JPH10283584A

JPH10283584A - 船舶航行監視装置及び方法

Info

Publication number: JPH10283584A
Application number: JP8931897A
Authority: JP
Inventors: Seiji Hiura; 誠司日浦
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】警戒領域外に船舶が存在する際の誤警報の出力
を防止する船舶航行監視装置及び方法を提供すること。【解決手段】撮像された画像上にて船舶侵入の検出を要
する警戒領域を設定する第１の設定手段（６）と、画像
処理により前記画像内における移動物体を検出する検出
手段（１）と、この検出手段（１）で検出された移動物
体を含む長方形のゲートを設定する第２の設定手段
（１）と、前記第１の設定手段（６）で設定された警戒
領域内の画素に、前記第２の設定手段（１）で設定され
たゲートの下端が存在するか否かを判定する判定手段
（１）と、この判定手段（１）で存在すると判定された
場合、警報を出力する出力手段（８）と、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湾岸監視等に適用
され、監視カメラからの画像データを利用し、船舶の警
戒エリアへの侵入を検出する船舶航行監視装置及び方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のこの種の船舶航行監視装
置に用いられる侵入検出プログラムの処理手順を示すフ
ローチャートである。このプログラム処理では、予め画
像内にマウス等により警戒エリアを設定し、その設定し
たエリア内の画素に移動物体が存在する場合、移動物体
が警戒エリアに侵入したと判定し、警報信号を出力す
る。

【０００３】図９において、まずステップＳ８１で、Ｒ
Ｓ２３２Ｃケーブルを介してカメラと旋回装置へ動作指
令を送ることで外部装置を起動し、ステップＳ８２で、
カメラを初期設定する。次にステップＳ８３で、警戒エ
リア設定を行ない、ステップＳ８４で監視開始処理を行
なう。

【０００４】そしてステップＳ８５で、画像データを入
力し、ステップＳ８６で監視を継続しステップＳ８７で
移動物体が有るなら、ステップＳ８８で警報を出力し、
再びステップＳ８５で画像データを入力する。また、上
記ステップＳ８６で監視を継続しないなら、ステップＳ
８９で終了処理を行ない、上記ステップＳ８７で移動物
体が無いなら、再び上記ステップＳ８５で画像データを
入力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１０の（ａ）及び
（ｂ）は、上述した従来の船舶航行監視装置での画像を
示す図である。図１０の（ａ）に示すように、船舶８１
が警報エリア８２に侵入すると、“侵入”と判定し、侵
入警報を出力する。しかしながら図１０の（ｂ）に示す
ように、警戒エリア８２の手前に船舶８１があり、その
船舶８１の画像の一部が警報エリア８２内に掛かるだけ
で、実際には船舶８１が警報エリア８２外に存在するに
も拘らず“侵入”と誤判定し、侵入警報を出力すること
になる。これは、従来の方式では船舶の海面上での位置
を判断せず、単に画像上で警戒エリアと船舶画像とが重
なっているか否かを判断しているためである。本発明の
目的は、警戒領域外に船舶が存在する際の誤警報の出力
を防止する船舶航行監視装置及び方法を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の船舶航行監視装置及び方法は
以下の如く構成されている。（１）本発明の船舶航行監視装置は、撮像された画像上
にて船舶侵入の検出を要する警戒領域を設定する第１の
設定手段と、画像処理により前記画像内における移動物
体を検出する検出手段と、この検出手段で検出された移
動物体を含む長方形のゲートを設定する第２の設定手段
と、前記第１の設定手段で設定された警戒領域内の画素
に、前記第２の設定手段で設定されたゲートの下端が存
在するか否かを判定する判定手段と、この判定手段で存
在すると判定された場合、警報を出力する出力手段と、
から構成されている。（２）本発明の船舶航行監視方法は、撮像された画像上
にて船舶侵入の検出を要する警戒領域を設定し、画像処
理により前記画像内における移動物体を検出し、前記移
動物体を含む長方形のゲートを設定し、前記警戒領域内
の画素に、前記ゲートの下端が存在するか否かを判定
し、存在すると判定された場合、警報を出力する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る船舶航行監視装置の構成を示す図である。図１に示す
ように、制御部（コンピュータ）１には、カメラ２、旋
回装置３、表示部４、キーボード５、マウス６、ジョイ
スティック７及びスピーカ８が接続されている。

【０００８】図２は、当該船舶航行監視装置における侵
入検出プログラムの処理全体を示すフローチャートであ
る。本プログラムは制御部１で実行されるものであり、
予め画像内に警戒エリアを設定し、カメラ２で撮像され
た画像データを入力し、前記警戒エリア内へ侵入した物
体を自動検出し、警報を発するものである。

【０００９】本プログラムの処理は、まずステップＳ１
で、ＲＳ２３２Ｃケーブルを介して外部装置であるカメ
ラ２と旋回装置３へ動作指令を送ることで、カメラ２と
旋回装置３の起動を行なう。旋回装置３は、カメラ２を
旋回することで撮影方向を設定するものである。

【００１０】次にステップＳ２で、カメラ２の初期設定
を行なう。ここでは、監視する方向へカメラ２を向け、
さらにズームの調整を行なう。次にステップＳ３で、警
戒エリアの設定を行なう。ここでは、船舶の侵入を検出
する領域である警戒エリアを表示部４の画面上で設定す
る。以上で初期設定を終了し、ステップＳ４で監視開始
処理が実行される。監視開始は、即開始する場合と開始
時刻を設定しその時刻に開始する場合とを選択できる。

【００１１】監視が開始されると、ステップＳ５で、カ
メラ２で撮像された画像データが制御部１に入力され
る。そして、ステップＳ６で監視を継続するなら、画像
処理により画像内の移動物体の有無を判断し、ステップ
Ｓ７で“移動物体有り”と判断した場合、ステップＳ８
で物体を囲む長方形のゲートを設定し、該ゲートの下端
座標を算出する。次にステップＳ９で、前記ゲートの下
端座標が先に設定した警戒エリアと比較され、警報エリ
ア内にゲートが存在すれば“侵入”と判断し、ステップ
Ｓ１０でスピーカ８から警報を出力する。

【００１２】上記ステップＳ７で“移動物体無し”と判
断した場合、警報を出力せず、ステップＳ５で次の画像
データを入力し、以降上記と同様の処理を繰り返す。ま
た、上記ステップＳ７で“移動物体有り”と判断した場
合でも、上記ステップＳ９でゲートの下端が警戒エリア
内に存在しない場合は警報を出力せず、ステップＳ５で
次の画像データを入力し、以降上記と同様の処理を繰り
返す。また、上記ステップＳ６で監視を継続しないな
ら、ステップＳ１１で終了処理を行なう。

【００１３】図３は、上記ステップＳ２のカメラ初期設
定処理を詳しく示すフローチャートである。このカメラ
初期設定処理では、カメラ２及び旋回装置３を起動した
後、監視したい方向へカメラ２を向けるパン、チルト調
整及びカメラ２のズーム調整を行なう。これらの調整
は、ジョイステイック７からの入力指令をカメラ２及び
旋回装置３へ指令送信するもので、指令送信はＲＳ２３
２Ｃを介して行なわれる。

【００１４】まずステップＳ２１で、操作者がジョイス
ティック７を操作して、左／止／右（左方向／停止／右
方向）のパン回転指令を入力する。次にステップＳ２２
で、操作者がジョイスティック７を操作して、上／止／
下（上方向／停止／下方向）のチルト回転指令を入力す
る。次にステップＳ２３で、操作者がジョイスティック
７を操作して、遠／止／近（ズームアウト／停止／ズー
ムイン）のズーム指令を入力する。

【００１５】続いて、ステップＳ２４で、旋回装置３へ
ＲＳ２３２Ｃを介して所定のコマンドを送ることで、パ
ン回転指令を出力する。次にステップＳ２５で、旋回装
置３へＲＳ２３２Ｃを介して所定のコマンドを送ること
で、チルト回転指令を出力する。次にステップＳ２６
で、旋回装置３へＲＳ２３２Ｃを介して所定のコマンド
を送ることで、ズーム指令を出力する。そして、ステッ
プＳ２７で設定が完了するまで上記ステップＳ２１〜Ｓ
２６の処理を行ない、設定が完了した場合、後述する警
戒エリア設定処理を行なう。

【００１６】図４は、上記ステップＳ３の警戒エリア設
定処理を詳しく示すフローチャートである。この警戒エ
リア設定処理では、まずステップＳ３１で、操作者がマ
ウス６からマウス座標（ＸＡ１，ＹＡ１）を入力する
と、ステップＳ３２で、コンピュータのマウス座標がカ
メラ画像に重なりＸマークとして表示部４の画面に表示
され、さらにステップＳ３３でマウス６がクリックされ
た場合、前記マウス座標が警戒エリアの左上座標として
設定される。

【００１７】さらにステップＳ３４で、操作者がマウス
６を動かしマウス座標（ＸＡ２、ＹＡ２）を入力する
と、ステップＳ３５で、コンピュータのマウス座標がカ
メラ画像に重なりＸマークとして表示部４の画面に表示
され、さらにクリックされた場合、前記マウス座標が警
戒エリアの右下座標になる。

【００１８】これによりステップＳ３６で、四つの座
標、（ＸＡ１，ＹＡ１）−（ＸＡ２，ＹＡ１）、（ＸＡ
１，ＹＡ１）−（ＸＡ１，ＹＡ２）、（ＸＡ２，ＹＡ
１）−（ＸＡ２，ＹＡ２）、（ＸＡ１，ＹＡ２）−（Ｘ
Ａ２，ＹＡ２）で設定された長方形の警戒エリアが、カ
メラ画像上に重なり表示部４の画面に表示される。

【００１９】そして、ステップＳ３７でマウス６のクリ
ックがなされると、ステップＳ３８で、表示部４の画面
中の所定の警報エリア確定部に“ＯＫ？ＮＯ？”と表
示される。このあとステップＳ３９でクリックがなされ
た場合、ステップＳ４０でマウスのカーソルの位置が
“ＮＯ？”であるなら、再度ステップＳ３１に戻り、警
報エリアの設定が行なわれる。また、ステップＳ４０で
マウスのカーソルの位置が“ＮＯ？”でなく、ステップ
Ｓ４１でマウスのカーソルの位置が“ＯＫ？”であるな
ら、後述する監視開始処理を行なう。

【００２０】また、上記ステップＳ３７でクリックがな
されない場合、ステップＳ４３で表示部４の画面上の警
報エリアの消去がなされ、その後上記ステップＳ３４以
降の処理がなされる。また、ステップＳ３９でクリック
がなされない場合、及びステップＳ４１でマウスのカー
ソルの位置が“ＯＫ？”でない場合、上記ステップＳ３
９以降の処理を行なう。

【００２１】図５は、上記ステップＳ４の監視開始処理
を詳しく示すフローチャートである。この監視開始処理
では、まずステップＳ５１で、表示部４にスタート・モ
ード画面を表示する。このスタート・モード画面には、
“スタート”と“タイマー”が表示される。“スター
ト”は監視を即開始することを指示し、“タイマー”は
監視を開始する時刻を設定し、その時刻に開始すること
を指示するものである。

【００２２】このあと、ステップＳ５２でクリックがな
された場合、ステップＳ５３でマウス６のカーソルの位
置が“タイマー”にあるなら、ステップＳ５４で、表示
部４の画面に現在時刻（ＴＩＭＥＮ）を表示する。そし
て、ステップＳ５５で操作者により監視開始時刻（ＴＩ
ＭＥＳ）が入力され、ステップＳ５６で操作者により監
視終了時刻（ＴＩＭＥＥ）が入力されると、ステップＳ
５７で表示部４の画面にＴＩＭＥＳとＴＩＭＥＥを表示
する。次に、ステップＳ５８でマウス６のカーソルの位
置が“ＯＫ”にあり、ステップＳ５９でＴＩＭＥＮがＴ
ＩＭＥＳを過ぎているなら、後述する自動監視処理を行
なう。

【００２３】図６及び図７は、上記ステップＳ５〜Ｓ１
１の自動監視処理を詳しく示すフローチャートである。
この自動監視処理では、まずステップＳ６１で、カメラ
２で撮像された画像データが制御部１に入力し、ステッ
プＳ６２で表示部４の画面に“ＳＴＯＰ”を表示する。

【００２４】次にステップＳ６３で、操作者によりマウ
ス６がクリックされ、かつマウス６のカーソルの位置が
“ＳＴＯＰ”であるなら、ステップＳ６７で終了処理を
行なう。またステップＳ６３で、マウス６がクリックさ
れないか、またはカーソルの位置が“ＳＴＯＰ”でな
く、ステップＳ６４でＴＩＭＥＮがＴＩＭＥＥを過ぎて
いるなら、ステップＳ６７で終了処理を行なう。

【００２５】また上記ステップＳ６４で、ＴＩＭＥＮが
ＴＩＭＥＥを過ぎていないなら、ステップＳ６５で移動
物体抽出サブルーチンを呼出し、ステップＳ６６で移動
物体が無いなら、上記ステップＳ６１以降の処理を行な
う。また、ステップＳ６６で移動物体が有るなら、ステ
ップＳ７１で、抽出した移動物体の下端と左右端の座標
を計算する。

【００２６】そしてステップＳ７２で、ＹＡ２＜ＹＢ＜
ＹＡ１でないなら、上記ステップＳ６１以降の処理を行
ない、ステップＳ７２で、ＹＡ２＜ＹＢ＜ＹＡ１であ
り、ステップＳ７３で、ＸＡ１＜ＸＲ＜ＸＡ２であるな
ら、ステップＳ７６でスピーカ８からビープ（ＢＥＥ
Ｐ）音を１０回発生し、上記ステップＳ６１以降の処理
を行なう。

【００２７】また、ステップＳ７３で、ＸＡ１＜ＸＲ＜
ＸＡ２でなく、ステップＳ７４で、ＸＡ１＜ＸＫ＜ＸＡ
２であるなら、ステップＳ７６でスピーカ８からビープ
音を１０回発生し、上記ステップＳ６１以降の処理を行
なう。また、ステップＳ７４で、ＸＡ１＜ＸＫ＜ＸＡ２
でなく、ステップＳ７５で、ＸＲ＞ＸＡ２であり、かつ
ＸＬ＜ＸＡ１であるなら、ステップＳ７６でスピーカ８
からビープＰ音を１０回発生し、上記ステップＳ６１以
降の処理を行なう。また、ステップＳ７５で、ＸＲ＞Ｘ
Ａ２でないか、またはＸＬ＜ＸＡ１でないなら、上記ス
テップＳ６１以降の処理を行なう。

【００２８】図８の（ａ）及び（ｂ）は、上述した船舶
航行監視装置での画像を示す図である。図８の（ａ）に
示すように、船舶８１が警報エリア８２に侵入すると、
“侵入と判定され、侵入警報が出力される。また図８の
（ｂ）に示すように、警戒エリア８２の手前に船舶８１
があり、その船舶８１の画像の一部が警報エリア８２内
に掛かるだけの場合には、実際には船舶８１は警報エリ
ア８２外に存在するものであるため“侵入”と判定され
ず、侵入警報は出力されない。

【００２９】以上のように本実施の形態に係る船舶航行
監視装置には、監視を即開始する「スタートモード」
と、開始時間と終了時間を設定できる「タイマーモー
ド」がある。これらのうち、いずれかのモードがマウス
により選択される。「スタートモード」が選択された場
合は、ただちに監視が開始される。「タイマーモード」
が選択された場合は、監視開始時刻及び監視終了時刻が
キーボードから入力され、その入力された時刻の良否を
確認した後、現在時刻が監視開始時刻になった時点で自
動監視が開始される。

【００３０】自動監視処理では、まずカメラからの画像
データが入力され、画像処理により画像内での移動物体
の有無が判定される。“移動物体無し”と判定された場
合は、画像データ入力が繰り返される。“移動物体有
り”と判定された場合は、検出された移動物体の下端座
標（ＸＢ，ＹＢ）、右端座標（ＸＲ，ＹＲ）及び左端座
標（ＸＬ，ＹＬ）が算出される。この移動物体を囲む長
方形ゲートの下端は２点（ＸＲ，ＹＢ）及び（ＸＬ，Ｙ
Ｂ）を結ぶ線分となるので、この線分が警戒エリア内に
存在するか否かが判断される。

【００３１】存在すると判断する条件は、「ＹＢが警戒
エリア内にあり、かつＸＲが警戒エリア内にある」、
「ＹＢが警戒エリア内にあり、かつＸＬが警戒エリア内
にある」及び「「ＹＢが警戒エリア内にあり、かつＸＲ
及びＸＬがともに警戒エリア外にある」、の３ケースで
ある。これらの条件を満足した場合に警報発信としてビ
ープ音が１０回鳴らされる。この自動監視処理は、マウ
スにより強制終了指示が入力された場合、または「タイ
マーモード」において設定された監視終了時刻になった
場合に終了する。

【００３２】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。（実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。

【００３３】実施の形態に示された船舶航行監視装置
は、撮像された画像８３上にて船舶侵入の検出を要する
警戒領域８２を設定する第１の設定手段（６）と、画像
処理により前記画像８３内における移動物体（８１）を
検出する検出手段（１）と、この検出手段（１）で検出
された移動物体（８１）を含む長方形のゲートを設定す
る第２の設定手段（１）と、前記第１の設定手段（６）
で設定された警戒領域８２内の画素に、前記第２の設定
手段（１）で設定されたゲートの下端が存在するか否か
を判定する判定手段（１）と、この判定手段（１）で存
在すると判定された場合、警報を出力する出力手段
（８）と、から構成されている。

【００３４】このように上記船舶航行監視装置において
は、警戒領域８２は船舶８１の侵入事象の検出を要する
海面上の領域を示すことになり、画像処理により検出さ
れた移動物体（８１）を含むようにゲートを設定するこ
とで、前記ゲートの下端は前記船舶８１の喫水線、即ち
前記船舶８１の海面上の位置を示すことになる。したが
って、得られた画像８３上において前記警戒領域８２内
に前記ゲートの下端が存在するか否かを判定すること
で、警戒を要する海上領域への船舶侵入を判定すること
ができ、真に警戒領域８２内に船舶８１が存在する場合
にのみ警報を出力することができる。また、実際には警
戒領域８２外、例えば警戒領域８２の手前に存在する
が、その一部が画像８３上の警戒領域８２に掛かるよう
な船舶８１に対しては、その喫水線が警戒領域に掛から
ないので、侵入とは判定されないため、誤警報が出力さ
れることはなくなる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の船舶航行監視装置及び方法によ
れば、警戒領域は船舶の侵入事象の検出を要する海面上
の領域を示すことになり、画像処理により検出された移
動物体を含むようにゲートを設定することで、前記ゲー
トの下端は前記船舶の喫水線、即ち前記船舶の海面上の
位置を示すことになる。したがって、得られた画像上に
おいて前記警戒領域内に前記ゲートの下端が存在するか
否かを判定することで、警戒を要する海上領域への船舶
侵入を判定することができ、真に警戒領域内に船舶が存
在する場合にのみ警報を出力することができる。また、
実際には警戒領域外、例えば警戒領域の手前に存在する
が、その一部が画像上の警戒領域に掛かるような船舶に
対しては、その喫水線が警戒領域に掛からないので、侵
入とは判定されないため、誤警報が出力されることはな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る船舶航行監視装置の
構成を示す図。

【図２】本発明の実施の形態に係る船舶航行監視装置に
おける侵入検出プログラムの処理全体を示すフローチャ
ート。

【図３】本発明の実施の形態に係るカメラ初期設定処理
を詳しく示すフローチャート。

【図４】本発明の実施の形態に係る警戒エリア設定処理
を詳しく示すフローチャート。

【図５】本発明の実施の形態に係る監視開始処理を詳し
く示すフローチャート。

【図６】本発明の実施の形態に係る自動監視処理を詳し
く示すフローチャート。

【図７】本発明の実施の形態に係る自動監視処理を詳し
く示すフローチャート。

【図８】本発明の実施の形態に係る船舶航行監視装置で
の画像を示す図。

【図９】従来例に係る船舶航行監視装置に用いられる侵
入検出プログラムの処理手順を示すフローチャート。

【図１０】従来例に係る船舶航行監視装置での画像を示
す図。

【符号の説明】

１…制御部（コンピュータ）２…カメラ３…旋回装置４…表示部５…キーボード６…マウス７…ジョイスティック８…スピーカ８１…船舶８２…警報エリア８３…画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像された画像上にて船舶侵入の検出を要
する警戒領域を設定する第１の設定手段と、画像処理により前記画像内における移動物体を検出する
検出手段と、この検出手段で検出された移動物体を含む長方形のゲー
トを設定する第２の設定手段と、前記第１の設定手段で設定された警戒領域内の画素に、
前記第２の設定手段で設定されたゲートの下端が存在す
るか否かを判定する判定手段と、この判定手段で存在すると判定された場合、警報を出力
する出力手段と、を具備したことを特徴とする船舶航行監視装置。
【請求項２】撮像された画像上にて船舶侵入の検出を要
する警戒領域を設定し、画像処理により前記画像内における移動物体を検出し、前記移動物体を含む長方形のゲートを設定し、前記警戒領域内の画素に、前記ゲートの下端が存在する
か否かを判定し、存在すると判定された場合、警報を出力することを特徴
とする船舶航行監視方法。