JPH0785385A - 河川監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 河川に浮遊物が存在しているか否かを自動的
に判定することにより、河川管理者は浮遊物が水門に達
しないように巡回監視することなく安全で効率よく監視
を行うことができる。 【構成】 画像処理部３は、撮像部１によって取り込ま
れた映像信号から陸地、空等の河川以外を除いた画像処
理対象となる処理領域のみを切り出す。画像処理部３
は、この切り出された映像信号の輝度値に対する平均
値、分散値、微分値等（これらを以下、特徴量と呼ぶ）
を抽出し、データ処理部４に転送する。河川上に浮遊物
が存在している時と存在していない時の各々の特徴量の
領域は予め過去に蓄積した特徴量から定められ、データ
処理部４は抽出された特徴量とこの領域から河川上の浮
遊物の有無を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、台風や大雨時に発生す
る流木などを、河川近くに設置された撮像部を通じて検
知し、河川監理者に警報を出す河川監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、梅雨などの時期の大雨の際に
は、河川上流から流木等の浮遊物が流れてくる。この浮
遊物が河川下流の木門で駐留してしまうと、河川の水の
行き場がなくなり、洪水となる危険がある。

【０００３】この様な水害を起こさないように、河川上
流部で浮遊物を監視し、浮遊物を検出した場合には、河
川管理者に河川異常の警告を与える。河川管理者は、こ
の警告を受けると、この浮遊物が水門に達する前に、水
門を開放する。

【０００４】従来より、河川監視は、人による巡回監視
か、河川上流部に撮像部を設け、モニタで表示されたこ
の映像を河川監視者が常時、監視を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、河川上流部の監視を人による巡回監視で行った場
合、山間部の河川上流部における巡回監視は、非常に危
険であり困難である。

【０００６】また、河川上流部の監視を、河川上流部に
撮像部を設けて行う場合には、監視者が、モニタで表示
された撮像部の映像を常時、長時間監視を行わなければ
ならず、監視者にとって負担が大きい。

【０００７】なお、夜間に至っては、モニタの映像が不
鮮明で監視ができないという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、河川上流の浮遊物を自動的に認識し、警
告を出すことができる優れた河川監視装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、伝送されてきた撮像部の映像信号の輝度
値に対する平均値、分散値を求める画像処理部と、予め
河川に浮遊物が存在していた場合のこの平均値、分散
値、正常値の領域を求め、この画像処理部が求めた値が
この領域内にあるか否かを判定するデータ処理部とを設
けたものである。

【００１０】

【作用】本発明は、上記手段により、データ処理部に、
河川上に浮遊物が存在していた場合の平均値、分散値の
正常値の領域を登録しておくことにより、データ処理部
においてこの画像処理部が求めた値がこの領域内にある
か否かを判定し、ある場合には河川上に浮遊物があると
判断、ない場合には浮遊物がないと判断する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面を用いて説
明する。

【００１２】図１において、撮像部１は、河川上を撮像
する撮像手段であり、河川に沿って上流から下流まで数
台設置されている。

【００１３】伝送部２は、この撮像部１が撮像した映像
信号を後記画像処理部３への伝送手段であり、各々撮像
部１１台に対して１台ずつ設置されている。

【００１４】画像処理部３は、各々の伝送部２によって
送られてきた映像信号に対するＡＤ変換及び画像処理手
段であり、この映像信号に対して河川以外の領域、すな
わち、陸地、空等の領域の映像信号を予め処理対象から
除き、この映像信号からの河川上の浮遊物の抽出精度を
上げ、この処理対象の映像信号に対する平均値、分散
値、微分値等（以下、特徴量とする）を演算する。

【００１５】データ処理部４は、この特徴量から河川上
に浮遊物の存在の有無を判定する手段であり、図３に示
すような河川上に浮遊物が存在している場合の特徴量の
領域が定めており、この領域は予め登録されている。こ
こで、画像処理部３で演算した特徴量が、この領域内に
あるならば河川上に浮遊物ありの判定を行い、その際の
画像信号を蓄積する。

【００１６】表示部５は、データ処理部４に蓄積された
画像信号の表示手段である。モニタ６は、撮像部からの
映像信号の表示手段であり、画像処理部３に蓄積された
映像信号を表示し、監視者は、このモニタ６上で、河川
上に浮遊物が流れているかの目視による確認を行う。

【００１７】警報装置７は、河川上に浮遊物があった場
合のモニタ６前に待機している監視者に警報を出す手段
であり、データ処理部４によって河川上に浮遊物がある
と判定した場合に、データ処理部４より警報信号が送ら
れる。

【００１８】次に、上記第１実施例の動作について図２
を用いて説明する。ステップ２１において、画像処理部
３は、撮像部１の河川上の映像信号（アナログ画像信
号）は、伝送部２によって画像処理部３に伝送される。
画像処理部３は、伝送されてきたこの映像信号に対して
ＡＤ変換を行い、この映像信号をデジタル画像信号とす
る。

【００１９】ステップ２２において、次に画像処理部３
は、このデジタル画像信号から陸地、空等の河川以外を
除いた画像処理対象となる処理領域のみを切り出す。

【００２０】ステップ２３において、続いて画像処理部
３は、この切り出されたデジタル画像信号の輝度値に対
する平均値、分散値、微分値等（これらを以下、特徴量
と呼ぶ）を抽出する。この抽出された特徴量は、データ
処理部４へ転送される。

【００２１】ステップ２４において、データ処理部４
は、この特徴量を浮遊物存在有無の判定領域にあてはめ
ることによって浮遊物の有無の判定を行う。

【００２２】この判定領域とは、河川上に浮遊物が存在
している時と存在していない時の各々の特徴量の領域で
あり、予め過去に蓄積した特徴量から定めてある。

【００２３】図３に示すように、判定領域において、画
像処理部３によって切り出されたデジタル画像信号の輝
度値の平均値が低く分散値も低い値ならば河川上に浮遊
物は存在しない領域であり、その他の領域は存在してい
るとする。

【００２４】ここでデータ処理部４が、画像処理部３に
よって抽出された特徴量がこの判定領域に従い、河川上
に浮遊物ありと判定を行った場合には、このデジタル画
像信号をデータ処理部４に備えられたメモリに書き込み
蓄積する。

【００２５】また、データ処理部４が河川上に浮遊物が
ない場合にはステップ２１へ戻る。ステップ２５におい
て、表示装置５は、データ処理部４で蓄積されたデジタ
ル映像信号の表示を行う。

【００２６】ステップ２６において、データ処理部４
は、警報装置７に警報信号を送り、ステップ２１へ戻
る。

【００２７】このように、本発明は、上記第１実施例に
よれば、河川管理者が、この警報信号を受けて、表示部
５の表示を見、もしくはモニタ６を通じて、河川下流に
設置された撮像部１からの映像によって河川上を目視で
確認を行い、この確認の結果、水門の開閉が必要と判断
した場合に水門を操作することができるという利点を有
する。

【００２８】次に、本発明の第２実施例を図面を用いて
説明する。図４において、暗視撮像部３１は、夜間監視
の撮像手段であり、撮像部１と並んで河川上流から下流
に沿って数台設置されている。

【００２９】スイッチャー３２は、撮像部１と暗視撮像
部３１との切り換え手段であり、撮像部１からの映像信
号の平均輝度値が予め設定した値より低かった場合には
画像処理部３の指示により暗視撮像部３１へ切り換え、
また暗視撮像部１からの映像信号の平均輝度値が予め設
定した値より高かった場合には画像処理部３の指示によ
り、撮像部１へ切り換える。

【００３０】次に上記実施例の動作について説明する。
ステップ４０において、撮像部１または暗視撮像部３１
からの河川の映像信号（アナログ画像）は、伝送部２に
よって画像処理部３に伝送される。画像処理部３は、伝
送されてきたこの映像信号に対してＡＤ変換を行い、こ
の映像信号をデジタル画像信号とする。

【００３１】ステップ４１において、次に画像処理部３
は、このデジタル画像信号の平均輝度値を求める。

【００３２】ステップ４２において、画像処理部３は、
この求めた平均輝度値が、予め設定した値より低かった
場合は暗視撮像部３１に切り換える。また、この平均輝
度値が高かった場合は撮像部１に切り換える。切り換え
処理を行ったならば、ステップ４０へ戻り、切り換わっ
た撮像手段から画像を入力する。

【００３３】ステップ４３において、画像処理部３はス
テップ４２で撮像手段が暗視撮像部３１に切り換わった
かどうかを判断し、切り換わった場合にはステップ４４
に進み、切り換わってない場合にはステップ４５に進
む。

【００３４】ステップ４４において、画像処理部３は、
暗視撮像部３１のデジタル画像信号の画質が悪いため
に、画質改善処理を行う。

【００３５】ステップ４５において、画像処理部３は、
この画質改善処理が行われたデジタル画像信号から処理
領域を切り出す。

【００３６】ステップ４６において、画像処理部３は、
この切り出したデジタル画像信号から特徴量の抽出を行
い、この特徴量をデータ処理部４へ転送する。

【００３７】ステップ４７において、データ処理部４
は、抽出したこの特徴量が図３に示す浮遊物存在有無の
判定領域にあてはめることによって浮遊物存在の判定を
行う。なお、判定領域は、使用している撮像手段によっ
て撮像部１用の判定領域と、暗視撮像部３１用の判定領
域とに切り換える。

【００３８】ここで、データ処理部４が抽出した特徴量
から河川に浮遊物有りの判定を行った場合は、このデジ
タル信号をデータ処理部４に備えられたメモリに書き込
み蓄積する。

【００３９】また、データ処理部４が河川上に浮遊物が
ない場合には、ステップ２１へ戻る。 ステップ４８に
おいて、表示装置５は、データ処理部４で蓄積されたデ
ジタル映像信号の表示を行う。

【００４０】ステップ４９において、データ処理部４
は、警報装置７に警報信号を送り、ステップ２１へ戻
る。

【００４１】このように、本発明は、上記第２実施例に
よれば、撮像手段による夜間における河川監視ができ
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなよう
に、伝送されてきた撮像部の映像信号の輝度値に対する
平均値、分散値、微分値等を求める画像処理部と、予め
河川に浮遊物が存在していた場合のこの平均値、分散
値、微分値等の領域を求め、この画像処理部が求めた値
がこの領域内にあるか否かを判定するデータ処理部とを
設け、撮像部からの映像信号の輝度値に対する平均値等
の値によって、河川に浮遊物が存在しているか否かを自
動的に判定することにより、河川監理者は浮遊物が水門
に達しないように巡回監視することなく、安全で効率よ
く監視を行うことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における河川監視装置の構
成図

【図２】同第１実施例における河川監視装置の動作を説
明する流れ図

【図３】同第２実施例における河川監視装置の構成図

【図４】同第２実施例における河川監視装置の動作を説
明する流れ図

【図５】同第２実施例における河川監視装置の動作を説
明する流れ図

【符号の説明】

１ 撮像部 ２ 伝送部 ３ 画像処理部 ４ データ処理部 ３１ 暗視撮像部 ３２ スイッチャー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 河川を監視する撮像部と、この撮像部の
   映像信号を出力する伝送部と、この伝送部から出力され
   た映像信号の輝度値に対する平均値、分散値を求める画
   像処理部と、予め河川上に浮遊物が存在している場合に
   おける上記平均値、分散値の正常値の領域を求め、この
   画像処理部が求めた値がこの領域内にあるか否かを判定
   し、ある場合には、河川上に浮遊物があると判断して、
   ない場合には河川上に浮遊物がないと判断するデータ処
   理部とを備えた河川監視装置。
2. 【請求項２】 撮像部に並んで設置され、河川を夜間監
   視する暗視撮像部と、上記撮像部からの映像信号の平均
   輝度値が予め設定した値より低かった場合には暗視撮像
   部へ切り換え、上記暗視撮像部からの映像信号の平均輝
   度値が予め設定した値より高かった場合には、撮像部へ
   切り換える切り換え手段とを備えた請求項１記載の河川
   監視装置。