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流水領域検出システム、流水領域検出方法、及びプログラム

国内特許コード P07P005769
掲載日 2008年3月10日
出願番号 特願2006-232597
公開番号 特開2007-256254
登録番号 特許第4910139号
出願日 平成18年8月29日(2006.8.29)
公開日 平成19年10月4日(2007.10.4)
登録日 平成24年1月27日(2012.1.27)
優先権データ
  • 特願2006-049246 (2006.2.24) JP
発明者
  • 岩橋 政宏
  • 齋藤 淳史
出願人
  • 学校法人長岡技術科学大学
発明の名称 流水領域検出システム、流水領域検出方法、及びプログラム
発明の概要

【課題】水中にいかなる物体をも設置することなく、河川等を被写体とする映像信号のみから流水領域を検出できるようにする。
【解決手段】固定カメラCMを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像を複数フレームにわたって加算するフレーム加算部2と、加算された映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理部3と、空間フィルタ処理部3により生成された映像における各画素をエッジ画素か否かに分類する二値化処理部4と、得られる二値画像をもとに流水領域及び非流水領域を判別する領域分割部5Aとを備え、水中にいかなる物体をも設置することなく、河川等を被写体とする映像信号のみから流水領域を検出できるようにする。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


河川の氾濫による水害を事前に察知して水防活動に役立てるために、河川敷の各所に水位計や監視カメラを設置し、それらにより得られるデータを一箇所に集約するシステムが、国土交通省が設置するテレメータをはじめとして多数実現されている。また、傾斜模様が描かれた量水板を河川中に設置し、その量水板を含む画像を取り込んで画像処理を行うことで、水位計を設置せずに河川映像から河川の水位を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。




【特許文献1】特開平9-161076号公報

産業上の利用分野


本発明は、流水領域検出システム、流水領域検出方法、及びプログラムに関し、詳しくは、撮影して得られる映像信号に基づく河川等の流水領域検出技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
固定カメラを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像が供給され、供給された映像を時間方向に積分する積分手段と、
上記積分手段により得られた映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理手段と、
上記空間フィルタ処理手段で処理された映像における各画素に対してエッジ画素であるか否かを画素毎に判定し、当該判定結果に基づいて上記流水領域及び上記非流水領域を判別する領域判別手段とを備えることを特徴とする流水領域検出システム。

【請求項2】
上記領域判別手段は、
上記空間フィルタ処理手段で処理された映像に対し、画素毎にエッジ画素であるか否かの判定を行ってエッジ画素又は非エッジ画素に分類する二値化処理手段と、
上記二値化処理手段により分類された上記エッジ画素又は上記非エッジ画素の分布に基づいて、映像内領域を上記流水領域及び上記非流水領域に二分割する領域分割手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の流水領域検出システム。

【請求項3】
上記領域分割手段は、上記エッジ画素又は上記非エッジ画素を対象画素として、当該対象画素数を上記流水領域と非流水領域との境界が伸びる方向に関して積算し、さらに得られた対象画素数の分布から境界画素数を決定し、当該境界画素数をしきい値として上記得られた対象画素数に基づき上記流水領域及び上記非流水領域に分割することを特徴とする請求項2記載の流水領域検出システム。

【請求項4】
固定カメラを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像が供給され、供給された映像を時間方向に積分する積分手段と、
上記積分手段により得られた映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理手段と、
上記空間フィルタ処理手段で処理された映像における各ライン毎に求めた特徴量に基づいて上記流水領域及び上記非流水領域を判別する領域判別手段とを備えることを特徴とする流水領域検出システム。

【請求項5】
上記領域判別手段は、
上記空間フィルタ処理手段で処理された映像の各ライン毎に、上記特徴量として分散値又は絶対値和を算出する特徴量計算手段と、
上記特徴量計算手段により算出された特徴量に基づいて、映像内領域を上記流水領域及び上記非流水領域に二分割する領域分割手段とを備えることを特徴とする請求項4記載の流水領域検出システム。

【請求項6】
上記積分手段は、供給される映像を複数のフレームにわたって加算することを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の流水領域検出システム。

【請求項7】
上記積分手段により複数のフレームにわたって映像を加算する前に、当該映像に非線形処理を施すことを特徴とする請求項6記載の流水領域検出システム。

【請求項8】
上記固定カメラを用いて撮影された映像から上記流水領域及び非流水領域が含まれる領域映像を抽出して上記積分手段に供給する領域抽出手段をさらに備えることを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の流水領域検出システム。

【請求項9】
上記固定カメラを用いて撮影された映像から互いに領域の異なる複数の上記領域映像を抽出し、抽出した各領域映像毎に処理して得られる各領域映像での上記流水領域と上記非流水領域の判別結果に基づいて、上記撮影された映像における上記流水領域及び上記非流水領域を判別することを特徴とする請求項8記載の流水領域検出システム。

【請求項10】
上記空間フィルタ処理手段で用いる空間フィルタは、上記流水領域に対するフィルタ処理により得られる結果の分散値が最小となるようにフィルタ係数値が計算され随時更新されることを特徴とする請求項1~9の何れか1項に記載の流水領域検出システム。

【請求項11】
固定カメラを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像を時間方向に積分する積分工程と、
上記積分工程で得られた映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理工程と、
上記空間フィルタ処理工程で処理された映像における各画素に対してエッジ画素であるか否かを画素毎に判定する判定工程と、
上記判定工程での判定結果に基づいて、上記流水領域及び上記非流水領域を判別する領域判別工程とを有することを特徴とする流水領域検出方法。

【請求項12】
固定カメラを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像を時間方向に積分する積分工程と、
上記積分工程で得られた映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理工程と、
上記空間フィルタ処理工程で処理された映像の各ライン毎に特徴量を算出する特徴量計算工程と、
上記特徴量計算工程で算出された特徴量に基づいて、上記流水領域及び上記非流水領域を判別する領域判別工程とを有することを特徴とする流水領域検出方法。

【請求項13】
固定カメラを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像を時間方向に積分する積分ステップと、
上記積分ステップで得られた映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理ステップと、
上記空間フィルタ処理ステップで処理された映像における各画素に対してエッジ画素であるか否かを画素毎に判定する判定ステップと、
上記判定ステップでの判定結果に基づいて、上記流水領域及び上記非流水領域を判別する領域判別ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項14】
固定カメラを用いて撮影された流水領域及び非流水領域が含まれる映像を時間方向に積分する積分ステップと、
上記積分ステップで得られた映像のエッジ成分を強調させる空間フィルタ処理ステップと、
上記空間フィルタ処理ステップで処理された映像の各ライン毎に特徴量を算出する特徴量計算ステップと、
上記特徴量計算ステップで算出された特徴量に基づいて、上記流水領域及び上記非流水領域を判別する領域判別ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
産業区分
  • 測定
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006232597thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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