JPS6366410A - 水位測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は波浪や潮の干満等による水位の変化及びその変
化時間等を測定するための水位測定方法及びその装置に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、目標物を水面から突出するように設置すると
共に、この目標物をビデオカメラ等で撮影し、このビデ
オカメラ等から得られるビデオ信号をディジタル信号に
変換すると共に、ＣＰＵシステム等を用いて演算処理す
ることにより、上記目標物を横切る水面の水位、水位の
変化時間等を求めるようにした水位測定方法及びその装
置を提供するものである。本発明方法及び装置によれば
、極めて簡単に且つ迅速に波高値等の水位及び波の周期
等の水位の変化時間を測定することができる。

〔従来の技術〕

海や河川の波浪の波高や潮の干満等による水位の変化を
測定する方法として、従来より水圧計や容量式水位計を
用いる方法が行われている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記水圧計を用いる方法は、多数の水圧計を水底に設置
するための潜水作業を要するなど多大の経費を必要とし
、また作業も大変危険なものであった。また高価な水圧
計を多く用いるために、波浪等により流失したときは損
害を大きくしていた。

さらに水圧計は水底で移動したり、砂等の堆積物で覆わ
れ易いので、測定誤差が生じ易かった。また水圧計が移
動したり堆積物で覆われたりしても発見し難く、潜水作
業で発見して水圧計を元の位置に戻したり、堆積物を取
除いたりしなければならなかった。

上記容量式水位計を用いる方法は、藻のような付着物が
あると正常な動作が行われなくなり、また付着物を取り
除く作業に手間を要していた。

以上のように従来の水位測定法は、作業性、信顧性の点
で多くの問題を有していたものである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明においては、水面から突出するように配された目
標物と、この目標物を撮影する手段と、この撮影手段か
ら得られるビデオ信号をディジタル信号に変換してディ
ジタル処理する画像メモリ等を含む演算手段とを設けて
いる。

〔実施例〕

第１図において、棒状に形成された目標物１が水面２か
ら突出するようにして設置されている。

この目標物１としては、例えば所定間隔毎に赤白に塗り
別けられた測量用ボールが用いられている。

測量用ボール以外にも水面の色や背景の色と明瞭に識別
し得る色を有し且つ単位長さの目盛りが付されたものを
目標物１として用いることができる。

また陸３には上記目標物１を撮影するビデオカメラ４が
設置されると共に、このビデオカメラ４から得られるビ
デオ信号を記録するためのＶＴＲ等から成る記録装置５
が設けられている。目標物１からカメラ４までの距離は
、カメラ４に広角レンズや望遠レンズを用いることによ
り数ｍ〜数１００ｍとすることができる。

測定現場で目標物１をカメラ４で撮影し、そのビデオ信
号を記録装置５により磁気テープに記録する。この記録
済みテープの再生信号はＡ／Ｄ変換器６により、Ｒ，Ｇ
、Ｂの色信号側にディジタルビデオ信号に変換された後
、画像メモリ７に書き込まれる。面、記録装置５を用い
ないでオンライン処理を行う場合は、カメラ４から得ら
れるビデオ信号は点線で示すようにＡ／Ｄ変換器６に直
接に供給される。

画像メモリ７から読み出されたディジタルのＲｌＧ、Ｂ
信号はＣＰｔＪを用いた演算処理システム８により所定
の処理が成されることにより、水面２の水位（波高を含
む）が求められる。求められた水位はプリンタ、陰極線
管等を用いた表示装置９により表示される。

上記演算処理システム８においては、次の処理が行われ
る。

上記ビデオ信号はモニタ画面１０では第２図のような画
面となる。第２図において目標物ｌを水面２が横切るが
、この横切る高さが波により変化する。そこでこの画面
ｌＯにおいて、点線で示すように上記波が横切る部分を
含む必要な領域１１を設定する。演算処理システム８は
上記領域１１と対応する部分のＲ，Ｇ、Ｂ信号について
処理を行うことにより水位を求める。

画像メモリ７から読み出された領域ｌｌ内のＲｌＧ、Ｂ
信号は夫々そのレベルを調べられ、それらのレベル°と
目標物１の赤白等の目盛のレベルとを比較することによ
り、水面２との識別が成される。

そして目標物１を水面２が横切る高さの最低値と最高値
とを求め両者の差を求めることによって、画面上の座標
軸から波高値を例えば走査線の数として求めることがで
きる。これと共に上記最低値と最高値の変化する時間を
測定することによって、波の周期を求めることができる
。

また潮の干満等のような緩やかに変化する水位の測定及
び水位の変化する時間を求める場合は、長時間の測定に
よって求めることができる。

また第３図に示すように、水面２に複数（図示では３本
）の目標物１１〜１．を配し、これらの目標Ｔｈ１．〜
１．をビデオカメラ４で撮影し、モニタ画面１０上で各
目標物１１〜１３に対する領域１１〜１３を設けること
により、水面２の複数個所の水位及び水位の変化時間を
測定することができる。さらに必要に応じて２台以上の
ビデオカメラ４を用いて多数の目標物工を同時に撮影す
るようにしてもよい。またさらにビデオカメラ４のレン
ズ、フィルタ等を選ぶことにより、可視光線以外の領域
についての測定も可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次の効果を得ることができる。

ｌ、水中に設置するものは、測量用ボール等の安価な目
標物のみであるので、例えば流失しても損害が少くて済
む。

２、目標物は単に水底に突き立てるだけでよいので、ボ
ート等の上から設置することができ、特に潜水作業等を
必要としないので、従来に比べて作業性及び安全性が格
段に向上する。

３、目標物の状態を常に目視で知ることができるので管
理が容易であり、付着物があっても簡単に除去すること
ができる。

４、水面の変化に対する応答性に優れ、波高を含む水位
及び波の周期等を含む水位の変化時間を迅速に求めるこ
とができる。

５、ビデオ信号をＣＰＵ等を用いたシステムによりディ
ジタル処理しているので信頼性が高く、精度の良い測定
を行うことができる。

６、水中に電気的な配線を行う必要が無いので、設置が
容易であり且つ安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はモ
ニタ画面の一例を示す図、第３図はモニタ画面の他の例
を示す図である。 なお図面に用いた符号において、 １・−・・−・−・−−−−−−−−−−一目標物２−
・・−・−・−・・−・水面 ４−・・・−・・−・・〜・−・−ビデオカメラ６−・
−・・・−・−−−−−−・・Ａ／Ｄ変換器７・−−−
−−−−〜−−−・−−一一一一画像メモリ８−・・・
・・〜・−−−−−−−−−ｃ　ｐ　ｕ演算システムで
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水面より突出する目標物を撮影手段で撮影し、上記
   撮影手段から得られるビデオ信号をディジタル処理する
   ことにより、 上記目標物を横切る水面の水位及び／又は水位の変化時
   間を求めることを特徴とする水位測定方法。 ２、水面より突出するように設置された目標物と、上記
   目標物を撮影する手段と、 上記撮影手段から得られるビデオ信号をディジタル信号
   に変換する手段と、 上記ディジタル信号を記憶する手段と、 上記記憶手段から読み出されたディジタル信号に基いて
   、上記目標物を横切る水面の水位及び／又は水位の変化
   時間を演算する手段とを設けて成る水位測定装置。