JP7261861B2 - 雲観測装置、雲観測方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、雲観測装置、雲観測方法、及びプログラムに関する。

従来の雲観測には、主に衛星が使用されている。衛星は、上空から雲を観測するため、地上付近の雲の細やかな分布を得るのができない。そのため、地上の日照量及び日照時間を把握することもできない。

衛星に代わる手段として、地上に設置した全天カメラを用いることが知られている。例えば特許文献１には、カメラで空を逐次撮影した画像を取得し、各画像について太陽領域と雲領域とを特定し、各画像に基づき雲の移動方向及び移動速度を算出し、画像における所定時間後の雲の位置を予測し、雲によって太陽が隠れる割合を算出する、との記載がある。

特開２０１４－１１３４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法は、注目した雲の所定時間経過後までの移動軌跡を算出し、更に、画像上の全ての雲について移動軌跡を予測演算しなければならないので、計算コストが低いとはいえない。また、雲毎に移動軌跡を算出するので、複数時点の日照確率を算出するためには、予測演算方法が複雑になるおそれがある。

本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、計算コストの低減及び簡素な方法で日照確率を予測可能な雲観測装置、雲観測方法、及びプログラムを提供することである。

本開示の雲観測装置は、
カメラが空を撮影した画像を取得する画像取得部と、
前記画像における雲を抽出する雲抽出部と、
前記画像における太陽位置を特定する太陽特定部と、
前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定する判定領域設定部と、
前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する日照算出部と、
を備える。

このように、太陽位置を基点に設定された判定領域と雲に基づき所定時間経過後するので、雲毎に所定時間経過後の位置を予測する必要がなく、判定領域に雲が存在するか否かを判断するだけでよい。それでいて、判定領域における評価すべき領域を変更するだけで、複数の時点の日照確率を容易に算出可能となる。したがって、計算コストの低減及び簡素な方法で日照確率を算出可能となる。

本開示の第１実施形態の雲観測システムの構成を示すブロック図 第１実施形態の雲観測装置が実行するフローチャート カメラが空を撮影した画像を示す図 第１実施形態の変形例を示すブロック図 第１実施形態における第１画像及び第２画像から同一雲を認識するアルゴリズムに関する説明図 第１実施形態における第１画像及び第２画像から同一雲を認識するアルゴリズムに関する説明図 第１実施形態における第１画像及び第２画像から同一雲を認識するアルゴリズムに関する説明図 画像に重畳された判定領域及び日照確率の算出に関する説明図 第１実施形態における判定領域の変形例を示す図 第１実施形態における判定領域の変形例を示す図 第１実施形態における判定領域の変形例を示す図 第１実施形態における判定領域の変形例を示す図 第１実施形態における判定領域の変形例を示す図 第１実施形態における判定領域の変形例を示す図 第１実施形態における判定領域及び日照確率算出方法の変形例を示す図 第２実施形態の雲観測システムの構成を示すブロック図

＜第１実施形態＞
以下、本開示の第１実施形態を、図面を参照して説明する。

［雲観測装置］
図１に示すように、本実施形態の雲観測システム１は、空を撮影するカメラ１０と、カメラ１０が空を撮影した画像を処理するコンピュータ１１と、を有する。カメラ１０は空を撮影することができれば、どのようなカメラでもよい。本実施形態では、空の広範囲を１つのカメラで撮影するために、魚眼レンズを用いた全天カメラを鉛直方向上向きに向けて設置している。そのため、カメラ１０から得られる画像は、中心が真上（仰角９０°）となり、中心から画像の端に向かうにつれて仰角が小さくなる。

本実施形態のコンピュータにより実現される雲観測装置１１は、カメラ１０が空を撮影した画像を処理する。具体的には、図１に示すように、雲観測装置１１は、画像取得部１２と、雲抽出部１３と、太陽特定部１４と、雲移動情報取得部１５と、判定領域設定部１６と、日照算出部１７と、を有する。これら各部１２～１７は、ＣＰＵなどのプロセッサ１１ｂ、メモリ１１ａ、各種インターフェイス等を備えたコンピュータ１１においてプロセッサ１１ｂが予めメモリ１１ａに記憶されているプログラムを実行することによりソフトウェア及びハードウェアが協働して実現される。

＜画像取得部１２＞
図１に示す画像取得部１２は、図３に示すように、カメラが空を撮影した画像Ｇ１、Ｇ２を取得する。図３の例では、第２画像Ｇ２は、第１画像Ｇ１の１分前に撮影された画像である。画像中央が真上であり、雲（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）と太陽（Ｓ１）が写っている。本実施形態において画像取得部１２は、カメラが空を逐次撮影した画像を複数取得する。本実施形態では撮影のタイミングは１分毎であるが、これに限定されず、所定タイミングであればよい。所定タイミングには、数秒毎、数分毎、ランダムな長さの時間が経過するごと、予め定められた１つ以上の時刻になったときなど、種々変更可能である。図３に示す画像は、ＲＧＢ成分を含み、青色の空、雲（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）及び太陽（Ｓ１）が写っている。

＜雲抽出部１３＞
図１に示す雲抽出部１３は、画像における雲を抽出する。雲抽出部１３は、画像を構成する複数の画素から雲である画素を識別して抽出する。本実施形態における雲と空を判定するためのアルゴリズムについて説明する。輝度値２５５が白、輝度値０が黒とする。発明者らは研究の結果、雲の青色成分の輝度値及び赤色成分の輝度値は共に０～２５５の値になり、空の青色成分の輝度値は０～２５５の値になるが、空の赤色成分の輝度は０又はほぼ０になることが判明した。すなわち、青色成分の輝度と赤色成分の輝度の差が大きい場合には、空であり、両者の差が小さい場合には雲であると判定できる。本実施形態では、画像を構成する複数の画素について、画素の輝度に基づき雲であるかを判定する。具体的には、青色成分の輝度から赤色成分の輝度を引いた差値が所定閾値未満であれば、当該画素は雲であると判定し、前記差値が所定閾値以上であれば、当該画素は雲ではないと判定する。勿論、雲の識別方法は、これに限定されず、種々の方法を採用してもよい。

＜太陽特定部１４＞
図１に示す太陽特定部１４は、画像における太陽位置を特定する。太陽を判定するための第１の具体例は、天文学を利用すれば、カメラの位置（緯度経度）及び撮像した日時に基づき、画像に写り込む画素の位置が特定可能であることを利用する。すなわち、太陽特定部１４は、カメラ位置及び撮像した日時に基づいて太陽である画素を判定する。太陽を判定するための第２の具体例は、太陽特定部１４は、画像における輝度が最大となる画素群の中心点から放射状に広がる領域であって、中心点から離れるにつれて輝度が脈動なく漸減し且つ輝度の脈動が開始するまでの領域が太陽であると判定する。勿論、太陽の特定方法は、これに限定されず、種々の方法を採用してもよい。

＜雲移動情報取得部１５＞
図１に示す雲移動情報取得部１５は、画像における雲移動情報を取得する。本実施形態の雲移動情報取得部１５が取得する雲移動情報には、雲移動方向及び雲移動速度が含まれるが、これに限定されない。例えば、雲移動情報に少なくとも雲移動方向が含まれていれば、雲移動速度は省略可能である。

図１に示す実施形態では、雲移動情報取得部１５は、逐次撮影された複数の画像に基づいて、各画像における雲移動情報を算出する。このようにすれば、画像のみで雲移動情報（移動方向、移動速度）を取得可能になる。具体的には、雲移動情報取得部１５は、複数の画像Ｇ１、Ｇ２を比較することで各雲Ｃ１～Ｃ３の雲移動情報を算出する。図３は、各々の雲Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の移動方向を矢印で図示している。雲移動速度は、矢印の長さで表すことができる。図３の例では、いずれの雲Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３も西から東へ移動していることを示しているので、移動方向を示す矢印の向きが全て同じになるところ、図３に例示する画像Ｇ１、Ｇ２は、魚眼レンズで撮影した画像であるので、各々の雲Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の雲移動方向は、真上（画像中心）からの離間距離に応じた曲率で示されることになる。図３の例では参考のために補助線を点線で示している。

＜同一雲識別部１８＞
図１に示す実施形態では、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の中から、第１画像Ｇ１よりも前に撮影された第２画像Ｇ２における雲に対応する雲を識別する同一雲識別部１８を有する。図３の例では、第１画像Ｇ１における雲Ｃ１が第２画像Ｇ２における対応する雲Ｃ１であり、第１画像Ｇ１における雲Ｃ２が第２画像Ｇ２における対応する雲Ｃ２であり、第１画像Ｇ１における雲Ｃ３が第２画像Ｇ２における対応する雲Ｃ３である、と識別する。そして雲移動情報取得部１５は、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の位置と、第２画像Ｇ２における対応する雲（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）の位置とに基づき、雲移動情報（図３の矢印参照）を算出する。このように、第１画像Ｇ１及び第２画像Ｇ２から対応する雲同士を識別し、対応する雲同士の位置に基づき雲移動情報（移動方向、移動速度）を算出するので、画像処理だけで雲移動情報を適切に取得可能となる。

同一雲識別部の更に具体的な構成について説明する。図１に示すように、同一雲識別部１８は、組設定部１８ａと、組除去部１８ｂと、識別部１８ｃと、を有する。

図１に示す組設定部１８ａは、第１画像における雲と第２画像における雲とを、一対一、一対多又は多対１の少なくともいずれかの関係で組み合わせた組を複数設定する。図５は、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ０１、Ｃ０２）と第２画像Ｇ２における雲（Ｃ０３、Ｃ０４、Ｃ０５、Ｃ０６）とを一対一で組み合わせた組（Ｐ１～Ｐ４）を複数設定した例を示している。同図では、各雲の重心位置を丸で示し、最も近い重心同士で組み合わせた例である。同図は、４つの組Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を示す。図６は、図５に示す複数の組（Ｐ１～Ｐ４）に対して、更に、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ０１、Ｃ０２）と第２画像Ｇ２における雲（Ｃ０３、Ｃ０４、Ｃ０５、Ｃ０６）とを多対一で組み合わせた組を複数設定するための説明図である。まず、図６に示すように、第２画像Ｇ２において２つの雲を合成した合成雲（Ｃ０Ａ、Ｃ０Ｂ、Ｃ０Ｃ）を全パターン生成し、合成雲（Ｃ０Ａ、Ｃ０Ｂ、Ｃ０Ｃ）と第１画像Ｇ１における雲（Ｃ０１、Ｃ０２）との組（Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７）を複数生成する。ここでは、図５に示す一対一の組を生成する際と同様に、最も近い重心位置同士で組み合わせる。

図１に示す組除去部１８ｂは、１つの雲に対して１つの組が設定されるように、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化、色相変化の少なくとも１つに基づき設定された組を削除する。移動距離は、第１画像Ｇ１と第２画像Ｇ２における雲の重心位置同士を比較すれば算出可能である。合成雲のサイズは、合成元の雲の面積の合計で算出可能である。例えば、図６に示す組Ｐ７について、合成雲Ｃ０Ｃを構成する２つの雲Ｃ０３、Ｃ０５は、対応する雲Ｃ０１の重心位置から離れすぎているため、削除対象とすることが挙げられる。また、図６に示す組Ｐ３について、第２画像Ｇ２の雲Ｃ０５と第１画像Ｇ１の雲Ｃ０１のサイズ変化量が大きいため、削除対象とすることが挙げられる。具体的な一例としては、上記移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化、色相変化についてそれぞれ閾値を予め設定しておき、閾値を条件として削除対象を決定することが挙げられる。閾値は、人が決定する場合や、統計的処理により事前に決定したり、教示データにより機械学習済みのモデルを決定したりすることが挙げられる。

図１に示す識別部１８ｃは、残った組に基づき、第１画像Ｇ１の雲と第２画像Ｇ２における対応する雲とが同一雲であると識別する。ここでも組除去部１８ｂの判断基準と同様に、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化、色相変化の少なくとも１つを指標値に基づき対応する雲同士を判定する。この説明では、図７に示すように、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化、色相変化の少なくとも１つに基づき、組Ｐ５が最も条件に合致しているとして、第２画像Ｇ２における雲Ｃ０３、０４と第１画像Ｇ１における雲Ｃ０１とが同一雲であると判定する。また、組Ｐ４が最も条件に合致しているとして、第２画像Ｇ２における雲Ｃ０６と第１画像Ｇ１における雲Ｃ０２とが対応関係にあると判定する。識別部１８ｃは、一つの雲に対して複数の組が設定されることがないように、一つの組に決定する必要があるため、上記指標値を総合的に考慮して最も評価値が高い組を選択することが挙げられる。

なお、組除去部１８ｂ及び識別部１８ｃの少なくともいずれかを、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化、色相変化の少なくとも１つを入力値とし、削除対象であるか又は選択対象であるかを示す出力値を出力する機械学習（例えば、ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ））を用いて判定する判定器を用いて実装してもよい。また、組除去部１８ｂ及び識別部１８ｃを設けずに、組設定部１８ａが設定した複数の組のうち、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化、色相変化の少なくとも１つに基づいて１つの雲に対して１つの組が設定されるように、組を選択するように構成してもよい。

図１に示す雲移動情報取得部１５は、図７に示すように、第１画像Ｇ１における雲の位置と、第２画像Ｇ２における対応する雲の位置とに基づき、雲移動情報を算出する。図７の例では、第１画像Ｇ１における雲Ｃ０１の重心位置ｍ１と、第２画像Ｇ２における対応する雲Ｃ０３、Ｃ０４の重心位置ｍ２との比較により雲移動情報を算出可能である。同様に第１画像Ｇ１における雲Ｃ０２の重心位置ｍ３と、第２画像Ｇ２における対応する雲Ｃ０６の重心位置ｍ４との比較により雲移動情報を算出可能である。雲移動情報取得部１５は、各々の画像における雲の位置を時系列データとして記憶しておき、各画像における雲移動方向を平均して雲移動情報における雲移動方向を算出することが好ましい。各画像における雲移動速度を平均して雲移動情報における雲移動速度を算出することが好ましい。平均方法は、単純移動平均、荷重移動平均、指数移動平均などの各種の移動平均が利用可能である。

＜判定領域設定部１６＞
図１に示す判定領域設定部１６は、図８に示すように、画像において、太陽位置Ｓ１を基点とする判定領域Ａｒ１を設定する。同図に示すように、判定領域Ａｒ１は、太陽位置Ｓ１を基点として、雲移動方向Ｄ１の上流側の方（西）が下流側（東）よりも広いことが好ましい。太陽位置Ｓ１の基点とは、太陽を示す画素又は領域のうち、中心であっても良いし、円周上であっても良いし、その他、太陽位置Ｓ１を基準としていれば、どのような点であっても良い。また、図８に示すように、判定領域Ａｒ１は、太陽位置Ｓ１側から雲移動方向の上流側（西）に向けて延びる領域を有することが好ましい。太陽位置Ｓ１を基点として雲移動方向Ｄ１の上流側の方（西）が、時間経過によって雲が太陽に到達する可能性が下流側（東）よりも高い領域であり、日照確率の予測精度を向上させるためである。

図８に示すように、判定領域Ａｒ１は、太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２に直交する方向Ｄ３に所定値以上の幅を有する。所定値としては太陽位置Ｓ１から雲移動方向Ｄ１の上流側Ｄ２に向かう仮想中心線を中心として１０度以上の幅があれば好ましい。雲移動方向が時間経過に伴って変わる可能性があり、判定領域Ａｒ１が所定値以上の幅を有していれば、雲移動方向が変化する可能性に対応できるからである。すなわち、幅が広ければ、雲移動方向の変化が大きくなっても対応できる。

図８に示すように、判定領域Ａｒ１の太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２の長さＷ１は、太陽位置Ｓ１を始点として雲移動速度に応じて設定されることが好ましい。現在から日照確率を予想したい将来までの時間幅と雲移動速度に応じて上記長さＷ１を適切に設定可能となる。例えば１０分後まで予測する場合、雲移動速度が速ければ、上記長さＷ１を長く設定する必要があり、逆に雲移動速度が遅ければ、上記長さＷ１を短く設定する必要がある。

図８に示すように、判定領域Ａｒ１は、太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２に向かって幅が広がる形状である。雲が太陽位置に到達する距離が長いほど、すなわち太陽位置から離れるほど、雲の移動方向が変わる可能性が高くなるので、判定領域を太陽位置から離れる方向に向かって幅が広くなる形状にすることで、進路の変化確率に応じた領域を設定できる。

＜日照算出部１７＞
図１に示す日照算出部１７は、判定領域Ａｒ１と、抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する。具体的には、図８に示すように、日照算出部１７は、抽出された雲から太陽位置Ｓ１までの距離Ｗ２と、雲移動速度とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する。図８の例では、距離Ｗ２と雲移動速度に基づき雲が太陽位置Ｓ１に到達する時間が算出できるため、算出した時間経過後には曇となることが算出できる。同様に、雲が太陽位置Ｓ１を通りぬける時間も同様に算出できる。

更に、日照算出部１７は、図８に示すように、例えば１分後に対応する判定領域Ａｒ２と、抽出された雲との重複面積に基づき１分後の日照確率を算出できる。判定領域Ａｒ２は、太陽位置Ｓ１を中心とする所定半径の領域である。判定領域Ａｒ２を占める雲の重複面積が１００％であれば、日射確率が０％となる。例えば２分後に対応する判定領域Ａｒ３と、抽出された雲との重複面積に基づき２分後の日照確率を算出できる。同図の例では、判定領域Ａｒ３を占める雲の重複面積が１００％ではなく、例えば８０％であるので、日照確率が２０％であると判定することができる。これら判定領域と雲の重複面積とに基づけば図８に示すように、時間経過に伴う日照確率を時系列毎に算出可能となる。

［雲観測方法］
上記システム１が実行する、雲観測方法について図２を参照しつつ説明する。

まず、ステップＳＴ１００において、画像取得部１２が、カメラ１０が空を撮影した画像Ｇ１を取得する。次のステップＳＴ１０１において、雲抽出部１３が、画像において雲を抽出する。次のステップＳＴ１０２において、雲移動情報取得部１５が、画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得する。次のステップＳＴ１０３において、太陽特定部１４が、画像における太陽位置を特定する。次のステップＳＴ１０４において、判定領域設定部１６が、画像において太陽位置Ｓ１を基点とする判定領域Ａｒ１を設定する。次のステップＳＴ１０５において、日照算出部１７が、判定領域Ａｒ１と抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する。

［変形例：雲移動情報取得部］
図１に示す実施形態では、複数の画像から雲移動情報を取得するように構成されているが、これに限定されない。例えば、図４に示すように、外部の風速計、気象サーバなどの機器１１５ａから雲移動情報を取得するように雲移動情報取得部１１５を構成してもよい。

［変形例：判定領域］
図８に示す実施形態では、判定領域Ａｒ１は、太陽位置Ｓ１から離れる方向に向かって幅が広がる形状であるが、これに限定されない。例えば、図９に示す判定領域Ａｒ４のように、太陽位置Ｓ１から離れる方向に向かって幅が一定である形状でもよい。また、図１０に示す判定領域Ａｒ５のように、太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２に直交する方向Ｄ３に幅を有さない形状であってもよい。幅を有さないとは、幅を構成する画素が１ピクセルであることを意味する。また、図１１に示す判定領域Ａｒ６のように、太陽位置Ｓ１側から雲移動方向Ｄ１の上流側に向けて延びる領域Ａｒ６０と、太陽位置Ｓ１を中心とする周囲近傍の領域Ａｒ６１と、を有する形状であってもよい。
また、図１２に示す判定領域Ａｒ７のように、太陽位置Ｓ１側から雲移動方向Ｄ１の上流側に向けて延びているが、太陽位置Ｓ１の中心近傍を避けた形状にしてもよい。また、図１３に示す判定領域Ａｒ８のように魚眼レンズの曲率を考慮せずに扇形状にしてもよいし、同図における判定領域Ａｒ９のように、判定領域Ａｒ８を魚眼レンズの曲率を考慮して補正した形状にしてもよい。

［変形例：複数の判定領域］
上記の例では、全ての雲が同程度の高度にあり、雲移動方向及び雲移動速度が同じであるとしているが、これに限定されない。例えば、雲の高度によって雲毎に移動方向及び速度が異なる場合がある。このような場合には、単一の判定領域ではなく、複数の判定領域を設けることが好ましい。すなわち、図１４に示すように、雲移動情報取得部１５は、雲移動情報（雲移動方向Ｄ１、Ｄ１'）を複数取得し、判定領域設定部１６は、複数の雲移動情報（雲移動方向Ｄ１、Ｄ１'）に基づいて複数の判定領域Ａｒ１０、Ａｒ１１を設定し、日照算出部１７は、複数の判定領域Ａｒ１０、Ａｒ１１毎に日照確率を算出するように構成することが好ましい。

［重み係数による日照確率の算出］
図１～１４に示す実施形態では、雲移動方向に基づいて判定領域を設定し、判定領域と抽出された雲との重複の有無に基づき日照確率を算出しているが、これに限定されない。例えば、図１５に示すように、判定領域設定部１６は、判定領域Ａｒ１２を、太陽位置Ｓ１を基点として設定する。図１５に示す判定領域Ａｒ１２は、太陽位置Ｓ１を中心とした円形であるが、太陽位置Ｓ１を基点としていれば、どのような形状でもよい。日照算出部１７は、図１５に示すように太陽位置Ｓ１を基点として雲移動方向Ｄ１の上流側Ｄ２の方が風下側Ｄ１よりも重要度が高く設定された重み係数と、判定領域Ａｒ１２と、抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する。図１５では、重み係数を数字で表現しており、重み係数が大きければ重要度が高いことを意味する。図１５の例では、図８に示す扇形状の判定領域Ａｒ１に対応する部位に、重要度が高いことを示す重み係数（１．０～０．９）が設定されており、扇形状以外の部位には、重要度が低いことを示す重み係数（０．０１）が設定されている。この構成によれば、図８に示す扇形状の判定領域Ａｒ１と同じ意味で日照確率を算出することが可能となる。なお、図１～１４に示す雲移動方向に基づき判定領域を設定することと、重み係数を用いることは併用可能である。

以上のように、本実施形態の雲観測装置１１は、
カメラが空を撮影した画像Ｇ１を取得する画像取得部１２と、
画像Ｇ１における雲を抽出する雲抽出部１３と、
画像Ｇ１における太陽位置Ｓ１を特定する太陽特定部１４と、
画像Ｇ１において、太陽位置Ｓ１を基点とする判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１２）を設定する判定領域設定部１６と、
判定領域と抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する日照算出部１７と、
を備える。

本実施形態の雲観測方法は、
カメラが空を撮影した画像Ｇ１を取得すること（ＳＴ１００）、
画像Ｇ１における雲を抽出すること（ＳＴ１０１）、
画像Ｇ１における太陽位置Ｓ１を特定すること（ＳＴ１０３）、
画像Ｇ１において、太陽位置Ｓ１を基点とする判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１２）を設定する（ＳＴ１０４）、
判定領域と抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出すること（ＳＴ１０５）、
を含む。

このように、太陽位置Ｓ１を基点に設定された判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１２）と雲に基づき所定時間経過後の日照確率を算出するので、雲毎に所定時間経過後の位置を予測する必要がなく、判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１２）に雲が存在するか否かを判断するだけでよい。それでいて、判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１２）における評価すべき領域を変更するだけで、複数の時点の日照確率を容易に算出可能となる。したがって、計算コストの低減及び簡素な方法で日照確率を算出可能となる。

図８～１４に示す実施形態のように、画像Ｇ１における、少なくとも雲移動方向Ｄ１を含む雲移動情報を取得する雲移動情報取得部（１５、１１５）を備え、判定領域設定部１６は、太陽位置Ｓ１を基点として、雲移移動方向に基づいた判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１１）を設定することが好ましい。

この構成によれば、雲移動方向Ｄ１を考慮して判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１１）を設定でき、日照確率の予測精度を向上させることが可能となる。

図８～１４に示す実施形態のように、判定領域設定部１６は、太陽位置Ｓ１を基点として、雲移動方向Ｄ１の上流側Ｄ２の方が下流側Ｄ１よりも広い判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１１）を設定することが好ましい。

太陽位置Ｓ１を基点として雲移動方向の下流側Ｄ１よりも上流側Ｄ２の方が、時間経過によって雲が太陽に到達する可能性が高い領域である。このようにすれば、雲が存在するとすれば時間経過により雲が太陽に到達する可能性が高い領域を雲移動方向Ｄ１を考慮して設定でき、日照確率の予測精度を向上させることが可能となる。

図８に示す実施形態のように、雲移動情報は、雲移動速度を含み、判定領域Ａｒ１の太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２の長さＷ１は、太陽位置Ｓ１を始点として雲移動速度に応じて設定されることが好ましい。

このようにすれば、現在から日照確率を予想したい将来までの時間幅と雲移動速度に応じて上記長さＷ１を適切に設定可能となる。

図８に示す実施形態のように、雲移動情報は、雲移動速度を含み、日照算出部１７は、抽出された雲から太陽位置Ｓ１までの距離と、雲移動速度と、に基づき所定時間経過後の日照確率を算出することが好ましい。

このようにすれば、曇るか晴れるかという程度で日照確率を算出可能となる。

図８に示す実施形態のように、日照算出部１７は、判定領域Ａｒ１（Ａｒ２、Ａｒ３）と、抽出された雲、との重複面積に基づき所定時間経過後の日照確率を算出することが好ましい。

このようにすれば、判定領域に対する重複面積の比により日照確率を算出可能となる。

図８～１４に示す実施形態のように、判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４～１１）は、太陽位置Ｓ１側から雲移動方向Ｄ１の上流側Ｄ２に向けて延びる領域を有することが好ましい。

この構成によれば、太陽位置Ｓ１側から雲移動方向Ｄ１の上流側Ｄ２は、時間経過により雲が太陽に到達する可能性が高い領域を設定するので、日照確率の予測精度を向上させることが可能となる。

図８～９及び図１１～１４に示す実施形態のように、判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４、Ａｒ６～１１）は、太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２に直交する方向Ｄ３に所定値以上の幅を有することが好ましい。

雲移動方向Ｄ１が時間経過に伴って変わる可能性があり、このように判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４、Ａｒ６～１１）が所定値以上の幅を有することで、雲移動方向Ｄ１が変わる可能性に対応でき、日照確率の予測精度を向上させることが可能となる。

図８～９及び図１１～１４に示す実施形態のように、判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４、Ａｒ６～１１）は、太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２に向かって幅が広がる形状である。

雲が太陽位置Ｓ１に到達する距離が長いほど、すなわち雲が太陽位置Ｓ１から離れるほど、雲移動方向が変わる可能性が高くなるので、判定領域（Ａｒ１、Ａｒ４、Ａｒ６～１１）を太陽位置Ｓ１から離れる方向Ｄ２に向かって幅が広くなる形状にすることで、進路の変化確率に応じた領域を設定でき、日照確率の予測精度を向上させることが可能となる。

図１５に示す実施形態のように、日照算出部１７は、太陽位置Ｓ１を基点として雲移動方向Ｄ１の上流側Ｄ２の方が下流側Ｄ１よりも重要度が高く設定された重み係数と、判定領域Ａｒ１２と、抽出された雲と、に基づき所定時間経過後の日照確率を算出することが好ましい。

このようにすれば、雲が存在するとすれば時間経過により雲が太陽に到達する可能性が高い領域を雲移動方向Ｄ１を考慮して設定でき、日照確率の予測精度を向上させることが可能となる。

図１、図３、図５～７に示す実施形態のように、画像取得部１２は、カメラが空を逐次撮影した画像Ｇ１、Ｇ２を複数取得し、雲移動情報取得部１５は、逐次撮影された複数の画像Ｇ１、Ｇ２に基づいて、各画像Ｇ１、Ｇ２における雲移動情報を算出することが好ましい。

この構成によれば、画像のみで雲移動情報を取得可能となる。

図１、図５～７に示す実施形態のように、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ０１、Ｃ０２）の中から、第１画像Ｇ１よりも前に撮影された第２画像Ｇ２における雲（Ｃ０３、Ｃ０４）に対応する雲（Ｃ０１）を識別する同一雲識別部１８を備え、雲移動情報取得部１５は、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ０１）の位置と、第２画像Ｇ２における対応する雲（Ｃ０３、Ｃ０４）の位置とに基づき、雲移動情報を算出することが好ましい。

この構成によれば、第１画像Ｇ１及び第２画像Ｇ２から対応する雲同士を識別するので、雲移動情報を適切に算出可能となる。

図１、図５～７に示す実施形態のように、第１画像Ｇ１における雲（Ｃ０１、Ｃ０２）と第２画像Ｇ２における雲（Ｃ０３～０６）とを、一対一、一対多又は多対一の少なくともいずれかの関係で組み合わせた組（Ｐ１～Ｐ７）を複数設定する組設定部１８ａと、
１つの雲に対して１つの組が設定されるように、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化量、色相変化量の少なくとも１つに基づき、組を削除する組除去部１８ｂと、
残った組に基づき、第１画像Ｇ１の雲と第２画像Ｇ２における対応する雲とが同一雲であると識別する識別部１８ｃと、を有することが好ましい。

この構成によれば、時間経過に伴って雲が結合したり雲が分離したりしても、同一の雲として認識可能となる。

図１及び図３に示す実施形態のように、雲移動情報は、画像Ｇ１（Ｇ２）における各々雲の少なくとも移動方向を平均して算出されることが好ましい。

この構成によれば、個別の雲のみに着目することで生じる誤差を低減することが可能となる。

図１及び図３に示す実施形態のように、雲移動情報は、複数の画像Ｇ１、Ｇ２にわたる移動平均により算出されることが好ましい。

この構成によれば、異常値が混入したとしても、その影響を抑制することが可能となる。

図１４に示す実施形態のように、雲移動情報取得部１５は、雲移動情報を複数取得し、判定領域設定部１６は、複数の雲移動情報に基づいて、複数の判定領域Ａｒ１０、Ａｒ１１を設定し、日照算出部１７は、複数の判定領域Ａｒ１０、Ａｒ１１毎に日照確率を算出することが好ましい。

この構成によれば、雲の高度によって雲毎に移動方向及び速度が異なる場合があり、雲移動情報が異なる雲について独立して日照確率を算出可能となる。

本実施形態に係る雲観測システム１は、カメラ１０と、上記の雲観測装置１１と、を備える。

本実施形態に係るプログラムは、上記方法をコンピュータに実行させるプログラムである。また、本実施形態に係るコンピュータに読み取り可能な一時記録媒体は、上記プログラムを記憶している。

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。

＜第２実施形態＞
本開示の第２実施形態の雲観測システム１０１、雲観測装置１１１及び雲観測方法について説明する。第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。第２実施形態の雲観測装置１１１は、図１６に示すように、日照算出部１７を設けずに、代わりに重畳画像生成部１９を設けている。重畳画像生成部１９は、図８に示すように、画像Ｇ１（Ｇ２）に判定領域Ａｒ１を重畳させた画像を生成する。生成された画像は、雲観測装置１１に設けられたディスプレイに表示される又は外部のコンピュータに向けて送信され、最終的にディスプレイに表示される。

この構成によれば、重畳画像には、雲（Ｃ１、Ｃ２）、太陽位置Ｓ１及び判定領域Ａｒ１が描かれているので、重畳画像を見るだけで、所定時間経過後の日照確率を知ることが可能となる。

図２に示す各部１２～１７は、所定プログラムを１又はプロセッサで実行することで実現しているが、各部を専用メモリや専用回路で構成してもよい。

本実施形態のシステム１は、一つのコンピュータ１１のプロセッサ１１ｂに各部１２～１７が実装されているが、各部１２～１７を分散させて、複数のコンピュータやクラウドで実装してもよい。すなわち、複数のプロセッサで実行してもよい。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。図１では、説明の便宜上、各部１２～１７を実装しているが、これらの一部を任意に省略することが可能である。例えば、各部１２～１４を実装する実施形態が挙げられる。

各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１１ 雲観測装置
１２ 画像取得部
１３ 雲抽出部
１４ 太陽特定部
１５、１１５ 雲移動情報取得部
１６ 判定領域設定部
１７ 日照算出部
１８ 同一雲識別部
１８ａ 組設定部
１８ｂ 組除去部
１８ｃ 識別部
１９ 重畳画像生成部
Ｇ１ 画像（第１画像）
Ｇ２ 画像（第２画像）

用語

必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。

本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。

本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。

本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。

特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。

語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。

本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。

特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「～するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。

一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「～を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも～を含む」と解釈すべきであり、「～を持つ」という用語は「少なくとも～を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。

説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「～を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。

本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。

特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。

上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の請求の範囲によって保護される。

Claims (17)

1. カメラが空を撮影した画像を取得する画像取得部と、
   前記画像における雲を抽出する雲抽出部と、
   前記画像における太陽位置を特定する太陽特定部と、
   前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定する判定領域設定部と、
   前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する日照算出部と、
   前記画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得する雲移動情報取得部と、
   を備え、
   前記判定領域設定部は、前記太陽位置を基点として、前記雲移動方向に基づいた判定領域を設定し、
   前記判定領域設定部は、前記太陽位置を基点として、前記雲移動方向の上流側の方が下流側よりも広い判定領域を設定する、雲観測装置。
2. カメラが空を撮影した画像を取得する画像取得部と、
   前記画像における雲を抽出する雲抽出部と、
   前記画像における太陽位置を特定する太陽特定部と、
   前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定する判定領域設定部と、
   前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する日照算出部と、
   を備え、
   前記判定領域は、前記太陽位置から離れる方向に向かって幅が広がる形状である、雲観測装置。
3. カメラが空を撮影した画像を取得する画像取得部と、
   前記画像における雲を抽出する雲抽出部と、
   前記画像における太陽位置を特定する太陽特定部と、
   前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定する判定領域設定部と、
   前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する日照算出部と、
   前記画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得する雲移動情報取得部と、
   を備え、
   前記日照算出部は、前記太陽位置を基点として前記雲移動方向の上流側の方が下流側よりも重要度が高く設定された重み係数と、前記判定領域と、前記抽出された雲と、に基づき所定時間経過後の日照確率を算出する、雲観測装置。
4. カメラが空を撮影した画像を取得する画像取得部と、
   前記画像における雲を抽出する雲抽出部と、
   前記画像における太陽位置を特定する太陽特定部と、
   前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定する判定領域設定部と、
   前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出する日照算出部と、
   前記画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得する雲移動情報取得部と、
   第１画像における雲の中から、前記第１画像よりも前に撮影された第２画像における雲に対応する雲を識別する同一雲識別部と、
   を備え、
   前記判定領域設定部は、前記太陽位置を基点として、前記雲移動方向に基づいた判定領域を設定し、
   前記画像取得部は、カメラが空を逐次撮影した画像を複数取得し、
   前記雲移動情報取得部は、前記逐次撮影された複数の画像に基づいて、前記各画像における前記雲移動情報を算出し、
   前記雲移動情報取得部は、前記第１画像における雲の位置と、前記第２画像における対応する雲の位置とに基づき、前記雲移動情報を算出し、
   前記同一雲識別部は、
   前記第１画像における雲と前記第２画像における雲とを、一対一、一対多又は多対一の少なくともいずれかの関係で組み合わせた組を複数設定する組設定部と、
   １つの雲に対して１つの組が設定されるように、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化量、色相変化量の少なくとも１つに基づき、組を削除する組除去部と、
   残った組に基づき、前記第１画像の雲と前記第２画像における対応する雲とが同一雲であると識別する識別部と、
   を有する、雲観測装置。
5. 請求項１、請求項３乃至請求項４のいずれか一項に記載の雲観測装置であって、
   前記雲移動情報は、雲移動速度を含み、
   前記判定領域の前記太陽位置から離れる方向の長さは、前記太陽位置を始点として前記雲移動速度に応じて設定される、雲観測装置。
6. 請求項１、請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載の雲観測装置であって、
   前記雲移動情報は、雲移動速度を含み、
   前記日照算出部は、前記抽出された雲から前記太陽位置までの距離と、前記雲移動速度と、に基づき所定時間経過後の日照確率を算出する、雲観測装置。
7. 請求項１、請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の雲観測装置であって、
   前記日照算出部は、前記判定領域と、前記抽出された雲、との重複面積に基づき所定時間経過後の日照確率を算出する、雲観測装置。
8. 請求項１、請求項３乃至請求項７のいずれか一項に記載の雲観測装置であって、
   前記判定領域は、前記太陽位置側から前記雲移動方向の上流側に向けて延びる領域を有する、雲観測装置。
9. 請求項１、請求項３乃至請求項８のいずれか一項に記載の雲観測装置であって、
   前記判定領域は、前記太陽位置から離れる方向に直交する方向に所定値以上の幅を有する、雲観測装置。
10. 請求項４に記載の雲観測装置であって、
    前記雲移動情報は、前記画像における各々雲の少なくとも移動方向を平均して算出される、雲観測装置。
11. 請求項１０に記載の雲観測装置であって、
    前記雲移動情報は、複数の画像にわたる移動平均により算出される、雲観測装置。
12. 請求項１、請求項３乃至請求項１１のいずれかに記載の雲観測装置であって、
    前記雲移動情報取得部は、前記雲移動情報を複数取得し、
    前記判定領域設定部は、前記複数の雲移動情報に基づいて、複数の前記判定領域を設定し、
    前記日照算出部は、前記複数の判定領域毎に日照確率を算出する、雲観測装置。
13. カメラが空を撮影した画像を取得すること、
    前記画像において雲を抽出すること、
    前記画像における太陽位置を特定すること、
    前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定すること、
    前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出すること、
    前記画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得することと、
    を含み、
    前記判定領域を設定することは、
    前記太陽位置を基点として、前記雲移動方向に基づいた判定領域を設定することと、
    前記太陽位置を基点として、前記雲移動方向の上流側の方が下流側よりも広い判定領域を設定することと、を含む、雲観測方法。
14. カメラが空を撮影した画像を取得すること、
    前記画像において雲を抽出すること、
    前記画像における太陽位置を特定すること、
    前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定すること、
    前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出すること、
    を含み、
    前記判定領域は、前記太陽位置から離れる方向に向かって幅が広がる形状である、雲観測方法。
15. カメラが空を撮影した画像を取得することと、
    前記画像における雲を抽出することと、
    前記画像における太陽位置を特定することと、
    前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定することと、
    前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出することと、
    前記画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得することと、
    を含み、
    前記太陽位置を基点として前記雲移動方向の上流側の方が下流側よりも重要度が高く設定された重み係数と、前記判定領域と、前記抽出された雲と、に基づき所定時間経過後の日照確率を算出する、雲観測方法。
16. カメラが空を逐次撮影した画像を複数取得することと、
    前記画像における雲を抽出することと、
    前記画像における太陽位置を特定することと、
    前記画像において、前記太陽位置を基点とする判定領域を設定することと、
    前記判定領域と前記抽出された雲とに基づき所定時間経過後の日照確率を算出することと、
    前記画像における、少なくとも雲移動方向を含む雲移動情報を取得することと、
    第１画像における雲の中から、前記第１画像よりも前に撮影された第２画像における雲に対応する雲を識別することと、
    を含み、
    前記判定領域を設定することは、前記太陽位置を基点として、前記雲移動方向に基づいた判定領域を設定することを含み、
    前記雲移動情報を算出することは、前記逐次撮影された複数の画像に基づいて、前記各画像における前記雲移動情報を算出することを含み、
    前記雲移動情報を算出することは、前記第１画像における雲の位置と、前記第２画像における対応する雲の位置とに基づき、前記雲移動情報を算出することを含み、
    前記第１画像における雲の中から、前記第１画像よりも前に撮影された第２画像における雲に対応する雲を識別することは、
    前記第１画像における雲と前記第２画像における雲とを、一対一、一対多又は多対一の少なくともいずれかの関係で組み合わせた組を複数設定することと、
    １つの雲に対して１つの組が設定されるように、雲同士の移動距離、サイズ変化量、輝度変化、彩度変化量、色相変化量の少なくとも１つに基づき、組を削除することと、
    残った組に基づき、前記第１画像の雲と前記第２画像における対応する雲とが同一雲であると識別することと、
    を含む、雲観測方法。
17. 請求項１３乃至請求項１６のいずれか一項に記載の方法を１又は複数のプロセッサに実行させるプログラム。

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