越波検知システム
【課題】誤検出が少なく信頼度の高い越波検知システムを得る。
【解決手段】越波検知システムは、越波の監視を行う区域を撮影して画像データを出力する監視カメラと、防波堤に向かって進退する波に向いて電波を放射するとともに反射体により反射されて戻ってくる反射波を受信するアンテナと、上記監視カメラから出力される画像データを解析して防波堤を越える動きがあるか否かを判定するとともに動きがあると判定したとき上記反射波の周波数スペクトルから得られるドップラ速度が所定の条件を満たすとき越波が発生すると判断する遠隔制御監視装置と、を備える。
【解決手段】越波検知システムは、越波の監視を行う区域を撮影して画像データを出力する監視カメラと、防波堤に向かって進退する波に向いて電波を放射するとともに反射体により反射されて戻ってくる反射波を受信するアンテナと、上記監視カメラから出力される画像データを解析して防波堤を越える動きがあるか否かを判定するとともに動きがあると判定したとき上記反射波の周波数スペクトルから得られるドップラ速度が所定の条件を満たすとき越波が発生すると判断する遠隔制御監視装置と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、防潮堤、防波堤などの天端を越えて堤内に流入する越波を検知する越波検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の越波検知装置は、越波の監視を行う区域の映像を撮像する撮像部と、この撮像部を制御する制御部と、撮像部からの画像データを記憶するフレームメモリと、画像データから波打ち際の波の輪郭形状を抽出する波輪郭形状抽出部と、波輪郭形状抽出部で抽出された波輪郭形状の変化を基に越波の発生を判定する越波判定部とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５２９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような越波検知装置では、越波以外の、他の動きのある要因（車、人、自転車などの移動物体やその影、車のライトなど）が監視領域内に入ってしまうと誤検出するという問題があった。
【０００５】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、誤検出が少なく信頼度の高い越波検知システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る越波検知システムは、越波の監視を行う区域を撮影して画像データを出力する監視カメラと、防波堤に向かって進退する波に向いて電波を放射するとともに反射体により反射されて戻ってくる反射波を受信するアンテナと、上記監視カメラから出力される画像データを解析して防波堤を越える動きがあるか否かを判定するとともに動きがあると判定したとき上記反射波の周波数スペクトルから得られるドップラ速度が所定の条件を満たすとき越波が発生すると判断する遠隔制御監視装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る越波検知システムは、画像のデータを解析して監視領域内に動きがあると判定したとき、さらにドップラ速度のデータを用いて越波が発生していると判断するので、監視領域内に他の動きのある要因が入ってもそのときのドップラ速度と電波が波で反射するときのドップラ速度とが異なり、他の動きのある要因を越波と間違って判断することが防げる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の好適な実施の形態に係る越波検知システムの構成図である。
【図２】図１の越波検知システムを防波堤付近に配置した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の越波検知システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、この発明の好適な実施の形態に係る越波検知システムの構成図である。図２は、図１の越波検知システムを防波堤付近に配置した様子を示す図である。
この発明の実施の形態１に係る越波検知システムは、防波堤３１の天端を越えて道路３２に流れ込んでくる越波を検知するシステムであり、防波堤３１の天端を含む監視区域を撮影する監視カメラ１と、防波堤３１に寄せる波に向かう方向に電波を放射するとともに波により反射された電波を受信して高周波信号に変換するアンテナ１１と、監視カメラ１により撮影された画像のデータを一旦蓄積するとともにＷｅｂブラウザからの要求に従ってＨＴＴＰに則りＷｅｂサーバに画像データを送るＩＰビデオサーバ２と、アンテナ１１を駆動するアンテナ駆動装置１２と、アンテナ１１に高周波信号を送信するとともにアンテナ１１で受信された高周波信号を受信する送受信装置１３と、送信される高周波信号と受信される高周波信号からドップラ速度を抽出する信号処理装置１４とを備える。
【００１０】
また、この発明の実施の形態１に係る越波検知システムは、ドップラ速度のデータを伝送装置３に送るとともにアンテナ駆動装置１２および送受信装置１３を制御する制御データを伝送装置３から受け取る制御監視装置１５、画像およびドップラ速度のデータをインタネット４に送出するとともにアンテナ１１および送受信装置１３を制御する制御データをインタネット４を介して受け取る伝送装置３を備える。
なお、ＩＰビデオサーバ２、伝送装置３、アンテナ駆動装置１２、送受信装置１３、信号処理装置１４、制御監視装置１５をまとめて送受信信号処理部１００と称し、ＩＰビデオサーバ２、伝送装置３、アンテナ駆動装置１２、信号処理装置１４、制御監視装置１５は、コンピュータから構成されている。
【００１１】
また、この発明の実施の形態１に係る越波検知システムは、インタネット４を介して画像およびドップラ速度のデータを受け取るとともにアンテナ１１および送受信装置１３に対する制御データを送出する伝送装置２１、画像のデータを表示するＷｅｂ表示装置２２、画像のデータを録画する録画装置２３、アンテナ１１および送受信装置１３の制御データを出力するとともに画像のデータとドップラ速度のデータから越波を検知する遠隔制御監視装置２４を備える。
伝送装置２１、Ｗｅｂ表示装置２２、録画装置２３、遠隔制御監視装置２４をまとめて遠隔制御監視部１０１と称し、コンピュータから構成されている。
【００１２】
監視カメラ１は、防波堤３１の天端を含む監視区域を撮影し、所定の周期でフレーム毎にＩＰビデオサーバ２に送信する。
ＩＰビデオサーバ２は、監視カメラ１から送信されてきた画像データをメタデータとして撮影日時を付加して蓄積する。また、ＩＰビデオサーバ２は、遠隔制御監視装置２４のＷｅｂブラウザからの要求に従って画像データをＷｅｂブラウザに送信する。
アンテナ１１の回転台１８は、アンテナ駆動装置１２からの制御信号により２軸方向にアンテナ１１を回転し、アンテナ１１から放射される電波が水平方向および垂直方向に振られる。
アンテナ１１の回転台１８は、遠隔制御監視装置２４から送られてくる制御信号により回転したり停止したりする。
【００１３】
波が防波堤３１を越えそうなときにはアンテナ１１から放射される電波が盛り上がってくる波によって反射され、反射してアンテナ１１に戻った反射波は周波数がドップラ効果により高くなる。従って、信号処理装置１４は、送受信装置１３の受信部１６で受信した高周波信号の周波数スペクトルを求め、ピーク値と半値幅を求める。このピーク値と送信部１７から出力される高周波信号の周波数との差を求め、求めた差からドップラ速度を検出する。
また、受信部１６で受信した高周波信号から求まるドップラ速度は波の速度に因っており、半値幅は波の量に因っている。波と同時に雨が吹き付けているときには、半値幅の大きさで波と雨とを分離することができる。
信号処理装置１４はドップラ速度と半値幅を求め、ドップラ速度のデータとして制御監視装置１５に送る。その際、ドップラ速度のデータに、メタデータとしての検出日時を添付して送る。
【００１４】
遠隔制御監視装置２４は、画像のデータを解析して監視領域内に動きがあるか否かを判定する。すなわち、予め画像内にいくつかの監視領域を設定し、この監視領域における動きを検出している。動き検出方法は、時間的に前後に撮像して得られる２つの画像信号の差分を表わす濃度相対差の和を、計測範囲の総画素数で除算して濃度相対差の平均を求め、これが限界値をこえる場合に動きがあると判定する。限界値は、順次連続して求められるＮ個の濃度相対差の平均Ｍ（ｉ）の総和をＮで除して求まる平均値に補正係数ｋ（ｋ＞１）を乗算して求めている。さらに、濃度相対差の平均が限界値を越えたときにトリガ信号を発生させ、このトリガ信号が発生されたときは、予め決めた回数に亘って濃度相対差の平均を限界値と比較し、限界値を越える回数が所定の回数以上となるときに動きがあると判定する。
【００１５】
遠隔制御監視装置２４は、画像のデータを解析して監視領域内に動きがあると判定したとき、その画像の撮影日時と同じ検出日時のドップラ速度のデータを用いて越波が発生しているか否かを判断する。
ドップラ速度のデータからドップラ速度の平均値を取り出し、予め定められた閾値よりも大きいとき越波が発生していると判断する。
【００１６】
このように画像のデータを解析して監視領域内に動きがあると判定したとき、さらにドップラ速度のデータを用いて越波が発生していると判断するので、監視領域内に他の動きのある要因が入ってもそのときのドップラ速度と電波が波で反射するときのドップラ速度とが異なり、他の動きのある要因を越波と間違って判断することが防げる。
【符号の説明】
【００１７】
１ 監視カメラ、２ ＩＰビデオサーバ、３ 伝送装置、４ インタネット、１１ アンテナ、１２ アンテナ駆動装置、１３ 送受信装置、１４ 信号処理装置、１５ 制御監視装置、１６ 受信部、１７ 送信部、１８ 回転台、２１ 伝送装置、２２ Ｗｅｂ表示装置、２３ 録画装置、２４ 遠隔制御監視装置、３１ 防波堤、３２ 道路、１００ 送受信信号処理部、１０１ 遠隔制御監視部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、防潮堤、防波堤などの天端を越えて堤内に流入する越波を検知する越波検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の越波検知装置は、越波の監視を行う区域の映像を撮像する撮像部と、この撮像部を制御する制御部と、撮像部からの画像データを記憶するフレームメモリと、画像データから波打ち際の波の輪郭形状を抽出する波輪郭形状抽出部と、波輪郭形状抽出部で抽出された波輪郭形状の変化を基に越波の発生を判定する越波判定部とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５２９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような越波検知装置では、越波以外の、他の動きのある要因（車、人、自転車などの移動物体やその影、車のライトなど）が監視領域内に入ってしまうと誤検出するという問題があった。
【０００５】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、誤検出が少なく信頼度の高い越波検知システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る越波検知システムは、越波の監視を行う区域を撮影して画像データを出力する監視カメラと、防波堤に向かって進退する波に向いて電波を放射するとともに反射体により反射されて戻ってくる反射波を受信するアンテナと、上記監視カメラから出力される画像データを解析して防波堤を越える動きがあるか否かを判定するとともに動きがあると判定したとき上記反射波の周波数スペクトルから得られるドップラ速度が所定の条件を満たすとき越波が発生すると判断する遠隔制御監視装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る越波検知システムは、画像のデータを解析して監視領域内に動きがあると判定したとき、さらにドップラ速度のデータを用いて越波が発生していると判断するので、監視領域内に他の動きのある要因が入ってもそのときのドップラ速度と電波が波で反射するときのドップラ速度とが異なり、他の動きのある要因を越波と間違って判断することが防げる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の好適な実施の形態に係る越波検知システムの構成図である。
【図２】図１の越波検知システムを防波堤付近に配置した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の越波検知システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、この発明の好適な実施の形態に係る越波検知システムの構成図である。図２は、図１の越波検知システムを防波堤付近に配置した様子を示す図である。
この発明の実施の形態１に係る越波検知システムは、防波堤３１の天端を越えて道路３２に流れ込んでくる越波を検知するシステムであり、防波堤３１の天端を含む監視区域を撮影する監視カメラ１と、防波堤３１に寄せる波に向かう方向に電波を放射するとともに波により反射された電波を受信して高周波信号に変換するアンテナ１１と、監視カメラ１により撮影された画像のデータを一旦蓄積するとともにＷｅｂブラウザからの要求に従ってＨＴＴＰに則りＷｅｂサーバに画像データを送るＩＰビデオサーバ２と、アンテナ１１を駆動するアンテナ駆動装置１２と、アンテナ１１に高周波信号を送信するとともにアンテナ１１で受信された高周波信号を受信する送受信装置１３と、送信される高周波信号と受信される高周波信号からドップラ速度を抽出する信号処理装置１４とを備える。
【００１０】
また、この発明の実施の形態１に係る越波検知システムは、ドップラ速度のデータを伝送装置３に送るとともにアンテナ駆動装置１２および送受信装置１３を制御する制御データを伝送装置３から受け取る制御監視装置１５、画像およびドップラ速度のデータをインタネット４に送出するとともにアンテナ１１および送受信装置１３を制御する制御データをインタネット４を介して受け取る伝送装置３を備える。
なお、ＩＰビデオサーバ２、伝送装置３、アンテナ駆動装置１２、送受信装置１３、信号処理装置１４、制御監視装置１５をまとめて送受信信号処理部１００と称し、ＩＰビデオサーバ２、伝送装置３、アンテナ駆動装置１２、信号処理装置１４、制御監視装置１５は、コンピュータから構成されている。
【００１１】
また、この発明の実施の形態１に係る越波検知システムは、インタネット４を介して画像およびドップラ速度のデータを受け取るとともにアンテナ１１および送受信装置１３に対する制御データを送出する伝送装置２１、画像のデータを表示するＷｅｂ表示装置２２、画像のデータを録画する録画装置２３、アンテナ１１および送受信装置１３の制御データを出力するとともに画像のデータとドップラ速度のデータから越波を検知する遠隔制御監視装置２４を備える。
伝送装置２１、Ｗｅｂ表示装置２２、録画装置２３、遠隔制御監視装置２４をまとめて遠隔制御監視部１０１と称し、コンピュータから構成されている。
【００１２】
監視カメラ１は、防波堤３１の天端を含む監視区域を撮影し、所定の周期でフレーム毎にＩＰビデオサーバ２に送信する。
ＩＰビデオサーバ２は、監視カメラ１から送信されてきた画像データをメタデータとして撮影日時を付加して蓄積する。また、ＩＰビデオサーバ２は、遠隔制御監視装置２４のＷｅｂブラウザからの要求に従って画像データをＷｅｂブラウザに送信する。
アンテナ１１の回転台１８は、アンテナ駆動装置１２からの制御信号により２軸方向にアンテナ１１を回転し、アンテナ１１から放射される電波が水平方向および垂直方向に振られる。
アンテナ１１の回転台１８は、遠隔制御監視装置２４から送られてくる制御信号により回転したり停止したりする。
【００１３】
波が防波堤３１を越えそうなときにはアンテナ１１から放射される電波が盛り上がってくる波によって反射され、反射してアンテナ１１に戻った反射波は周波数がドップラ効果により高くなる。従って、信号処理装置１４は、送受信装置１３の受信部１６で受信した高周波信号の周波数スペクトルを求め、ピーク値と半値幅を求める。このピーク値と送信部１７から出力される高周波信号の周波数との差を求め、求めた差からドップラ速度を検出する。
また、受信部１６で受信した高周波信号から求まるドップラ速度は波の速度に因っており、半値幅は波の量に因っている。波と同時に雨が吹き付けているときには、半値幅の大きさで波と雨とを分離することができる。
信号処理装置１４はドップラ速度と半値幅を求め、ドップラ速度のデータとして制御監視装置１５に送る。その際、ドップラ速度のデータに、メタデータとしての検出日時を添付して送る。
【００１４】
遠隔制御監視装置２４は、画像のデータを解析して監視領域内に動きがあるか否かを判定する。すなわち、予め画像内にいくつかの監視領域を設定し、この監視領域における動きを検出している。動き検出方法は、時間的に前後に撮像して得られる２つの画像信号の差分を表わす濃度相対差の和を、計測範囲の総画素数で除算して濃度相対差の平均を求め、これが限界値をこえる場合に動きがあると判定する。限界値は、順次連続して求められるＮ個の濃度相対差の平均Ｍ（ｉ）の総和をＮで除して求まる平均値に補正係数ｋ（ｋ＞１）を乗算して求めている。さらに、濃度相対差の平均が限界値を越えたときにトリガ信号を発生させ、このトリガ信号が発生されたときは、予め決めた回数に亘って濃度相対差の平均を限界値と比較し、限界値を越える回数が所定の回数以上となるときに動きがあると判定する。
【００１５】
遠隔制御監視装置２４は、画像のデータを解析して監視領域内に動きがあると判定したとき、その画像の撮影日時と同じ検出日時のドップラ速度のデータを用いて越波が発生しているか否かを判断する。
ドップラ速度のデータからドップラ速度の平均値を取り出し、予め定められた閾値よりも大きいとき越波が発生していると判断する。
【００１６】
このように画像のデータを解析して監視領域内に動きがあると判定したとき、さらにドップラ速度のデータを用いて越波が発生していると判断するので、監視領域内に他の動きのある要因が入ってもそのときのドップラ速度と電波が波で反射するときのドップラ速度とが異なり、他の動きのある要因を越波と間違って判断することが防げる。
【符号の説明】
【００１７】
１ 監視カメラ、２ ＩＰビデオサーバ、３ 伝送装置、４ インタネット、１１ アンテナ、１２ アンテナ駆動装置、１３ 送受信装置、１４ 信号処理装置、１５ 制御監視装置、１６ 受信部、１７ 送信部、１８ 回転台、２１ 伝送装置、２２ Ｗｅｂ表示装置、２３ 録画装置、２４ 遠隔制御監視装置、３１ 防波堤、３２ 道路、１００ 送受信信号処理部、１０１ 遠隔制御監視部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
越波の監視を行う区域を撮影して画像データを出力する監視カメラと、
防波堤に向かって進退する波に向いて電波を放射するとともに反射体により反射されて戻ってくる反射波を受信するアンテナと、
上記監視カメラから出力される画像データを解析して防波堤を越える動きがあるか否かを判定するとともに動きがあると判定したとき上記反射波の周波数スペクトルから得られるドップラ速度が所定の条件を満たすとき越波が発生すると判断する遠隔制御監視装置と、
を備えることを特徴とする越波検知システム。
【請求項２】
上記遠隔制御監視装置は、上記反射波のスペクトルのピーク幅の大小により波と雨とを分離することを特徴とする請求項１に記載の越波検知システム。
【請求項３】
上記監視カメラから出力される画像データを表示するＷｅｂ表示装置を備え、
上記遠隔制御監視装置は、上記監視カメラとアンテナを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の越波検知システム。
【請求項１】
越波の監視を行う区域を撮影して画像データを出力する監視カメラと、
防波堤に向かって進退する波に向いて電波を放射するとともに反射体により反射されて戻ってくる反射波を受信するアンテナと、
上記監視カメラから出力される画像データを解析して防波堤を越える動きがあるか否かを判定するとともに動きがあると判定したとき上記反射波の周波数スペクトルから得られるドップラ速度が所定の条件を満たすとき越波が発生すると判断する遠隔制御監視装置と、
を備えることを特徴とする越波検知システム。
【請求項２】
上記遠隔制御監視装置は、上記反射波のスペクトルのピーク幅の大小により波と雨とを分離することを特徴とする請求項１に記載の越波検知システム。
【請求項３】
上記監視カメラから出力される画像データを表示するＷｅｂ表示装置を備え、
上記遠隔制御監視装置は、上記監視カメラとアンテナを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の越波検知システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１３５６７（Ｐ２０１２−１３５６７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１０２５（Ｐ２０１０−１５１０２５）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（５９１０３６４５７）三菱電機エンジニアリング株式会社 (419)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（５９１０３６４５７）三菱電機エンジニアリング株式会社 (419)
【Ｆターム（参考）】
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