JP6710591B2 - Off-odor estimating device, off-odor estimating system, off-odor estimating method and off-odor estimating program - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、異臭推定装置、異臭推定システム、異臭推定方法及び異臭推定プログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to an offensive odor estimation device, an offensive odor estimation system, an offensive odor estimation method, and an offensive odor estimation program.
近年、浄水処理技術の進歩に伴い水道水のかび臭等の異臭味被害は減少傾向にある。しかし、少ない件数ではあるが未だに異臭味被害が発生している。水道事業体では、かび臭対策として、高度浄水処理の導入、粉末活性炭の投入などを行っている。そして、粉末活性炭の投入は、季節や気候に応じてかび臭発生を経験的に予測して行われている。このように経験に基づく予測で、粉末活性炭を投入する場合、予測の精度が低いことを考慮して、粉末活性炭をかなり多めに入れる必要がある。すなわち、粉末活性炭を必要以上に入れる必要があり、粉末活性炭を効率よく利用することができないという問題がある。 In recent years, with the progress of water purification technology, the offensive odor damage such as musty odor of tap water is decreasing. However, although it is a small number, the offensive odor damage still occurs. As a measure for musty odor, waterworks companies are introducing advanced water purification treatment and introducing powdered activated carbon. The powdered activated carbon is empirically predicted to generate a musty odor according to the season and climate. In this way, based on empirical prediction, when powdered activated carbon is added, it is necessary to add a large amount of powdered activated carbon in consideration of the low accuracy of prediction. That is, there is a problem that it is necessary to add powdered activated carbon more than necessary, and the powdered activated carbon cannot be used efficiently.
上記粉末活性炭を効率よく利用する為に、かび臭の発生を検出して、かび臭の発生に応じて粉末活性炭の投入を制御することが考えられる。かび臭の発生を検出する方法として、かび臭物質であるジェオスミン、2−メチルイソボルネオール(2−MIB)を原水から直接測定するガスクロマトグラフィー質量分析法(GCMS法)を利用したかび臭検出装置が存在する。しかし、上記のかび臭検出装置は、非常に高価であるため浄水場への導入実績は少ない。また、上記のかび臭検出装置は、1回の測定に多くの時間を必要とする。1回の測定に時間がかかると、例えばかび臭が急に強くなった場合には対応できない等様々な問題が生じうる。 In order to use the powdered activated carbon efficiently, it is possible to detect the generation of musty odor and control the addition of the powdered activated carbon according to the generation of musty odor. As a method for detecting the generation of musty odor, there is a musty odor detection device that uses gas chromatography mass spectrometry (GCMS method) for directly measuring the musty odor substances geosmin and 2-methylisoborneol (2-MIB) from raw water. .. However, the above musty odor detecting device is very expensive, and thus has not been introduced into water purification plants. Further, the above musty odor detection device requires a lot of time for one measurement. If it takes a long time to perform one measurement, various problems may occur, such as being unable to cope with a sudden increase in musty odor.
上述したように、従来の技術では、原水におけるかび臭等の異臭の検出に時間を長く要してしまうという問題があった。 As described above, the conventional technique has a problem that it takes a long time to detect an offensive odor such as musty odor in raw water.
本発明が解決しようとする課題は、原水における異臭の検出に要する時間を短縮することができる異臭推定装置、異臭推定システム、異臭推定方法及び異臭推定プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide an offensive odor estimation device, an offensive odor estimation system, an offensive odor estimation method, and an offensive odor estimation program that can reduce the time required to detect an offensive odor in raw water.
実施形態の異臭推定装置は、画像入力部と、藻類量取得部と、記憶部と、異臭推定部とを持つ。画像入力部は、被写体からの光を複数の波長帯域毎に光電変換する撮像部から原水を被写体とする画像データが入力される。藻類量取得部は、画像入力部に入力された画像データにおける複数の波長帯域の信号強度に基づいて、原水に含まれる第1の藻類の画素領域を、前記第1の藻類の種別毎に抽出し、抽出した第1の藻類の種別毎の画素領域に基づいて、原水の単位量当たりの第1の藻類の種別毎の量を取得する。記憶部は、第1の藻類の種別毎に、発生する臭いの評価値を記憶する。異臭推定部は、藻類量取得部が取得した第1の藻類の種別毎の量と、記憶部が記憶する評価値と、に基づいて原水の異臭の程度を推定する。 The offensive odor estimation device of the embodiment includes an image input unit, an algae amount acquisition unit, a storage unit, and an offensive odor estimation unit. The image input unit receives image data of raw water as an object from an imaging unit that photoelectrically converts light from the object for each of a plurality of wavelength bands. The algae amount acquisition unit extracts the pixel region of the first algae contained in the raw water for each type of the first algae based on the signal intensities of the plurality of wavelength bands in the image data input to the image input unit. Then, the amount of each type of the first algae per unit amount of raw water is acquired based on the extracted pixel region of each type of the first algae. The storage unit stores the evaluation value of the generated odor for each type of the first alga. The offensive odor estimating unit estimates the degree of offensive odor of the raw water based on the amount of the first algae obtained by the algae amount obtaining unit for each type and the evaluation value stored in the storage unit.
以下、実施形態の異臭推定装置、異臭推定システム、異臭推定方法及び異臭推定プログラムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an offensive odor estimating device, an offensive odor estimating system, an offensive odor estimating method, and an offensive odor estimating program according to embodiments will be described with reference to the drawings.
(概略)
まず、本実施形態に異臭推定システムの概略について説明する。以下の説明では、異臭推定システムの具体例として、かび臭の程度を推定するかび臭推定システムについて説明する。
図1は、本実施形態におけるかび臭推定システム1の構成例を示す図である。図1に示すように、かび臭推定システム1は、かび臭推定装置2と、表示装置3と、入力装置4と、原水撮影装置5と、ケーブル6とを備える。
(Outline)
First, the outline of the offensive odor estimation system according to the present embodiment will be described. In the following description, a musty odor estimation system that estimates the degree of musty odor will be described as a specific example of the offensive odor estimation system.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a musty odor estimating system 1 in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the musty odor estimating system 1 includes a musty odor estimating device 2, a display device 3, an input device 4, a raw water photographing device 5, and a cable 6.
原水撮影装置5は、採水口11と、採水管12と、撮影用トレー13と、遮光壁14と、撮像部15と、光学系16と、光源17と、排水管18と、排水口19とを備える。採水口11は、水源から取水した原水の一部を採水する流入口である。採水口11から流入する原水は、高低差やポンプ等により水圧がかかっており、矢印の方向に流れる。採水管12は、採水口11から流入した原水が流れる管である。 The raw water photographing device 5 includes a water collecting port 11, a water collecting pipe 12, a photographing tray 13, a light shielding wall 14, an imaging unit 15, an optical system 16, a light source 17, a drain pipe 18, and a drain port 19. Equipped with. The water sampling port 11 is an inflow port for sampling a part of the raw water taken from the water source. The raw water flowing in from the water intake 11 is subjected to water pressure due to a difference in height, a pump, etc., and flows in the direction of the arrow. The water sampling pipe 12 is a pipe through which the raw water flowing from the water sampling port 11 flows.
撮影用トレー13は、採水管12を通った原水が溜まるトレーである。撮影用トレー13は、撮像部15により撮影対象となる原水を溜めるトレーでもある。撮影用トレー13は、少なくとも撮像部15の撮影対象となる領域においては、仮に原水が透明であれば光源17からの光を波長によらず均一に反射するように例えば白色の部材を配置している。 The imaging tray 13 is a tray in which the raw water that has passed through the water sampling pipe 12 is collected. The imaging tray 13 is also a tray for storing raw water to be imaged by the imaging unit 15. In the imaging tray 13, at least in an area to be imaged by the imaging unit 15, if the raw water is transparent, for example, a white member is arranged so as to uniformly reflect the light from the light source 17 regardless of the wavelength. There is.
遮光壁14は、例えば、撮像部15及び光源17が設置される上面と、上面を支持する側面とを有する箱状のものである。遮光壁14は、撮像部15が撮影する撮影用トレー13上の原水に光源17からの光以外の光(外光等)が当たらないよう遮光する機能を有する。遮光壁14は、例えば、内壁面には、撮像時にフレアや迷光等の影響を抑制するため反射防止膜がコーティングされている。 The light shielding wall 14 is, for example, a box-shaped one having an upper surface on which the imaging unit 15 and the light source 17 are installed and a side surface supporting the upper surface. The light blocking wall 14 has a function of blocking the raw water on the imaging tray 13 captured by the imaging unit 15 from being exposed to light (external light or the like) other than the light from the light source 17. The light shielding wall 14 is coated with an antireflection film on the inner wall surface thereof, for example, in order to suppress the influence of flare, stray light, or the like during imaging.
撮像部15は、複数の特定の波長帯域の信号強度のピークを判別可能な感度を有する画素が配列された撮像素子を備える。撮像部15が備える撮像素子は、被写体からの光を光電変換する画素が配列された構成であり、単板でも多板でもよい。特定の波長は、かび臭を発生する藍藻類を特定するために有効な複数の波長帯域であり、例えば、650nm〜700nm(第1の波長帯域)と、600nm〜650nm(第2の波長帯域)とである。複数の波長帯域は、660nm〜690nm(第1の波長帯域)と、610nm〜640nm(第2の波長帯域)であってもよい。複数の波長帯域は、670nm〜680nm(第1の波長帯域)と、620nm〜630nm(第2の波長帯域)であってもよい。また、複数の特定の波長帯域の信号強度のピークを判別可能な感度を有する画素とは、第1の波長帯域と第2の波長帯域に信号強度のピークがあることを判別可能な複数の波長帯域に感度を有する画素である。第1の波長帯域と、第2の波長帯域とにスペクトルのピークがあることを判別可能な複数の波長帯域とは、例えば、550nm〜600nm、600nm〜650nm、650nm〜700nm及び700nm〜750nmの波長帯域である。撮像部15は、これらの複数の波長帯域に感度を有する画素からの信号を処理して原水画像データとして出力する。原水画像データは、例えば各画素において複数の波長帯域における受光強度の値を有したデータであってもよい。例えば、画素毎に、第1の波長帯域の光の受光強度の値と、第2の波長帯域の光の受光強度の値と、これらの波長帯域に近い波長帯域の光の受光強度の値と、が与えられてもよい。これにより、かび臭推定装置2は、撮像部15からの原水画像データに基づいて650nm〜700nm(第1の波長帯域)と、600nm〜650nm(第2の波長帯域)とにスペクトルのピークがあるか否かを判定することができる。 The image pickup unit 15 includes an image pickup element in which pixels having a sensitivity capable of discriminating a peak of signal intensity in a plurality of specific wavelength bands are arranged. The image pickup device included in the image pickup unit 15 has a configuration in which pixels for photoelectrically converting light from a subject are arranged, and may be a single plate or multiple plates. The specific wavelength is a plurality of wavelength bands effective for specifying cyanobacteria that generate musty odor, for example, 650 nm to 700 nm (first wavelength band) and 600 nm to 650 nm (second wavelength band). Is. The plurality of wavelength bands may be 660 nm to 690 nm (first wavelength band) and 610 nm to 640 nm (second wavelength band). The plurality of wavelength bands may be 670 nm to 680 nm (first wavelength band) and 620 nm to 630 nm (second wavelength band). Further, a pixel having sensitivity capable of discriminating peaks of signal intensity in a plurality of specific wavelength bands means a plurality of wavelengths capable of discriminating that there are peaks of signal intensity in the first wavelength band and the second wavelength band. It is a pixel having a band sensitivity. The plurality of wavelength bands capable of discriminating that the first wavelength band and the second wavelength band have a spectrum peak are, for example, wavelengths of 550 nm to 600 nm, 600 nm to 650 nm, 650 nm to 700 nm, and 700 nm to 750 nm. It is a band. The imaging unit 15 processes signals from pixels having sensitivities in these plural wavelength bands and outputs the processed signals as raw water image data. The raw water image data may be, for example, data having values of received light intensity in a plurality of wavelength bands in each pixel. For example, for each pixel, the value of the received light intensity of the light in the first wavelength band, the value of the received light intensity of the light in the second wavelength band, and the value of the received light intensity of the light in the wavelength band close to these wavelength bands , May be given. Thereby, the musty odor estimation device 2 has a spectrum peak at 650 nm to 700 nm (first wavelength band) and 600 nm to 650 nm (second wavelength band) based on the raw water image data from the imaging unit 15. It can be determined whether or not.
光学系16は、撮影用トレー13上にある原水に焦点を合わせるためのレンズである。なお、撮影対象を高倍率で撮影する場合には光学系16は、顕微鏡で構成してもよい。光源17は、例えば白色光を撮影対象に照射する照明装置である。撮像部15は、ケーブル6を介して、撮影用トレー13上にある原水を撮影して得た各画素に特定の波長のスペクトルデータを含む画像データである原水画像データをかび臭推定装置2へ出力する。 The optical system 16 is a lens for focusing on the raw water on the imaging tray 13. The optical system 16 may be composed of a microscope when the object to be photographed is photographed at a high magnification. The light source 17 is, for example, an illumination device that irradiates a subject with white light. The imaging unit 15 outputs to the musty odor estimation device 2 raw water image data, which is image data including spectrum data of a specific wavelength in each pixel obtained by photographing the raw water on the imaging tray 13 via the cable 6. To do.
排水管18は、撮影用トレー13から溢れ出た原水が排水口19へ流れるための管である。排水口19は、原水を外部へ排水するための流出口である。なお、光源17の位置を撮像部15の対面かつ撮影用トレー13の下部に位置する構成でもよく、この構成の場合は、光源17の光を透過できるよう撮影用トレー13を透明とする。 The drainage pipe 18 is a pipe through which the raw water overflowing from the imaging tray 13 flows to the drainage port 19. The drain port 19 is an outlet for draining raw water to the outside. The position of the light source 17 may be located facing the image pickup unit 15 and below the photographing tray 13. In this case, the photographing tray 13 is transparent so that the light of the light source 17 can be transmitted.
かび臭推定装置2は、ケーブル6を介して原水撮影装置5の撮像部15と接続されており、撮像部15から原水画像データを取得する機能を有するコンピューターである。また、かび臭推定装置2は、取得した原水画像データに基づいて、原水のかび臭の度合いを推定した情報であるかび臭情報を出力する機能を有する。また、かび臭推定装置2は、原水画像データに対して、類似のスペクトルデータを有する画素ごとに分類する機能を有する。かび臭推定装置2は、分類された画素に対して色分けする処理を行う機能を有してもよい。 The musty odor estimation device 2 is a computer that is connected to the image pickup unit 15 of the raw water image pickup device 5 via a cable 6 and has a function of acquiring raw water image data from the image pickup unit 15. Further, the musty odor estimating device 2 has a function of outputting musty odor information, which is information that estimates the degree of musty odor of raw water based on the acquired raw water image data. Further, the musty odor estimating device 2 has a function of classifying the raw water image data for each pixel having similar spectrum data. The musty odor estimating device 2 may have a function of performing color-coding processing on the classified pixels.
表示装置3は、コンピューターであるかび臭推定装置2に接続されたディスプレイ装置であり、かび臭情報を表示する。表示装置3は、必要に応じて原水画像データや原水画像データの解析結果を表示してもよい。入力装置4は、コンピューターであるかび臭推定装置2に接続されたキーボード及びマウス等の入力機器である。 The display device 3 is a display device connected to the musty odor estimating device 2, which is a computer, and displays musty odor information. The display device 3 may display the raw water image data and the analysis result of the raw water image data as needed. The input device 4 is an input device such as a keyboard and a mouse connected to the musty odor estimating device 2 which is a computer.
入力装置4は、コンピューターであるかび臭推定装置2に接続された記録媒体を着脱可能で、装着された記録媒体からデータを読み出し可能な装置であってもよい。これにより、入力装置4は、記録媒体に記録されたデータを入力することができる。なお、タッチパネル端末を用いて、かび臭推定装置2、表示装置3及び入力装置4を一体化した構成としてもよい。 The input device 4 may be a device to/from which a recording medium connected to the musty odor estimating device 2 which is a computer can be attached/detached and which can read data from the attached recording medium. Thereby, the input device 4 can input the data recorded on the recording medium. The touch panel terminal may be used to integrate the musty odor estimating device 2, the display device 3, and the input device 4.
ここで、特定の波長帯域を選択する方法について具体例を示して説明する。特定の波長帯域を、各種の藻類を400nm〜1000nmの波長における5〜10nm刻みの各波長の信号強度を各画素で取得可能なハイパースペクトルカメラで撮影して、かび臭を発生する藍藻類を含む各種の藻類の分光スペクトルを特定する。そして、かび臭を発生する藍藻類とその他の藻類とで分光スペクトルの値が顕著に異なる波長帯域があればその波長帯域を特定の波長帯域としてもよい。また、かび臭を発生する藍藻類に特有のピーク波長が複数あればその複数のピーク波長をそれぞれ含む複数の波長帯域の値を用いて、かび臭を発生する藍藻類の画素領域を特定してもよい。 Here, a method of selecting a specific wavelength band will be described by showing a specific example. Various algae that produce musty odor are captured in a specific wavelength band with a hyperspectral camera that can acquire the signal intensity of each wavelength of 5 nm to 10 nm in the wavelength range of 400 nm to 1000 nm for each alga, and must have a musty odor. Identify the spectroscopic spectrum of algae. Then, if there is a wavelength band in which the spectral spectrum values significantly differ between cyanobacteria that generate musty odor and other algae, that wavelength band may be set as the specific wavelength band. Further, if there are a plurality of peak wavelengths peculiar to cyanobacteria that produce musty odors, the pixel area of the cyanobacteria that produces musty odors may be specified by using the values of a plurality of wavelength bands that respectively include the plurality of peak wavelengths. ..
かび臭の原因となる藍藻類には、「アナベナ」、「オシラトリア」及び「フォルミジウム」等があり、かび臭の原因とならない藍藻類には「ミクロキスティス」がある。図2は、原水に発生する藻類の写真例を示す図である。図2において、写真41は、かび臭を発生する藍藻類である「オシラトリア」である。写真42は、かび臭を発生する藍藻類である「アナベナ」である。写真43は、かび臭を発生する藍藻類である「フォルミジウム」である。写真44は、かび臭を発生しない藍藻類以外の藻類の一つである「ケイ藻」である。写真45は、かび臭を発生しない藍藻類である「ミクロキスティス」である。 Blue-green algae that cause musty odor include "Anabaena", "Osilatoria" and "Formidium", and blue-green algae that do not cause musty odor include "Microcystis". FIG. 2 is a diagram showing a photograph example of algae generated in raw water. In FIG. 2, a photograph 41 is “Ocylatria”, which is a cyanobacteria that produces a musty odor. Photo 42 shows "Anabaena", a cyanobacteria that produces musty odor. Photo 43 shows "Formidium", a cyanobacteria that produces musty odor. Photo 44 shows "diatom", which is one of the algae other than cyanobacteria that does not produce musty odor. Photo 45 shows "Microcystis", a blue-green alga that does not produce musty odor.
図2に示すように、かび臭を発生する藍藻類である「アナベナ」、「オシラトリア」及び「フォルミジウム」は、棒状の形である。かび臭を発生しない藍藻類である「ミクロキスティス」及びかび臭を発生しない藍藻類以外の藻類の一つである「ケイ藻」は、球状の形である。 As shown in FIG. 2, "anabena", "oscilatoria", and "formidium", which are musty odor-producing cyanobacteria, have a rod-like shape. "Microcystis," which is a cyanobacteria that does not generate musty odor, and "diatom," which is one of the algae that does not generate musty odor, has a spherical shape.
図3は、「ケイ藻」、「ミクロキスティス」、「アナベナ」、「オシラトリア」及び「フォルミジウム」の分光スペクトルを示す図である。図3に示すように、藍藻類である「ミクロキスティス」、「アナベナ」、「オシラトリア」及び「フォルミジウム」は、620nm付近(図3の枠51)と680nm付近(図3の枠52)とに分光スペクトルのピーク(図3では下方向のピーク)がある。「ケイ藻」は、500nm付近と680nm付近とに分光スペクトルのピーク(図3では下方向のピーク)がある。図3には、620nm付近の波長帯域を示す枠51と、680nm付近の波長帯域を示す枠52とが示されている。第1の波長帯域は、枠52の波長帯域を含むものであり、第2の波長帯域は、枠51の波長帯域を含むものである。 FIG. 3 is a diagram showing the spectrum of "diatom", "microcystis", "anabena", "oscilatoria", and "formidium". As shown in FIG. 3, the blue-green algae “Microcystis”, “Anabaena”, “Osylatoria”, and “Formidinium” are around 620 nm (frame 51 in FIG. 3) and 680 nm (frame 52 in FIG. 3). There is a peak of the spectrum (downward peak in FIG. 3). The “diatom” has spectral peaks (downward peaks in FIG. 3) near 500 nm and around 680 nm. In FIG. 3, a frame 51 indicating a wavelength band near 620 nm and a frame 52 indicating a wavelength band near 680 nm are shown. The first wavelength band includes the wavelength band of the frame 52, and the second wavelength band includes the wavelength band of the frame 51.
620nm付近のピークは、主にフィコシアニンという色素による光の吸収により現れているものと考えられる。680nm付近のピークは、主にクロロフィルaという色素による光の吸収により現れているものと考えられる。このように、藻類が含む色素に対応した波長帯域が分光スペクトルのピークとなる。よって、かび臭等の異臭を発生する藻類に特有の色素があれば、その色素が吸収する光の波長帯域がその藻類に特有の波長帯域となる。藍藻類以外の他の藻類においてもフィコシアニンを有しているものは少なく、フィコシアニンは、藍藻類に特有の色素といえる。 It is considered that the peak around 620 nm appears mainly due to the absorption of light by a dye called phycocyanin. It is considered that the peak around 680 nm appears mainly due to the absorption of light by the pigment called chlorophyll a. Thus, the wavelength band corresponding to the pigment contained in algae becomes the peak of the spectrum. Therefore, if there is a pigment unique to algae that produces a musty odor or the like, the wavelength band of light absorbed by the pigment becomes the wavelength band unique to the algae. There are few algae other than cyanobacteria that have phycocyanin, and phycocyanin can be said to be a pigment unique to cyanobacteria.
以上の藻類の特徴を考慮すると、まず、撮像部15から出力される藍藻類に特有のピークの波長帯域である620nm付近を含む第2の波長帯域と680nm付近を含む第1の波長帯域とにおける信号強度を用いて、藍藻類の画素領域であるか否かを特定する。次に、撮像部15から出力される原水画像データに対して画像処理を行い、藍藻類の画素領域と特定した藻類の形状に応じてかび臭を発生する藍藻類の画素領域を特定できると考える。本実施形態のかび臭推定装置2は、撮像部15から出力される原水画像データに基づいて、波長帯域により藍藻類の画素領域を特定した後に、藍藻類の画素領域の形状に基づいて、棒状の藍藻類の画素領域をかび臭を発生する藍藻類の画素領域と判別する処理を行う。 Considering the characteristics of the algae described above, first, in the second wavelength band including 620 nm and the first wavelength band including 680 nm, which is the peak wavelength band specific to cyanobacteria output from the imaging unit 15, The signal strength is used to identify whether the pixel region is a cyanobacteria. Next, it is considered that the raw water image data output from the imaging unit 15 can be subjected to image processing to specify a pixel region of cyanobacteria that produces a musty odor according to the shape of the algae identified as the pixel region of cyanobacteria. The musty odor estimating apparatus 2 of the present embodiment specifies a pixel region of cyanobacteria by the wavelength band based on the raw water image data output from the imaging unit 15, and then determines a rod shape based on the shape of the pixel region of cyanobacteria. Processing is performed to determine the pixel area of cyanobacteria as a pixel area of cyanobacteria that produces musty odor.
次に、かび臭推定システム1におけるかび臭の推定処理の流れについて説明する。
たとえば、採水口11に繋がる管に原水を所定の水圧で流入させることで、原水は、採水口11、採水管12を経て撮影用トレー13に溜まる。撮像部15は、撮影用トレー13に溜まった原水を撮影して、原水画像データをケーブル6経由でかび臭推定装置2へ出力する。かび臭推定装置2は、受信した原水画像データに基づいて、かび臭の程度を示すかび臭情報を算出して、算出したかび臭情報を表示装置3に表示させる。
Next, the flow of the musty odor estimation process in the musty odor estimation system 1 will be described.
For example, when raw water is caused to flow into the pipe connected to the water intake port 11 at a predetermined water pressure, the raw water is collected in the imaging tray 13 via the water intake port 11 and the water intake pipe 12. The imaging unit 15 photographs the raw water accumulated in the photographing tray 13 and outputs the raw water image data to the musty odor estimating device 2 via the cable 6. The musty odor estimation device 2 calculates musty odor information indicating the degree of musty odor based on the received raw water image data, and causes the display device 3 to display the calculated musty odor information.
(第1の実施形態)
次に、第1の実施形態におけるかび臭推定装置2の構成例について説明する。
図4は、第1の実施形態のかび臭推定装置2の構成例を示す図である。図4に示すとおり、かび臭推定装置2は、画像入力部21と、波長帯域処理部22と、形状判別処理部23と、藻類量取得部24と、かび臭推定テーブル25と、入力処理部26と、かび臭推定部27と、表示制御部28とを備える。
(First embodiment)
Next, a configuration example of the musty odor estimating apparatus 2 according to the first embodiment will be described.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the musty odor estimating apparatus 2 of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the musty odor estimation device 2 includes an image input unit 21, a wavelength band processing unit 22, a shape determination processing unit 23, an algae amount acquisition unit 24, a musty odor estimation table 25, and an input processing unit 26. A musty odor estimating unit 27 and a display control unit 28 are provided.
画像入力部21は、ケーブル6が接続されており、原水撮影装置5内の撮像部15から撮影された原水画像データが入力される。波長帯域処理部22は、画像入力部21に入力された原水画像データに含まれる第1の波長帯域及び第2の波長帯域の信号強度に基づいて、原水画像データから藍藻類の画素領域を抽出する。波長帯域処理部22は、例えば、第1の波長帯域及び第2の波長帯域にピークを有する画素を特定して、特定した画素の領域を藍藻類の画素領域として抽出する。 The image input unit 21 is connected to the cable 6 and receives the raw water image data captured by the image capturing unit 15 in the raw water capturing device 5. The wavelength band processing unit 22 extracts a cyanobacterial pixel region from the raw water image data based on the signal intensities of the first wavelength band and the second wavelength band included in the raw water image data input to the image input unit 21. To do. The wavelength band processing unit 22 specifies, for example, a pixel having peaks in the first wavelength band and the second wavelength band, and extracts the specified pixel region as a cyanobacterial pixel region.
波長帯域処理部22は、例えば、第1、第2の波長帯域の信号強度が、第1、第2の波長帯域の前後の波長帯域の信号強度よりも低い場合に、第1、第2の波長帯域にピークを有すると判断する。ここで、前後の波長帯域とは、第1、第2の波長帯域より短い波長の波長帯域と、第1、第2の波長帯域より長い波長の波長帯域のことである。また、場合によっては、波長帯域処理部22は、例えば、第1の波長帯域の信号強度が、第1の波長帯域の前又は後の波長帯域の信号強度よりも低い場合に、第1の波長帯域にピークを有すると判断してもよい。上記のピークの判断方法は一例であり、波長帯域処理部22は、波長帯域毎の信号強度の変化に基づいて、各画素に対して、第1の波長帯域及び第2の波長帯域におけるピークの有無を判断する。 The wavelength band processing unit 22, for example, when the signal strength of the first and second wavelength bands is lower than the signal strength of the wavelength bands before and after the first and second wavelength bands, It is determined to have a peak in the wavelength band. Here, the front and rear wavelength bands are a wavelength band having a wavelength shorter than the first and second wavelength bands and a wavelength band having a wavelength longer than the first and second wavelength bands. In addition, in some cases, the wavelength band processing unit 22 determines, for example, when the signal intensity of the first wavelength band is lower than the signal intensity of the wavelength band before or after the first wavelength band. It may be determined that the band has a peak. The above-described peak determination method is an example, and the wavelength band processing unit 22 determines the peaks in the first wavelength band and the second wavelength band for each pixel based on the change in the signal intensity for each wavelength band. Determine the presence or absence.
また、波長帯域処理部22における藍藻類の画素領域の抽出処理は、第1の波長帯域及び第2の波長帯域のピークの有無に基づいて抽出する処理に限定されるものではなく、例えば、以下に示す抽出処理を用いてもよい。波長帯域処理部22は、例えば、第1の波長帯域の画素データAと第2の波長帯域の画素データBとに基づいて、以下の(式1)を用いて藍藻類指標を算出する。
藍藻類指標=(mA−nB)/(mA+nB) … (式1)
The extraction process of the cyanobacterial pixel region in the wavelength band processing unit 22 is not limited to the process of extracting based on the presence/absence of peaks in the first wavelength band and the second wavelength band. You may use the extraction process shown in. The wavelength band processing unit 22 calculates the cyanobacterial index using the following (Equation 1) based on the pixel data A of the first wavelength band and the pixel data B of the second wavelength band, for example.
Cyanobacterial index=(mA−nB)/(mA+nB) (Equation 1)
ただし、m、nは任意の係数であり、藍藻類指標の精度を高める目的で、例えば、−1から1までの値をとる係数である(−1≦m≦1、−1≦n≦1)。係数m、nは、複数種類の藻類について、実際に測定したA、Bの値を入力して、係数m、nの値を変化させた結果に基づいて、藍藻類とその他の藻類とを最も精度良く判別できる値を求める。この場合、波長帯域処理部22は、算出した藍藻類指標に基づいて藍藻類の画素領域か否かを判定し、藍藻類の画素領域を抽出する。 However, m and n are arbitrary coefficients, and for the purpose of improving the accuracy of the cyanobacterial index, for example, are coefficients from -1 to 1 (-1 ≤ m ≤ 1, -1 ≤ n ≤ 1). ). For the coefficients m and n, the values of A and B actually measured for a plurality of types of algae are input, and based on the results of changing the values of the coefficients m and n, cyanobacteria and other algae are most determined. Find a value that can be accurately determined. In this case, the wavelength band processing unit 22 determines whether or not the pixel area of cyanobacteria is based on the calculated cyanobacterial index, and extracts the pixel area of cyanobacteria.
形状判別処理部23は、波長帯域処理部22で抽出された藍藻類の画素領域の形状を判別して、かび臭を発生する藍藻類である棒状の藍藻類(図2のオシラトリア、アナベナ、フォルミジウム)の画素領域を抽出する。具体的には、図2の写真41〜43に示した棒状の藍藻類であるのか、写真45に示した球状の藍藻類であるのかを判別する。形状判別処理部23における判別方法は、棒状のテンプレートと、球状のテンプレートとを用いたパターンマッチング等の公知の画像処理を用いることで実現することができる。 The shape determination processing unit 23 determines the shape of the pixel region of cyanobacteria extracted by the wavelength band processing unit 22 and produces rod-shaped cyanobacteria that are musty-smelling cyanobacteria (Ocillatoria, Anabaena, Formidium). The pixel area of is extracted. Specifically, it is determined whether the rod-shaped cyanobacteria shown in photographs 41 to 43 of FIG. 2 or the spherical cyanobacteria shown in photograph 45. The determination method in the shape determination processing unit 23 can be realized by using known image processing such as pattern matching using a rod-shaped template and a spherical template.
藻類量取得部24は、形状判別処理部23が抽出した棒状の藍藻類(=かび臭を発生する藍藻類)の画素領域の画素数をカウントして、原水の単位量当たりにおける、かび臭を発生する藍藻類の量に関する情報を取得する。藻類量取得部24は、例えば、撮影用トレー13の深さと、撮像部15の撮影範囲(又は撮影用トレー13の撮影範囲となる面積)とを考慮して、原水画像データの撮影対象となった原水の体積を特定することで、原水の単位量当たりの藍藻類の量を算出する。 The algae amount acquisition unit 24 counts the number of pixels in the pixel region of the rod-shaped cyanobacteria (=cyanobacteria that produces musty odor) extracted by the shape determination processing unit 23, and generates the musty odor per unit amount of raw water. Get information on the amount of cyanobacteria. The algae amount acquisition unit 24 is, for example, a shooting target of the raw water image data in consideration of the depth of the shooting tray 13 and the shooting range of the imaging unit 15 (or the area serving as the shooting range of the shooting tray 13). The amount of cyanobacteria per unit amount of raw water is calculated by specifying the volume of raw water.
かび臭推定テーブル25は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置に予め記憶される。このような記憶装置は、かび臭推定装置2によって備えられる。原水の単位量当たりのかび臭を発生する藍藻類の量と、かび臭の程度とを対応付けたテーブルである。このかび臭推定テーブル25は、例えば、原水の単位量当たりの藍藻類の量が増えるほど、かび臭の程度が上がるテーブルである。このテーブルの作成方法は、例えば、水の単位量当たりの藍藻類の量を変化させて、それぞれのかび臭の程度を人が判断して、複数のランクに分類することで、藍藻類の量とかび臭の程度を示すランクとを対応させたテーブルを作成する。ここで、かび臭の程度を示すランクは、例えば、原水に対する粉末活性炭の投入量の単位に対応するものとする。これにより、かび臭推定装置2がかび臭のランクを浄水場の管理者に知らせることで、浄水場の管理者は、容易に最適な粉末活性炭の投入量を把握することができる。 The musty odor estimation table 25 is stored in advance in a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. Such a storage device is provided by the musty odor estimating device 2. 5 is a table in which the amount of cyanobacteria that produces a musty odor per unit amount of raw water is associated with the degree of musty odor. The musty odor estimation table 25 is, for example, a table in which the degree of musty odor increases as the amount of cyanobacteria per unit amount of raw water increases. The method of creating this table is, for example, by changing the amount of cyanobacteria per unit amount of water, a person judging the degree of musty odor of each, and classifying into multiple ranks to determine the amount of cyanobacteria. A table corresponding to the rank indicating the degree of musty odor is created. Here, the rank indicating the degree of musty odor corresponds to, for example, the unit of the amount of powdered activated carbon added to the raw water. With this, the musty odor estimation device 2 notifies the rank of the musty odor to the manager of the water purification plant, so that the manager of the water purification plant can easily grasp the optimum amount of activated carbon powder to be input.
テーブルの作成方法は、これに限定されるものではなく、人ではなく、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GCMS法)を利用してかび臭の程度を測定して複数のランクに分類してもよい。また、かび臭の程度をランクで表現する以外にも、ガスクロマトグラフィー質量分析法で測定した測定値がある場合は、その測定値と、藍藻類の量とを対応付けたテーブルであってもよい。 The method of creating the table is not limited to this, and a person may use gas chromatography mass spectrometry (GCMS method) to measure the degree of musty odor and classify into a plurality of ranks. Further, in addition to expressing the degree of musty odor by rank, if there is a measured value measured by gas chromatography mass spectrometry, the measured value may be a table in which the amount of cyanobacteria is associated. ..
また、かび臭推定テーブル25は、原水の単位量当たりのかび臭を発生する藍藻類の量の他に、原水の水温、PH値、原水を採水時の気候等の情報の内、かび臭の程度に影響すると判断した情報を格納してもよい。水温がかび臭の程度に影響すると判断した場合のテーブルの作成方法は、例えば、水の単位量当たりの藍藻類の量を変化させて、かつ、各藍藻類の量において水温も変化させて、それぞれの場合におけるかび臭の程度を人が判断して、複数のランクに分類することで、藍藻類の量と、水温と、かび臭の程度を示すランクとを対応させたテーブルを作成する。 In addition to the amount of cyanobacteria that generate musty odor per unit amount of raw water, the musty odor estimation table 25 indicates the degree of musty odor in the information such as the water temperature of the raw water, the PH value, and the climate when the raw water is sampled. Information determined to be affected may be stored. When it is determined that the water temperature influences the degree of musty odor, the method of creating the table is, for example, changing the amount of cyanobacteria per unit amount of water, and changing the water temperature in each amount of cyanobacteria. In this case, a person judges the degree of musty odor and classifies it into a plurality of ranks, thereby creating a table in which the amount of cyanobacteria, the water temperature, and the rank indicating the degree of musty odor are associated with each other.
入力処理部26は、入力装置4からのデータ等の入力を受け付ける。入力処理部26は、入力装置4から入力されるかび臭推定テーブル25に保存するテーブル自体や、テーブル内のデータ等を、かび臭推定テーブル25に記録させる。 The input processing unit 26 receives an input of data or the like from the input device 4. The input processing unit 26 causes the musty odor estimation table 25 to record the table itself input from the input device 4 and stored in the musty odor estimation table 25, data in the table, and the like.
かび臭推定部27は、かび臭推定テーブル25を参照して、藻類量取得部24が取得したかび臭を発生する藍藻類の量に基づいて、かび臭の程度を推定する。かび臭推定部27は、かび臭推定テーブル25から、かび臭を発生する藍藻類の量に対応するかび臭の程度を特定することで、かび臭を発生する藍藻類の量に応じたかび臭の程度を推定する。かび臭推定テーブル25は、かび臭の程度として例えばランクの情報を表示制御部28へ出力する。表示制御部28は、かび臭推定部27が推定したかび臭の程度を示すランクを表示装置3に表示させる。 The musty odor estimation unit 27 refers to the musty odor estimation table 25 and estimates the degree of musty odor based on the amount of cyanobacteria that produces musty odor acquired by the algae amount acquisition unit 24. The musty odor estimating unit 27 specifies the degree of musty odor corresponding to the amount of musty odor-producing cyanobacteria from the musty odor estimation table 25, thereby estimating the degree of musty odor according to the amount of musty odor producing cyanobacteria. The musty odor estimation table 25 outputs, for example, rank information as the degree of musty odor to the display control unit 28. The display control unit 28 causes the display device 3 to display the rank indicating the degree of musty odor estimated by the musty odor estimating unit 27.
図4には示していないが、表示制御部28は、かび臭の程度を示すランクに対応する粉末活性炭の投入量のテーブルである活性炭投入量テーブルを保持する構成であってもよい。これにより、表示制御部28は、かび臭の程度を示すランクと合わせて、当該ランクに応じた粉末活性炭の投入量を表示装置3に表示させることができる。 Although not shown in FIG. 4, the display control unit 28 may be configured to hold an activated carbon input amount table that is a table of the input amount of powdered activated carbon corresponding to the rank indicating the degree of musty odor. Thereby, the display control unit 28 can display the amount of powdered activated carbon according to the rank on the display device 3 together with the rank indicating the degree of musty odor.
次に、第1の実施形態におけるかび臭推定装置2の動作について説明する。
図5は、第1の実施形態のかび臭推定装置2の動作を説明するフロー図である。画像入力部21は、撮像部15から撮影された原水画像データが入力される(ステップS101)。波長帯域処理部22は、画像入力部21に入力された原水画像データに基づいて、第1の波長帯域及び第2の波長帯域にピークを有する画素を特定して、特定した画素の領域を藍藻類の画素領域として抽出する(ステップS102)。
Next, the operation of the musty odor estimating apparatus 2 according to the first embodiment will be described.
FIG. 5: is a flowchart explaining operation|movement of the musty odor estimation apparatus 2 of 1st Embodiment. The raw water image data captured by the image capturing unit 15 is input to the image input unit 21 (step S101). The wavelength band processing unit 22 specifies pixels having peaks in the first wavelength band and the second wavelength band based on the raw water image data input to the image input unit 21, and sets the region of the specified pixel in cyanobacteria. It is extracted as a pixel region of a class (step S102).
形状判別処理部23は、波長帯域処理部22で抽出された藍藻類の画素領域の形状を判別して、かび臭を発生する藍藻類である棒状の藍藻類の画素領域を抽出する(ステップS102)。藻類量取得部24は、形状判別処理部23が抽出したかび臭を発生する藍藻類の画素領域の画素数をカウントして、原水の単位量当たりのかび臭を発生する藍藻類の量を取得する(ステップS104)。 The shape determination processing unit 23 determines the shape of the cyanobacterial pixel region extracted by the wavelength band processing unit 22 and extracts a rod-shaped cyanobacterial pixel region that is a cyanobacteria that produces musty odor (step S102). .. The algae amount acquisition unit 24 counts the number of pixels in the pixel region of the cyanobacteria that produces a musty odor extracted by the shape determination processing unit 23, and acquires the amount of cyanobacteria that produces a musty odor per unit amount of raw water ( Step S104).
かび臭推定部27は、かび臭推定テーブル25を参照して、藻類量取得部24が取得したかび臭を発生する藍藻類の量に基づいて、かび臭の程度を示すランクを推定する(ステップS105)。表示制御部28は、かび臭推定部27が推定したかび臭の程度を示すランクを表示装置3に表示させる(ステップS105)。 The musty odor estimation unit 27 refers to the musty odor estimation table 25 and estimates the rank indicating the degree of musty odor based on the amount of cyanobacteria that produces the musty odor acquired by the algae amount acquisition unit 24 (step S105). The display control unit 28 causes the display device 3 to display the rank indicating the degree of musty odor estimated by the musty odor estimating unit 27 (step S105).
以上に説明した第1の実施形態のかび臭推定システム1は、撮像部15で撮影した原水画像データに基づいて、直ちに原水のかび臭の程度を示すランクを表示装置3に表示するので、従来と比べて原水におけるかび臭等の異臭の検出に要する時間を短縮することができる。第1の実施形態のかび臭推定システム1は、異臭の検出に要する時間を数秒〜数十秒とすることができるので、任意の間隔で連続して原水のかび臭を検出することができる。かび臭推定システム1は、波長帯域に基づいて藻類を抽出しているので、砂利等の藻類以外の不純物が原水に混入している場合でも、それらの不純物を藻類と誤検出することが少ない。誤検出を防げる理由は、砂利等の不純物は藻類と分光特性が大きく異なるためである。かび臭推定システム1は、かび臭の程度に応じた粉末活性炭の投入量を表示装置3に表示できるので、浄水所の管理者や作業者は、適切な量の粉末活性炭を投入することができる。 Since the musty odor estimation system 1 of the first embodiment described above immediately displays the rank indicating the musty odor degree of raw water on the display device 3 based on the raw water image data taken by the imaging unit 15, it is different from the conventional one. As a result, the time required to detect an offensive odor such as musty odor in raw water can be shortened. Since the musty odor estimation system 1 of the first embodiment can set the time required for detecting an offensive odor to several seconds to several tens of seconds, the musty odor of raw water can be continuously detected at arbitrary intervals. Since the musty odor estimation system 1 extracts algae based on the wavelength band, even when impurities other than algae such as gravel are mixed in the raw water, the impurities are rarely erroneously detected as algae. The reason why erroneous detection can be prevented is that impurities such as gravel have spectral characteristics greatly different from those of algae. Since the musty odor estimation system 1 can display the input amount of powdered activated carbon according to the degree of musty odor on the display device 3, the administrator or worker of the water purification plant can input an appropriate amount of powdered activated carbon.
図6は、藻類(ケイ藻、ミクロキスティス、アナベナ)及び「夾雑物(砂利)」の分光スペクトルを示す図である。夾雑物とは、例えば砂利や木の枝や人工物など、藻とは異なる物質(ノイズの物質)である。縦軸は透過率を示し、横軸は光の波長を示す。図6から明らかなように、夾雑物(砂利)の分光スペクトルの特性は、藻類の分光スペクトルの特性と大きく異なる。また、夾雑物(砂利)の分光スペクトルの特性は、視覚的に水のみが写っている画素の分光スペクトルの特性とも大きく異なる。そのため、特定の波長帯域における受光強度の値を用いることによって、夾雑物が撮像された画素を検出することが可能である。このような特性に基づき、かび臭推定装置2は、原水に含まれている夾雑物を検出する夾雑物検出部をさらに備えてもよい。図7は、このような夾雑物検出部31を備えるかび臭推定装置2の構成例を示す図である。夾雑物検出部31は、原水の単位量当たりの夾雑物の量や割合を検出してもよい。このように構成されることにより、かび臭推定装置2は、原水の臭いの程度を推定するとともに、原水に含まれる夾雑物を検出することが可能となる。 FIG. 6 is a diagram showing spectroscopic spectra of algae (diatoms, microcystis, anabaena) and “contaminants (gravel)”. The contaminants are substances (noise substances) different from algae, such as gravel, tree branches, and artificial substances. The vertical axis represents the transmittance and the horizontal axis represents the wavelength of light. As is clear from FIG. 6, the characteristics of the spectroscopic spectrum of contaminants (gravel) are significantly different from the characteristics of the spectroscopic spectrum of algae. Further, the characteristic of the spectral spectrum of the contaminant (gravel) is significantly different from the characteristic of the spectral spectrum of the pixel in which only water is visually visible. Therefore, it is possible to detect the pixel in which the contaminant is imaged by using the value of the received light intensity in the specific wavelength band. Based on such characteristics, the musty odor estimating apparatus 2 may further include a contaminant detecting unit that detects contaminants contained in the raw water. FIG. 7: is a figure which shows the structural example of the musty odor estimation apparatus 2 provided with such a foreign matter detection part 31. The contaminant detection unit 31 may detect the amount and ratio of contaminants per unit amount of raw water. With such a configuration, the musty odor estimating device 2 can estimate the degree of odor of raw water and detect impurities contained in the raw water.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態におけるかび臭推定装置2Aの構成例について説明する。
図8は、第2の実施形態のかび臭推定装置2Aの構成例を示す図である。図8に示すように、かび臭推定装置2Aは、図4に示すかび臭推定装置2と比較して、入力処理部26A、かび臭推定部27A及びかび臭情報格納部29を備える点で異なり、その他の構成は同じである。よって、同じ構成のものには、図4と同一の符号を付与し、説明を省略する。第2の実施形態のかび臭推定装置2Aは、第1の実施形態のかび臭推定装置2に対して、過去に推定したかび臭の程度に関する情報を蓄積し、蓄積したその情報を新たなかび臭の程度の推定に用いる機能を追加した構成である。
(Second embodiment)
Next, a configuration example of the musty odor estimating apparatus 2A according to the second embodiment will be described.
FIG. 8: is a figure which shows the structural example of the musty odor estimation apparatus 2A of 2nd Embodiment. As shown in FIG. 8, the musty odor estimating apparatus 2A differs from the musty odor estimating apparatus 2 shown in FIG. 4 in that it includes an input processing unit 26A, a musty odor estimating unit 27A, and a musty odor information storage unit 29, and other configurations. Are the same. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. 4 are given to those having the same configuration, and the description thereof will be omitted. The musty odor estimating apparatus 2A of the second embodiment accumulates information on the degree of musty odor estimated in the past with respect to the musty odor estimating apparatus 2 of the first embodiment, and uses the accumulated information as a new degree of musty odor. This is a configuration in which a function used for estimation is added.
かび臭情報格納部29は、原水画像データを撮影した日時に関連付けて、かび臭推定部27Aで推定されたかび臭の程度に関する情報と、入力処理部26Aから入力された原水に関する情報(水温、PH値)及び気象情報等の入力情報とを格納するかび臭情報格納部29を備える。また、かび臭情報格納部29は、かび臭の程度に応じて投入された粉末活性炭の投入量に関する情報も更に格納してもよい。以下の説明では、かび臭情報格納部29が格納する過去のかび臭の程度に関する情報、過去の原水に関する情報及び過去の気象情報をまとめて過去情報という。 The musty odor information storage unit 29 associates the date and time when the raw water image data was captured with the information about the degree of musty odor estimated by the musty odor estimating unit 27A and the information about the raw water input from the input processing unit 26A (water temperature, PH value). And a musty odor information storage unit 29 for storing input information such as weather information. In addition, the musty odor information storage unit 29 may further store information about the amount of the powdered activated carbon that has been added according to the degree of musty odor. In the following description, the information about the past degree of musty odor, the information about past raw water, and the past weather information stored in the musty odor information storage unit 29 are collectively referred to as past information.
入力処理部26Aは、第1の実施形態と同様に、かび臭推定テーブル25に格納する情報が入力される。また、入力処理部26Aは、かび臭推定部27Aで推定処理に利用する情報及びかび臭情報格納部29に格納する情報も入力される。なお、かび臭推定部27Aで推定処理に利用する情報及びかび臭情報格納部29に格納する情報とは、例えば、原水に関する情報(水温、PH値)及び気象情報であり、以下の説明では、それらをまとめて入力情報という。 Information to be stored in the musty odor estimation table 25 is input to the input processing unit 26A, as in the first embodiment. Further, the input processing unit 26A also receives the information used in the estimation process by the musty odor estimating unit 27A and the information stored in the musty odor information storage unit 29. Note that the information used in the estimation process by the musty odor estimating unit 27A and the information stored in the musty odor information storage unit 29 are, for example, information about raw water (water temperature, PH value) and weather information. Collectively called input information.
かび臭推定部27Aは、第1の実施形態と同様に、かび臭推定テーブル25を参照して、藻類量取得部24が取得したかび臭を発生する藍藻類の量に基づいて、かび臭の程度を推定する。また、かび臭推定部27Aは、入力処理部26Aからの入力情報と、かび臭情報格納部29に格納される過去情報とを参照して、推定したかび臭の程度を調整する。例えば、過去情報に基づいて、水温に応じてかび臭の程度が変化する傾向があると判断すれば、かび臭推定部27Aは、水温に応じて推定したかび臭の程度を調整してもよい。また、例えば、過去情報に基づいて、曇っている場合と晴れている場合とで藻類の活動の活発さに差が生じてかび臭にも影響する傾向があると判断すれば、かび臭推定部27Aは、気象情報で特定される天候に応じて推定したかび臭の程度を調整してもよい。 As in the first embodiment, the musty odor estimating unit 27A refers to the musty odor estimating table 25 and estimates the degree of musty odor based on the amount of cyanobacteria that produces musty odor acquired by the algae amount acquiring unit 24. .. Further, the musty odor estimating unit 27A adjusts the estimated degree of musty odor by referring to the input information from the input processing unit 26A and the past information stored in the musty odor information storage unit 29. For example, if it is determined based on the past information that the degree of musty odor tends to change according to the water temperature, the musty odor estimation unit 27A may adjust the degree of musty odor estimated according to the water temperature. Further, for example, if it is determined based on the past information that there is a difference in the activity of the algae depending on whether it is cloudy or sunny, and the tendency to affect the musty odor, the musty odor estimating unit 27A determines The degree of musty odor estimated based on the weather specified by the weather information may be adjusted.
次に、第2の実施形態におけるかび臭推定装置2Aの動作について説明する。
図9は、第2の実施形態のかび臭推定装置2Aの動作を説明するフロー図である。図9に示すかび臭推定装置2Aの動作は、図5に示すかび臭推定装置2の動作と比較して、ステップS101〜S104の処理は同じである。よって、同じ処理であるステップS101〜S104の説明を省略する。
Next, the operation of the musty odor estimating apparatus 2A according to the second embodiment will be described.
FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the musty odor estimating apparatus 2A according to the second embodiment. The operation of the musty odor estimating apparatus 2A illustrated in FIG. 9 is the same as the operation of the musty odor estimating apparatus 2 illustrated in FIG. 5 in the processes of steps S101 to S104. Therefore, the description of steps S101 to S104, which are the same processes, is omitted.
ステップS104の処理で藻類量取得部24がかび臭を発生する藍藻類の量を取得すると、かび臭推定部27Aは、かび臭推定テーブル25を参照して、藻類量取得部24が取得したかび臭を発生する藍藻類の量に基づいて、かび臭の程度を示すランクを推定する。かび臭推定部27Aは、推定したランクに対して、かび臭情報格納部29より参照する過去情報及び入力処理部26Aからの入力情報に基づいて調整を行い、調整後のかび臭の程度を示すランクを、かび臭情報格納部29及び表示制御部28へ出力する(ステップS107)。 When the algae amount acquisition unit 24 acquires the amount of cyanobacteria that produces a musty odor in the process of step S104, the musty odor estimation unit 27A refers to the musty odor estimation table 25 and generates the musty odor obtained by the algae amount acquisition unit 24. Estimate the rank indicating the degree of musty odor based on the amount of cyanobacteria. The musty odor estimating unit 27A performs adjustment on the estimated rank based on the past information referred to from the musty odor information storage unit 29 and the input information from the input processing unit 26A, and indicates the rank indicating the degree of the musty odor after adjustment, The data is output to the musty odor information storage unit 29 and the display control unit 28 (step S107).
かび臭情報格納部29は、かび臭推定部27Aから受信した調整後のかび臭の程度に関する情報を格納する(ステップS108)。表示制御部28は、かび臭推定部27が推定したかび臭の程度を示すランクを表示装置3に表示させる(ステップS105)。なお、表示制御部28は、かび臭の程度を示すランクと合わせて、関連する入力情報及び過去情報を表示装置3に表示させてもよい。 The musty odor information storage unit 29 stores the information about the degree of the adjusted musty odor received from the musty odor estimating unit 27A (step S108). The display control unit 28 causes the display device 3 to display the rank indicating the degree of musty odor estimated by the musty odor estimating unit 27 (step S105). The display control unit 28 may display the related input information and the past information on the display device 3 together with the rank indicating the degree of musty odor.
以上に説明したように、第2の実施形態のかび臭推定装置2Aは、撮像部15で撮影した原水画像データに基づいて、推定した原水のかび臭の程度を、入力情報及び過去情報に基づいて調整することができる。これにより、第2の実施形態のかび臭推定装置2Aは、より精度よく原水のかび臭の程度を推定することができる。また、過去情報が、過去の粉末活性炭の投入量に関する情報を含んでいる場合は、かび臭推定装置2Aは、粉末活性炭を投入量についても、過去の情報を利用して求めて、より精度のよい粉末活性炭の投入量を推定して表示装置3に表示させることができる。 As described above, the musty odor estimating apparatus 2A according to the second embodiment adjusts the degree of the musty odor of the estimated raw water based on the raw water image data captured by the imaging unit 15 based on the input information and the past information. can do. As a result, the musty odor estimating apparatus 2A of the second embodiment can more accurately estimate the degree of musty odor of raw water. Further, when the past information includes information on the past input amount of the powdered activated carbon, the musty odor estimating device 2A obtains the powdered activated carbon input amount also by using the past information, and is more accurate. The input amount of the powdered activated carbon can be estimated and displayed on the display device 3.
かび臭推定装置2又はかび臭推定装置2Aの機能を1チップ化して、撮像部15内に組み込んでも良い。かび臭推定装置2又はかび臭推定装置2Aの機能を、パーソナルコンピュータや携帯情報端末上で稼働するアプリケーションとして実現してもよい。かび臭推定システム1は、撮像部15で撮影した画像データをネットワーク経由でサーバへ送信し、そのサーバ上にかび臭推定装置2又はかび臭推定装置2Aの機能を実現する構成であってもよい。 The function of the musty odor estimating device 2 or the musty odor estimating device 2A may be integrated into one chip and incorporated in the imaging unit 15. The function of the musty odor estimating device 2 or the musty odor estimating device 2A may be realized as an application running on a personal computer or a mobile information terminal. The musty odor estimation system 1 may be configured to transmit the image data captured by the imaging unit 15 to a server via a network and realize the functions of the musty odor estimation device 2 or the musty odor estimation device 2A on the server.
上述したかび臭推定システム1は、かび臭を発生する藻類を検出する構成であったが、魚臭を発生する藻類(ウログレナ、クリプトモナス等)を検出する構成であってもよい、すなわち、かび臭推定システム1は、異臭を発生する藻類を検出して、異臭の程度を表示できるように構成すればよい。また、原水撮影装置5の構成は、従来からある濁度計の構成と同様の構成であるので、原水撮影装置5に、濁度を測定する濁度計を撮像部15の周辺に設けて、原水の濁度も測定できるようにすることも可能である。そして、かび臭推定システム1は、測定した濁度を異臭の程度を推定する際のパラメータとして用いてもよい。 The musty odor estimation system 1 described above has a configuration that detects algae that produce a musty odor, but it may have a configuration that detects algae that produce a fishy odor (such as uroglena and cryptomonas), that is, a musty odor estimation system. 1 may be configured to detect algae that generate an offensive odor and display the degree of the offensive odor. Further, since the structure of the raw water photographing device 5 is the same as the structure of the conventional turbidity meter, a turbidity meter for measuring the turbidity is provided in the raw water photographing device 5 in the vicinity of the image pickup unit 15. It is also possible to measure the turbidity of raw water. Then, the musty odor estimation system 1 may use the measured turbidity as a parameter when estimating the degree of the offensive odor.
(第1及び第2の実施形態の変形例)
また、撮像部15は、例えば400nm〜900nmの波長における5〜10nm刻みの各波長の信号強度を各画素で取得可能なハイパースペクトルカメラで構成してもよい。撮像部15として、ハイパースペクトルカメラを用いると、形状判別処理部23による藻類の形状に関する処理を行わなくても、ほとんどの藻類を精度良く特定することができる。以下に、ハイパースペクトルカメラである撮像部15で撮影した画像データを処理して藻類を特定する方法についてかび臭推定システム1を例に説明する。
(Modifications of the first and second embodiments)
Further, the image capturing unit 15 may be configured by a hyper-spectral camera capable of acquiring the signal intensity of each wavelength of 5 nm to 10 nm in the wavelength of 400 nm to 900 nm at each pixel. If a hyperspectral camera is used as the imaging unit 15, most algae can be accurately specified without performing the processing on the shape of algae by the shape determination processing unit 23. Hereinafter, a method of processing image data captured by the imaging unit 15 which is a hyperspectral camera to identify algae will be described with the musty odor estimation system 1 as an example.
図10は、ハイパースペクトルカメラである撮像部15で撮影した画像データに対する画像処理例を示す図である。前提として、ハイパースペクトルカメラである撮像部15は、「アナベナ」、「オシラトリア」、「フォルミジウム」、「ケイ藻」及び「ミクロキスティス」等の複数の藻類をそれぞれ撮影して、図3に示すような各藻類の分光スペクトルを特定する。ハイパースペクトルカメラである撮像部15は、上述した複数の藻類のいくつかを含む水を撮影することで、例えば図10の写真81、82に示すような画像データを得る。次に、写真81、82において、かび臭推定システム1は、類似した分光スペクトルを有する画素を同じ種類の藻類を示す画素と判別する判別分析を行う。かび臭推定システム1は、同じ種類の藻類を示す画素を同じ色で着色して出力すると、写真81に基づいた解析画像83が出力され、写真82に基づいた解析画像84が出力される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of image processing performed on image data captured by the image capturing unit 15, which is a hyperspectral camera. As a premise, the imaging unit 15, which is a hyperspectral camera, photographs a plurality of algae such as "anavena", "oscilatoria", "formidium", "diatom", and "microcystis", respectively, as shown in FIG. The spectroscopic spectrum of each algae. The imaging unit 15, which is a hyperspectral camera, obtains image data as shown in photographs 81 and 82 of FIG. 10, for example, by photographing water containing some of the plurality of algae described above. Next, in Photos 81 and 82, the musty odor estimation system 1 performs a discriminant analysis for discriminating pixels having similar spectral spectra from pixels indicating the same type of algae. The musty odor estimation system 1 outputs the analysis image 83 based on the photograph 81 and the analysis image 84 based on the photograph 82 when the pixels indicating the same type of algae are colored and output with the same color.
解析画像83、84に示されるように、同じ種類の藻類には同じ色が着色されており、藻類の種類を判別できていることが分かる。特に、かび臭を発生する「アナベナ」、「オシラトリア」、「フォルミジウム」が判別できている。 As shown in the analysis images 83 and 84, it is understood that the same type of algae is colored with the same color, and the type of algae can be discriminated. In particular, "anabena", "oscilatoria", and "formidium" that produce musty odor can be identified.
藻類の種類によって人がかび臭を感じ始める1ml(ミリリットル)の水に含まれる量が異なる場合がある。例えば、フォルミジウムは1000個/ml以上でかび臭を感じることが多く、アナベナは100個/ml以上でかび臭を感じることが多い。このような差は、藻類の種別によって臭い物質の発生量が異なるために生じる。例えば、オシラトリアの臭い物質の発生量は37pg/500μm、アナベナの臭い物質の発生量は28pg/500μm、フォルミジウムの臭い物質の発生量は0.32pg/500μmという実験結果もある。このように、藻類の種別によって大幅に臭い物質の発生量が異なる。このような事実に基づいて、藻類の種別と、所定量毎の臭い評価値とを対応付けたテーブルが予め生成されていてもよい。所定量毎の臭い評価値は、例えば所定量の藻類が発生させる臭いの強さを示す値であってもよい。かび臭推定テーブル25としてこのようなテーブルを予め記憶しておくことにより、かび臭推定装置2は、、上述したように藻類の種類を特定し藻類の種類毎に原水の単位量当たりの藻類の種別毎の量を取得することで、より精度の高いかび臭の程度を推定することが可能になる。なお、藻類の種別を特定するためには必ずしもハイパースペクトルカメラを用いる必要はない。例えば、3以上の複数の波長帯域における受光強度のピーク強度を特徴量として用いることによって、藻類の種別(例えば、オシラトリア、アナベナ及びフォルミジウム)を区別することが可能である。 Depending on the type of algae, the amount contained in 1 ml (ml) of water at which a person begins to feel a musty odor may vary. For example, formidium often feels a musty odor at 1000 pieces/ml or more, and Anavena often feels a musty smell at 100 pieces/ml or more. Such a difference occurs because the amount of odorous substances generated varies depending on the type of algae. For example, there is an experimental result that the generation amount of the odorous substance of Oshiratoria is 37 pg/500 μm, the generation amount of the odorous substance of Anabaena is 28 pg/500 μm, and the generation amount of the odorous substance of Formidium is 0.32 pg/500 μm. In this way, the amount of odorous substances generated varies greatly depending on the type of algae. Based on such a fact, a table in which the types of algae are associated with the odor evaluation value for each predetermined amount may be generated in advance. The odor evaluation value for each predetermined amount may be, for example, a value indicating the intensity of the odor generated by a predetermined amount of algae. By storing such a table as the musty odor estimation table 25 in advance, the musty odor estimation device 2 identifies the type of algae as described above, and determines the type of algae for each type of algae per unit amount of raw water. It becomes possible to estimate the degree of musty odor with higher accuracy by acquiring the amount of. It should be noted that it is not always necessary to use a hyperspectral camera to specify the type of algae. For example, by using the peak intensity of the received light intensity in a plurality of wavelength bands of 3 or more as the feature amount, it is possible to distinguish the types of algae (for example, Osylatoria, Anabaena, and Formidium).
上記各実施形態において、かび臭推定装置2又はかび臭推定装置2A内の各機能部は、ソフトウェア機能部であるものとしたが、LSI等のハードウェア機能部であってもよい。 In each of the above-described embodiments, each functional unit in the musty odor estimating device 2 or the musty odor estimating device 2A is a software function unit, but may be a hardware function unit such as an LSI.
図11は、本実施形態の変形例におけるかび臭推定システム1の構成例を示す図である。図11に示すように、変形例におけるかび臭推定システム1は、かび臭推定装置2と、表示装置3と、入力装置4と、原水撮影装置5aと、ケーブル6とを備える。原水撮影装置5aは、採水口11と、採水管12と、遮光壁14aと、撮像部15aと、光学系16と、光源17aと、排水管18と、排水口19と、透過壁20とを備える。採水口11、採水管12、光学系16、排水管18及び排水口19は、図1に示す例と同じ構成であるため説明を省く。 FIG. 11: is a figure which shows the structural example of the musty odor estimation system 1 in the modification of this embodiment. As shown in FIG. 11, the musty odor estimating system 1 in the modified example includes a musty odor estimating device 2, a display device 3, an input device 4, a raw water photographing device 5 a, and a cable 6. The raw water photographing device 5a includes a water sampling port 11, a water sampling pipe 12, a light shielding wall 14a, an imaging unit 15a, an optical system 16, a light source 17a, a drain pipe 18, a drain port 19, and a transmission wall 20. Prepare The water sampling port 11, the water sampling pipe 12, the optical system 16, the drainage pipe 18, and the drainage port 19 have the same configuration as the example shown in FIG.
遮光壁14aは、撮像部15aに届く光が光源17aから発せられた光のみとなるように構成される。遮光壁14aは、例えば光源17a、撮像部15a、光学系16及び透過壁20を内包するように周囲を被う壁として構成される。 The light shielding wall 14a is configured such that the light reaching the image pickup unit 15a is only the light emitted from the light source 17a. The light shielding wall 14a is configured as a wall that covers the surroundings so as to include the light source 17a, the imaging unit 15a, the optical system 16, and the transmission wall 20, for example.
撮像部15a及び光源17aは、透過壁20を介して互いに向かい合うように配置される点で、図1における撮像部15及び光源17と異なる。撮像部15aは、透過壁20を介して光源17aと反対側に設置される。撮像部15aは、光源17aから発せられた光のうち透過壁20を透過して光学系16によって集光された光を撮影する。 The image capturing unit 15a and the light source 17a are different from the image capturing unit 15 and the light source 17 in FIG. 1 in that they are arranged so as to face each other via the transmission wall 20. The imaging unit 15a is installed on the opposite side of the light source 17a via the transmission wall 20. The imaging unit 15a photographs the light emitted from the light source 17a and transmitted through the transmission wall 20 and condensed by the optical system 16.
透過壁20は、所定量の原水が内側に保持される空間を形成するように構成される。例えば、透過壁20は、光源17aと撮像部15aとの間に所定の間隔をもって2枚設けられてもよい。この場合、2枚の透過壁20が遮光壁14aと接することで透過壁20及び遮光壁14aによって囲まれた空間が形成されてもよい。空間には、採水管12を介して流入した原水が保持される。空間に止まった原水は、その後に排水管18及び排水口19から排水される。 The permeable wall 20 is configured to form a space in which a predetermined amount of raw water is retained. For example, two transmission walls 20 may be provided between the light source 17a and the imaging unit 15a with a predetermined gap. In this case, a space surrounded by the transmission wall 20 and the light shielding wall 14a may be formed by contacting the two transmission walls 20 with the light shielding wall 14a. Raw water that has flowed in through the water sampling pipe 12 is retained in the space. The raw water that has stopped in the space is then drained from the drain pipe 18 and the drain port 19.
このように構成された原水撮影装置5aでは、光源17aの光が透過壁20と空間に存在する原水とを透過し、光学系16を介して撮像部15aに到達する。このようにして撮像部15aに到達した光の強度に基づいて原水画像データが生成される。 In the raw water photographing device 5a configured as described above, the light of the light source 17a passes through the transmission wall 20 and the raw water existing in the space, and reaches the imaging unit 15a via the optical system 16. In this way, raw water image data is generated based on the intensity of the light that has reached the imaging unit 15a.
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、原水に含まれるかび臭がどの程度か、原水に含まれる異臭の原因となる藻類の量に基づいて提示することができる。また、かび臭の程度に応じた粉末活性炭の量を表示してもよい。これにより、経験的に予測して粉末活性炭の投入量を決めていた従来の方法に比べて、かび臭の程度に応じて粉末活性炭の投入量を最適に制御することができる。かび臭推定システム1は、持ち運びできる程度にコンパクトに構成することができ、大規模な工事をすることなく、既設の浄水場に導入できる。また、粉末活性炭の投入量を最適に制御することで、無駄な粉末活性炭の投入を防ぎ、コストを低減することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to present how much musty odor is contained in raw water, based on the amount of algae causing the offensive odor contained in raw water. In addition, the amount of powdered activated carbon according to the degree of musty odor may be displayed. As a result, it is possible to optimally control the input amount of the powdered activated carbon in accordance with the degree of musty odor, as compared with the conventional method in which the input amount of the powdered activated carbon is empirically predicted. The musty odor estimation system 1 can be configured compact enough to be carried, and can be installed in an existing water purification plant without large-scale construction. Further, by controlling the amount of the powdered activated carbon to be optimally controlled, it is possible to prevent the wasteful activation of the powdered activated carbon and reduce the cost.
また、以上に説明したかび臭推定装置2又はかび臭推定装置2A内の機能をソフトウェアによって実現する場合は、それらの機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD(Compact Disk)−ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 When the functions of the musty odor estimating device 2 or the musty odor estimating device 2A described above are realized by software, the programs for realizing those functions are recorded in a computer-readable recording medium, and the programs are recorded. It may be read by a computer system and executed. It should be noted that the “computer system” mentioned here includes an OS (Operating System) and hardware such as peripheral devices. The "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD (Compact Disk)-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. .. Furthermore, "computer-readable recording medium" refers to volatile memory (RAM) inside a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those that hold the program for a certain period of time are also included.
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Further, the above program may be transmitted from a computer system that stores the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the above program may be a program for realizing a part of the functions described above. Further, the above program may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The embodiments and their modifications are included in the scope of the invention and the scope thereof, and are included in the invention described in the claims and the scope of equivalents thereof.
1…かび臭推定システム、2、2A…かび臭推定装置、3…表示装置、4…入力装置、5…原水撮影装置、6…ケーブル、13…撮影用トレー、15、15a…撮像部、16…光学系、17、17a…光源、21…画像入力部、22…波長帯域処理部、23…形状判別処理部、24…藻類量取得部、25…かび臭推定テーブル、26、26A…入力処理部、27、27A…かび臭推定部、28…表示制御部、29…かび臭情報格納部、31…夾雑物検出部 1... Musty odor estimation system, 2 2A... Musty odor estimation device, 3... Display device, 4... Input device, 5... Raw water photographing device, 6... Cable, 13... Photographing tray, 15, 15a... Imaging unit, 16... Optical System, 17, 17a... Light source, 21... Image input section, 22... Wavelength band processing section, 23... Shape determination processing section, 24... Algae amount acquisition section, 25... Musty odor estimation table, 26, 26A... Input processing section, 27 , 27A... Musty odor estimation unit, 28... Display control unit, 29... Musty odor information storage unit, 31... Contaminant detection unit
Claims (9)
前記画像入力部に入力された前記画像データにおける前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる第1の藻類の画素領域を抽出し、抽出した前記第1の藻類の画素領域に基づいて、前記原水の単位量当たりの前記第1の藻類の量を取得する藻類量取得部と、
前記藻類量取得部が取得した前記第1の藻類の量に基づいて前記原水の異臭の程度を推定する異臭推定部と、
前記画像入力部に入力された前記画像データにおける前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる夾雑物の画素領域を検出する夾雑物検出部と、
を備える異臭推定装置。 An image input unit for inputting image data of the raw water as the subject from an imaging unit that photoelectrically converts light from the subject for each of a plurality of wavelength bands,
Based on the signal intensities of the plurality of wavelength bands in the image data input to the image input unit, a pixel area of the first algae contained in the raw water is extracted, and the extracted pixel area of the first algae is extracted. Based on, the algae amount acquisition unit for acquiring the amount of the first algae per unit amount of the raw water,
An offensive odor estimating unit that estimates the offensive odor degree of the raw water based on the amount of the first algae acquired by the algae amount acquiring unit,
On the basis of the signal intensity of the plurality of wavelength bands in the image data input to the image input unit, a contaminant detection unit that detects a pixel region of a contaminant contained in the raw water,
Offensive odor estimation device.
前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて第2の藻類の画素領域を抽出する波長帯域処理部と、
前記波長帯域処理部が抽出した前記第2の藻類の画素領域に対して形状を判別して前記第1の藻類の画素領域を抽出する形状判別部と、
を備える請求項1に記載の異臭推定装置。 The algae amount acquisition unit,
A wavelength band processing unit that extracts a second algae pixel region based on the signal intensities of the plurality of wavelength bands;
A shape determination unit that determines the shape of the pixel region of the second algae extracted by the wavelength band processing unit and extracts the pixel region of the first algae;
The off-flavor estimation apparatus according to claim 1 , further comprising:
前記波長帯域処理部は、前記第1の波長帯域の信号強度及び前記第2の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる前記第2の藻類の画素領域を抽出する請求項2に記載の異臭推定装置。 The imaging unit photoelectrically converts light in a first wavelength band and a second wavelength band corresponding to a wavelength band of light absorbed by the first algae,
The wavelength band processing unit, based on the signal strength of the signal intensity of the first wavelength band and said second wavelength band, to claim 2 for extracting a pixel region of the second algae contained in the raw water The offensive odor estimation device described.
前記第2の波長帯域は、600nm〜650nmの波長帯域である請求項3に記載の異臭推定装置。 The first wavelength band is a wavelength band of 650 nm to 700 nm,
The offensive odor estimation device according to claim 3 , wherein the second wavelength band is a wavelength band of 600 nm to 650 nm.
藻類指標=(mA−nB)/(mA+nB)
を計算して前記藻類指標を取得し、取得した前記藻類指標に基づいて、前記第2の藻類の画素領域を抽出する
請求項3又は請求項4に記載の異臭推定装置。 The wavelength band processing unit sets the signal intensity of the first wavelength band output from the image capturing unit as A and the signal intensity of the second wavelength band as B, and sets arbitrary coefficients m, n (-1≦ m≦1, −1≦n≦1) is used to obtain the algal index indicating that the alga is the first alga: Algal index=(mA−nB)/(mA+nB)
The off-flavor estimation device according to claim 3 or 4 , wherein the pixel area of the second algae is extracted based on the acquired algae index.
前記第1の藻類は、前記異臭の原因となる藍藻類である請求項2から5のいずれか一項に記載の異臭推定装置。 The second alga is cyanobacteria,
The offensive odor estimation device according to any one of claims 2 to 5 , wherein the first algae are cyanobacteria that cause the offensive odor.
請求項1から6のいずれか一項に記載の異臭推定装置と、
を備える異臭推定システム。 An imaging unit that photoelectrically converts light from the raw water that is the subject for each of a plurality of wavelength bands,
An offensive odor estimation device according to any one of claims 1 to 6 ,
An offensive odor estimation system.
前記画像入力ステップにおいて入力された前記画像データにおける前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる第1の藻類の画素領域を抽出し、抽出した前記第1の藻類の画素領域に基づいて、前記原水の単位量当たりの前記第1の藻類の量を取得する藻類量取得ステップと、
前記藻類量取得ステップにおいて取得した前記第1の藻類の量に基づいて前記原水の異臭の程度を推定する異臭推定ステップと、
前記画像入力ステップにおいて入力された前記画像データにおける前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる夾雑物の画素領域を検出する夾雑物検出ステップと、
を有する異臭推定方法。 An image input step in which image data in which raw water is the subject is input from an imaging unit that photoelectrically converts light from the subject for each of a plurality of wavelength bands,
Based on the signal intensities of the plurality of wavelength bands in the image data input in the image input step, the pixel area of the first algae contained in the raw water is extracted, and the extracted pixel area of the first algae is extracted. An algae amount acquisition step of acquiring the amount of the first algae per unit amount of the raw water based on
An off-odor estimating step of estimating the off-odor level of the raw water based on the amount of the first alga acquired in the alga-quantity acquiring step,
Based on the signal intensity of the plurality of wavelength bands in the image data input in the image input step, a contaminant detection step of detecting a pixel region of contaminants contained in the raw water,
A method for estimating an offensive odor.
前記画像入力ステップにおいて入力された前記画像データにおける前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる第1の藻類の画素領域を抽出し、抽出した前記第1の藻類の画素領域に基づいて、前記原水の単位量当たりの前記第1の藻類の量を取得する藻類量取得ステップと、
前記藻類量取得ステップにおいて取得した前記第1の藻類の量に基づいて前記原水の異臭の程度を推定する異臭推定ステップと、
前記画像入力ステップにおいて入力された前記画像データにおける前記複数の波長帯域の信号強度に基づいて、前記原水に含まれる夾雑物の画素領域を検出する夾雑物検出ステップと、
をコンピューターに実行させるための異臭推定プログラム。 An image input step in which image data in which raw water is the subject is input from an imaging unit that photoelectrically converts light from the subject for each of a plurality of wavelength bands,
Based on the signal intensities of the plurality of wavelength bands in the image data input in the image input step, the pixel area of the first algae contained in the raw water is extracted, and the extracted pixel area of the first algae is extracted. An algae amount acquisition step of acquiring the amount of the first algae per unit amount of the raw water based on
An off-odor estimating step of estimating the off-odor level of the raw water based on the amount of the first alga acquired in the alga-quantity acquiring step,
Based on the signal intensity of the plurality of wavelength bands in the image data input in the image input step, a contaminant detection step of detecting a pixel region of contaminants contained in the raw water,
A strange odor estimation program that causes a computer to execute.
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