WO2016199192A1 - 人工知能を備えた移動式遠隔監視カメラ - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/66—Remote control of cameras or camera parts, e.g. by remote control devices
- H04N23/661—Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet
Definitions
- the present invention relates to a surveillance camera capable of transmitting an image of a remote place to a personal computer or a portable terminal via a network such as the Internet, in particular, with an all-in-one structure of outdoor installation specifications in which a camera and a router device are housed in a housing, It is a mobile remote surveillance camera that can be moved without choosing the installation environment and does not require work such as communication lines for installation, especially with an artificial intelligence that has an image analysis program installed in a computer built in the enclosure. is there.
- Conventional surveillance cameras support local video recording and image communication using the Internet, satellite, and cable, recording and displaying on the video monitor, and artificially judging conditions from the viewed video. It is common. For example, recorded video from surveillance cameras is highly utilized as evidence for criminal investigations. However, most of them analyze past video, and predicting and responding to the risk while watching the real-time video of the surveillance camera requires more observers and more labor in proportion to the increase in the number of surveillance cameras. The current situation requires.
- a mobile surveillance camera system that does not require wiring laying or the like and can freely move the camera device or the monitor device (see Patent Document 1).
- a surveillance camera that can be mounted on a support column standing on the ground or a wall of a structure and that can be rotated horizontally is installed in the protective housing, and the surveillance camera can be freely tilted in the vertical direction by its own weight.
- a surveillance camera or the like provided with a universal joint mechanism that can be suspended in a state in which the above is allowed (see Patent Document 2).
- the present inventor also transmits an image taken at a remote location via a network such as the Internet to a portable terminal or a personal computer for monitoring, and enables remote operation of a camera for taking an image, and further improves the installation environment.
- a network such as the Internet
- a mobile remote monitoring camera that can be moved without being selected and that does not require construction such as a communication line for installation (see Patent Document 3).
- This mobile remote monitoring camera includes a housing, a dome provided at the lower end of the housing, a network camera built in a housing that can be imaged via the dome, and images captured by the network camera on the Internet. And a power supply device provided in the vicinity of the housing as a driving force source for the network camera and the communication device, and the housing can be freely moved to any place and provided in the housing.
- the mounting member can be installed at an appropriate place, and an image photographed by the network camera is transmitted by a communication means connected to the Internet. That is, an all-in-one structure in which the Internet connection means, the network camera, and the router device are housed in a housing.
- the temperature difference between the enclosure and the outside air needs to be at least 10 ° C. or less, desirably 5 ° C. or less.
- a temperature control means including a temperature detection means and a fan is provided in the vicinity of the monitoring camera device housed in the camera device housing section, and the fan is turned on when the temperature in the camera device housing device exceeds 30 ° C.
- a camera built-in lighting device (refer to Patent Document 4) that performs aspiration by sucking outside air from the air has been proposed.
- a monitoring system using a power supply device charged by a solar battery as a power supply for the monitoring device, an image commerce method using the monitoring system, and the like have been proposed (see Patent Document 5).
- the present inventor has also applied special heat insulation FRP to the housing to improve heat insulation from the outside air, and also provided a photovoltaic film on the top of the housing to maintain the optimum housing internal temperature in combination with the bimetal switch.
- FRP special heat insulation
- the surveillance camera has low power consumption so that it can be sufficiently operated by a battery so that it can be installed in a place where it is difficult to connect to a commercial power source.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mobile remote monitoring camera that can be manufactured at low cost while ensuring real-time processability of captured live video.
- the mobile remote monitoring camera of the present invention includes a housing, a substantially transparent dome-shaped windshield provided on the lower surface of the housing, a web camera capable of imaging through the dome-shaped windshield, and the web
- a communication means for connecting an image captured by the camera to the Internet, a router for mobile communication, and an access point device for Wi-fi communication are provided in the housing, and can be transmitted and received by multicast via a network server.
- a network server having an all-in-one structure equipped with camera position information (GPS), an image analysis function, and a data input / output function from various sensors.
- the artificial intelligence has a second feature in that imaging is sampled at an arbitrary time interval, histogram pattern edge analysis is performed, and risk prediction is performed by subject change rate calculation.
- the third feature is that position information is detected from the GPS receiving antenna and the position is displayed on the map on the cloud server side.
- a fourth feature is that a weather data logger is provided and a data analysis program for temperature, humidity, atmospheric pressure, wind speed, and seismic intensity data obtained from the weather data logger is provided.
- the network server performs a video recording search cloud server function, a high-speed communication LTE (4G) communication remaining amount counter function, a GPS location information linkage map, an image processing function test page creation, and a weather data import screen generation. 5 features.
- the surveillance camera equipped with the artificial intelligence of the present invention is a system that uploads captured images to the Internet by mobile communication and receives a video and recording search service by a dedicated Web server.
- Wi-fi access point devices are provided inside, and tablet devices and mobile phones that can be connected to two or more surveillance cameras via Wi-fi as long as they are within the radio wave area around the camera You can refer to the movie and set the environment. In this case, measures against Internet information leakage are dealt with by periodically changing the SSL authentication communication and the dedicated Web server ID and password.
- a mobile remote monitoring camera 1 As shown in FIGS. 1 to 5, a mobile remote monitoring camera 1 according to the present invention (hereinafter simply referred to as a monitoring camera 1 for convenience), a web camera 4 in a box-shaped housing 2, a router, and Wi-fi.
- a monitoring camera 1 Accommodates communication access point device 11, box PC 18 equipped with artificial intelligence, camera position information (GPS), image analysis function, data input / output function from various sensors, and power supply device 15 for driving them. It is an all-in-one structure.
- a substantially transparent plastic hemispherical dome-shaped windshield 3 is attached to the housing 2 so as to protrude from the lower end thereof, and performs the cover function of the camera. Imaging is possible.
- the captured image data is input to the box PC 18, and the artificial intelligence of the box PC 18 samples the imaging at an arbitrary time interval, performs histogram pattern edge analysis, etc., and performs risk prediction by calculating the subject change rate. .
- position information can be detected from a GPS receiving antenna, and the position can be displayed on a map on the cloud server (network server) side.
- the network server can perform a video recording search cloud server function, a high-speed communication LTE (4G) communication remaining amount counter function, a GPS location information linkage map, an image processing function test page creation, and a weather data capturing screen generation. It is connected to the Internet by a mobile communication device (LET) 6 connected to the router 11 of the surveillance camera 1 and can be always viewed using a personal computer, a smart phone, a portable terminal such as a tablet, or the like. . In addition, the image capturing operation of the Web camera 4 can be remotely operated from the various portable terminals via the Internet, and 360 ° pan, 120 ° tilt, and zoom control are performed. The remote area can be imaged over a wide range.
- LTE (4G) communication remaining amount counter function e.g., a GPS location information linkage map, an image processing function test page creation, and a weather data capturing screen generation.
- LET mobile communication device
- the image capturing operation of the Web camera 4 can be remotely operated from the various portable terminals via the Internet, and 360
- the box PC 18 further includes temperature / humidity / atmospheric pressure / wind speed / seismic intensity data obtained from a separately installed weather data logger 19 (for example, a combined weather sensor manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd .: trade name; Meteorological Appraisal Group WS series).
- a data analysis program is provided.
- the program which maps the positional information obtained from the GPS information unit 20 attached to the housing 2 to map information is provided.
- the housing 2 of the surveillance camera 1 uses an insulating plate in which an aluminum foil 2d and a synthetic resin 2e are laminated and further provided with a heat insulating coating 2f, so that heat transfer from outside air to the inside of the housing 2 is reduced, and the outside air temperature rises. On the other hand, the temperature rise in the housing 2 can be suppressed.
- the type of resin is not particularly limited, but in this embodiment, reinforced plastic (FRP) is used to increase the rigidity in addition to the heat insulating effect.
- an exhaust port 2a for exhausting air inside the housing 2 and an intake port 2b for taking outside air into the interior.
- An exhaust fan 12 is installed at the exhaust port 2 a and is directly connected to the sheet-like solar cell 5 by a power cord 14.
- the solar cell 5 generates electric power almost in proportion to the amount of solar radiation, and the exhaust fan 12 increases in rotational speed in proportion to the electric power generated by the solar cell 5. For this reason, as the outside air temperature rises, the air flow rate in the housing 2 increases and the air is cooled. In this way, by directly connecting the solar cell 5 and the exhaust fan 12, it is possible to autonomously suppress the temperature rise inside the housing 2 according to the rise in the outside air temperature.
- the solar battery 5 can also be used as a drive power source for communication-related equipment such as the Web camera 4 and the router 11.
- wiring for a commercial power source is not necessary, and can be easily installed anywhere.
- a heater can be provided in the housing 2, and a dew condensation preventing effect and a malfunction of the Web camera 4 can be prevented.
- the solar battery 5 is connected to a power control unit 15 and stored in a battery (not shown) adjusted to a predetermined voltage.
- the power stored in the battery is supplied to the Web camera 4, the router 11, and the like by the power supply control unit 15.
- the amount of power generated by the solar cell 5 is large, such as during the daytime in the summer, it can be directly supplied to the Web camera 4 or the router 11.
- the exhaust fan 12 for example, a DC fan having a voltage of 12V can be used.
- a rain protection hood 2c in order to prevent rainwater from entering the exhaust port 2a and the intake port 2b, it is preferable to provide a rain protection hood 2c.
- a dustproof filter 13 for preventing dust and the like from entering the housing 2 is attached to the exhaust port 2a and the intake port 2b.
- the solar battery sheet 5 and the exhaust fan 12 are preferably directly connected via a switch.
- a temperature sensor is provided in the housing 2, and a control signal is sent from the power supply control unit 15 to the switch based on the detected temperature. If the exhaust fan 12 is controlled to be turned on and off at least at a predetermined low temperature or less, there is an energy saving effect when the outside air temperature decreases in winter.
- the switch In order to prevent frequent switching of the switch on and off, for example, it can be set such that the switch is turned off at a temperature of 10 ° C. or lower when the temperature is lowered and the switch is turned on at 20 ° C. or higher when the temperature is raised.
- a bolt mounting base 10 is provided on the rear surface of the housing 2 and is used when the surveillance camera 1 is moved and installed. For example, as shown in FIG. 6, it can be attached to a dedicated stand 17 such as a tripod and can be freely installed at a desired place.
- a dedicated stand 17 such as a tripod
- metal fittings for both utility poles and scaffolds To attach to the scaffolding bracket, attach and fix two scaffold clamps to the dual-purpose bracket. To attach to a utility pole or large pole, remove the scaffold clamp and fix it with a stainless steel band. Attach to the wall with separate wall brackets.
- a metal fitting for movement is provided at the back fixed portion so that it can be easily carried in addition to the dedicated case.
- 7 is a power connector for commercial power
- 8 is a sensor input I / O port
- 9 is a LAN connector.
- Surveillance camera 1 can use Wi-fi, single recording function (SD card), mobile terminal devices such as smartphones and tablets, and of course, can also control the imaging angle in the field.
- Communication device modem + data card Is a portable network camera. Further, even if the device itself to which the surveillance camera 1 is attached moves, the construction associated therewith is not necessary. For example, it is possible to attach to a heavy machine such as a tower crane used at a construction site and take an image according to the movement of the heavy machine.
- the surveillance camera 1 has PHS, FOMA, MACD1, broadband, wireless LAN, and Wi-fi as communication infrastructure, and adapts to any network and Internet connection environment. If the surveillance camera 1 is operated for a long period of time, it is used under a broadband connection contract, and if it is a short period of time, it is possible to instantly monitor and deliver an image simply by selecting a mobile phone communication means. it can. In addition to being able to freely adjust the camera angle of view from a PC browser screen or mobile terminal, it is also possible to transfer imaging analysis information by e-mail and issue an alarm.
- the flowchart of FIG. 7 shows the image recognition processing procedure in the artificial intelligence mounted in the present invention.
- the subject video is captured from the network camera (step S1), then the histogram of the image is flattened and noise filter processing is performed (step S2), and then the evaluation processing such as the threshold value of the determination object is performed (step S3).
- various output processes of the image and the determination object are performed, and the extracted image data, the determination result data, and the Web display data are stored in the data files of the extracted image DataSet file F1, the determination result DataSet file F2, and the Web display DataSet file F3, respectively. (Step S4).
- FIG. 8 (a) shows the algorithm for the Pann matching
- FIG. 8 (b) shows a flowchart showing the relationship between the learning phase and the recognition phase. That is, an annotation file is created by annotating a positive sample file consisting of normal image data, a data list file is created from a negative file consisting of abnormal image data, and a classifier (cascade) is created from these data files. File) and a knowledge base is generated, and the image data of the surveillance camera obtained in time series is collated with the knowledge base by the detection application and the feature quantity detection engine, and sieved to the mach folder and the unmachi folder Divide.
- Artificial intelligence learns by extracting feature values from the learning image in the learning phase, and collates and recognizes the learning result data with the feature amount data extracted from the image input in the recognition phase, and recognizes the recognition result as risk prediction information. As a notification.
- the mobile remote monitoring camera includes a web camera housed in a housing and a communication means for connecting an image photographed by the web camera to the Internet. It is possible to perform environment setting such as imaging angle change using a portable terminal such as a personal computer, a smartphone, or a tablet.
- a communication means a router that can be connected to a mobile card and an access point device for Wi-fi communication are provided in the casing, so that even if the mobile remote monitoring camera is moved, the construction required for moving the communication facility Is not required, and immediately after moving, an image can be taken and transmitted immediately.
- the surveillance camera equipped with artificial intelligence is a surveillance camera system having a wide range of applications such as disaster sites, crime prevention, facility horticulture, and weather observation. At present, there are hundreds of thousands of dangerous places in the country such as mountains, and monitoring cameras are installed along the road by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, and video is transmitted to the monitoring center by cable (optical line).
- mobile communication since mobile communication is used, it can be easily and quickly installed at a disaster prediction site, and a collapse prediction by an image analysis process and a result can be notified.
- live video, risk information, and position information can be distributed simultaneously, there is an advantage that it is not necessary to individually manage camera installation locations.
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Abstract
【課題】撮像したライブ映像のリアルタイム処理性を確保しつつ安価に製造できる移動式遠隔監視カメラを提供する。 【解決手段】 筐体と、筐体の下面に設けられた実質的に透明なドーム型風防と、該ドーム型風防を介して撮像可能なＷｅｂカメラと、該Ｗｅｂカメラで撮像された画像をインターネットに接続する通信手段と、モバイル通信用ルータ及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器を筺体内に備え、ネットワークサーバーを介してマルチキャストに送受信可能にされると共に、人工知能を搭載し、カメラの位置情報（ＧＰＳ）、画像解析機能、各種センサーからのデータ入出力機能を搭載したオールインワン構造とする。
Description
本発明は、インターネット等のネットワークを介して、遠隔地の画像をパーソナルコンピューターや携帯端末機に送信可能な監視カメラに関し、とくに、カメラ及びルータ機器を筺体に収納した屋外設置仕様のオールインワン構造で、設置環境を選ぶことなく移動が自在で、設置に伴う通信回線などの工事が不要な移動式遠隔監視カメラに関し、とくに筺体に内蔵したコンピューターに画像解析プログラムをインストールした人工知能を備えてなるものである。
近年、遠隔地の画像を監視する技術として、ネットワークカメラとインターネット網を使用した遠隔監視システムが普及している。とくに、自然災害状況や土木建築現場の作業進捗状況の把握のための監視情報をリアルタイムに取得するための技術が種々提案されている。
従来の監視カメラは、現地映像を録画及びインターネット、衛星、有線を使用して画像通信を行い、録画及び映像モニターに表示し、視認した映像から人為的に条件判断を行い対応しているのが一般的である。例えば、犯罪捜査等の証拠として監視カメラの録画映像の活用度は高い。しかしながら、その殆どは過去の映像を解析するものであり、監視カメラのリアルタイム映像を見ながら危険度を予測し対応することは監視カメラ台数の増加に比例して多くの監視者や多大な労力を要するのが現状である。
したがって、今後はさらに監視カメラのライブ映像をリアルタイムに解析し、危険度センサーにて分析するシステムが要請される。そこで一般的な市販カメラを使用し、録画機器にて画像解析を行う開発が進められている。
例えば、配線布設等が不要で、カメラ装置、またはモニター装置を自由に移動することができるモバイル式の監視カメラシステムが提案されている（特許文献１参照。）。また、地上に立設した支柱や構造物の壁部等に取り付けられ、保護筐体に水平旋回動作可能な監視カメラを内装し、監視カメラを保護筐体に自重による鉛直方向への自由な傾動を許容する状態で吊下可能な自在継手機構を設けた監視カメラ等も提案されている（特許文献２参照。）。
本発明者もまた、インターネット等のネットワークを介して遠隔地で撮像された画像を携帯端末やパーソナルコンピューターへ送信して監視すると共に、画像を撮影するカメラの遠隔操作を可能とし、しかも設置環境を選ぶことがなく移動が自在で、設置に伴う通信回線などの工事が不要な移動式遠隔監視カメラを提案している（特許文献３参照。）。
この移動式遠隔監視カメラは、筺体と、筺体の下端に設けられたドーム体と、このドーム体を介して撮像可能として筐体に内装されたネットワークカメラと、ネットワークカメラで撮像された画像をインターネットに接続する通信手段と、ネットワークカメラと通信手段との駆動力源として筐体の近傍に設けられた電源装置とから構成され、筐体は任意の場所に移動自由とされ、筐体に設けられた取り付け部材によって適宜箇所に据付を可能とすると共に、ネットワークカメラによって撮影された画像をインターネットに接続する通信手段によって送信するものである。すなわち、インターネット接続手段、ネットワークカメラ及びルータ機器を筺体に収納したオールインワン構造としたものである。
一方、このように筺体に通信関連機器が内蔵されたネットワーク型カメラは、野外に設置されるケースが多く、筺体内の電子機器が外気温から大きく影響を受ける。とくに、夏季の日中は日射が強く、筺体内の温度は外気温を大きく越え、とりわけ電子基板に悪影響を及ぼし、誤動作や故障を引き起こすおそれがある。このため、筺体内と外気の温度差は、少なくとも１０℃以下、望ましくは５℃以下とする必要がある。
そこで、特許文献２の装置では、このような筺体内の温度上昇を防止するために、空気の取入口と排出口を設け、排出口に喚起ファンを設置している。しかし、この喚起ファンは回転数の制御手段を備えていないため、夏季日中における温度上昇を抑制し得る回転数で常時作動させると消費電力が著しく増大してしまうという問題があった。また、このような喚起ファンを設置するためには、ネットワーク配線に加えて、別途商用電源の配線工事が必要となることから、カメラ自体の設置場所が制限され、設置作業が煩雑になるという問題があった。
他にもカメラ装置収納部内に収納された監視カメラ装置の近傍に温度検出手段及びファンからなる温度制御手段を備え、カメラ装置収納装置内の温度が３０℃以上になるとファンをオンして通気孔から外気を吸入して喚起を行う、カメラ内蔵型照明装置（特許文献４参照。）が提案されている。また、監視装置の電源として太陽電池によって充電される電源装置を用いる監視システム及び監視システムを用いた画像商取引方法等も提案されている（特許文献５参照。）。本発明者もまた、筐体ハウジングに特殊断熱ＦＲＰを塗布し、外気との断熱性を高め、さらに、ハウジング上部に太陽光発電フィルムを設け、バイメタルスイッチと併用して最適なハウジング内部温度を維持する技術を提案している（特許文献６参照）。
さらに、近年、スマートフォンやタブレットのような携帯端末機の急速な発展に伴い、監視カメラシステムもこれらの機器に対応することが必須となってきている。本発明者らは、こうした実情に鑑み、Ｗｅｂカメラ及びルータ機器等を筺体に収納したオールインワン構造で、設置環境を選ぶことがなく自在に移動できることはもとより、インターネット等のネットワークを介して遠隔地の画像を各種携帯端末機に配信すると共に、この携帯端末機を使用してカメラの遠隔操作を可能とし、マルチキャスト送受信性能をさらに向上させる移動式遠隔監視カメラを提案している（特許文献７参照。）。
例えば、自然災害における山岳地帯の斜面崩落や不法浸入、不法投棄などの異常事態発生時に監視対現場や監視対象行為の変容や不審な人の動きを検出するためには、監視カメラの撮像データに対して画像処理を行うことが考えられる。すなわち、撮像データをコンピューター処理することにより、画像の中の動的要素を検出するという処理が考えられる。この場合、撮像画素の配列に沿って走査しつつ各画素につきその近傍画素との間のデータ処理を行うことによって動きを検出する、といった画像処理を行うことになる。しかし、このような直列的な画像処理はデータ処理量が大きくなるため、これをリアルタイムで行うためには膨大なデータ処理能力を備えた高性能コンピューターを監視装置に搭載する必要がある。そのため、監視装置のコストが嵩むという問題が生じる。
したがって、このような異常事態発生時に即時対応可能とするために、ライブ映像のリアルタイム処理が重要であるばかりでなく、経済性も重要である。なぜなら、監視カメラは設置台数が多ければ多いほど安全性が向上すると考えられるが、高価なものでは設置可能な台数が制限されてしまって安全性を十分に確保できないおそれがあるからである。また、監視カメラは盗難や破壊される危険を伴う。
さらに、監視カメラは、商用電源への接続が困難な場所へも設置できるように、畜電池などによっても十分作動させることができる程度に消費電力が小さなものが望まれる。本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、撮像したライブ映像のリアルタイム処理性を確保しつつ安価に製造できる移動式遠隔監視カメラを提供することにある。
このため本発明の移動式遠隔監視カメラは、筐体と、筐体の下面に設けられた実質的に透明なドーム型風防と、該ドーム型風防を介して撮像可能なＷｅｂカメラと、該Ｗｅｂカメラで撮像された画像をインターネットに接続する通信手段と、モバイル通信用ルータ及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器を筺体内に備え、ネットワークサーバーを介してマルチキャストに送受信可能にされると共に、人工知能を搭載し、カメラの位置情報（ＧＰＳ）、画像解析機能、各種センサーからのデータ入出力機能を搭載したオールインンワン構造であることを第１の特徴とする。また、前記人工知能は、撮像を任意の時間間隔にてサンプリングし、ヒストグラムパターンエッジ解析等を行い、被写体変化率計算にて、危険予知を行うことを第２の特徴とする。さらに、ＧＰＳ受信アンテナより、位置情報を検出し、クラウドサーバー側で地図上に位置表示することを第３の特徴とする。さらに、気象データロガーを備え、当該気象データロガーから得られる温度・湿度・気圧・風速・震度データのデータ解析プログラムを備えたことを第４の特徴とする。さらにまた、前記ネットワークサーバーは、動画録画検索クラウドサーバー機能、高速通信ＬＴＥ（４Ｇ）通信残量カウンター機能、ＧＰＳ位置情報連動マップ、画像処理機能テストページ作成及び気象データ取り込み画面生成を行うことを第５の特徴とする。
本発明の人工知能を備えた監視カメラは、モバイル通信にて、撮影した映像をインターネット上にアップロードを行い、専用Ｗｅｂサーバにて、動画や録画検索のサービスを受けるシステムであるが、オールインワン筐体内部にＷｅｂカメラ及びモバイル通信用ルータ以外にＷｉ－ｆｉ用アクセスポイント機器を設け、カメラ周囲アクセスポイント電波エリア内であれば、２台以上の監視カメラとのＷｉ－ｆｉ接続できるタブレット機器及び携帯電話にて動画参照及び環境設定ができる。この場合、インターネット情報漏洩対策は、ＳＳＬ認証通信と専用ＷｅｂサーバＩＤ及びパスワードを定期的に変更することで対処する。
以下、本発明の実施例を示す図面を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでない。
図１乃至図５に示すように、本発明に係る移動式遠隔監視カメラ１（以下、便宜上、単に監視カメラ１という）、箱型の筐体２内にＷｅｂカメラ４と、ルータ及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器１１と、人工知能を搭載し、カメラの位置情報（ＧＰＳ）、画像解析機能、各種センサーからのデータ入出力機能を搭載したボックスＰＣ１８と、これらを駆動する電源装置１５を収納した構成されたオールインワン構造とされている。筐体２には実質的に透明なプラスチック製の半球状のドーム型風防３がその下端から突出して取り付けられ、カメラのカバー機能を果たすと共に、このドーム型風防３を透過して、Ｗｅｂカメラ４による撮像が可能とされている。
撮影された画像データは、ボックスＰＣ１８に入力され、ボックスＰＣ１８の人工知能は、撮像を任意の時間間隔にてサンプリングし、ヒストグラムパターンエッジ解析等を行い、被写体変化率計算にて、危険予知を行う。また、ＧＰＳ受信アンテナより、位置情報を検出し、クラウドサーバー（ネットワークサーバー）側で地図上に位置表示することができるようにされている。
すなわち、ネットワークサーバーは、動画録画検索クラウドサーバー機能、高速通信ＬＴＥ（４Ｇ）通信残量カウンター機能、ＧＰＳ位置情報連動マップ、画像処理機能テストページ作成及び気象データ取り込み画面生成を行うことができるようにされており、監視カメラ１のルータ１１に接続される移動体通信器（ＬＥＴ）６によってインターネットに接続されて、パーソナルコンピューターやスマートフォン、タブレット等の携帯端末機等を使用して常時見ることができる。また、Ｗｅｂカメラ４の画像撮像操作は、前記各種携帯端末機からインターネットを介してカメラ駆動部１６を遠隔操作することが可能とされており、３６０°パーン、１２０°チルト、ズーム制御を行なうことによって遠隔地を広範囲に撮像することができる。
ボックスＰＣ１８はさらに、別途設置される気象データロガー１９（例えば、英弘精機株式会社製の複合気象センサー：商品名；気象観定団ＷＳシリーズ）から得られる温度・湿度・気圧・風速・震度データのデータ解析プログラムを備えている。また、筺体２に取り付けられているＧＰＳ情報ユニット２０から得られる位置情報を地図情報にマッピングするプログラムを備えている。
監視カメラ１の筺体２は、アルミニウム箔２ｄと合成樹脂２ｅを積層し、さらに断熱塗装２ｆを施した断熱板を用いることにより、外気から筺体２内部への熱移動が少なくなり、外気温の上昇に対して、筺体２内の温度上昇を抑制することができる。樹脂の種類は特に限定されるものではないが、本実施例では、強化プラスチック（ＦＲＰ）を用いて、断熱効果に加え剛性を高めている。
また、筺体２の両側面には、筺体２内部の空気を排出するための排気口２ａと、外気を内部に取り入れるための吸気口２ｂが設けられている。排気口２ａには排気ファン１２が設置され、シート状の太陽電池５に電源コード１４で直結されている。太陽電池５は、日射量にほぼ比例して電力を発生し、排気ファン１２は、太陽電池５の発生電力に比例して回転数が増加する。このため、外気温度の上昇に伴い、筺体２内の通気量が増加して冷却される。このように、太陽電池５と排気ファン１２を直結することにより、外気温度の上昇に応じて、筺体２内部の温度上昇を自律的に抑制することを可能としている。
太陽電池５は、Ｗｅｂカメラ４やルータ１１等の通信関連機器の駆動電源として利用することもできる。太陽電池５を用いることにより、商用電源の配線が不要になるため、どこにでも簡便に設できる。尚、筺体２内にはヒーターを設けることもでき、結露防止効果やＷｅｂカメラ４の動作不良を防止することもできる。Ｗｅｂカメラ４やルータ１１等の通信関連機器に太陽電池５から電力供給する場合、太陽電池５は電源制御部１５と接続され、所定の電圧に調整したバッテリー（図示せず）に蓄電する。バッテリーに蓄電された電力は、電源制御部１５によってＷｅｂカメラ４やルータ１１等に供給される。夏季の日中などの太陽電池５の発電量が大きい場合は、Ｗｅｂカメラ４やルータ１１等に直接供給することもできる。
排気ファン１２としては、例えば、電圧１２ＶのＤＣファン等が使用できる。また、排気口２ａおよび吸気口２ｂには雨水の浸入を防止するため、雨除けフード２ｃを設けることが好ましい。また、排気口２ａおよび吸気口２ｂには、筺体２内部への塵埃等の侵入防止ための防塵フィルター１３が取り付けられている。尚、太陽電池シート５と排気ファン１２は、スイッチを介して直結されていることが望ましいが、筺体２内に温度センサーを設け、検出した温度に基づき電源制御部１５からこのスイッチに制御信号を送り、少なくとも所定の低温度以下で、排気ファン１２のオンオフを制御するようにすれば、冬季に外気温が下がった場合の省エネルギー効果がある。また、頻繁にスイッチのオンオフが切り替わることを防ぐためには、例えば温度下降時には１０℃以下の温度でスイッチオフ、温度上昇時には２０℃以上でスイッチオンになるように設定することもできる。
筐体２の背面には、ボルト取付台座１０が設けられており、監視カメラ１を移動して設置する際に使用される。例えば、図６に示すように、三脚等の専用スタンド１７に取り付けて所望する場所に自由設置に設置することができる。また、オールインワン構造の設置性を高めるため、電柱用、足場用兼用の金具を開発した。足場金具への取り付けは、兼用金具に足場クランプを上下に２個取り付け固定する。電柱や大型のポールへの取り付けは、足場クランプを取り外し、ステンレスバンド等にて固定する。壁面には別途壁面用金具で取り付ける。さらに、移動性を高めるため、背面固定部分に移動用金具を設け、専用ケース以外に簡単に持ち運びができるようにされている。尚、図中、７は商用電源用の電源コネクター、８はセンサー入力用Ｉ／Ｏポート、９はＬＡＮコネクターである。
監視カメラ１は、Ｗｉ－ｆｉ、単独録画機能（ＳＤカード）、スマートフォンやタブレット等の携帯端末機を使用して、現場での撮像角度制御も勿論可能であり、通信装置（モデム＋データカード）が一体化された可搬型ネットワークカメラである。また、監視カメラ１を取り付けた機器自体が移動しても、それに伴う工事が不要である。例えば、建設現場で使用されるタワークレーン等の重機に取り付け、重機の移動に応じて撮像することもできる。
監視カメラ１は、通信インフラに、ＰＨＳ、ＦＯＭＡ、ＭＡＣＤ１、ブロードバンド、無線ＬＡＮ及びＷｉ－ｆｉを備え、あらゆるネットワーク及びインターネット接続環境に適応する。監視カメラ１を長期間固定して運用する場合であれば、ブロードバンド接続契約して使用し、短期間であれば、携帯電話通信手段を選定するだけで、即時に画像をモニターリング配信することができる。 また、パソコンブラウザ画面や携帯端末機から、カメラの画角を自由に調整できるばかりでなく、撮像の分析情報を電子メールにて転送することや警報発信が可能である。
次に、本発明に搭載された人工知能における画像認識処理手順を図７のフローチャートを示す。
先ず、ネットワークカメラから被写体映像を取り込む（ステップＳ１）、次いで、画像のヒストグラム平坦化及びノイズフィルター処理を行い（ステップＳ２）、次いで、判定オブジェクトの閾値等の評価処理を行う（ステップＳ３）、次いで、画像及び判定オブジェクトの各種出力処理を行い、抽出画像データ、判定結果データ及びＷｅｂ表示用データを抽出画像ＤａｔａＳｅｔファイルＦ１、判定結果ＤａｔａＳｅｔファイルＦ２、Ｗｅｂ表示用ＤａｔａＳｅｔファイルＦ３の各々データファイルに格納する（ステップＳ４）。
先ず、ネットワークカメラから被写体映像を取り込む（ステップＳ１）、次いで、画像のヒストグラム平坦化及びノイズフィルター処理を行い（ステップＳ２）、次いで、判定オブジェクトの閾値等の評価処理を行う（ステップＳ３）、次いで、画像及び判定オブジェクトの各種出力処理を行い、抽出画像データ、判定結果データ及びＷｅｂ表示用データを抽出画像ＤａｔａＳｅｔファイルＦ１、判定結果ＤａｔａＳｅｔファイルＦ２、Ｗｅｂ表示用ＤａｔａＳｅｔファイルＦ３の各々データファイルに格納する（ステップＳ４）。
本発明に搭載するアプリケーションのアーキテクチャー（設計思想）は、監視対象事象をパーン照合して危険度判断をすることにある。そのパーン照合のアルゴリズムを図８（ａ）に、学習フェーズと認識フェーズとの関連を示すフローチャートを図８（ｂ）に示す。すなわち、平常状態の画像データからなるポジティブサンプルファイルに注釈を付してアノテーションファイルを作成し、異常状態の画像データからなるネガティブファイルからデータ一覧ファイルを作成し、これらのデータファイルから分類器（カスケードファイル）を生成して知識ベースを生成しておく、そして、時系列に得られる監視カメラの撮像データを検出アプリケーション及び特徴量検出エンジンにより知識ベースとの照合を行い、ｍａｃｈフォルダーとｕｎｍａｃｈｉフォルダーに篩い分ける。
人工知能は、学習フェーズにおいて学習画像から特徴量を抽出して学習し、その学習結果データを、認識フェーズにおいて入力された画像から抽出された特徴量データと照合認識し、認識結果を危険予知情報として報知するものである。
本発明に係る移動式遠隔監視カメラによれば、筐体に内装されたＷｅｂカメラと、このＷｅｂカメラで撮影された画像をインターネットに接続する通信手段を備えているため、どこにでも移動して設置することが可能であり、パーソナルコンピューターやスマートフォン、タブレットなどの携帯端末機を使用して撮像角度変更等の環境設定を簡便に行うことができる。また、通信手段として、モバイルカードと接続可能なルータ及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器を前記筐体内に備えているため、移動式遠隔監視カメラを移動させても通信施設の移動に必要な工事が不要であり、移動を行なった直後、即時に撮影し画像を送信することができる。
本発明の人工知能を備えた監視カメラは、災害現場・防犯・施設園芸・気象観測等、幅広い応用範囲を持つ監視カメラシステムである。現在、山岳等の崩落危険箇所は全国に数十万箇所存在し、国土交通省にて道路沿いに監視カメラが設置され、有線（光回線）にて映像を監視センターに送信している。
本発明では、移動体通信を使用しているので、災害予測現場に容易かつ迅速に設置することができ、画像解析処理による崩落予測と結果を通知することができる。また、ライブ映像と危険度情報及び位置情報を同時に配信することができるので、カメラ設置場所を個別に管理する必要がないという利点がある。
さらに、移動体通信の弱点である通信コストや大容量データ転送においても、監視カメラ単位で画像解析及び危険度解析を行って災害予測を行い、必要に応じて監視センターへのデータ転送を行うようにすることで通信コストを低減できる。
尚、画像解析、センサー入力及び位置情報の知得機能を全てワンチップデバイス化し、一般的な監視カメラに後付けし、同様の機能を持たせることも当然可能である。
尚、画像解析、センサー入力及び位置情報の知得機能を全てワンチップデバイス化し、一般的な監視カメラに後付けし、同様の機能を持たせることも当然可能である。
１ 監視カメラ
２ 筺体
３ ドーム型風防
４ Ｗｅｂカメラ
５ 太陽電池パネル
６ 移動体通信器（ＬＴＥ）
７ 商用電源コネクター
８ センサー入力用Ｉ／Ｏポート
９ ＬＡＮコネクター
１０ ボルト取付台座
１１ ルーター及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器
１２ 排気ファン
１３ 防塵フィルター
１４ 電源コード
１５ 電源装置（電源制御部）
１６ カメラ駆動部
１７ 専用スタンド（三脚）
１８ ボックスＰＣ
１９ 気象データロガー（雨量、風向風速、気圧、温湿度、震度）
２０ ＧＰＳ情報取得ユニット
Ｆ１ 抽出画像ＤａｔａＳｅｔファイル
Ｆ２ 判定結果ＤａｔａＳｅｔファイル
Ｆ３ Ｗｅｂ表示用ＤａｔａＳｅｔファイル
２ 筺体
３ ドーム型風防
４ Ｗｅｂカメラ
５ 太陽電池パネル
６ 移動体通信器（ＬＴＥ）
７ 商用電源コネクター
８ センサー入力用Ｉ／Ｏポート
９ ＬＡＮコネクター
１０ ボルト取付台座
１１ ルーター及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器
１２ 排気ファン
１３ 防塵フィルター
１４ 電源コード
１５ 電源装置（電源制御部）
１６ カメラ駆動部
１７ 専用スタンド（三脚）
１８ ボックスＰＣ
１９ 気象データロガー（雨量、風向風速、気圧、温湿度、震度）
２０ ＧＰＳ情報取得ユニット
Ｆ１ 抽出画像ＤａｔａＳｅｔファイル
Ｆ２ 判定結果ＤａｔａＳｅｔファイル
Ｆ３ Ｗｅｂ表示用ＤａｔａＳｅｔファイル
Claims (5)
- 筐体と、筐体の下面に設けられた実質的に透明なドーム型風防と、該ドーム型風防を介して撮像可能なＷｅｂカメラと、該Ｗｅｂカメラで撮像された画像をインターネットに接続する通信手段と、モバイル通信用ルータ及びＷｉ－ｆｉ通信用アクセスポイント機器を筺体内に備え、ネットワークサーバーを介してマルチキャストに送受信可能にされると共に、人工知能を搭載し、カメラの位置情報（ＧＰＳ）、画像解析機能、各種センサーからのデータ入出力機能を搭載したオールインワン構造であることを特徴とする人工知能を備えた移動式監視カメラ。
- 前記人工知能は、撮像を任意の時間間隔にてサンプリングし、ヒストグラムパターンエッジ解析等を行い、被写体変化率計算にて、危険予知を行うことを特徴とする請求項１記載の人工知能を備えた移動式監視カメラ。
- ＧＰＳ受信アンテナより、位置情報を検出し、クラウドサーバー側で地図上に位置表示することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の人工知能を備えた移動式監視カメラ。
- 気象センサーを備え、当該気象センサーから得られる温度・湿度・気圧・風速データのデータ解析プログラムを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の人工知能を備えた移動式監視カメラ。
- ネットワークサーバーは、動画録画検索クラウドサーバー機能、高速通信ＬＴＥ（４Ｇ）通信残量カウンター機能、ＧＰＳ位置情報連動マップ、画像処理機能テストページ作成及び気象データ取り込み画面生成を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の人工知能を備えた移動式監視カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/066487 WO2016199192A1 (ja) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 人工知能を備えた移動式遠隔監視カメラ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/066487 WO2016199192A1 (ja) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 人工知能を備えた移動式遠隔監視カメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016199192A1 true WO2016199192A1 (ja) | 2016-12-15 |
Family
ID=57503603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/066487 WO2016199192A1 (ja) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 人工知能を備えた移動式遠隔監視カメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2016199192A1 (ja) |
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- 2015-06-08 WO PCT/JP2015/066487 patent/WO2016199192A1/ja active Application Filing
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