JPH08161031A - 監視制御システム - Google Patents

監視制御システム

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JPH08161031A
JPH08161031A JP30328194A JP30328194A JPH08161031A JP H08161031 A JPH08161031 A JP H08161031A JP 30328194 A JP30328194 A JP 30328194A JP 30328194 A JP30328194 A JP 30328194A JP H08161031 A JPH08161031 A JP H08161031A
Authority
JP
Japan
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image
camera
dimensional object
menu
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP30328194A
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English (en)
Inventor
Mikio Ikuta
幹雄 生田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カメラの位置や姿勢が変化した場合にも映像
と機器の確実な対応付けをして監視と操作ができるよう
にする。 【構成】 監視対象機器の3次元オブジェクトとグロー
バル座標上の位置データと属性情報を保存するオブジェ
クトデータベース3を設け、カメラ1からの監視対象領
域Aの映像及び撮影位置・姿勢・倍率等の撮影条件情報
から、ホストコンピュータ2は機器の3次元オブジェク
トデータをデータベースから得、撮影条件に応じて3次
元オブジェクトをカメラの視点に合わせた3次元オブジ
ェクト画像データを得、撮影映像と3次元オブジェクト
画像データとリンクした画像51を多目的表示盤5に表
示し、機器が選択操作M1されたときに該機器に関する
属性情報のメニュー画像52を表示し、メニュー画像の
1つのメニューが選択操作されたときに該メニューに応
じた監視制御又は監視情報を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラント等の監視制御
対象をカメラで監視撮影し、この映像を利用して制御す
る監視制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の監視制御システムは、例えば、変
電所では変圧器や開閉器等の機器の状態を監視情報とし
て遠方監視制御装置により取得し、この情報に基づいて
保護装置や自動運転装置等の制御装置による自動制御お
よびオペレータによる操作を行う。
【0003】オペレータによる操作は、熟練者が大型制
御盤やCRT表示装置に表示されるスケルトン画面(図
4に例示する)や計測データを見ながら機器の遠隔操作
スイッチを操作する。
【0004】一方、映像とオブジェクトモデルをリンク
させ、映像面上の操作でプラント監視制御を行う手法が
提案されている。この手法は、図5に概念的に示す。
【0005】あらかじめカメラCで撮影した映像面A上
の機器(図示では変圧器群)と被写体のオブジェクトモ
デルB(図示ではスケルトン画面)をリンクしておく。
【0006】このオブジェクトモデルBにはオブジェク
トに関する情報(過去の履歴やマニュアル類、添付資
料)B1と遠隔操作を行うためのスイッチ(図示では開
閉器CBなど)をリンクさせておく。
【0007】この状態で、映像面A上をポインティング
デバイス(マウス等)でクリックすることにより、クリ
ックされた機器とリンクしてあるオブジェクトを選択す
る。
【0008】これにより、選択されたオブジェクトに関
するメニュー(スイッチのオン・オフ、マニュアルの表
示、操作対象機器の過去の履歴表示等)が表示され、操
作者はこのメニューを選択することにより監視制御を行
う。
【0009】したがって、操作者は監視対象の映像を見
ながらその操作を行うことができ、監視対象と操作の1
対1の対応付けをしながら操作できる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のスケルトンを見
ながら行う監視制御では、映像の持つ情報(例えば監視
対象機器から白煙が上がっているなど)を利用できない
ため、不都合な操作をしてしまう恐れがある。また、操
作者は、機器とスケルトンとの関連を熟知している熟練
者に限られる。
【0011】この点、オブジェクトモデルを使った方式
は、機器の映像を見ながら操作できるが、二次元のオブ
ジェクトモデルを用いるため、カメラの位置や姿勢の変
化に対応できない。
【0012】逆に、固定したカメラからの監視制御で
は、障害物が監視対象機器を遮っている場合に操作を行
うことができなくなる。
【0013】また、機器の特定の部分をカメラの視点を
変えて監視制御する必要がある場合にも対応できない。
【0014】本発明の目的は、カメラの位置や姿勢が変
化した場合にも映像と機器の確実な対応付けをして監視
と操作ができる監視制御システムを提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、監視対象となる各機器の3次元オブジェ
クト及びこれに対応する各機器のグローバル座標上の位
置データと属性情報をリンクさせて保存するオブジェク
トデータベースと、監視対象領域を撮影した映像及び撮
影位置・姿勢・倍率等の撮影条件情報を得るカメラと、
前記カメラからの映像及びグラフィック画像の表示機能
を持つ表示装置と、コンピュータとを備え、前記コンピ
ュータは、前記カメラの撮影条件情報から撮影領域に含
まれる機器の3次元オブジェクトデータ及び属性情報を
前記オブジェクトデータベースから取り出し、該撮影条
件に応じて該3次元オブジェクトをカメラの視点に合わ
せて3次元画像処理した3次元オブジェクト画像データ
を得る手段と、前記カメラの撮影した映像を前記3次元
オブジェクト画像データとリンクして前記表示装置に表
示する手段と、前記表示装置の表示画像上の機器が選択
操作されたときに当該機器に関する前記属性情報のメニ
ュー画像を該表示装置に表示する手段と、前記メニュー
画像の1つのメニューが選択操作されたときに該メニュ
ーに応じた監視制御又は監視情報を前記表示装置に表示
する手段と、を備えたことを特徴とする。
【0016】
【作用】3次元のオブジェクトデータベースを作成し、
撮影領域に位置する3次元オブジェクトをカメラの撮影
条件に応じてカメラから見た方向に合わせた3次元画像
処理を行い、この3次元オブジェクト画像データを映像
とリンクさせて表示装置に表示する。
【0017】これにより、カメラの位置や姿勢、機器の
特定部分を拡大撮影する場合の倍率の変化に対応したオ
ブジェクトが得られるようにする。
【0018】また、映像と3次元オブジェクトとをリン
クさせた表示により、オブジェクトデータと映像との関
連付けを確実にし、監視対象機器の監視・操作の誤りを
防止する。
【0019】オペレータが監視又は操作しようとする機
器に対する選択・操作は、従来のオブジェクトモデルに
よる方法と同様に、表示される当該機器をオペレータが
指し図することにより属性情報を使ったメニュー表示
と、これに基づいた監視または操作処理を行う。
【0020】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すシステム構
成図である。
【0021】カメラ1は、監視対象機器Aの撮影を行
う。この撮影は、遠隔操作等によりカメラ1の位置、姿
勢、撮影倍率を変えた映像を得ることができる。
【0022】ホストコンピュータ2は、各機器の設計図
面等を基に、CAD等を用いて監視対象機器の3次元の
オブジェクトを作成し、この3次元オブジェクトに監視
対象機器に関する情報やスイッチ等の属性情報をリンク
させておく。このとき、監視対象プラント全体で1つの
3次元グローバル座標を定めておく。
【0023】これら3次元オブジェクトとグローバル座
標に対する位置情報と属性情報を用いて、プラント全体
のモデルのデータベースを作成し、オブジェクトデータ
ベース3に保存しておく。
【0024】図2は、オブジェクトデータベースのデー
タ構造を示し、監視対象機器の設計図面等から作成され
た種々の3次元オブジェクト(対象物形状)とグローバ
ル座標の位置データの他に、属性データを付属させたも
のをオブジェクトデータとする。図示では、変圧器1と
変圧器2のデータを示し、形状は同じであるがグローバ
ル座標位置が異なる。
【0025】図3は、3次元オブジェクトの画像処理例
を示す。設計図面等から作成した3次元オブジェクトF
に対して、回転、拡大・縮小計算により新たな3次元オ
ブジェクトSが得られる。図示の例では、3次元オブジ
ェクトFに対して、カメラを右に動かして遠ざけた変更
と同じになる3次元オブジェクトSが得られることを示
す。
【0026】図1に戻って、オブジェクトデータベース
3を作成した後の監視制御開始には、カメラ1から現在
撮影した映像をホストコンピュータ2へ伝送する。この
伝送に際して、カメラ1が撮影したときの3次元グロー
バル座標位置、姿勢、倍率の撮影条件情報も一緒に伝送
する。
【0027】ホストコンピュータ2ではこれらの撮影条
件での3次元オブジェクトの見え方を計算する。この計
算は、撮影条件になるグローバル座標位置と姿勢と倍率
から撮影領域を求め、この領域に含まれる1つ又は複数
の3次元オブジェクトをデータベース3から検索・抽出
し、これらを組み合わせた3次元オブジェクト(例えば
図3のF)を作成し、次いで撮影条件にしたがって回転
・拡大・縮小の計算をしてカメラの撮影画像と同じ見え
方になる3次元オブジェクト(例えば図3のS)を作成
する。
【0028】この3次元オブジェクト画像データは、カ
メラ1から送られてきた映像がプロジェクタ4で表示さ
れる多目的表示盤5の同じ座標位置にグラフィック表
示、すなわち映像と3次元オブジェクトとをリンクした
表示を得る。
【0029】多目的表示盤5は、その上部に投影画面例
1を示し、これにリンクするためにグラフィック画像
表示される3次元オブジェクトを太線で示す。
【0030】このような処理により、カメラ1の位置、
姿勢、撮影倍率が変化した場合にもその映像と監視対象
機器の3次元オブジェクトをリンクすることが可能とな
る。また、3次元オブジェクトと映像との一致をパター
ン認識処理することによって、例えば映像の変圧器1と
オブジェクトデータベース3中の変圧器1は同じ機器で
あるという関連付けの確認をホストコンピュータ2が得
ることができる。
【0031】監視制御におけるオペレータによる操作
は、多目的表示盤5に映し出された映像画面上の機器
(オブジェクトとそれに関する情報がリンクしてある)
をポインティングデバイス等でクリックする(投影画面
例には指し図マークM1で示す)。
【0032】これにより、クリック位置情報がホストコ
ンピュータ2で識別され、ホストコンピュータ2は指定
された機器に関するマニュアル、過去の履歴、スイッチ
の開閉等のメニューデータを多目的表示盤5に送ってメ
ニュー52が表示される。このメニュー画面に対して、
メニュー選択を行い、機器の監視・操作などを行う。
【0033】図示では、変圧器の監視・操作例を示し、
変圧器1の操作を行うには、まずプロゼジェクタ4で映
出された画像とこれにリンクした3次元オブジェクトの
画像に対して、変圧器1の部分をクリック(指し図マー
クM1)することで、ホストコンピュータ2が変圧器1
の属性データのメニューを表示する。
【0034】このメニューの中から、開閉操作を選択
(指し図マークM2)すると、ホストコンピュータ2は
変圧器1とその周辺のスケルトン53を表示盤5に表示
し、変圧器1につながる開閉器を選択(指し図マークM
3)すると、ホストコンピュータ2は当該開閉器のオン
・オフ制御を開始する。
【0035】なお、カメラ1が多数箇所に設けられ、そ
れぞれの撮影画像を切り替えて監視制御することは、メ
ニュー画面の選択操作に対するホストコンピュータ2側
のカメラ切り替え制御と撮影条件切り替え制御でなされ
る。
【0036】また、実施例では、プロジェクタ4により
カメラ映像を3次元オブジェクトにリンクした画像を表
示盤5に映出する場合を示したが、この映像の表示は、
ホストコンピュータ2によりグラフィック画像としてC
RTディスプレイ装置等に重ね表示することでも良い。
【0037】また、表示盤における各種画像の表示には
マルチウィンドウ表示に限らず、個別の表示領域を設け
る画面分割とすることもできる。
【0038】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、監視対
象機器の3次元オブジェクトのデータベースを作成して
おき、カメラの撮影領域に位置する3次元オブジェクト
をデータベースから検索・抽出し、これをカメラの撮影
条件に応じてカメラから見た方向に合わせた3次元画像
処理を行い、この3次元オブジェクト画像データを映像
とリンクさせて表示装置に表示し、この表示から機器の
選択と監視操作を行うようにしたため、従来のオブジェ
クトモデルによるものに比べて以下の効果がある。
【0039】(1)カメラの位置や姿勢、機器の特定部
分を拡大撮影する場合の倍率の変化に対応した3次元オ
ブジェクトが得られ、固定したカメラからの監視制御で
は対応できなかった障害物を避けた監視、機器の特定の
部分に対してカメラの視点を変えた監視制御などが可能
となる。
【0040】(2)カメラからの映像と3次元オブジェ
クトとをリンクさせた表示により、オブジェクトデータ
と映像との関連付けを得ることができ、監視対象機器の
監視・操作の誤りを防止できる。
【0041】また、本発明は、3次元オブジェクトはそ
の3次元画像処理によりカメラ視点に合わせた3次元オ
ブジェクトを得るため、データベースの簡単化を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すシステム構成図。
【図2】実施例におけるオブジェクトデータベースのデ
ータ構造。
【図3】実施例における3次元オブジェクトの3次元画
像処理例。
【図4】従来のスケルトン表示例。
【図5】従来のオブジェクトモデルによる監視制御の概
念図。
【符号の説明】
1…カメラ 2…ホストコンピュータ 3…オブジェクトデータベース 4…プロジェクタ 5…多目的表示盤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 監視対象となる各機器の3次元オブジェ
    クト及びこれに対応する各機器のグローバル座標上の位
    置データと属性情報をリンクさせて保存するオブジェク
    トデータベースと、 監視対象領域を撮影した映像及び撮影位置・姿勢・倍率
    等の撮影条件情報を得るカメラと、 前記カメラからの映像及びグラフィック画像の表示機能
    を持つ表示装置と、 コンピュータとを備え、 前記コンピュータは、 前記カメラの撮影条件情報から撮影領域に含まれる機器
    の3次元オブジェクトデータ及び属性情報を前記オブジ
    ェクトデータベースから取り出し、該撮影条件に応じて
    該3次元オブジェクトをカメラの視点に合わせて3次元
    画像処理した3次元オブジェクト画像データを得る手段
    と、 前記カメラの撮影した映像を前記3次元オブジェクト画
    像データとリンクして前記表示装置に表示する手段と、 前記表示装置の表示画像上の機器が選択操作されたとき
    に当該機器に関する前記属性情報のメニュー画像を該表
    示装置に表示する手段と、 前記メニュー画像の1つのメニューが選択操作されたと
    きに該メニューに応じた監視制御又は監視情報を前記表
    示装置に表示する手段と、を備えたことを特徴とする監
    視制御システム。
JP30328194A 1994-12-07 1994-12-07 監視制御システム Pending JPH08161031A (ja)

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