JP5218072B2 - 入出港管理システム、処理方法、入出港管理装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態による入出港管理システムの全体像を示す図である。
本実施形態による入出港管理システムは、船舶100と、陸上施設として入港監視カメラ200−1(撮影部)、着岸監視カメラ200−2(撮影部)、出航監視カメラ200−3(撮影部)、入出港管理装置300、荷卸者端末400−1、配送者端末400−2、警備者端末400−3とを備える。
船舶100は、右舷灯(青色灯)及び左舷灯(赤色灯)を、船舶のIDを示す点滅パターンで点滅させ、港湾への入出港を行う。
入港監視カメラ200−1は、入港する船舶100の左舷灯が撮影する映像に映り、かつ入港する船舶100以外の船舶100の左舷灯が映像に映らないように設置され、港湾の入口の映像を撮影する。
着岸監視カメラ200−2は、着岸している船舶100の左舷灯が撮影する映像に映り、かつ着岸している船舶100以外の船舶100の左舷灯が映像に映らないように設置され、埠頭の映像を撮影する。
出港監視カメラ200−3は、出港する船舶100の左舷灯が撮影する映像に映り、かつ出港する船舶100以外の船舶100の左舷灯が映像に映らないように設置され、港湾の出口の映像を撮影する。
入出港管理装置300は、各監視カメラ200−1〜200−3が撮影する映像に基づいて船舶100の管理を行う。
荷卸者端末400−1は、荷卸クレーン等による荷卸作業を行う作業者が保有し、入出港管理装置300から荷卸の指示を受信し、表示する。
配送者端末400−2は、配送車両等による配送作業を行う作業者が保有し、入出港管理装置300から配送の指示を受信し、表示する。
警備者端末400−3は、警備艇等による警備作業を行う作業者が保有し、入出港管理装置300から警戒の指示を受信し、表示する。
船舶100は、ID記憶部101と、変調部102(点滅制御回路)と、左舷灯点灯部103と、右舷灯点灯部104とを備える。
ID記憶部101は、予め船舶100固有のIDを記憶する。
変調部102は、ID記憶部101が記憶するIDに基づいて、右舷灯及び左舷灯の点灯・消灯を示す情報であるIDコード(点滅パターン)を出力する。
左舷灯点灯部103は、変調部102が出力したIDコードに基づいて左舷灯を点滅させる。
右舷灯点灯部104は、変調部102が出力したIDコードに基づいて右舷灯を点滅させる。
陸上施設は、上述したように、入港監視カメラ200−1(撮影部)、着岸監視カメラ200−2(撮影部)、出航監視カメラ200−3(撮影部)、入出港管理装置300、荷卸者端末400−1、配送者端末400−2、警備者端末400−3を備える。
入出港管理装置300は、分析部310、指示部320、ログ登録部330、ログ記憶部340、出力部350(外部出力部)を備える。
分析部310は、各監視カメラ200−1〜200−3が撮影した映像に映った船舶100の情報を分析する。
指示部320は、船舶100の分析結果に基づいて、各端末400−1〜400−3に指示情報を送信する。
ログ登録部330は、船舶100の分析結果及び各監視カメラ200−1〜200−3が撮影した映像をログ記憶部340に登録する。
ログ記憶部340は、船舶100の分析結果及び各監視カメラ200−1〜200−3が撮影した映像の履歴を記憶する。
出力部350は、ログ記憶部340が記憶する船舶100の分析結果及び各監視カメラ200−1〜200−3が撮影した映像を外部ネットワークに出力する。
分析部310は、ID検出部311、写像情報記憶部312、位置特定部313、状態判定部314、船舶情報記憶部315、船舶情報取得部316を備える。
ID検出部311は、各監視カメラ200−1〜200−3が撮影した映像情報から、船舶100のIDを検出する。
写像情報記憶部312は、予め各監視カメラ200−1〜200−3が撮影する映像の座標から地図上の座標へのマッピング情報を記憶する。
位置特定部313は、写像情報記憶部312が記憶するマッピング情報と、ID検出部311がIDを検出した映像とに基づいて、船舶100の地図上の位置及び船舶100のサイズを特定する。
状態判定部314は、ID検出部311がIDを検出した映像をどの監視カメラ200−1〜200−3が撮影したかに基づいて船舶100の航行状態を判定する。ここで、船舶100の航行状態とは、入港、着岸、離岸、出港等の状態のことを示す。
船舶情報記憶部315は、予め船舶100のIDに関連付けて、船名、サイズ情報、行き先情報、積荷情報、到着埠頭情報、その他の船舶情報を記憶する。
船舶情報取得部316は、ID検出部311が検出したIDに基づいて、船舶情報記憶部315から船舶100の船舶情報を取得する。
ID検出部311、写像情報記憶部312、位置特定部313、状態判定部314、船舶情報記憶部315、船舶情報取得部316が出力した情報は指示部320及び出力部330に入力される。
これにより、船舶100へのシステムの導入を、船舶100に標準的に設置されている右舷灯または左舷灯を点滅させる回路を導入するのみに抑え、船舶100への導入コストを低くすることができる。
まず、船舶100の動作を説明する。
船舶100の乗組員が左舷灯及び右舷灯の点灯スイッチを押下するなどにより、船舶100の照明設備が起動する。照明設備が起動すると、船舶100の変調部102は、ID記憶部101から船舶100のIDを取得する。変調部102は、船舶100のIDを取得すると、取得したIDに基づいて、右舷灯及び左舷灯の点灯・消灯を示す情報であるIDコードを生成する。なお、IDコードはID記憶部101が記憶するIDを示すものである。IDコードの生成は、例えば、変調部102が取得したIDを2進数に変換し、“1”の場合に点灯、“0”の場合に消灯を示すIDコードを生成することや、取得したIDをモールス符号等の文字コードにエンコードし、点灯・消灯を示すIDコードを生成することで実現できる。変調部102は、IDコードを生成すると、生成したIDコードを右舷灯点灯部104及び左舷灯点灯部103に出力する。右舷灯点灯部104及び左舷灯点灯部103は、入力されたIDコードに従って右舷灯及び左舷灯を点滅させる。このとき、点滅の速度を例えば数百ヘルツとすることで、肉眼では常時点灯しているように見え、各監視カメラ200−1〜200−3の走査速度では点滅を計測することができる。
このように船舶100は、常時左舷灯及び右舷灯の点滅によって船舶100のIDを出力しながら航路を航行する。
図5は、入出港管理装置の動作を説明するフローチャートである。
陸上施設では、入港監視カメラ200−1、着岸監視カメラ200−2、出航監視カメラ200−3がそれぞれ常時港湾の映像を撮影し、入出港管理装置300の分析部310に出力する。各監視カメラ200−1〜200−3が映像情報を出力すると、分析部310のID検出部311は、映像情報から左舷灯の発光を検知する。左舷灯は赤色灯であるため、左舷灯の検知は、例えば、映像情報の色空間をYCbCr(Y:luminance、輝度、Cb:blue chrominance component、青色色差成分、Cr:red chrominance component、赤色色差成分)形式で表現した場合、ID検出部311が映像情報の各フレームに輝度(Y)及び赤色色差成分(Cr)がそれぞれ所定の閾値以上となっている部分(以下、赤色発光部分とする)が存在するか否かを判定することで行われる。ID検出部311は、左舷灯の発光を検知すると、発光のパターンを抽出し、船舶100のIDを検出する(ステップS1)。IDの検出は、例えば以下の処理によって行われる。まず、ID検出部311は、左舷灯の発光を検知した映像からフレーム毎に赤色発光部分を抽出する。このとき、船舶100は航行しているので映像内の赤色発光部分の座標はフレーム毎に異なり、また、左舷灯がOFFとなっている場合は赤色発光部分を抽出することができない。そのため、ID検出部311は、赤色発光部分を抽出した最後のフレームにおける赤色発光部分の座標から所定の範囲内の赤色発光部分を当該最後のフレームに後続する複数のフレームの中から抽出することで、同一の船舶100による左舷灯のON・OFFを検出する。ID検出部311は、左舷灯のON・OFFを検出すると、点滅の速度と映像のフレーム速度とに基づいてIDコードを検出する。例えば、点滅の速度が300Hz、映像のフレーム速度が1200fpsである場合に、ID検出部311は、同一船舶100の赤色発光部分を4フレーム連続で検出したとき、“1”を示していると判定し、ID検出部311は、同一船舶100の赤色発光部分を4フレーム連続で検出できないとき、“0”を示していると判定する。この処理を繰り返すことで、IDコードを検出する。ID検出部311は、IDコードを検出すると、検出したIDコードをデコードし、船舶100のIDを取得する。
船舶100の位置の算出は、例えば以下の処理によって行われる。まず、位置特定部313は、映像のフレーム間差分または、予め記憶する映像の背景画像と映像との色の差分を抽出することで、船舶100を示す画素領域を抽出する。位置特定部313は、船舶100の画素領域を抽出すると、抽出した画素領域の中央下端部の座標を取得する。位置特定部313は、船舶100の画素領域の中央下端部の座標を取得すると、写像情報記憶部312が記憶するマッピング情報に基づいて、船舶100の中央下端部の座標に対応する地図上の座標を算出する。なお、写像情報記憶部312が記憶するマッピング情報は、例えば映像情報の座標と地図上の座標とを関連付けて複数格納するテーブルや、映像情報の座標から地図上の座標への変換行列(transformation matrix)等を用いることで、位置特定部313による位置特定を行うことができる。
s=kpd ・・・(1)
但し、kは、監視カメラ200−1〜200−3の解像度や視野角等によって異なる係数であり、予め算出しておく必要がある。
これにより荷卸作業者は荷卸クレーンを操作し、着岸した船舶100の荷卸作業を開始する。また、荷卸作業者は、荷卸者端末400−1によって船舶100の入港時に配送準備指示を取得しているため、船舶100が着岸した時点において荷卸作業の準備を完了することができる。そのため、船舶100が着岸した時点ですぐに荷卸作業を開始することができる。
また、配送作業者は、ステップS10で配送者端末400−2によって船舶100の入港時に配送指示を取得しているため、荷卸作業が完了した時点ですぐに配送作業を開始することができる。
ID検出部311が、船舶100が映像の外に出たと判定した場合(ステップS15:YES)、状態判定部314は、船舶100の航行状態が離岸状態であると判定する(ステップS16)。状態判定部314が船舶100の航行状態を判定すると、ログ登録部330は、分析部310が分析した分析結果と映像情報とをログ記憶部340に登録する(ステップS17)。
例えば、本実施形態では、入港監視カメラ200−1が入港する船舶100の左舷灯が撮影する映像に映るように設置され、また、出港監視カメラ200−3が出港する船舶100の左舷灯が撮影する映像に映るように設置され、ID検出部311が監視カメラ200−1〜200−3が撮影する映像の左舷灯から船舶100のIDを取得する場合を説明したが、これに限られず、入港監視カメラ200−1が入港する船舶100の右舷灯が撮影する映像に映るように設置され、また、出港監視カメラ200−3が出港する船舶100の右舷灯が撮影する映像に映るように設置され、ID検出部311が監視カメラ200−1〜200−3が撮影する映像の右舷灯から船舶100のIDを取得することでも同様の効果を得ることができる。なお、右舷灯は青色灯であるため、ID検知部311による右舷灯の検知は、例えば、映像情報の色空間をYCbCr形式で表現した場合、ID検出部311が映像情報の各フレームに輝度及び青色色差成分(Cb)がそれぞれ所定の閾値以上となっている部分が存在するか否かを判定することで行われる。
また、本実施形態では、作業者端末として荷卸者端末400−1、配送者端末400−2、警備者端末400−3を備える場合を説明したが、作業者端末の個数、用途はこれに限られない。また、作業者端末の代わりにスピーカを設置し、指示部320は音声によって指示を出力しても良い。
Claims (7)
- 港湾内における船舶の識別を行い、前記船舶の入出港を管理する入出港管理装置を備える入出港管理システムであり、
前記船舶は、
前記船舶のIDを示す点滅パターンで前記船舶の右舷に設置される右舷灯を点滅させる右舷灯点灯部または、
前記船舶のIDを示す点滅パターンで前記船舶の左舷に設置される左舷灯を点滅させる左舷灯点灯部の少なくともいずれか一方、
を備え、
前記入出港管理装置は、
前記船舶の1つの航行状態のみを含む映像を撮影する複数の撮影部と、
前記映像から前記船舶の前記右舷灯または前記左舷灯の点滅パターンを抽出し、前記船舶のIDを検出するID検出部と、
前記ID検出部が前記船舶のIDを検出した前記映像を、どの前記撮影部が撮影したかに応じて、前記船舶の航行状態を判定する状態判定部と
を備える、
ことを特徴とする入出港管理システム。 - 前記入出港管理装置は、
予め記憶する前記映像のフレーム内の一点の座標と地図上の一点の座標とを対応付けるマッピング情報と前記映像とに基づいて前記船舶の地図上の位置を特定する位置特定部とを備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の入出港管理システム。 - 前記入出港管理装置は、
前記船舶のIDと前記船舶の航行状態とに基づいて当該船舶に対して行う作業の指示を示す指示情報を出力する指示部を備える、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の入出港管理システム。 - 前記船舶は、
前記右舷灯点灯部と前記左舷灯点灯部との両者を備え、
前記映像から前記船舶の右舷灯または左舷灯を抽出し、前記船舶の進行方向を判定する進行方向判定部を備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の入出港管理システム。 - 港湾内における船舶の識別を行い、前記船舶の入出港を管理する入出港管理装置を用いた処理方法であり、
複数の撮影部は、それぞれ前記船舶の1つの航行状態のみを含む映像を撮影し、
ID検出部は、前記映像から前記船舶の右舷灯または左舷灯の点滅パターンを抽出し、前記船舶のIDを検出し、
状態判定部は、前記ID検出部が前記船舶のIDを検出した前記映像を、どの前記撮影部が撮影したかに応じて、前記船舶の航行状態を判定する
ことを特徴とする処理方法。 - 港湾内における船舶の識別を行い、前記船舶の入出港を管理する入出港管理装置であり、
前記船舶の1つの航行状態のみを含む映像を撮影する複数の撮影部と、
前記映像から前記船舶の右舷灯または左舷灯の点滅パターンを抽出し、前記船舶のIDを検出するID検出部と、
前記ID検出部が前記船舶のIDを検出した前記映像を、どの前記撮影部が撮影したかに応じて、前記船舶の航行状態を判定する状態判定部と
を備えることを特徴とする入出港管理装置。 - 港湾内における船舶の識別を行い、前記船舶の入出港を管理する入出港管理装置を、
前記船舶の1つの航行状態のみを含む映像を撮影する複数の撮影部、
前記映像から前記船舶の右舷灯または左舷灯の点滅パターンを抽出し、前記船舶のIDを検出するID検出部、
前記ID検出部が前記船舶のIDを検出した前記映像を、どの前記撮影部が撮影したかに応じて、前記船舶の航行状態を判定する状態判定部
として機能させるためのプログラム。
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