JP2000032436A - 定点監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視対象箇所の増加に伴う設置費用と保守点
検の問題を無くし、数多くの定点による監視を的確に、
しかも容易に行なえるようにした定点監視システムを提
供すること。 【解決手段】 ＧＰＳアンテナ７とＧＰＳ受信機８を備
え、移動中の位置を検知できるようにした移動車両４に
ビデオカメラ２を搭載し、落石、崩壊などの虞れがある
監視対象箇所１の撮像に必要な特定の地点、すなわち定
点を全て含む巡回走行経路を移動車両４で走行しなが
ら、ＧＰＳ受信機８から各定点の位置に達することが検
出される毎に、そこでの監視対象箇所１の撮像を行な
い、画像データを蓄積してゆくようにし、監視対象箇所
１が複数箇所にわたって存在している場合でも、１台の
移動車両４で対応できるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置を使用
し、監視対象を定点から撮像して画像データにより監視
するシステムに係り、特に監視対象が複数ある場合に好
適な定点監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば道路、鉄道線路などに関連し、そ
こで落石、崩落、決壊、或いは陥没などの危険な事態が
発生する虞れのある個所では、その部分を監視し、未然
に危険防止が図れるようにする必要がある。そこで、こ
のような危険発生の虞れがある箇所を定点から画像によ
り監視するシステムが従来から用いられている。

【０００３】図６は、このような定点監視システムの従
来技術の一例で、所定の定点にポール２０を立て、これ
にビデオカメラ２を設置し、監視を要する危険な箇所、
すなわち監視対象箇所１を撮影するようにしたものであ
る。この図６では、監視対象箇所１は、トンネルの出入
口Ｔの近傍の上にある岩石の露出箇所であり、Ｌは道路
を表わしてある。

【０００４】ビデオカメラ２は全天候型に作られ、これ
により撮影して得た監視対象箇所１の映像信号は画像サ
ーバー２１に取込まれ、画像伝送装置２２からモデム２
３を介して専用回線に送り出され、図示されていない監
視事務所などの監視部に伝送されるようになっており、
従って、監視事務所でモニタを見ることにより、岩石土
砂崩落の有無など、必要な監視を行なうことができる。

【０００５】ビデオカメラ２は電動雲台３に載置され、
雲台制御部２４により、監視事務所から必要に応じて遠
隔制御でき、任意にパン制御とチルト制御ができるよう
になっており、システム機器は全天候型の収納箱２５に
納められ、風雨などから保護されるようになっている。
ここで、ビデオカメラとはテレビジョンカメラのこと
で、ＩＴＶカメラ、ＣＣＴＶカメラと呼ばれるものと同
じである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、監視
対象が多数箇所にわたった場合について配慮がされてい
るとは言えず、設置費用の増加と保守点検の簡易化に問
題があった。すなわち、従来技術では、定点毎にビデオ
カメラをはじめ、カメラ取付け用のポールやシステム機
器などを設置する必要があり、さらに電源工事、回線工
事なども必要なため、定点監視箇所の増加に際して、設
備費用と保守点検の点で問題が生じてしまうのである。

【０００７】本発明は、監視対象箇所の増加に伴う設置
費用と保守点検の問題を無くし、数多くの定点による監
視を的確に、しかも容易に行なえるようにした定点監視
システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、監視対象箇
所を、その箇所に対応して予め設定してある位置を定点
とし、この定点で撮像手段により撮像した画像により監
視するようにした定点監視システムにおいて、位置検知
手段を備えた移動手段を用い、この移動手段に上記撮像
手段を搭載し、上記移動手段により移動しながら、上記
位置検知手段により上記定点に達したことを検知し、定
点が検知されたとき、上記撮像手段により上記監視対象
箇所を撮像することにより、自動的に定点での画像デー
タが取得されてゆくようにして達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による定点監視シス
テムについて、図示の実施形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すシステム系統図で、こ
の実施形態では、移動手段として、自動車などの移動車
両４を用い、これに位置検知手段としてＧＰＳアンテナ
７とＧＰＳ受信機８を設け、撮像手段としてビデオカメ
ラ２を搭載したものを用いる。

【００１０】そして、移動車両４により、予め複数の定
点に沿って設定してある所定の巡回走行経路を走行しな
がら、位置検知手段により各定点に達したことを検知
し、その定点毎に、例えば落石危険個所、崩落危険個
所、決壊危険個所、それに陥没危険箇所などの監視対象
箇所１の撮像を行なうようにしたものである。ここで、
トンネルの出入口Ｔと道路Ｌは、図６の場合と同じであ
る。

【００１１】この図１において、ビデオカメラ２は、電
動雲台３により移動車両４の上部に設置してあり、電動
雲台３の働きと、カメラ自体に備えられている焦点制御
機能とズームレンズ制御機能により、道路周辺にある被
写体を任意の撮像条件のもとで常に的確に撮像できるよ
うにしてある。

【００１２】そして、このビデオカメラ２で撮像して得
た画像信号は、移動車両４内の画像処理部５に供給さ
れ、必要に応じてモニタ６により、画像として再生さ
れ、目視により確認できるようになっている。なお、こ
の実施形態では、撮像手段としてビデオカメラ２を用い
ているが、画像信号が得られるならカメラの形式を問わ
ず実施可能なことは言うまでもない。次に、同じく図１
において、７はＧＰＳアンテナ、８はＧＰＳ受信機で、
これらにより位置検知システムを構成している。そし
て、まずＧＰＳアンテナ７は、移動車両４の上部に設置
され、図示してないＧＰＳ衛星から送信されているＧＰ
Ｓ信号電波を受信する働きをし、次にＧＰＳ受信機８
は、ＧＰＳアンテナ７で捉えた衛星からの信号により、
移動車両４が位置する場所の位置情報を、例えば緯度経
度データとして検出する働きをする。そして、このＧＰ
Ｓ受信機８で検出された位置情報は、画像処理部５に入
力される。ここで、周知のように、ＧＰＳとは、グロー
バル・ポジショニング・システム(地球規模測位システ
ム)のことである。

【００１３】９は携帯電話機で、それが有する無線通信
機能により、画像処理部５と監視事務所(図示してない)
の間でのデータ伝送が得られるようにする働きをする。
つまり、この実施形態では、画像処理装置５に取込んだ
画像を監視事務所へ伝送するのに携帯電話機９を用い、
それによる無線画像伝送方式を利用するようになってい
る。

【００１４】次に、図２は画像処理部５の詳細を示した
もので、図示のように、Ａ／Ｄ変換器５１と画像記録部
５２、表示制御部５３、雲台制御部５４、アドレス制御
部５５、それに画像・位置情報処理部５６で構成されて
いる。Ａ／Ｄ変換器５１は、ビデオカメラ２から供給さ
れる映像信号をディジタル信号に変換して画像記録部５
２に入力する働きをする。

【００１５】画像記録部５２は、アドレス制御部５５か
ら供給されるアドレスデータにより制御され、Ａ／Ｄ変
換器５１から供給される画像データを記録し、記録され
た画像データを読出す働きをする。表示制御部５３は、
画像記録部５２から読出した画像データを、必要に応じ
てモニタ６により再生させる働きをする。

【００１６】雲台制御部５４は、画像・位置情報処理部
５６から供給される制御データに基づいて電動雲台３を
動作させ、ビデオカメラ２のパン(方位)とチルト(仰角)
を制御する働きをする。

【００１７】ここで、ビデオカメラ２にはズームレンズ
の制御機構が備えられており、ズームレンズの焦点距離
も、画像・位置情報処理部５６から供給される制御デー
タにより制御されるようになっている。

【００１８】画像・位置情報処理部５６は、画像記録部
５２による画像の記録と読出を、アドレス制御部５５を
介して行なうと共に、電動雲台５４によるビデオカメラ
２の制御を、雲台制御部５４を介して行ない、その他、
携帯電話機９による通信の制御も行なうように構成され
ている。

【００１９】また、この画像・位置情報処理部５６に
は、監視対象箇所１をビデオカメラ２で捉えるために必
要な各種の制御情報、例えば図３に示すように、画像を
取得すべき定点の緯度経度データからなる位置制御情報
と、監視対象箇所１をビデオカメラ２の視野に入れるの
に必要な電動雲台３のパン−チルト制御情報、それにビ
デオカメラ２のズームレンズ制御情報が記録されてい
る。

【００２０】また、この画像・位置情報処理部５６に
は、ＧＰＳアンテナ７とＧＰＳ受信機８からなる位置検
知システムにより検知された、移動車両４の位置を示す
緯度経度データが逐次入力されるようになっている。

【００２１】次に、この実施形態の動作について、画像
・位置情報処理部５６の処理を中心にして説明する。ま
ず移動車両４は、予め設定してある所定の巡回走行経路
に従って走行させられるようになっている。このとき、
運転者が移動車両４に乗車するのが一般的であるが、監
視対象が変化したなどの特別な事情が生じない限り、巡
回走行経路が変わることはほとんどなく、いつも同じ経
路となる場合が多いので、将来は自動運転による巡回走
行も考えられる。

【００２２】また、このときの巡回走行経路は、複数の
監視対象箇所１の夫々の定点を全て含み、それらを所定
の順序で順次経由してゆくのに必要な経路で、勿論、移
動車両４が通行可能な道路上に設定されているのは言う
までもない。

【００２３】移動車両４が走行してゆくと、これによる
位置変化に応じて、ＧＰＳ受信機８から逐次、現在の移
動車両４の緯度経度データが画像・位置情報処理部５６
に入力されてくる。

【００２４】そこで、画像・位置情報処理部５６は、こ
の逐次入力されてくる緯度経度データを、自らが保持し
ている定点の位置制御情報と逐次比較し、入力されてき
た緯度経度データが、定点の緯度経度と一致する毎に、
その位置制御情報に従って雲台制御部５４により電動雲
台３を制御し、その定点、例えばＡ地点における監視対
象箇所１にビデオカメラ２を向け、監視対象箇所１を撮
像し、画像を取得する動作を行なう。

【００２５】すなわち、画像・位置情報処理部５６は、
画像を取得すべき定点の位置(緯度経度)とＧＰＳ受信機
８で検出した緯度経度が一致する毎に、それを撮像動作
開始条件として、ビデオカメラ２が搭載されている電動
雲台３のパン−チルトを制御し、ズームレンズの焦点距
離を制御して、この定点での監視対象箇所１の方向にビ
デオカメラ２を向け、撮像した画像を画像記録部５２に
入力し、アドレス制御部５５から与えられるアドレスに
順次記録するのである。

【００２６】従って、移動車両４が巡回走行経路を一巡
する間、例えばＡ地点からＢ地点、……、ｎ地点と、図
３に示すように、予め設定してある定点に達する毎に、
この動作が繰り返されることになり、巡回走行経路を一
巡した後には、複数の定点の全て(ｎ箇所)における監視
対象箇所１の画像が自動的に収集され、画像記録部５２
に画像データとして記録されることになる。

【００２７】図４は、このときの各定点での撮像動作の
詳細を示したもので、この図において、巡回走行経路を
Ｋとし、地点Ｙは或る監視対象箇所１の画像を取得すべ
き定点とする。そして、移動車両４は、この巡回走行経
路Ｋに沿って図の右側から左側に移動してゆくものとす
ると、地点Ｘと地点Ｚは、地点Ｙの前方と後方の地点と
なる。この場合、ＧＰＳ受信機８から与えられてくる緯
度経度が、地点Ｙの緯度経度に一致しない場合は、画像
収集動作は行わない。すなわち、地点Ｘと地点Ｚでは撮
像しない。

【００２８】そして、与えられた緯度経度が地点Ｙの緯
度経度と同じになったとき、すなわち地点Ｙに移動車両
４が到達したとき、ビデオカメラ２が監視対象箇所１の
撮像を行ない、その画像を画像記録部５２に取込み、記
録されることになる。

【００２９】ところで、この実施形態では、このときの
撮像に必要なビデオカメラ２のパン−チルトなどが、地
点Ｙに移動車両４が到達する前から予め制御されるよう
になっており、これにより、時間遅れのない撮像が得ら
れるように構成してある。

【００３０】すなわち、この場合、ＧＰＳ受信機８から
与えられてくる緯度経度データにより、地点Ｙの前の地
点、例えば地点Ｘの緯度経度に近づいたことは、この地
点Ｘの緯度経度を予め設定しておくことにより、容易に
認識できるので、地点Ｙに到達する前に、事前に電動雲
台３とズームレンズを制御し、地点Ｙを定点とする監視
対象箇所１を撮像するのに必要な方向にビデオカメラ２
を向けておき、ＧＰＳ受信機８から地点Ｙの緯度経度が
得られると同時に撮像を開始し、画像を取込むことによ
り、時間遅れのない画像収集を得ることができる。

【００３１】こうすることにより、移動車両４の走行速
度を遅くする必要がなくなるので、画像収集に要する時
間が短縮され、効率的な運用が図れることになる。

【００３２】このとき、撮像中の画像及び記録した画像
は、表示制御部５３によりモニタ６に映出させることが
できるようになっており、従って、必要があれば、随
時、撮像状態と記録状態を監視することができ、的確な
運用が図れることになる。

【００３３】次に、こうして収集され、画像記録部５２
に記録した、各定点での監視対象箇所１の画像データ
を、管理事務所など必要な場所に伝送する動作について
説明する。まず、この実施形態では、図示のように、一
般的な携帯電話機９により画像情報を伝送するようにな
っており、従って、通常は、そのまま携帯電話機９を用
い、必要に応じて管理事務所と連絡をとり、画像を伝送
してやればよい。

【００３４】ところで、このように、一般の携帯電話機
を用いて画像を伝送する場合、携帯電話のサービスエリ
ア外では画像伝送ができない。そこで、この実施形態で
は、画像・位置情報処理部５６は、ＧＰＳアンテナ７と
ＧＰＳ受信機８による位置検知システムにより、逐次検
出されてくる移動車両４の現在位置の緯度経度データを
用い、安定した画像伝送が可能な携帯電話のサービスエ
リア内にあるか否かを判断し、サービスエリア内にある
ことを確認してから画像情報を管理事務所に送信するよ
うに構成してある。

【００３５】このときの、サービスエリア内にあるか否
かの判断に必要な緯度経度情報は、図３に示した制御情
報と同様に、画像・位置情報処理部５６に予め登録して
おくようにしてやればよい。従って、この実施形態によ
れば、一般的な携帯電話機を用いているにもかかわら
ず、常に安定した画像伝送が確実に得られることにな
り、この結果、特別な通信装置を必要としないので、シ
ステムの低価格化を容易に図ることができる。

【００３６】ところで、現用のＧＰＳ位置検知システム
では、位置検知精度に多少の不満が残っているので、実
用に際してはデファレンシャルＧＰＳ、ジャイロセン
サ、車両速度センサなどを組合せてシステム化し、検知
精度の向上を図ることがあり、従って、本発明の実施形
態としても、このような組合せを適用し、位置検知精度
の向上が得られるようにしてもよい。また、このときの
画像伝送手段としても、携帯電話機に限らず、ＰＨＳ、
業務用無線、スペクトル拡散方式無線機等を利用して本
発明を実施することも可能である。

【００３７】次に、上記したように、本発明では、画像
の収集機能を備えており、各定点毎に、ほぼ同じ被写体
を撮像対象としている。そこで、この特質を活かし、位
置検知精度の向上が得られるようにした実施形態につい
て、以下に説明する。まず、このため、画像・位置情報
処理部５６に、予め各定点で撮像しておいた監視対象箇
所１の画像を登録しておくようにする。或いは、撮像の
都度、登録してある画像を書き替え登録するようにして
もよい。

【００３８】そして、ＧＰＳ受信機８から或る定点、例
えば地点Ｙ付近の緯度経度が得られたら、それと同時に
ビデオカメラ２で撮像した画像を順次取込み、登録して
ある地点Ｙを定点とする画像と比較して画像類似度を判
定し、類似度が最も高い画像を、このときの定点での画
像として画像記録部５２に取込むのである。

【００３９】ここで、画像の類似度が最も高くなったと
きが、登録してある画像を撮像した地点に最も近い地点
に移動車両４が位置していることを意味するから、ＧＰ
Ｓで検知した位置の補正が得られることになり、位置検
知精度を高めることができるのである。

【００４０】このときの画像の類似度を判定する画像処
理技術としては、パターンマッチング法、正規化相関法
など種々の方法が知られているので、何れかを採用して
やればよい。

【００４１】次に、この実施形態において、管理事務所
など、画像データを受信する側での画像サーバーシステ
ムの一例について、図５により説明する。移動車両４の
携帯電話機９から送信された画像データは、一般の公衆
網回線Ｎを経由して管理事務所の画像サーバー１０に入
力されれる。

【００４２】そして、この画像サーバー１０に入力され
た画像データは、デコーダ１１により画像信号に変換さ
れてから画像メモリ１２に記録される。このとき、ＣＰ
Ｕ部１３は、画像メモリ１２に入力される画像を表示制
御部１５に転送し、モニタ１６に表示させ、同時に画像
ファイリング記録部１４にも転送させる。

【００４３】画像ファイリング記録部１４は、ＣＰＵ１
３の制御により、転送された画像を順次処理し、図３に
示す項目に従って画像ファイルを作成する。そして、こ
の画像ファイルは、移動車両４による巡回走行が一巡す
る毎に作成される。従って、この画像ファイルを用いる
ことにより、各監視対象箇所毎に、夫々所定期間にわた
って画像を比較参照することができ、これにより、各監
視対象箇所に現れる変化が確認でき、安全か否かの判断
が下せることになる。

【００４４】ところで、このように画像を長期間保存す
る場合や、監視対象箇所の数が多くなったりしたときに
は、画像ファイリング記録部１４に大きな記憶容量が必
要になるが、この場合には、ハードディスク装置や光磁
気ディスク装置、光ディスク装置など、記憶容量が大き
く、しかも記憶媒体が交換可能な記録装置で画像ファイ
リング記録部１４を構成してやれば良い。

【００４５】ここで、モデム１７は、画像サーバー１０
を外部の回路に接続するためのインターフェースであ
り、従って、これを介してインターネットなどの汎用の
ネットワークと接続することにより、全世界何処からで
も画像が参照できる定点監視システムを構築することが
できる。

【００４６】ところで、上記実施形態では、監視対象箇
所の撮像にビデオカメラが用いられているが、ディジタ
ルスチルカメラを用いて、静止画像を取り込むようにし
てもよい。また、この場合、移動車両４の走行中、同一
の監視対象箇所を短い周期で繰り返し撮像し、複数枚の
静止画像を順次取り込むようにしてもよい。

【００４７】本発明における監視対象箇所は、通常、静
止した状態にあるから、静止画像でも何等問題なく監視
することができ、しかも、現状では、一般にディジタル
スチルカメラによる画像データの方が、ビデオカメラに
よる画像データよりも高い分解能が得られる。従って、
ディジタルスチルカメラを用いた本発明の実施形態によ
れば、画像による監視精度を更に上げることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、１台の移動車両によ
り、数多くの定点での監視対象箇所に対応できるから、
画像の監視による定点監視システムをローコストで実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定点監視システムの一実施形態を
示すシステム図である。

【図２】本発明による定点監視システムの一実施形態に
おける画像処理装置の詳細を示すブロック図である。

【図３】本発明による定点監視システムの一実施形態に
おける画像データ管理の一例を示す説明図である。

【図４】本発明による定点監視システムの一実施形態に
おける画像取込み動作を説明するための模式図である。

【図５】本発明の一実施形態による管理事務所などでの
画像サーバーの一例を示すブロック図である。

【図６】定点監視システムの従来例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 監視対象箇所 ２ ビデオカメラ ３ 電動雲台 ４ 移動車両 ５ 画像処理部 ６ モニタ ７ ＧＰＳアンテナ ８ ＧＰＳ受信機 ９ 携帯電話機 １０ 画像サーバー １１ デコーダ部 １２ 画像メモリ １３ ＣＰＵ部 １４ 画像ファイリング記録部 １５ 表示制御部 １６ モニタ １７ モデム ２１ 送信画像サーバー ２５ 機器収納箱 ２２ 画像伝送装置 ２３ モデム ２０ ポール ５１ Ａ／Ｄ(アナログディジタル変換器) ５２ 画像記録部 ５３ 表示制御部 ５４ 雲台制御部 ５５ アドレス制御部 ５６ 画像・置情報処理部 Ｌ 道路 Ｔ トンネルの出入口 Ｎ 公衆回線網

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 俊道 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 山本 直 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 桝田 浩司 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 加治屋 安彦 北海道札幌市清田区平岡６条３丁目11番16 号 (72)発明者 千葉 隆広 北海道札幌市豊平区西岡５条２丁目５番１ 号 パラシオンＹ−201号 (72)発明者 福澤 義文 北海道北広島市緑陽町２丁目５番３号 Ｆターム(参考） 5C054 CF08 DA07 DA09 EA03 GB01 HA18 5K048 BA10 BA28 BA29 DC07 EB15 FB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視対象箇所を、その箇所に対応して予
   め設定してある位置を定点とし、この定点で撮像手段に
   より撮像した画像により監視するようにした定点監視シ
   ステムにおいて、 位置検知手段を備えた移動手段を用い、 この移動手段に上記撮像手段を搭載し、 上記移動手段により移動しながら、上記位置検知手段に
   より上記定点に達したことを検知し、 定点が検知されたとき、上記撮像手段により上記監視対
   象箇所を撮像することにより、 自動的に定点での画像データが取得されてゆくように構
   成したことを特徴とする定点監視システム。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、 上記移動手段に無線通信手段を設け、 該無線通信手段により、上記画像データが上記移動手段
   から送信されるように構成されていることを特徴とする
   定点監視システム。
3. 【請求項３】 請求項２の発明において、 上記位置検知手段により、上記移動手段が上記無線通信
   手段の有効通信範囲内に位置しているとき、上記画像デ
   ータの送信を行なうように構成したことを特徴とする定
   点監視システム。
4. 【請求項４】 請求項１の発明において、 予め上記定点で撮像した画像データを保持しておく記憶
   手段を設け、 上記撮像手段による画像データと、上記記憶手段から読
   出した画像データとを比較して、上記位置検知手段によ
   る位置検出結果が補正されるように構成したことを特徴
   とする定点監視システム。
5. 【請求項５】 請求項２の発明において、 上記移動手段の外部に、汎用のネットワークに接続され
   た画像サーバー設け、 該画像サーバーに上記送信された画像データが入力さ
   れ、記録されるように構成したことを特徴とする定点監
   視システム。