JP2018092546A - 津波監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】津波の有無を確実に判断することができる津波監視システムの提供を目的とする。【解決手段】本発明の津波監視システム１は、海域Ａ１の水平方向に異なる地点に位置しかつ水位に対応する高さ基準部８３０を有する構造体８１０、８２０を撮影することにより得られた画像を用い、津波Ｗの発生を判断する津波監視システムであって、複数の構造体８１０、８２０を撮影する画像取得部１１と、各地点における海面ｓの水位Ｌ１を測定する画像処理部１２と、水位を過去の水位として記憶するデータ蓄積部１３と、過去の水位のうちの所定期間に測定された水位の平均値を算出する平均値算出部１６と、水位の平均値に基づき閾値を算出すると共に、各地点における測定時点の水位と、閾値とに基づき、津波が発生しているか否かを判断する津波判定部１７と、警報を出力する警報出力部１８とを備えていることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、津波監視システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば沿岸に設置されたカメラなどによって撮影された画像から津波を検知するシステムに関する。

海域で地震が発生した場合、地震の揺による被害よりもその後に発生する津波による被害の方がより大きいことがある。そのため、沖合で発生した地震による津波を確実に発見し、沿岸に滞在する人々に避難を促すことが、津波による人的被害等の軽減につながる。

このような被害の軽減を図る技術として、例えば、潮汐や波浪とは異なる周期で変動する海面に連動する物体の動きを検出し、この動きから異常な潮位に基づく津波を検知する技術（例えば、特許文献１参照）や、防潮堤などの高さが既知の鉛直構造物と観測地点の海面との位置関係により異常な潮位を測定することで津波を検知する技術（例えば、特許文献２参照）が知られている。

このような技術によれば、例えば、連続して到来する複数の津波を検出できたり、鉛直構造物の検知容易さにより津波の正確な高さを知ることができる点で優れている。

特開２０１５−６９２１９号公報 特開２０１４−１９０９３４号公報

しかしながら、上述したような従来の技術では、海面に連動する物体や鉛直構造物の手前に船舶などの障害物があると、この障害物に阻害されて上記物体等を検知することができず、その結果、津波の有無を確実に捉えきれない虞がある。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、津波の有無を確実に判断することができる津波監視システムを提供することにある。

本発明は、
（１）海域の水平方向に異なる地点に位置しかつ水位に対応する高さ基準部を有する構造体を撮影することにより得られた画像を用い、津波の発生を判断する津波監視システムであって、
複数の前記構造体を撮影する画像取得部と、
前記画像取得部により撮影された画像を用い、前記構造体それぞれが位置する前記各地点における海面の水位を測定する画像処理部と、
前記画像処理部により測定された前記水位を、過去の水位として記憶するデータ蓄積部と、
前記データ蓄積部に記憶された前記過去の水位のうちの所定期間に測定された水位の平均値を算出する平均値算出部と、
前記水位の平均値に基づき閾値を算出すると共に、前記画像処理部により測定された前記各地点における測定時点の水位と、前記閾値とに基づき、津波が発生しているか否かを判断する津波判定部と、
前記津波判定部による前記判断に基づき警報を出力する警報出力部とを備えていることを特徴とする津波監視システム、
（２）津波判定部は、画像処理部により測定された地点のうちの少なくとも２つの地点における測定時点の水位のいずれもが、閾値よりも高いときに津波であると判断する前記（１）に記載の津波監視システム、
（３）津波判定部は、測定時点の水位が閾値よりも高いか否かの判定を、時刻の異なる複数回に亘って行い、前記判定のいずれにおいても前記測定時点の水位が前記閾値より高いときに津波であると判断する前記（１）または（２）に記載の津波監視システム、および
（４）高さ基準部が発光体で形成されている前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の津波監視システム
に関する。

なお、本明細書において「水位」とは、基準面に対する海面の高さを意味する。但し、上記基準面とは、平均の海面を指す。

本発明は、津波の有無を確実に判断することができる津波監視システムを提供することができる。

本発明の一実施形態における構成を示す概略ブロック図である。 図１のカメラの配置例を示す平面視の概略図であって、（ａ）は障害物がない態様、（ｂ）は障害物がある態様、（ｃ）は津波発生時の態様をそれぞれ示す。 障害物がないときのカメラと構造体との位置関係を示す概略図であって、（ａ）は津波がない態様、（ｂ）は津波発生時の態様をそれぞれ示す。 図１のカメラにより撮影された画像の一例を説明する概略図である。 図１の津波判定部の処理フローを示す概略フローチャートである。 図１のディスプレイにて表示される画面の一例を示す概略図である。 障害物があるときのカメラと構造体との位置関係を示す概略図であって、（ａ）は津波がない態様、（ｂ）は津波発生時の態様をそれぞれ示す。

本発明の津波監視システムは、海域の水平方向に異なる地点に位置しかつ水位に対応する高さ基準部を有する構造体を撮影することにより得られた画像を用い、津波の発生を判断する津波監視システムであって、複数の上記構造体を撮影する画像取得部と、上記画像取得部により撮影された画像を用い、上記構造体それぞれが位置する上記各地点における海面の水位を測定する画像処理部と、上記画像処理部により測定された上記水位を、過去の水位として記憶するデータ蓄積部と、上記データ蓄積部に記憶された上記過去の水位のうちの所定期間に測定された水位の平均値を算出する平均値算出部と、上記水位の平均値に基づき閾値を算出すると共に、上記画像処理部により測定された上記各地点における測定時点の水位と、上記閾値とに基づき、津波が発生しているか否かを判断する津波判定部と、上記津波判定部による上記判断に基づき警報を出力する警報出力部とを備えていることを特徴とする。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、当該図面に記載の実施態様にのみ限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態における構成を示す概略ブロック図である。当該津波監視システム１は、図１に示すように、概略的に、画像取得部１１と、画像処理部１２と、データ蓄積部１３と、入力部１４と、設定値記憶部１５と、平均値算出部１６と、津波判定部１７と、警報出力部１８と、スピーカー５００と、表示処理部１９と、ディスプレイ６００とにより構成されている。

画像取得部１１は、海域の水平方向に異なる地点に位置しかつ水位に対応する高さ基準部を有する複数の構造体を撮影する。具体的には、この画像取得部１１に用いられる画像取得装置１００が、図２に示すように、津波を撮影できるように沿岸部Ａ２などに設置されている。

ここで、構造体は、通常、沖合（海域Ａ１）の海底に固定することで設置され、津波に対して十分な高さを有すると共に、波や風に対して動かずかつ津波の衝撃にも十分耐えられる程度の強度を有するものが選定される。このような構造体としては、例えば、沖合の防波堤、洋上に設置された風力発電の風車の支柱等が挙げられる。また、高さ基準部８３０は、水位を測定するためのマーカーとして用いられ、図３（ａ）に示すように、構造体における画像取得装置１００から見える部位の高さ方向に沿って複数配設されている。

なお、高さ基準部は、発光体で形成されているものであることが好ましく、上記発光体が鉛直方向に所定の間隔で配設されているものがより好ましい。上記発光体としては、消費電力が少なくかつ長寿命であることにより長期間の使用が可能である観点から、ＬＥＤランプを好適に用いることができる。このように高さ基準部が発光体で形成されていることで、夜間や濃霧などの視界が悪い状態であっても、津波の有無を確実に判断することができる。なお、本実施形態では、構造体として構造体８１０および構造体８２０、基準部として発光体８３１、８３２が採用されている。

画像処理部１２は、画像取得部１１により撮影された画像を用い、この画像を公知の技術を用いて解析することで複数の構造体８１０、８２０それぞれが位置する各地点における海面ｓの水位を測定する。この測定された水位は、データ蓄積部１３に送信されると共に、平均値算出部１６を介して津波判定部１７に送信される。なお、画像処理部１２は、画像取得部１１から取得した画像を上記水位と共にデータ蓄積部１３に送信してもよい。

データ蓄積部１３は、画像処理部１２により測定された上記水位を取得し、測定した時刻に対応付けて過去の水位として記憶する。なお、データ蓄積部１３は、画像取得部１１から受信した画像を併せて保存できるようにしてもよい。入力部１４は、閾値を算出する際に用いる倍数ｎ、設定回数ｍなどの設定値等を入力する。設定値記憶部１５は、入力部１４にて入力された設定値を記憶し、津波判定部１７からの要求に応じ、上記設定値の情報を出力する。

平均値算出部１６は、データ蓄積部１３に記憶された過去の水位のうちの所定期間に測定された水位の平均値を算出する。具体的には、この平均値算出部１６は、データ蓄積部１３から取得した過去の水位のうちの所定期間（例えば、測定時点から見て過去の数分間）に測定された水位を用い、これを算術平均する。この算出された平均値は、津波判定部１７に送信される。また、平均値算出部１６は、画像処理部１２にて測定した構造体８１０、８２０における水位を津波判定部１７に送信する。

津波判定部１７は、上記水位の平均値に基づき閾値を算出すると共に、画像処理部１２により測定された各地点における測定時点の水位と、閾値とに基づき、津波が発生しているか否かを判断する。上記閾値の具体的な算出方法としては、例えば、設定値記憶部１５に記憶されている設定値と、上記水位の平均値とを用い、所定の演算式を適用することで計算される。

津波の判断手法としては特に限定されないが、津波判定部１７は、画像処理部１２により測定された地点のうちの少なくとも２つの地点における測定時点の水位のいずれもが、閾値よりも高いときに津波であると判断することが好ましい。これにより、たとえ画像取得装置１００と構造体８１０、８２０との間に船舶等が存在しているとしても、これら船舶等に起因する誤検知を防止することができ、津波の有無をより確実に判断することができる。

警報出力部１８は、津波判定部１７による判断に基づき、例えば津波が接近していることを知らせるなどの警報を出力する。上記出力としては特に限定されず、例えば、津波の接近を音声で警告する音声データ、画像取得部１１からの映像、警告文、水位などの画像データ等が挙げられる。

スピーカー５００は、上記音声データを増幅して再生する。表示処理部１９は、上記画像データを用いて表示用の画面を構成する。ディスプレイ６００は、表示処理部１９にて構成された画面を表示する。

ここで、主として、上述した画像取得部１１は動画や静止画を取得可能なカメラ１０１などの画像取得装置１００、データ蓄積部１３はメモリやハードディスクなどの記憶装置２００、入力部１４はキーボード、マウスなどの操作端末３００、並びに画像処理部１２、平均値算出部１６、津波判定部１７、警報出力部１８および表示処理部１９はＰＣなどのコンピュータで構成されたデータ処理装置４００に含まれている。

次に、当該津波監視システム１が津波を検知する基本原理について説明する。まず、海域Ａ１の少なくとも２つの地点に設置された高さが既知の構造体８１０、８２０を沿岸部Ａ２からカメラ１０１で撮影した後、画像処理部１２により上記撮影した画像中の構造体８１０、８２０における発光体８３１、８３２と、各地点の海面ｓとの位置関係を比較することで各地点の水位を測定し、この水位を用いて津波の接近の有無を判断して警報を出力するか否かを決定する。

この際、海域Ａ１に波がほとんどなく船舶などの障害物９００も存在しない場合、図２（ａ）および図３（ａ）のように、発光体８３１および発光体８３２からの光はいずれも遮られることなくカメラ１０１に到達する。そのため、撮影された画像には構造体８１０および構造体８２０、並びに上記各構造体８１０、８２０の発光体８３１および発光体８３２からの光を確認することができる。

しかしながら、図２（ｃ）に示すように津波Ｗが構造体８１０および構造体８２０の手前まで接近している場合、カメラ１０１には図３（ｂ）に示すように、発光体８３１からの光は津波Ｗにより隠れた箇所の発光体８３１の光は到達せず、一部の光のみがカメラ１０１に到達する。そのため、画像中では発光体８３２の全部の光、および発光体８３１の上部の光を確認することができ（発光体８３１の下部の光は確認できず）、確認された発光体８３１、８３２の光の数から津波Ｗの高さを測定することができる。

他方、船舶などの障害物９００が構造体８１０または構造体８２０の手前を横切る場合、例えば図２（ｂ）に示すように、発光体８３１または発光体８３２のどちらか一方からの光はその一部若しくは全部が遮られ、画像中にはいずれかの構造体における発光体の光が欠けて見える。なお、構造体８１０と構造体８２０との間隔は、少なくとも船舶などの障害物９００に対して十分大きくとられている（例えば、上記間隔が数百ｍ）ので、発光体８３１および発光体８３２からの光が同じ障害物９００によって同時に遮られることはない。

しかしながら、図２（ｃ）のように津波Ｗが構造体８１０および構造体８２０の手前まで接近している場合、津波Ｗは海岸線に対してほぼ平行に到達するため、発光体８３１および発光体８３２からの光は津波Ｗによってほぼ同時に遮られる。そのため、当該津波監視システム１によれば、構造体８１０、８２０の手前を通過する船舶などの障害物９００を津波Ｗと誤検知することはない。

次に、上述した当該津波監視システム１を用いて行う第１および第２の津波判断例について説明する。これらの津波判断例では、晴れた夜間に沖合１００ｋｍでマグニチュード８．０の地震が発生し、これにより発生した高さ５ｍ、波長１０ｋｍの津波Ｗが沿岸に接近しているものとする。また、各津波判断例では、津波Ｗ接近前における海面ｓの高さ（水位Ｌ１）が平均１ｍであるものとする。

また、各津波判断例の構造体８１０および構造体８２０は、ともに基礎が海底から固定されたステンレス製の洋上風力発電の風車の支柱であり、津波Ｗの衝突に対して十分な強度を持つ。この構造体８１０、８２０は、基準面ＬＢ（図３（ａ）、（ｂ）参照）から１５ｍの高さを有し、基準部８３０として発光体８３１、８３２であるＬＥＤランプが採用されている。また、構造体８１０、８２０は、いずれもカメラ１０１の設置地点から２ｋｍ沖合であって、互いに１００ｍの間隔を保って設置されているものとする。

また、各津波判断例の画像取得装置１００には、例えば幅６４０画素、高さ４８０画素で撮影可能なカメラ１０１が採用され、撮影した画像を順次画像処理部１２に送信する。このカメラ１０１は沿岸部Ａ２の地上に設置され、２ｋｍ先の１ｍの高さの物体を処理する画像内の１画素程度の大きさで撮影できるような望遠レンズが装着されている。また、カメラ１０１は、構造体８１０、８２０の基準面ＬＢとこの基準面ＬＢよりも高い部分とを含む範囲を撮影可能であり、津波監視時には両構造体８１０、８２０を常に撮影できるようにセットされているものとする。

［第１の津波判断例］
この例では、カメラ１０１と構造物８１０および構造物８２０との間には船舶などの障害物９００が存在しないものとする。

まず、画像取得部１１が構造体８１０、８２０の画像を撮影する。次に、画像処理部１２が画像取得部１１にて撮影した画像を受信し、これを用いて構造体８１０、８２０の地点における水位を測定する。画像処理にて処理される構造体８１０の画像は、例えば図４に示すように、画素ｐにより区切られており、画像処理部１２が一定以上の輝度を持つ画素ｐをカウントすることによって当該画像から検出される構造体の高さ（以下、「構造体検出高さＨ２」ともいう）を検出する。この際、構造体８１０、８２０の高さ（基準面ＬＢに対する構造体頂部までの高さ）は既知であるため、構造体検出高さＨ２との差分を算出することで、水位を求めることができる。

例えば、構造体高さＨ１が既知の１５ｍであるとすると、撮影した画像における構造体８１０の頂点から海面ｓまでの画素が１０個分であるので、構造体検出高さＨ２は１０（画素）×１（ｍ／画素）＝１０ｍであり、構造体高さＨ１である１５ｍと上記構造体検出高さＨ２の１０ｍとの差分から、水位Ｌ１が５ｍであると算出することができる。なお、津波Ｗの波長は構造体８１０と構造体８２０との間隔に比べて十分に大きいことから、津波Ｗの観測時においては、構造体８２０でも同様の数値が測定される。

次に、データ蓄積部１３が画像処理部１２にて測定した水位Ｌ１を受信し、構造体８１０、８２０のうちの最も小さい水位のデータを当該データ蓄積部１３にて記憶する。津波Ｗの観測時においては、構造体８１０、８２０の水位は上述したように同じであると考えられるので、例えば構造体８１０の水位のみがデータ蓄積部１３に記憶される。なお、サンプリング間隔としては、津波Ｗを検出できる限り特に限定されず、例えば２秒間隔とすることができる。

次に、平均値算出部１６がデータ蓄積部１３に記憶された過去の水位のうちの所定期間に測定された水位を取得し、その水位の平均値を算出する。上記所定期間は例えば過去５分間であり、津波Ｗ到達前の５分間の平均の水位が１ｍである場合、水位の平均値は１ｍであると算出される。

次に、津波判定部１７が、平均値算出部１６から受信した上記水位の平均値と、当該津波判定部１７にて算出される閾値とを用いて津波Ｗの接近の判断を行う。ここで、津波判定部１７が津波Ｗの判定を行う方法について詳述する。

津波判定部１７では、まず設定値としての倍数ｎおよび設定回数ｍを取得する（ステップＳ１）。上記倍数ｎは閾値を決定するための係数であり、状況に応じて適宜設定することができる。また、設定回数ｍは水位の平均値と閾値との大小関係を比較する回数である。これらは入力部１４を介して記憶装置２００の設定値記憶部１５に記憶されたものである（図１参照）。なお、本例では、倍数ｎ＝３、設定回数ｍ＝４の場合について示す。

次に、平均値算出部１６が算出した水位の平均値を取得し（ステップＳ２）、この水位の平均値に倍数ｎを乗ずることで閾値を算出する（ステップＳ３）。本例では、過去５分間の水位の平均値が１ｍであり、これに倍数ｎ＝３を乗じて得られた３ｍが閾値となる。

次に、津波判定部１７は、測定時点の水位が閾値よりも高いか否かの判定を、時刻の異なる複数回に亘って行い、上記判定のいずれにおいても測定時点の水位が閾値より高いときに津波であると判断する。

具体的には、まず計数カウンターとなる津波判定水位測定回数ＮをＮ＝１とする（ステップＳ４）。次いで、津波判定部１７が平均値算出部１６から測定時点の水位（現在の水位）を取得（ステップＳ５）した後、複数の構造体のうちの少なくとも２つにおいて、測定時点の水位＞閾値を満たす場合は「Ｙｅｓ」であると判定してステップＳ７に移行する（ステップＳ６）。本例では、津波Ｗが到来しているので構造体８１０、８２０のいずれもが現時点の水位＝５ｍと測定され、この水位はいずれも閾値より大きい。そのため、ステップＳ６で「Ｙｅｓ」と判定され、次の処理にて津波判定水位測定回数ＮをＮ＝Ｎ＋１に置き換える（ステップＳ７）。なお、津波が発生していない場合は、構造体８１０、８２０の両地点での水位は１ｍのままであるので、ステップＳ６にて「Ｎｏ」であると判定されてステップＳ２に戻る。

次いで、津波判定水位測定回数Ｎが設定回数ｍを越えている否かを判定し（ステップＳ８）、Ｎがｍを越えていない場合、上述したステップＳ５の処理に戻って各処理（ステップＳ５〜Ｓ７）を繰り返す。一方、既に設定回数ｍと同じ回数の判定が連続して行われた場合、ステップＳ８にて「Ｙｅｓ」と判定されて警報を出力する処理（ステップＳ９）に移行する。本例では、設定回数ｍ＝４であり、上述のステップＳ６にて連続して４回「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ７にてＮ＝５かつステップＳ８にてＮ＞ｍとなるため、警報を出力する処理（ステップＳ９）に移行する。

上述したステップＳ５〜Ｓ８の処理をｍ回繰り返すのは波浪と津波とを区別するためである。すなわち、津波Ｗの場合、その波長は数ｋｍから数百ｋｍと非常に大きく、当該津波監視システム１が津波Ｗを検知する場合、画像処理部１２では、ほぼ同じ水位が長い時間測定されることになるので、ステップＳ６の条件を満たす状態が長時間続くことになる。一方、波浪の場合、その波長は数ｍから数百ｍであり、当該津波監視システム１が波浪を観測する場合、画像処理部１２で測定される水位Ｌ１は絶えず変化するため、ステップＳ６の条件を長時間連続して何度も満たすことはない。

そこで、上述したステップＳ５〜Ｓ８の処理を繰り返し、ステップＳ６の条件が長時間連続して満たされれば、津波Ｗが接近しているとみなすことができる。このように、津波判定部１７が時刻の異なる複数回に亘って判定し津波の判断を行うことで、波浪などの短期的な水位変化に起因する誤検知を防止することができ、津波の有無をさらに確実に判断することができる。

次に、警報出力部１８が津波判定部１７による津波の判断に基づき警報を出力する（ステップＳ９）。上記警報は特に限定されず、例えば、津波接近を音声で知らせる音声データや、視覚的に知らせる画像データ、その他の警報を知らせる信号などを出力することで行われる。これら出力されるデータ等の内容は、あらかじめ設定されていてもよい。

例えば、音声データを用いる場合、カメラ１０１が設置されている周辺の地域にスピーカー５００を複数台設置し、津波接近の警報を音声により再生して周辺に滞在する人々に危険を伝達する。音声の内容としては、例えば、「まもなくこの地域に津波が到達します。ただちに高い建物や高台へ避難してください」等が挙げられる。

また、画像データを用いる場合、表示処理部１９が画像処理部１２から取得するカメラ１０１の画像および水位と、警報出力部１８から取得する警報文とを合成し、この合成した信号をディスプレイ６００にて画像により表示する。このディスプレイ６００は、例えば液晶ディスプレイなどであり、当該津波監視システム１が設置される管理室や自治体の管理下などに設置することができる。

ここで、図６を参照してディスプレイにて表示する画面の一例を説明する。ディスプレイ６００で表示される津波発生時の画面Ｇ１は、図６に示すように、例えば、カメラ１０１で撮影している画像を表示した背景画像（不図示）と、画面Ｇ１の上部Ｇ１１に表示された津波の警告文（本例では「津波接近中」）と、津波の高さを示す水位（本例では「約５ｍ」）と、画面の下部Ｇ１２に表示された構造体８１０、８２０の各地点における測定された水位（本例では構造体８１０、８２０付近の水位である「基準地点１ ５．０ｍ 基準地点２ ５．０ｍ」）とにより構成されている。ここで、基準地点は津波を測定する地点を意味し、本例では基準地点１が構造体８１０の設置場所、基準地点２が構造体８２０の設置場所を指す。なお、上部Ｇ１１にて示される水位は、構造体８１０、８２０の地点で測定された水位のうちの小さい方の水位の値である。

ところで、上述したステップＳ５〜Ｓ８の処理時間が１回で約２秒かかるとすると、Ｎ＝５になるまで約１０秒を要する。一方、海域Ａ１での津波速さは約３６ｋｍ/ｈであるので、２ｋｍ沖合に設置された構造体８１０、８２０から海岸に津波が到達するまで約２００秒かかる。したがって、当該津波監視システム１を用いることで、夜間において津波が到達する１９０秒前に警報を発することができる。

以上のように、当該津波監視システム１は、上述した画像取得部１１、画像処理部１２、データ蓄積部１３、平均値算出部１６、津波判定部１７、および警報出力部１８を備えているので、各地点における海面ｓの水位Ｌ１を用いて判断する分、津波の有無を確実に判断することができる。

［第２の津波判断例］
この例では、図２（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）に示すように、カメラ１０１と構造体８１０との間に全長１０ｍ、高さ３ｍの漁船９１０が停止しており、この状態で第１の津波判断例と同じ規模の津波Ｗ（高さ５ｍ、波長１０ｋｍ）が到来する際の、当該津波監視システム１の動作について説明する。また、構造体８１０、８２０の間は１００ｍ離れているので、各地点における水位Ｌ１の測定に対して漁船９１０の影響はない。なお、その他の条件は第１の津波判断例のものと同様であるため、同様な部分については第１の津波判断例における説明を援用し、ここでの説明は省略する。

海面ｓの平均の高さ（水位Ｌ１）は１ｍであり、障害物９００である漁船９１０の高さが３ｍであるため、画像処理部１２は、構造体検出高さＨ２を１１ｍ（＝１５ｍ−１ｍ−３ｍ）と測定し、その結果、構造体８１０の地点における水位Ｌ１を４ｍ（＝１５ｍ−１１ｍ）と算出する。一方、構造体８２０の地点における水位Ｌ１は、漁船９１０に遮られていないため、平均の海面ｓの高さ（水位Ｌ１）と同じ１ｍが測定される。

次に、データ蓄積部１３は、上述のように算出した構造体８１０、８２０の各地点における水位を取得し、このうち最も小さい値のデータ（本例では１ｍ）を記憶する。次いで、構造体８１０の手前に漁船９１０が停泊した状態で津波Ｗが接近すると、漁船９１０などのような海上を浮遊する障害物９００は津波Ｗの海面ｓと連動して動くため、カメラ１０１から取得した画像では、図７（ｂ）に示すように、津波Ｗの上に漁船９１０が重なった形の映像が撮影される。これにより、画像処理部１２は、津波Ｗと漁船９１０の高さの和８ｍ（＝５ｍ＋３ｍ）を水位Ｌ１として測定する。一方、構造体８２０の手前に漁船９１０が停泊していないため、画像処理部１２は、構造体８２０の地点での水位Ｌ１を津波Ｗの高さのみの５ｍと測定する。これら構造体８１０、８２０の各地点における水位は、平均値算出部１６を介して津波判定部１７へ送信される。

次に、平均値算出部１６が、データ蓄積部１３で記憶されている過去５分間の水位を取得し、これらの平均値を算出する。この際、データ蓄積部１３には漁船９１０が停泊していない構造体８２０の水位が記憶されているため、平均値算出部１６は、上記データを用いて過去５分間の平均の水位（本例では１ｍ）を算出する。この算出された平均の水位は津波判定部１７へ送信される。

次に、津波判定部１７は、平均値算出部１６から取得した平均の水位（本例では１ｍ）と、設定値記憶部１５から取得した倍数ｎ（本例ではｎ＝３）とを用いて閾値（本例では１ｍ×３＝３ｍ）を算出し、第１の津波判断例と同様に、上記測定時点の水位と上記閾値とを用いて津波の判断を行う（図５のステップＳ１〜Ｓ９）。

ここで、津波判定部１７での処理では、津波到来時において、構造体８１０の地点での水位が８ｍ、構造体８２０の地点での水位が５ｍであり、これらの水位はいずれも閾値３ｍを上回っている。そのため、ステップＳ６の処理では「Ｙｅｓ」であると判定してステップＳ７に移行し、津波Ｗの水位が長時間持続するためステップＳ６〜Ｓ８の処理が繰り返され、Ｎ＝４にてもステップＳ６にて「Ｙｅｓ」であると判定されてステップＳ９にて警報が出力される。なお、津波が発生していない場合は、構造体８２０の地点での水位は１ｍのままであるので、ステップＳ６にて「Ｎｏ」であると判定されてステップＳ２に戻る。

以上のように、第２の津波判断例では、構造体８１０の手前に漁船９１０が停泊しているときの例について説明したが、このように構造体８１０または８２０の手前に漁船９１０などの障害物９００が停泊していたとしても、この障害物９００を津波であると誤検知することがないので、各地点における海面ｓの水位を用いて判断する分、津波の有無を確実に判断することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、上述した津波監視システム１では、２つの構造体８１０、８２０を撮影することで津波の有無について判断したが、３つ以上の構造体を用いて判断する津波監視システムであってよい。かかる場合、上記３つ以上の構造体のうちの少なくとも２つの構造体の地点において測定された測定時点の水位のいずれもが閾値よりも高いときに津波であると判断してもよく、上記３つ以上の構造体の全ての地点において測定された測定時点の水位のいずれもが閾値よりも高いときに津波であると判断してもよい。

また、上述した津波監視システム１では、津波判定部１７が、時刻の異なる複数回に亘って水位の判定を行ったが、１回の判定により津波であるか否かの判断を行う津波監視システムであってもよい。

また、上述した津波監視システム１では、高さ基準部８３０が発光体８３１で形成されている津波監視システム１について説明したが、画像取得部１１が基準部８３０を識別することができる限り特に限定されず、例えば、非発光の基準部と、暗視カメラなどを用いた画像取得部との組合せ等を採用することができる。

１ 津波監視システム
Ｗ 津波
１１ 画像取得部
１２ 画像処理部
１３ データ蓄積部
１６ 平均値算出部
１７ 津波判定部
１８ 警報出力部
１０１ カメラ
８１０、８２０ 構造体
８３０ 基準部
８３１ 発光体

Claims (4)

1. 海域の水平方向に異なる地点に位置しかつ水位に対応する高さ基準部を有する構造体を撮影することにより得られた画像を用い、津波の発生を判断する津波監視システムであって、
   複数の前記構造体を撮影する画像取得部と、
   前記画像取得部により撮影された画像を用い、前記構造体それぞれが位置する前記各地点における海面の水位を測定する画像処理部と、
   前記画像処理部により測定された前記水位を、過去の水位として記憶するデータ蓄積部と、
   前記データ蓄積部に記憶された前記過去の水位のうちの所定期間に測定された水位の平均値を算出する平均値算出部と、
   前記水位の平均値に基づき閾値を算出すると共に、前記画像処理部により測定された前記各地点における測定時点の水位と、前記閾値とに基づき、津波が発生しているか否かを判断する津波判定部と、
   前記津波判定部による前記判断に基づき警報を出力する警報出力部とを備えていることを特徴とする津波監視システム。
2. 津波判定部は、画像処理部により測定された地点のうちの少なくとも２つの地点における測定時点の水位のいずれもが、閾値よりも高いときに津波であると判断する請求項１に記載の津波監視システム。
3. 津波判定部は、測定時点の水位が閾値よりも高いか否かの判定を、時刻の異なる複数回に亘って行い、前記判定のいずれにおいても前記測定時点の水位が前記閾値より高いときに津波であると判断する請求項１または請求項２に記載の津波監視システム。
4. 高さ基準部が発光体で形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の津波監視システム。