歪み画面と無限遠点か
ら見たと仮定した場合の画面の２種類の画面に対応して
その６３点分のアドレスを全て読み込んでおく。この時
点で、６３点分のテストポイントに関し歪み画面と無限
遠点から見たと仮定した場合の画面間のアドレスの対応
が付けられる。即ち、歪み画面のアドレス（ｘ_a，
ｙ_a）に記憶保存されている画像情報は、無限遠点から
見たと仮定した場合の画面に修正するときアドレス（ｘ
_o，ｙ_o）に格納すれば良いことになる。

【００１７】続いて６３点分のテストポイント以外の残
りの全てのアドレスについて歪み画面と無限遠点から見
たと仮定した場合の画面間のアドレスの対応を算出す
る。例えば、一例として歪み画面中のアドレスＦ_a（１
６０，９０）について無限遠点から見たと仮定した場合
の画面の対応するアドレスＦ_oを算出する。まず、ステ
ップ７で歪み画面中のテストポイントＣ_aとＤ_a間のア
ドレス誤差を算出する。次にステップ８で無限遠点から
見たと仮定した場合の画面中のテストポイントＣ_oとＤ
_o間のアドレス誤差を同様に算出する。ステップ９で両
アドレス誤差の比率を求めこの比率と等率でアドレスＦ
_aからアドレスＦ_oを算出する。この時のアドレスＦ_o
の算出式を数１に示す。

【数１】数１によりアドレスＦ_a（１６０，９０）は、アドレス
Ｆ_o（１５１，８０）に対応することが算出出来る。

【００１８】ステップ１０では、この様にして求められ
た歪み画面のアドレス（ｘ_a，ｙ_a）と、無限遠点から
見たと仮定した場合の画面に修正するときのアドレス
（ｘ_o，ｙ_o）との５１２×３８４点分のアドレス対応
テーブルを作成する。なお、数１は内挿一次式に基づき
アドレスの対応を算出したが、精度を上げるためにはｎ
次式による近似計算をしても良い。図６はｎ次式による
近似計算により、移動先のアドレスを算出するアドレス
算出フローを示す。ステップ１乃至ステップ６及びステ
ップ１０は図５と同様なので説明を省略する。ステップ
１１ではステップ５とステップ６で求めたアドレス同士
の差（Δｘ₁＝ｘ_a1−ｘ_o1・・Δｘ_n＝ｘ_an−ｘ_on，Δ
ｙ₁及びΔｙ_nに付いても同様）を求める。また、画面
中心アドレスＥ_a＝Ｅ_o（２５５，１９１）から各テス
トポイントアドレスまでのアドレス距離（ｂ＝２５５−
ｘ_an，ｙに付いても同様）をも求める。例えば、３次の
近似式を求めるためアドレスＡ_aからＥ_aまで５点のテ
ストポイントについて上述した計算を行う。その結果を
表１に示す。

【００１９】

【表１】ステップ１２では表１に基づき最小２乗法を用い３次の
近似式の最適な係数を求める。この時得られた３次の近
似式を数２に示す。

【数２】ここで、Δｘは歪値、ｂは画面中心からの距離を示す。
ステップ１１及びステップ１２は３次の近似式を例にし
たが、一般的にはｎ次の近似式でも同様である。

【００２０】数２によりアドレスＦ_a（１６０，９０）
の時のΔｘを求めると、ｂ＝２５５−１６０＝９５を代
入しΔｘ＝７．７を得る。Δｙについても同様にΔｙ＝
８．８を得ることが出来る。次にステップ１３では、ス
テップ１２で求めたΔｘ及びΔｙに基づき無限遠点から
見たと仮定した場合の画面に修正するときのアドレス
（ｘ_o，ｙ_o）を求める。ｘ_oは、ｘ_o＝１６０−７．
７＝１５２として求めることが出来る。同様の計算をｙ
_oについても行いアドレスＦ_o（１５２，８１）を得
る。即ち、３次の近似式で対応するアドレスＦ_oを求め
ても内挿一次式に基づくアドレスと精度上の差は微差で
あることがわかる。また、格子模様は正方形にて形成し
たが長方形でも良い。更に、格子模様はモニター装置４
の画面中央を中心とする円形として極座標表示（半径
ｒ，角度θ）によりアドレスＦ_oを算出しても良い。こ
の時には、角度θによらず同一半径ｒの位置に存在する
全てのアドレスは半径方向に同一距離だけの修正をする
ことになる。

【００２１】図７は、モニター装置４の歪んだ画面を、
無限遠点から見たと仮定した場合の画面に修正するため
の画像歪み修正フローを示す。まず、ステップ２０で広
角ＩＴＶカメラ１により監視領域を撮像する。そして、
ステップ２１で画像情報はＡ／Ｄコンバータ１０により
ディジタル化される。次に、画像情報はステップ２２で
広角ＩＴＶカメラ１の同期信号に基づき逐次アドレスに
割りつけられ画像メモリ１２に読み込まれ記憶保持され
る。ステップ２３で画像メモリ１２に割りつけられたア
ドレスをアドレス算出部１６に読み込む。その後ステッ
プ２４では、アドレス算出部１６が読み込んだ画像メモ
リ１２のアドレスに対応した画像メモリ１４のアドレス
を算出する。アドレス算出部１６によるアドレスの算出
は、ステップ１０で求めたアドレス対応テーブルにより
算出している。しかし、アドレス対応テーブルによらず
内挿一次式に基づくアドレスの算出計算をその都度各ア
ドレス毎に行わせる様にしても良いし、またｎ次の近似
式によっても良い。更に、極座標表示によりその都度各
アドレスを算出しても良い。内挿一次式、ｎ次の近似式
または極座標表示に基づくアドレスの算出計算もアドレ
ス算出手段に含めて考える。

【００２２】ステップ２５では、算出された画像メモリ
１４のアドレスに画像メモリ１２のアドレスに属する画
像情報を移動し記憶保持させる。こうした作業を５１２
×３８４点分について行う。ステップ２６では、Ｄ／Ａ
コンバータ１８により画像メモリ１４の画像情報を逐次
アナログ化する。そして、ステップ２７でモニター装置
４は、Ｄ／Ａコンバータ１８の出力信号を映像化する。
以上によりモニター装置４には歪みのとれた広画角の監
視領域が動画として映像化される。

【００２３】また、広角ＩＴＶカメラ１について標準レ
ンズを使用した場合と同一の監視領域を監視するのに必
要なカメラの設置台数を比較してみると次の様になる。
今、焦点距離ｆと被写体までの距離Ｌに基づき、水平視
野Ｈ及び垂直視野Ｖを数３の様に定義する。

【数３】ここに、ｆは焦点距離、Ｌは被写体までの距離を示す。
広角ＩＴＶカメラ１は焦点距離４．８ｍｍのレンズに、
更にワイドコンバータ（×０．７倍）を配設し実効焦点
距離ｆ＝３．４ｍｍとしている。数３に代入して水平視
野Ｈ＝５２．４ｍ、垂直視野Ｖ＝３９．３ｍが得られ、
視野Ｓ₁は、Ｓ₁＝Ｈ×Ｖ＝２０５９ｍ²となる。一
方、標準レンズを使用した場合には焦点距離ｆ＝８ｍｍ
のため同様の計算を行い、視野Ｓ₂は、Ｓ₂＝３６３ｍ
²となる。従って、視野Ｓ₁と視野Ｓ₂の比は５．７倍
となり、例えば高さ２０ｍ、横１５０ｍ、奥行き８０ｍ
の建屋内を監視するのに必要なＩＴＶカメラの台数は、
標準レンズを使用した場合には３５台となるが、広角Ｉ
ＴＶカメラ１を使用した場合には６台ですむ。このよう
に、広角ＩＴＶカメラ１を使用することは、設備費の低
減と共にモニター装置４の削減に伴うモニター装置４に
よる監視負担の軽減にも繋がる。

【００２４】次に、画像歪み修正装置２を利用した火災
監視消火システム９の動作について説明する。格子画像
合成部３は、前述した画像歪み修正装置２の歪みの修正
された画面に適当な領域を有する正方形若しくは長方形
の格子区画を合成する。適当な領域とは、図８に示す様
に消火銃８の実放射範囲３０が確実に当該格子領域３１
をカバー出来る様に、ある程度の余裕を持たせ実放射範
囲３０より多少小さめに定められる。従って、火災の発
生地点によっては隣の格子領域３２に内包される部分も
出てくる。かかる領域は、実放射範囲３０が消火銃８か
らの距離や消火剤の放出圧力等により異なるためその都
度調整される。各格子区画には番号が付されている。格
子区画特定部５では、火災を確認した場合に火災を内包
する格子区画を操作員が画面上に指等で接触することで
静電的に特定する。また、格子区画に付された番号を有
するスイッチを指定する様にしても特定は可能である。

【００２５】このように、監視領域を格子区画に分割す
ることにより、火災を画面内に確認したときには火災を
包含する格子区画を速やかにかつ容易に特定できること
になる。格子区画特定部５は、格子区画により火災の発
生点を消火銃８の実放射範囲に対応させて特定したが、
監視領域を座標（ｘ，ｙ）で表し特定しても良い。この
場合には、格子区画による場合に比べ火点の位置は精度
良く求められるが、操作員の容易かつ速やかな行動の点
では劣る。消火銃８は大規模建築物の様に火災監視領域
が広い場合には通常複数台設置されるが、格子区画特定
部５で定められた格子区画をカバー出来る消火銃８が消
火銃選択部６で自動的に選定される。消火銃８は、消火
銃制御装置７により起動停止並びに格子区画特定部５で
特定した格子区画の中心部に向けての姿勢制御が行われ
る。かかる消火銃８の姿勢制御は、俯仰角補正部２０に
より消火銃８の俯仰角を格子区画迄の距離等に応じて重
力相当分上向きに補正をしている。このことにより、操
作員は火点までの距離、放水圧力及び重力の影響等を考
慮することなく、速やかにかつ容易に画面上で操作する
だけで消火活動を行うことが出来る。なお、消火銃８は
広角ＩＴＶカメラ１と独立させたため、広角ＩＴＶカメ
ラ１の監視は消火銃８の俯仰・旋回に影響されることな
く常に一定地点を監視出来る。このことにより、操作員
は画面上火点を定位置にて容易に消火活動を行うことが
出来る。

【００２６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図面は省略する。画像メモリ１５は、画像メモ
リ１４の画像情報を所定時間毎に読み込み、記憶更新保
持するもので第３画像メモリに相当する。画像メモリ１
５は、複数の画像メモリで構成しても良い。画像呼出請
求部４０は図示しない画像呼出請求ボタン４１及び制御
回路４２等で構成され、画像メモリ１５の画像情報を呼
び出し請求するもので画像呼出請求手段に相当する。

【００２７】次に、画像呼出請求の動作について説明す
る。画像メモリ１４の画像情報は、所定時間毎に定期的
に画像メモリ１５に読み込まれる。所定時間毎とは、火
災監視の性質上燃焼物により異なる。例えば、燃焼物が
紙・木材等の場合には広角ＩＴＶカメラ１の視界を遮る
煙の量は少ないが、油等の場合には煙が早期に大量に生
ずるため視界は早く遮られる可能性がある。従って所定
時間は、１分乃至１０分で可変設定出来る様にしてい
る。また、燃焼物を予め予想することも困難なため、画
像メモリ１５は複数個用意し、各個毎の所定時間は異な
らせた。画像メモリ１５の内容は、画像呼出請求ボタン
４１による画像呼出請求のあった時は、Ｄ／Ａコンバー
タ１８により画像情報がアナログ化される。そして、モ
ニター装置４により映像化される。その結果、広角ＩＴ
Ｖカメラ１の前面が火災による煙で覆われ、ＩＴＶカメ
ラの視野が遮られた場合でも、画像呼出請求ボタン４１
を押すことにより画像呼出請求を行えば、まだ煙に覆わ
れる以前の画面に戻せ、火点を確実に把握することが出
来る。また、前述した格子区画特定部５による格子区画
との合成や、格子区画特定部５による格子区画の特定、
消火銃制御装置７による消火銃８の制御等と結び付ける
ことで、火点を内包する格子区画で煙が大量に発生した
場合でも当該格子区画を確実に特定し消火活動を行うこ
とが出来る。かかる旧画像の復帰は一画面ずつ復帰させ
てまだ煙に覆われる以前の画面をサーチしてもよいが、
例えば４画面を合成して一時に表示しても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明（請求項１）
によれば、広角ＩＴＶカメラで撮像した歪んだ画像を画
像歪み修正装置で修正するよう構成したことで、ＩＴＶ
カメラやモニター装置等の設備の削減に繋がり、また、
モニター装置には歪みのとれた広画角の監視領域が動画
として映像化される。

【００２９】また、本発明（請求項２）によれば、広角
ＩＴＶカメラ、画像歪み修正装置、格子画像合成手段、
格子区画特定手段、俯仰角補正手段及び広角ＩＴＶカメ
ラと離隔した消火銃で構成したことにより、消火銃の制
御が歪みの修正された広画角の監視画面に基づき、火災
を内包する格子区画を特定することで容易かつ迅速に行
える。また、霧状になった消火剤による影響も無く、火
点は画面上定位置にて消火活動を行える。

【００３０】更に、本発明（請求項３）によれば、画像
呼出請求手段を備えたことで、広角ＩＴＶカメラの前面
が火災による煙で覆われＩＴＶカメラの視野が遮られた
場合でも、画像呼出請求を行うことでまだ煙に覆われる
以前の画面に戻せ、火点を確実に把握し消火することが
出来る。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である火災監視消火シ
ステムの構成図

【図２】広角ＩＴＶカメラ及び消火銃を設置した建屋
の状況図

【図３】テストパターンの撮像の様子を説明する図

【図４】モニター装置に表示された歪み修正前の画面
及び歪み修正後の画面

【図５】内挿一次式により移動先のアドレスを算出す
るアドレス算出フロー

【図６】ｎ次式の近似計算により、移動先のアドレス
を算出するアドレス算出フロー

【図７】画像歪み修正フロー

【図８】消火銃の実放射範囲と格子領域間の関係を示
す図

【図９】従来の火災位置に向けての消火銃の放射方向
制御を説明する図

【図１０】火点迄の距離及び放出圧力が消火銃の修正
角度に与える影響を説明する図

【符号の説明】

１広角ＩＴＶカメラ２画像歪み修正装置３格子画像合成部４モニター装置５格子区画特定部６消火銃選択部７消火銃制御装置８消火銃９火災監視消火システム１０Ａ／Ｄコンバータ１２画像メモリ１４画像メモリ１５画像メモリ１６アドレス算出部１８Ｄ／Ａコンバータ２０俯仰角補正部３０実放射範囲３１格子領域４０画像呼出請求部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】広画角の領域を撮像可能な広角ＩＴＶカ
メラにより撮像された画像の歪みを修正する画像歪み修
正装置であって、前記広角ＩＴＶカメラにより撮像され
た画像情報をディジタル化するＡ／Ｄコンバータと、該
Ａ／Ｄコンバータの出力信号を前記広角ＩＴＶカメラの
同期信号に基づき逐次第１のアドレスに割りつけ記憶す
る第１画像メモリと、該第１画像メモリに割り付けられ
た第１のアドレスから各画像情報の移動先である第２の
アドレスを算出するアドレス算出手段と、該アドレス算
出手段により算出された第２のアドレスに第１のアドレ
スの各画像情報を読み込み記憶する第２画像メモリと、
該第２画像メモリの画像情報を逐次アナログ化するＤ／
Ａコンバータと、該Ｄ／Ａコンバータの出力信号を映像
化するモニター装置を備えたことを特徴とする画像歪み
修正装置。
【請求項２】広画角の領域を撮像可能な広角ＩＴＶカ
メラと、該広角ＩＴＶカメラにより撮像された画像情報
をディジタル化するＡ／Ｄコンバータと、該Ａ／Ｄコン
バータの出力信号を前記広角ＩＴＶカメラの同期信号に
基づき逐次第１のアドレスに割りつけ記憶する第１画像
メモリと、該第１画像メモリに割り付けられた第１のア
ドレスから各画像情報の移動先である第２のアドレスを
算出するアドレス算出手段と、該アドレス算出手段によ
り算出された第２のアドレスに第１のアドレスの各画像
情報を読み込み記憶する第２画像メモリと、前記広角Ｉ
ＴＶカメラにより撮像された広画角の領域を所定の領域
の格子区画に分割し、前記第２画像メモリの画像情報に
格子区画を合成する格子画像合成手段と、該格子画像合
成手段により格子区画を合成させた前記第２画像メモリ
の画像情報を逐次アナログ化するＤ／Ａコンバータと、
該Ｄ／Ａコンバータの出力信号を映像化するモニター装
置と、前記格子画像合成手段により合成された格子区画
の一つに火災を内包する格子区画を特定する格子区画特
定手段と、該格子区画特定手段により特定された格子区
画の中心部に消火剤を放出する消火銃と、該消火銃の俯
仰及び旋回を制御する消火銃制御手段と、該消火銃制御
手段により制御された消火銃の俯仰角を格子区画迄の距
離及び消火剤放出圧力に応じて重力相当分上向きに補正
をする俯仰角補正手段を備え、前記広角ＩＴＶカメラは
前記消火銃と離隔かつ独立して設置したことを特徴とす
る火災監視消火システム。
【請求項３】前記第２画像メモリの画像情報を所定時
間毎に読み込み記憶更新保持する少なくとも一つ以上の
第３画像メモリと、該第３画像メモリの画像情報を呼び
出し請求する画像呼出請求手段を備え、該画像呼出請求
手段の呼び出し請求のあったときは前記第３画像メモリ
の画像情報に基づき以降の前記格子画像合成手段による
格子区画の合成、前記Ｄ／Ａコンバータによる画像情報
のアナログ化、前記モニター装置による映像化、前記格
子区画特定手段による格子区画の特定、前記消火銃制御
手段による消火銃の制御、前記俯仰角補正手段による俯
仰角の補正、及び前記消火銃による消火剤の放出を行う
ことを特徴とする請求項２記載の火災監視消火システ
ム。