JP6509597B2 - 漏油検出装置及び漏油検出方法並びに画像処理部 - Google Patents

Description

本発明は漏油検出装置及び漏油検出方法並びに画像処理部に係り、特に、変圧器、コンデンサ、ＧＩＳ（ガス絶縁開閉装置）の油圧操作器、整流器などの油入機器における漏油を検出するものに好適な漏油検出装置及び漏油検出方法並びに画像処理部に関する。

従来から貯油タンクや変圧器等では、劣化或いは事故等により、油漏れ（漏油）が発生する懸念があった。漏油は、環境汚染及び災害につながる可能性があるため、漏油の初期段階での簡易で、かつ、高精度な検出技術が求められている。

この問題を解決するための従来技術として、特許文献１及び２に記載されたものがある。

特許文献１には、漏油の吸収波長を含む紫外光を外部より被測定物に照射した際に、漏油から放出される蛍光を検出することが記載され、紫外光源（ブラックライト）の可視光成分を、透過しないフィルタ及び蛍光の中心波長を透過するバンドパスフィルタを利用することで、蛍光の検出精度を高めることが記載されている。

また、特許文献２には、有色漏油のカラ―画像の各ピクセルにおける色の予め定める特定色の強度に基づいて、油の有無を判定することが記載されている。

特開２００８−１１６３８９号公報 特開２０１３−１０１４７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、バンドパスフィルタを利用することにより、検出器に到達する蛍光の強度が減少してしまい、例えば、変圧器の表面に付着した少量の漏油を検出することが難しかった。また、光学フィルタを利用すると、検出器の構造が複雑化するという問題があった。

一方、特許文献２に記載の技術では、無色の漏油の検出が不可能であるため、簡易で、例えば、フィルタレスで、しかも無色の油の漏れも検出できる検出技術の確立が求められている。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、装置を複雑化することなく、無色の油も検出できる検出精度の高い漏油検出装置及び漏油検出方法を提供することにある。

本発明の漏油検出装置は、上記課題を解決するために、被測定物に照射される紫外光源と、該紫外光源が照射された前記被測定物からの蛍光を撮影するカラー撮像機と、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の画像から漏油を判定する処理部と、該処理部で判定した結果を表示する表示部とを備え、前記処理部は、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物のカラー画像における彩度と明度を算出し、予め取得した被測定物の表面に漏油が付着していない部位における彩度と明度の相関を基に前記算出した彩度と明度から漏油部位を判定することを特徴とする。

また、本発明の漏油検出方法は、上記課題を解決するために、被測定物に照射される紫外光源と、該紫外光源が照射された前記被測定物からの蛍光を撮影するカラー撮像機と、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の画像から漏油を判定する処理部と、該処理部で判定した結果を表示する表示部とを備えた漏油検出装置で、前記被測定物の漏油部位を検出する際に、前記紫外光源が照射された前記被測定物からの蛍光を撮影するカラー撮像機で撮影された前記被測定物のカラー画像における彩度と明度を前記処理部で算出し、予め取得した被測定物の表面に漏油が付着していない部位における彩度と明度の相関を基に前記算出した彩度と明度から漏油部位を判定することを特徴とする。さらに、本発明の画像処理部は、紫外光源が照射された被測定物からの蛍光を撮影したカラー画像を受信し、前記受信したカラー画像における彩度と明度を算出し、予め取得した被測定物の表面に漏油が付着していない部位における彩度と明度の相関を基に前記算出した彩度と明度から漏油部位を判定することを特徴とする。

本発明によれば、装置を複雑化することなく、無色の油も検出できる検出精度の高い漏油検出を行うことができる。

本発明の漏油検出装置の実施例１を明度−彩度グラフと共に示す概略構成図である。 本発明の漏油検出装置が適用される油入変圧器を示す側面図である。 図２の平面図である。 本発明の漏油検出装置の実施例２に採用される被測定物を示す斜視図である。 本発明の漏油検出装置の実施例２における漏油検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の漏油検出装置の実施例２における撮影された画像を示す模式図である。 本発明の漏油検出装置の実施例２における処理された画像を示す模式図である。 本発明の漏油検出装置の実施例３に採用される被測定物を示す斜視図である。 本発明の漏油検出装置の実施例３における漏油検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の漏油検出装置の実施例４における漏油検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の漏油検出装置の実施例５における漏油検出方法の明度−彩度の関係を示す図である。 本発明の漏油検出装置の実施例６における漏油検出動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の漏油検出装置の実施例６における漏油検出方法の明度−彩度の関係を示す図である。 本発明の漏油検出方法の実施例６におけるピクセルの座標を離散化する方法を説明するための模式図である。 本発明の漏油検出方法の実施例６における直線上にあるピクセル群の数を計算する方法を説明するための模式図である。 本発明の漏油検出方法の実施例６における直線上にあるピクセル群の数を計算する方法を説明するための模式図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の漏油検出装置及び漏油検出方法を説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１に、本発明の漏油検出装置の実施例１を、明度−彩度グラフと共に示す。

該図に示す如く、本実施例の漏油検出装置１００は、被測定物７に照射される紫外光源１と、この紫外光源１が照射された被測定物７からの蛍光を撮影するカラー撮像機２と、紫外光源１とカラー撮像機２の動作を制御する制御部３と、カラー撮像機２で撮影された被測定物７の画像を記録する記録部４と、記録部４で記録した被測定物７の画像を呼び出して漏油を判定する画像処理部５と、この画像処理部５で判定した結果を表示する表示部６とから概略構成されている。

そして、本実施例では、画像処理部５は、カラー撮像機２で撮影された被測定物７のカラー画像における各ピクセルの彩度と明度を算出すると共に、横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線（明度−彩度グラフ９ａ）を描画し、この明度−彩度特性曲線を基に、被測定物７の表面に漏油が付着していない部位の縦軸の数値が大きい方向の閾値を上回った場合、或いは被測定物７の表面に漏油が付着していない部位の縦軸の数値が小さい方向の閾値を下回った場合のピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定するものである。

具体的には、画像処理部５におけるピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定する手段は、後で詳細説明するが、明度−彩度特性曲線（明度−彩度グラフ９ａ）を基に、カラー撮像機２で撮影された被測定物７の表面を示す各ピクセルのＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）がＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＞０の条件を満す場合に、明度の数値の大きい方向の閾値を上回ったピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定するか、或いは被測定物７の部位のＲ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＜０の条件を満す場合に、明度の数値の小さい方向の閾値を下回ったピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定するものである。

なお、紫外光源１は、市販のブラックライトである。また、カラー撮像機２は、画像データを外部出力でき、例えば、可視光を撮影するカラーデジタルカメラ等の汎用的なものであっても良い。

次に、本実施例及び以下に説明する実施例２−４では、本発明の漏油検出装置を油入変圧器に適用した場合を例にとり、油入変圧器で一般的に使用されている絶縁油の漏油検出を本発明の漏油検出装置で行う場合について説明する。

先ず、油入変圧器の概略構成を図２及び図３を用いて説明する。

該図において、１５は変圧器タンクであり、この変圧器タンク１５内には、鉄心と巻線から成る変圧器本体が絶縁油と共に収納されている。変圧器タンク１５内の変圧器本体とブッシング１４が接続され、変圧器タンク１５はラジエータ１６と上部配管１７ａ及び下部配管１７ｂを介して接続され、変圧器タンク１５側の配管とラジエータ１６側の配管は、上部配管１７ａの接続部（フランジ）１８ａ、下部配管１７ｂの接続部（フランジ）１８ｂで接続されている。

このような構成の一般的に電力設備に用いられる油入変圧器は、ブッシング１４、変圧器タンク１５、ラジエータ１６、上部配管１７ａ及び下部配管１７ｂが絶縁油で満たされた構造であり、上部配管１７ａの接続部（フランジ）１８ａ及び下部配管１７ｂの接続部（フランジ）１８ｂは、一般にパッキンを介してボルトとナットで固定されている。

図２及び図３に示す例は、上記した油入変圧器のラジエータ１６と下部配管１７ｂの接続部１８ｂからの漏油を、本発明の漏油検出装置を用いて検出するものである（図２及び図３には、本発明の漏油検出装置の紫外光源１及びカラー撮像機２が図示されている）。なお、油入機器全般の漏油検出に対しても、本発明は適用でき、油入変圧器に限定されるものではない。

一般的に、絶縁油に紫外光源１を照射すると、蛍光が放出される。紫外光源１であるブラックライトは、紫外光成分の他に３８０ｎｍ以上の可視光成分も含んでいる。この可視光または被測定物７の周囲の可視光が、被測定物７の表面に当たる時に反射され、この反射光がカラー撮像機２で撮影される。この際の反射は、被測定物７の表面が鏡面である場合を除き、基本的には拡散反射である。

カラー撮像機２で撮影された画像中の被測定物７の表面を示す各ピクセルのＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の値を利用して、ぞれぞれのピクセルの彩度（Ｓ）と明度（Ｉ）を画像処理部計算する。

彩度（Ｓ）と明度（Ｉ）の計算式としては、例えば一般的に知られている数１及び数２がある。

各ピクセルの明度（Ｉ）を縦軸、彩度（Ｓ）を横軸で明度−彩度グラフ９ａを作成する。

図１の明度−彩度グラフ９ａに示すように、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の反射が拡散反射の場合、彩度（Ｓ）と明度（Ｉ）の関係は以下の数３に従う。

ここで、ａは定数、Ｒ_０、Ｂ_０、Ｇ_０は被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０のある部位でのＲ、Ｇ、Ｂの値である。被測定物７の表面色及び被測定物７に照射する入射光が一定の場合、被測定物７の表面にある点の照射光とカラー撮像機２に対する撮影角度の変化により、彩度（Ｓ）と明度（Ｉ）は、数３の比例関係を保って変化する。この関係は一般的に知られている。

また、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の表面粗さや入射光の空間的に分布の不均一さにより、数３の直線上に同じ彩度のところ、明度（Ｉ）の値のバラツキがある。

上述した紫外光源１が絶縁油に当たると、中心波長４０５ｎｍの青い蛍光を放出する。漏油付着部位８に漏油が付着しない時と比べて、漏油付着後Ｂの成分のみが増加すると考えた際に、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０のＲ、Ｇ、Ｂの値Ｒ_０、Ｂ_０、Ｇ_０を用いて数４で定義されるＫの値が、Ｋ＞０の場合に、漏油付着部位８の明度（Ｉ）は数３の直線より大きくなる。Ｋ＜０の場合には、漏油付着部位８の明度（Ｉ）は数３の直線より小さくなる。

図１に示した明度−彩度グラフ９ａは、Ｋ＞０の場合を示している。Ｋ＞０の場合、数３の直線と平行して、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０に対応したピクセル群１０Ａの各彩度（Ｓ）の明度値の最大値より大きい値に閾値Ｉ_１＝ａＳ＋ｂを設定する。閾値Ｉ_１から上回ったピクセル群８Ａを漏油付着部位８と判断する。漏油は被測定物７に付着するので、漏油が付着された表面部位（ピクセル群１０Ａ）の反射の影響を受けると共に、油の膜厚にも彩度（Ｓ）と明度値の変化を影響している。そのため、ピクセル群８Ａの彩度（Ｓ）と明度（Ｉ）のバラツキが現れる場合が生じる。

なお、Ｋ＜０の場合には、数３の直線と平行して、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０に対応したピクセル群１０Ａの各彩度（Ｓ）の明度値の最小値より小さい値に閾値Ｉ_２＝ａＳ＋ｂ´を設定する。閾値Ｉ_２から下回ったピクセル群８Ａを漏油付着部位８と判断する。

このような本実施例とすることにより、装置を複雑化することなく、無色の油も検出できる検出精度の高い漏油検出を行うことができる。

図４に、本発明の漏油検出装置の実施例２に採用される被測定物７を示す。なお、本実施例では、実施例１と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また、制御部３、記録部４、画像処理部５及び表示部６は図１に示した実施例１と同じであるため、説明は省略する。

本実施例では、被測定物７の表面に、必ず漏油が付着しない部位１１を予め設定する。実施例１で説明したように、被測定物７の表面の各点の彩度値と明度値は、入射光と撮影角度及び被測定物７の表面状態などに依存するので、必ず漏油が付着しない部位１１は、被測定物７の表面に互いに離れたところに、必ず漏油が付着しない部位１１ａ及び１１ｂとして複数設定するか、或いは互いに離れた複数の必ず漏油が付着しない部位１１ａ及び１１ｂを含む程度の面積の表面部位に設定することが望ましい。

図５は、本実施例の漏油検出装置で、漏油付着部位８を自動検出する際のフローチャートである。以下、図５を用いて本実施例の漏油検出装置の動作を詳細に説明する。

先ず、ＳＴＥＰ１では、紫外光源１を被測定物７に照射する。ＳＴＥＰ２では、カラー撮像機２で撮影し、得られた画像Ａを記録部４に保存する。画像Ａの一例を図６ａに示す。

ＳＴＥＰ３では、当該紫外光源１を消灯する。ＳＴＥＰ４では、画像処理部５で、被測定物７の表面部位（漏油付着部位８含む）の各ピクセルのＲ、Ｇ、Ｂから彩度と明度を算出する。

ＳＴＥＰ５では、画像処理部５で、予め設定された必ず漏油が付着しない部位１１（１１ａ及び１１ｂ）を呼び出して、必ず漏油が付着しない部位１１に対応したピクセルの彩度と明度を利用し、最小二乗法で特性曲線Ｉ＝ａＳを描画する。また、数４で定義したＫを算出する。特性曲線Ｉ＝ａＳは、他の被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０にも適用する。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ６では、記録部４から漏油と判断する閾値Ｉ_１を呼び出す。ＳＴＥＰ７では、特性曲線Ｉ＝ａＳから明度の数値が大きい方向に閾値Ｉ_１を上回ったピクセル群８Ａに対応した部位を漏油付着部位８と判断し、図６ｂにハッチングで示すように、画像Ａに対応した部位にマークを付ける。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ６´では、記録部４から漏油と判断する閾値Ｉ_２を呼び出す。ＳＴＥＰ７´では、特性曲線Ｉ＝ａＳから明度の数値の小さい方向に閾値Ｉ_２を下回ったピクセル群８Ａに対応した部位を漏油付着部位８と判断し、図６ｂにハッチングで示すように、画像Ａに対応した部位にマークを付ける。

上記の通り、本実施例では、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、必ず漏油が付着しない部位１１を予め設定すること、及び特性曲線Ｉ＝ａＳに対して明度の閾値Ｉ_１とＩ_２を利用することで、漏油の自動判定と可視化を図ることができる。

図７に、本発明の漏油検出装置の実施例３に採用される被測定物７を示す。なお、本実施例では、実施例１と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また、制御部３、記録部４、画像処理部５及び表示部６は図１に示した実施例１と同じであるため、説明は省略する。

図７に示す如く、被測定物７の表面に、必ず漏油が付着しない部位１１を予めに設定する。必ず漏油が付着しない部位１１は、大面積に設定することが望ましい。

図８は、本実施例の漏油検出装置で、漏油付着部位８を自動検出する際のフローチャートである。以下、図８を用いて本実施例の漏油検出装置の動作を詳細に説明する。なお、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ２の動作は、実施例２と同じであるため、省略する。

図８に示す如く、ＳＴＥＰ３では、被測定物７に照射する紫外光源１の照射強度を変更する。被測定物７に照射する照射強度を変更することで、実施例１で説明した被測定物７の表面にある点の照射光と、カラー撮像機２に対する撮影角度の変化による彩度値と明度値の変化を模擬する。

ＳＴＥＰ４では、カラー撮像機２で撮影し、得られた画像Ｂを記録部４に保存する。ＳＴＥＰ５では、画像Ａと画像Ｂの被撮像物７の表面部位（漏油付着部位８含む）に対応した各ピクセルのＲ、Ｇ、Ｂから彩度と明度を算出する。

ＳＴＥＰ６では、予め設定された必ず漏油が付着しない部位１１を記録部から呼び出して、画像Ａと画像Ｂから得られた必ず漏油が付着しない部位１１の彩度値と明度値を利用して特性曲線Ｉ＝ａＳを描画する。 また、数４で定義したＫを算出する。
ＳＴＥＰ７では、ＳＴＥＰ６で得られた特性曲線Ｉ＝ａＳを画像Ａに適用する。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ８では、記録部４から漏油と判断する閾値Ｉ_１を呼び出す。ＳＴＥＰ９では、特性曲線Ｉ＝ａＳから明度の数値の大きい方向に閾値Ｉ_１を上回ったピクセル群８Ａに対応した部位を漏油付着部位８と判断し、図６ｂにおいてハッチングで示すように、画像Ａに対応した部位にマークを付ける。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ８´では、記録部４から漏油と判断する閾値Ｉ_２を呼び出す。ＳＴＥＰ９´では、特性曲線Ｉ＝ａＳから明度の数値の小さい方向に閾値Ｉ_２を下回ったピクセル群８Ａに対応した部位を漏油付着部位８と判断し、図６ｂにおいてハッチングで示すように、画像Ａに対応した部位にマークを付ける。

上記の通り、本実施例では、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、必ず漏油が付着しない部位１１に対して、異なる照射強度を利用した場合に得られた彩度と明度を利用して特性曲線Ｉ＝ａＳを求めて、診断精度を向上させることができる。

図９は、本発明の漏油検出装置の実施例４における漏油検出動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、実施例１から実施例３と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。なお、ＳＴＥＰ５以外の動作は、実施例２と同じであるため、省略する。

該図に示す本実施例では、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ５では、各彩度に対応する明度の値を最小値からＮ個の平均を取る。得られた平均値から、最小二乗法で特性曲線Ｉ＝ａＳを描画する。被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の彩度−明度特性曲線Ｉ＝ａＳの精度を高めるために、Ｎ＞２０が望ましい。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ５では、各彩度に対応する明度の値を最大値からＮ個の平均を取る。得られた平均値から、最小二乗法で特性曲線Ｉ＝ａＳを描画する。被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の彩度−明度特性曲線Ｉ＝ａＳの精度を高めるために、Ｎ＞２０が望ましい。

上記の通り、本実施例では、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、必ず漏油が付着しない部位１１を設けることなく、特性曲線Ｉ＝ａＳを算出でき、プロセスの簡略化を図ることができる。

図１０に、本発明の漏油検出装置の実施例５における漏油検出用明度−彩度グラフ９ｂを示す。該図の明度−彩度グラフ９ｂは、Ｋ＞０の場合を示している。なお、ここでは、実施例１から実施例４と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の反射が拡散反射の場合、彩度（Ｓ）と明度（Ｉ）の関係は、理想的にはＩ＝ａＳとなることを実施例１から実施例４で説明したが、被測定物７の表面状態などの影響で、直線が実際には必ずしも明度―彩度グラフ９ｂの原点を通るとは限らない。つまり、Ｉ_３＝ａＳ＋ｂ_０で、ｂ_０≠０となる場合がある。

このような場合、即ち、Ｋ＞０の場合は、閾値をＩ_４＝ａＳ＋ｂ_０＋ｂに設定する。また、Ｋ＜０の場合、閾値をＩ_５＝ａＳ＋ｂ_０＋ｂ´に設定する。

このような本実施例では、実施例１と同様な効果が得られることは勿論、被測定物７の表面状態などの影響で、直線が実際には必ずしも明度―彩度グラフ９ｂの原点を通らない場合、即ち、Ｋ＞０の場合は、閾値をＩ_４＝ａＳ＋ｂ_０＋ｂに設定し、Ｋ＜０の場合、閾値をＩ_５＝ａＳ＋ｂ_０＋ｂ´に設定することにより、漏油検出を行うことができる。

図１１に、本発明の漏油検出装置の実施例６における漏油検出動作を説明するためのフローチャートを示す。

本実施例では、実施例１から実施例５と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また、制御部３、記録部４、画像処理部５及び表示部６は図１に示した実施例１と同じであるため、説明は省略する。図１２に示した明度−彩度グラフ９ｃは、Ｋ＞０の場合を示している。なお、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３の動作は、実施例２及び実施例４と同じであるため、省略する。

図１１に示す如く、ＳＴＥＰ４では、画像処理部５で、被測定物７の表面部位（漏油付着部位８含む）の各ピクセルのＲ、Ｇ、Ｂから彩度と明度を算出する。また、数４で定義したＫを算出する。

また、ＳＴＥＰ５では、ピクセル群の座標を離散化する。この離散化する方法を図１３に示す。

該図に示す如く、明度、彩度値の最小間隔を指定して明度−彩度空間を格子状に分割し、各々のピクセルを最も近い格子点に離散化する。例えば、ピクセル１９を格子点１９ａに離散化し、ピクセル２０を格子点２０ａに離散化する。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ６では、各彩度に対応した明度値の最小値を有するピクセルを選択する、得られたピクセル群をＰＧ１と表示する。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ６´では、各彩度に対応した明度値の最大値を有するピクセルを選択する、得られたピクセル群をＰＧ２と表示する。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ７では、ピクセル群ＰＧ１に対して、二つのピクセルＰ_ａ、Ｐ_ｂをランダムに複数回（ｍ回）選択して複数直線群Ｌ₁〜Ｌ_ｍを作成する。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ７´では、ピクセル群ＰＧ２に対して、二つのピクセルＰ_ｃ、Ｐ_ｄをランダムに複数回（ｎ回）選択して複数直線群Ｌ₁〜Ｌ_ｎを作成する。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ８では、ＳＴＥＰ７で作成された複数の直線群Ｌ₁〜Ｌ_ｍのそれぞれの直線上にあるピクセル数を算出する。直線Ｌ_ｍの直線上にあるピクセル数をＮ_ｍと表す。

上記ピクセル数Ｎ_ｍを計算する方法として、図１４ａに示すように、ピクセル群ＰＧ１の全てのピクセルと直線群Ｌ₁〜Ｌ_ｍの各々との距離を算出する。そして、距離の一番小さい直線を選択し、当該直線上にあるピクセルとしてカウントする。例えば、ピクセル２１とピクセル２２は、直線Ｌ_１上にあるピクセルとしてカウントし、ピクセル２３は、直線Ｌ_２上にあるピクセルとしてカウントする。

また、それぞれの直線の傾きを算出する。直線Ｌ_ｍの傾きをａ_ｍと表す。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ８´では、ＳＴＥＰ７´で作成された複数の直線群Ｌ₁〜Ｌ_ｎのそれぞれの直線上にあるピクセル数を算出する。直線Ｌ_ｎの直線上にあるピクセル数をＮ_ｎと表す。

上記ピクセル数Ｎ_ｎを計算する方法として、図１４ｂに示すように、ピクセル群ＰＧ２の全てのピクセルと直線群Ｌ₁〜Ｌ_ｎの各々との距離を算出する。そして、距離の一番小さい直線を選択し、当該直線上にあるピクセルとしてカウントする。例えば、ピクセル２４とピクセル２５は、直線Ｌ_３上にあるピクセルとしてカウントし、ピクセル２６を直線Ｌ_４上にあるピクセルとしてカウントする。

また、それぞれの直線の傾きを算出する。直線Ｌ_ｎの傾きをａ_ｎと表す。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ９では、最大ピクセル数Ｎ_ｍｍａｘを持つ直線を選択する。最大ピクセル数を持つ直線が複数ある場合は、最も傾きが最小直線を選択する。この直線をＬ_αとする。
一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ９´では、最大ピクセル数Ｎ_ｎｍａｘを持つ直線を選択する。最大ピクセル数を持つ直線が複数ある場合は、最も傾きが最大直線を選択する。この直線をＬ_βとする。

ＳＴＥＰ１０と１０´では、Ｋ＞０の場合或いはＫ＜０の場合と関係なく、上述した予め漏油がない場合の被測定物７の表面の明度（Ｉ）の値のバラツキ幅ｄを記録部から読み出す。

各彩度値の明度値のバラツキ幅は必ずしも一定ではないので、上記バラツキ幅ｄは例えば、全て彩度値の明度値のバラツキ幅の平均値を取る、或いは、異常な幅を除外した最大バラツキ幅を取る。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ１１では、ＳＴＥＰ９で得られた直線Ｌ_αを基準として、直線Ｌ_αから明度値の大きい方向と小さい方向離れて距離ｄ以内のピクセル群を選択する。選択されたピクセル群と最もよくフィッティングする直線Ｉ_６を求める。フィッティング方法の一例としては、最小二乗法が挙げられる。得られた直線Ｉ_６を、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の特性直線と考える。該当直線Ｉ_６は表面状態により、必ず明度―彩度グラフ９ｃの原点を通るとは限らない。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ１１´では、ＳＴＥＰ９´で得られた直線Ｌ_βを基準として、直線Ｌ_βから明度値の大きい方向と小さい方向離れて距離ｄ以内のピクセル群を選択する。選択されたピクセル群と最もよくフィッティングする直線Ｉ_７を求める。フィッティング方法の一例としては、最小二乗法が挙げられる。得られた直線Ｉ_７を、被測定物７の表面に漏油が付着しない表面部位１０の特性直線と考える。該当直線Ｉ_７は表面状態により、必ず明度―彩度グラフ９ｃの原点を通るとは限らない。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ１２では、ＳＴＥＰ１１で得られた直線Ｉ_６から明度値の大きい方向に一定な距離Ｄ離れたところに、直線Ｉ_６と平行して、閾値Ｉ_８を作成する。当該距離Ｄの大きさの一例として、例えばＤ＝ｄ／２とする。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ１２´では、ＳＴＥＰ１１´で得られた直線Ｉ_７から明度値の小さい方向に一定な距離Ｄ離れたところに、直線Ｉ_７と平行して、閾値Ｉ_９を作成する。当該距離Ｄの大きさの一例として、例えばＤ＝ｄ／２である。

ここで、Ｋ＞０の場合、ＳＴＥＰ１３では、ＳＴＥＰ１２で作成した閾値Ｉ_８の明度値の大きい方向に上回ったピクセル群８Ａを漏油と判断する。

一方、Ｋ＜０の場合、ＳＴＥＰ１３´では、ＳＴＥＰ１２´で作成した閾値Ｉ_９の明度値の小さい方向に下回ったピクセル群８Ａを漏油と判断する。

このような本実施例とすることにより、装置を複雑化することなく、漏油を判断する閾値の自動設定ができ、高精度、かつ、高感度に漏油を自動検出できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１…紫外光源、２…カラー撮像機、３…制御部、４…記録部、５…画像処理部、６…表示部、７…被測定物、８…漏油付着部位、８Ａ、１０Ａ…ピクセル群、９ａ、９ｂ、９ｃ…明度−彩度グラフ、１０…被測定物の表面に漏油が付着しない表面部位、１１、１１ａ、１１ｂ…必ず漏油が付着しない部位、１４…ブッシング、１５…変圧器タンク、１６…ラジエータ、１７ａ…上部配管、１７ｂ…下部配管、１８ａ、１８ｂ…接続部（フランジ）、１９、１９ａ、２０、２０ａ、２１、２２、２３、２４、２５、２６…ピクセル、１００…漏油検出装置。

Claims (24)

1. 被測定物に照射される紫外光源と、
   該紫外光源が照射された前記被測定物からの蛍光を撮影するカラー撮像機と、
   前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の画像から漏油を判定する処理部と、
   該処理部で判定した結果を表示する表示部とを備え、
   前記処理部は、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物のカラー画像における彩度と明度を算出し、予め取得した被測定物の表面に漏油が付着していない部位における彩度と明度の相関を基に前記算出した彩度と明度から漏油部位を判定することを特徴とする漏油検出装置。
2. 請求項１に記載の漏油検出装置において、
   前記被測定物は電力設備であることを特徴とする漏油検出装置。
3. 請求項１に記載の漏油検出装置において、
   前記相関は、明度−彩度特性曲線であることを特徴とする漏油検出装置。
4. 請求項１に記載の漏油検出装置において、
   前記処理部におけるピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定する手段は、横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線を描画し、この明度−彩度特性曲線を基に、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の表面を示す各ピクセルのＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）がＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＞０の条件を満す場合に、明度の数値の大きい方向の閾値を上回ったピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定するか、或いは前記被測定物の部位の前記Ｒ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＜０の条件を満す場合に、明度の数値の小さい方向の閾値を下回ったピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定することを特徴とする漏油検出装置。
5. 請求項４に記載の漏油検出装置において、
   前記処理部は、前記被測定物の表面に漏油が付着しない部位を利用して、前記横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線を描画することを特徴とする漏油検出装置。
6. 請求項４に記載の漏油検出装置において、
   前記処理部は、前記紫外光源は異なる強度の光で、前記被測定物の表面に漏油が付着しない部位に照射した際に得られた彩度と明度の値を利用して、前記横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線を描画することを特徴とする漏油検出装置。
7. 請求項４に記載の漏油検出装置において、
   前記処理部は、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の表面を示す各ピクセルの前記Ｒ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＞０の条件を満す場合に、各彩度に対応する明度の小さい値から平均値を取るか、或いは前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の表面を示す各ピクセルの前記Ｒ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＜０の条件を満す場合に、各彩度に対応する明度の大きい値から平均値を取り、これらの平均値を利用して前記横軸彩度、縦軸明度の彩度−明度特性曲線を描画することを特徴とする漏油検出装置。
8. 請求項５に記載の漏油検出装置において、
   前記処理部における前記被測定物の表面に漏油が付着しない部位の設定は、互いに離れた複数の部位を設定するか、或いは前記互いに離れた複数の部位を含む程度の面積の部位を設定することを特徴とする漏油検出装置。
9. 請求項４に記載の漏油検出装置において、
   前記被測定物の漏油部位と判定されたピクセル群に対応する部位に、マークが付けられていることを特徴とする漏油検出装置。
10. 被測定物に照射される紫外光源と、
    該紫外光源が照射された前記被測定物からの蛍光を撮影するカラー撮像機と、
    前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の画像から漏油を判定する処理部と、
    該処理部で判定した結果を表示する表示部とを備えた漏油検出装置で、前記被測定物の漏油部位を検出する際に、
    前記紫外光源が照射された前記被測定物からの蛍光を撮影するカラー撮像機で撮影された前記被測定物のカラー画像における彩度と明度を前記処理部で算出し、予め取得した被測定物の表面に漏油が付着していない部位における彩度と明度の相関を基に前記算出した彩度と明度から漏油部位を判定することを特徴とする漏油検出方法。
11. 請求項１０に記載の漏油検出方法において、
    前記被測定物は電力設備であることを特徴とする漏油検出方法。
12. 請求項１０に記載の漏油検出方法において、
    前記相関は、明度−彩度特性曲線であることを特徴とする漏油検出方法。
13. 請求項１０に記載の漏油検出方法において、
    前記処理部によるピクセル群に対応した部位の漏油部位の判定は、横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線を描画し、この明度−彩度特性曲線を基に、前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の表面を示す各ピクセルのＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）がＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＞０の条件を満す場合に、明度の数値の大きい方向の閾値を上回ったピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定するか、或いは前記被測定物の部位の前記Ｒ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＜０の条件を満す場合に、明度の数値の小さい方向の閾値を下回ったピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定することを特徴とする漏油検出方法。
14. 請求項１３に記載の漏油検出方法において、
    前記被測定物の漏油が付着しない部位を利用して、前記横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線を描画することを特徴とする漏油検出方法。
15. 請求項１３に記載の漏油検出方法において、
    前記紫外光源は異なる強度の光で、前記被測定物の漏油が付着しない部位に照射した際に得られた彩度と明度の値を利用して、前記横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線を描画することを特徴とする漏油検出方法。
16. 請求項１３に記載の漏油検出方法において、
    前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の表面を示す各ピクセルの前記Ｒ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＞０の条件を満す場合に、各彩度に対応する明度の小さい値から平均値を取るか、或いは前記カラー撮像機で撮影された前記被測定物の表面を示す各ピクセルの前記Ｒ、Ｇ、ＢがＲ^２＋Ｇ^２−ＢＲ−ＢＧ＜０の条件を満す場合に、各彩度に対応する明度の大きい値から平均値を取り、これらの平均値を利用して前記横軸彩度、縦軸明度の彩度−明度特性曲線を描画することを特徴とする漏油検出方法。
17. 請求項１４に記載の漏油検出方法において、
    前記処理部における前記被測定物の漏油が付着しない部位の設定は、互いに離れた複数の部位を設定するか、或いは前記互いに離れた複数の部位を含む程度の面積の部位を設定することを特徴とする漏油検出方法。
18. 請求項１３に記載の漏油検出方法において、
    前記被測定物の漏油部位と判定されたピクセル群に対応する部位に、マークを付けることを特徴とする漏油検出方法。
19. 請求項１３に記載の漏油検出方法において、
    前記横軸彩度、縦軸明度の明度−彩度特性曲線は、前記各彩度に対応した明度値の最小値を選択し、得られたピクセル群と、予め漏油が付着しない場合に得られた前記被測定物の表面の前記明度値のバラツキ幅を利用し、漏油が付着しない表面部位の特性直線を抽出すると共に、前記特性直線から前記明度値の大きい方向に、一定な距離を離れたところに前記特性直線と平行して閾値直線を作成し、かつ、前記閾値直線より前記明度値の大きい方向にある前記ピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定するか、
    或いは、前記各彩度に対応した明度値の最大値を選択し、得られたピクセル群と、予め漏油が付着しない場合に得られた前記被測定物の表面による前記明度値のバラツキ幅を利用し、漏油が付着しない表面部位の特性直線を抽出すると共に、前記特性直線から前記明度値の小さい方向に、一定な距離を離れたところに前記特性直線と平行して前記閾値直線を作成し、かつ、前記閾値直線より前記明度値の小さい方向にある前記ピクセル群に対応した部位を漏油部位と判定することを特徴とする漏油検出方法。
20. 請求項１９に記載の漏油検出方法において、
    前記明度値の最小値或いは最大値を選択し、得られたピクセル群を二つのピクセルをランダムに複数回選択して複数直線群を作成し、前記選択されたピクセルを含む数の最大値及び傾きの最小値或いは最大値を有する直線を作成することを特徴とする漏油検出方法。
21. 請求項２０に記載の漏油検出方法において、
    前記明度値の最小値の選択は、すべての前記ピクセル群の座標を明度、彩度値の最小間隔を指定すると共に、明度−彩度グラフを分割し、かつ、すべてのピクセルを最小座標に離散化して、離散後ピクセルを選択することを特徴とする漏油検出方法。
22. 請求項２０に記載の漏油検出方法において、
    選択された前記ピクセルを含む数の最大値を有する直線を選択する際の前記ピクセル数の算出は、選択された前記ピクセル群の全ての前記ピクセルとそれぞれの直線との距離を算出して距離の一番小さい直線を選択し、当該直線上にあるピクセルと計算することを特徴とする漏油検出方法。
23. 請求項１９に記載の漏油検出方法において、
    前記被測定物の表面漏油が付着しない部位明度値のバラツキ幅を、予め前記被測定物の表面に漏油が付着しない場合に得られたバラツキ幅を利用することを特徴とする漏油検出方法。
24. 紫外光源が照射された被測定物からの蛍光を撮影したカラー画像を受信し、
    前記受信したカラー画像における彩度と明度を算出し、予め取得した被測定物の表面に漏油が付着していない部位における彩度と明度の相関を基に前記算出した彩度と明度から漏油部位を判定することを特徴とする画像処理部。

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