JP6177116B2

JP6177116B2 - 津波監視システム

Info

Publication number: JP6177116B2
Application number: JP2013252649A
Authority: JP
Inventors: 政史米田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: JP2015109058A

Description

この発明は、海岸監視カメラにて海面の水位計測を行い、津波発生時の前兆現象となる引き潮を検知して、津波の発生を予知する津波監視システムに関するものである。

従来の津波監視システムでは、データと映像に関して別々の系統が存在し、データ系としては、水門・樋門等の現場側での水位データ等の計測、および水門・樋門ゲートの開閉の制御を行う子局と、子局からのデータを収集し演算・表示、および操作員による遠隔操作の制御を子局に送信する親局による、親子構成で構築されている。
映像系としては、海岸線等に設置された、海岸監視カメラの映像を送信する子局と、子局からの映像を操作員による選択に連動させ、表示させる親局の親子構成で構築されている。
また、従来の津波監視システムでは、映像系に関し、親局にて子局からの海岸監視カメラによる映像の特徴点を比較して高波や津波などの変化を検出していた。（特許文献１参照）
また、別の目的でプラントを監視する監視カメラ映像を三次元する方法として、親局にて標高メッシュデータ及びレーザ測量データを取り込む画像処理を行っていた。（特許文献２参照）

特開２０１３−１０１５５９号公報（第６〜９頁、第１図）特開２０１２−１８６６０６号公報（第４〜６頁、第１図）

従来の津波監視システムでは、データ系としては、水門・樋門等の限られた箇所での計測となり、津波発生時の前兆現象となる引き潮を検知するためには、海岸沿いの海面への水位計の設置および海岸線上の子局装置へのデータ引き込み等、子局構築に費用が掛かる問題があった。
また、映像系による親局にて、子局からの海岸監視カメラによる映像の特徴点を比較して高波や津波などの変化の検出を行う際、輝度や水面の反射等の外乱要素による誤検出が発生するという問題があった。（特許文献１）
また、標高メッシュデータ及びレーザ測量データを取り込む画像処理では、監視カメラ映像を三次元することを目的としており、システムと連動しての運用は考慮されていない、という問題があった。（特許文献２）

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、津波の前兆現象となる引き潮を映像系のみで検知する津波監視システムを得ることを目的とする。

この発明に係わる津波監視システムにおいては、海岸線を撮影するとともに、レーザ照射によって海岸線の各地点の３次元座標データである点群データを取得するように構成されたレーザ照射撮影手段、このレーザ照射撮影手段により取得された点群データを用いて、各地点の水位を計測する水位計測手段、この水位計測手段により計測された各地点のいずれかの水位が閾値を超えた場合に警報を発生する異常検知手段、レーザ照射撮影手段によって撮影された海岸線の映像を受信する映像受信手段、及びレーザ照射撮影手段によって取得された点群データを基にして海岸線のラインを演算して、この演算した海岸線のラインと、映像受信手段で受信した海岸線の映像とを合成する合成手段を備えたものである。

この発明によれば、海岸線を撮影するとともに、レーザ照射によって海岸線の各地点の３次元座標データである点群データを取得するように構成されたレーザ照射撮影手段、このレーザ照射撮影手段により取得された点群データを用いて、各地点の水位を計測する水位計測手段、この水位計測手段により計測された各地点のいずれかの水位が閾値を超えた場合に警報を発生する異常検知手段、レーザ照射撮影手段によって撮影された海岸線の映像を受信する映像受信手段、及びレーザ照射撮影手段によって取得された点群データを基にして海岸線のラインを演算して、この演算した海岸線のラインと、映像受信手段で受信した海岸線の映像とを合成する合成手段を備えたので、海面水位計測のための水位計の設置を行うことなく、撮影手段のみによって津波発生の前兆現象となる引き潮の検知を高精度で行うことができる。

この発明の実施の形態１による津波監視システムを示す構成図である。この発明の実施の形態２による津波監視システムを示す構成図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による津波監視システムを示す構成図である。
図１において、レーザ照射カメラ１（レーザ照射撮影手段）は、海岸を撮影するように配置され、通常のカメラ映像を得るために海岸線を撮影するとともに、レーザ照射による海岸線の各地点の３次元座標が計測可能になっている。すなわち、レーザ照射による反射から計測される地点点群データ（多数の地点の３次元座標データ）を測量し、この測量したリアルタイムな点群データを、後述する水位計測処理部２に送信する。
水位計測処理部２（水位計側手段）は、レーザ照射カメラ１から送信されるレーザ測量データ（点群データ）を取り込み、海岸線の波打ち際の地点をリアルタイムに計測し、計測結果を後述する異常検知処理部４に通知する。
映像受信部３（映像受信手段）は、レーザ照射カメラ１によって撮影された映像を受信する。
異常検知処理部４（異常検知手段）は、海岸線の波打ち際の地点点群データから、津波発生時の前兆現象となる引き潮を検知した場合、アラームの通知を行う。

次に、実施の形態１の津波発生を予測する方法について説明する。
海岸監視をレーザ照射カメラ１にて行う。レーザ照射カメラ１では、通常の海岸線のカメラ映像の他に、レーザ照射による反射から計測された地点点群データが得られ、これを水位計側処理部２に送信する。
なお、海岸に向けて照射されたレーザは、海面では反射されず、海岸線まで達するので、海岸線の波打ち際の地点の点群データが計測される。
水位計測処理部２では、レーザ照射カメラ１からのリアルタイムな点群データに対し、海岸線を対象にデータの抜き取りを行い、海岸線の波打ち際の地点水位をリアルタイムに計測する。

異常検知処理部４では、水位計測処理部２からの計測データを元に、海岸線のいずれかの地点の水位が閾値を超えた際に津波発生時の前兆現象である引き潮と判断し、アラームの通知を行う。
アラーム通知を受け、操作員は、映像受信部３による海岸線の映像確認を行い、津波発生時の対策処置を講じる。

実施の形態１によれば、レーザ測量カメラを用いることで、津波発生時の前兆現象となる引き潮の数値データによる計測が可能となり、津波発生予知精度を向上させると共に、従来のような海面水位計測のための水位計の設置やデータ系計測子局の構築を不要とすることができる。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による津波監視システムを示す構成図である。
図２において、１〜４は図１におけるものと同一のものである。図２では、色補完処理部１１（合成手段）を設け、レーザ照射カメラ１からの点群データを取り込み、処理して得られる波打ち際のラインを、映像受信部３で受信した映像に合成する。

実施の形態２は、実施の形態１で述べたようなリアルタイムな点群データを利用し、夜間等の映像監視の見落としを防止するための画像処理を行う。
実施の形態２は、実施の形態１の構成に色補完処理部１１を追加する。色補完処理部１１は、レーザ照射カメラ１からの点群データを取り込み、これを演算処理して得られる海岸線の波打ち際のラインに色付けし、映像受信部３で受信した映像に合成して、映像を色付け補完する画像処理を行う。これにより、夜間等の映像監視の見落としを防止する。

実施の形態２によれば、海岸線の映像に波打ち際のラインを色付け補完するので、操作員による夜間等の映像監視の見落としを防止することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１レーザ照射カメラ、２水位計測処理部、３映像受信部、４異常検知処理部、
１１色補完処理部。

Claims

海岸線を撮影するとともに、レーザ照射によって上記海岸線の各地点の３次元座標データである点群データを取得するように構成されたレーザ照射撮影手段、
このレーザ照射撮影手段により取得された上記点群データを用いて、上記各地点の水位を計測する水位計測手段、
この水位計測手段により計測された上記各地点のいずれかの水位が閾値を超えた場合に警報を発生する異常検知手段、
上記レーザ照射撮影手段によって撮影された上記海岸線の映像を受信する映像受信手段、
及び上記レーザ照射撮影手段によって取得された上記点群データを基にして上記海岸線のラインを演算して、この演算した海岸線のラインと、上記映像受信手段で受信した上記海岸線の映像とを合成する合成手段を備えたことを特徴とする津波監視システム。