JP7626922B2 - 船舶監視システム、測距方法、測距プログラム、表示制御方法および表示制御プログラム - Google Patents
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Description
さらに、1つの案では、上記の情報処理装置と同様の処理をコンピュータに実行させる測距プログラムが提供される。
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る船舶監視システムの構成例および処理例を示す図である。図1に示す船舶監視システムは、カメラ1、舶用測定機器2および情報処理装置3を有する。
舶用測定機器2は、カメラ1による撮影位置の周囲から船舶を検出し、検出された船舶の方向と距離を測定する。測定される距離とは、カメラ1による撮影位置から船舶までの距離を指す。この舶用測定機器2は、例えば、レーダを用いた測定装置である。あるいは、舶用測定機器2は、AIS情報の受信結果を用いた測定装置であってもよい。
情報処理装置3は、カメラ1による撮影画像から船舶を認識する。船舶が認識された場合、情報処理装置3は、撮影画像に基づいて、撮影位置から船舶までの距離と、水平面に沿った船舶の方向とを測定する(ステップS1)。図1の例では、船舶Aが認識され、その船舶Aについて、距離が2kmと測定され、方向が30度と判定されたとする。
図2は、第2の実施の形態に係る船舶監視システムの構成例を示す図である。図2に示す船舶監視システムは、監視処理装置100に対してカメラ101、レーダ装置102、AIS装置103および表示装置104が接続された構成を有している。監視処理装置100、カメラ101、レーダ装置102、AIS装置103および表示装置104は、船舶に搭載されている。以下、船舶監視システムが搭載された船舶を「自船」と記載し、それ以外の他の船舶を「他船」と記載する場合がある。
図3は、監視処理装置のハードウェア構成例を示す図である。監視処理装置100は、例えば、図3に示すようなコンピュータとして実現される。図3に示す監視処理装置100は、プロセッサ111、RAM(Random Access Memory)112、HDD(Hard Disk Drive)113、グラフィックインタフェース(I/F)114、入力インタフェース(I/F)115、読み取り装置116、通信インタフェース(I/F)117およびネットワークインタフェース(I/F)118を有する。
ところで、従来からレーダは、他船の存在を認識して測距する手段として広く利用されている。レーダを用いた測距の利点は、特に距離が比較的遠い場合に精度が高いという点にある。その一方で、レーダを用いた場合には、波を小型船と誤認識する場合がある、あるいはFRP製の小型船を認識できない場合がある、という問題がある。
地図情報記憶部125は、地図(海図)の情報を記憶する。
カメラ画像から船舶を認識する方法としては、例えば、船舶が写っている多数の画像を教師画像として用いることで認識処理を学習させる方法がある。また、カメラ画像から対象物までの距離を測定する方法としては、例えば、カメラ画像上の対象物の座標情報を基に三角法を用いて測距する方法がある。
ところで、上記のような学習結果に基づく画像認識処理部131の測距処理についても、レーダを用いた測距処理と比較すると、特に比較的遠距離における測距精度が低い。しかし、認識された船舶の方向については、画像認識処理部131による測定処理でもレーダを用いた場合と同程度に高精度に測定可能である。そこで、測距処理部134は、画像認識処理部131によって測定された他船の方向と、レーダ装置102によって測定された他船の方向とを用いて、それぞれによって認識された船舶の中から同一の船舶を探索する。
図6の上側に示すように、カメラ101の撮影範囲は、そのカメラ101の撮影パラメータに応じた画角の範囲となる。以下、この画角を角度θとする。したがって、カメラ101によって撮影されたカメラ画像からは、カメラ101の撮影方向Dを中心とした角度θの範囲(中心から左方向、右方向にそれぞれ1/θの範囲)において、他船の方向を測定することができる。
[ステップS11]測距処理部134は、直近に撮影されたカメラ画像から船舶が認識されると、当該カメラ画像に基づく画像認識情報を画像認識情報記憶部121から取得して、ステップS12以降の処理を実行する。なお、カメラ画像から他船が複数認識された場合、ステップS12~S18の処理は認識された船舶ごとに実行される。そして、ステップS19では、認識された船舶ごとに画像表示が行われる。
図9は、画像表示処理の第1の例を示す図である。図9では、カメラ画像上に、認識された船舶の画像領域と、船舶までの距離と、船舶の種別とが表示される場合を示す。図9に示すカメラ画像140では、例として3艘の船舶が認識されており、それぞれについての画像領域141~143が矩形によって示されている。また、画像領域141~143のそれぞれの近傍に、距離と船舶種別を示す船舶情報141a~143aが表示されている。
図10は、画像表示処理の第2の例を示す図である。図10の例では、地図150において、自船の位置を示す位置画像151と、撮影画像から認識された他船の位置を示す位置画像152,153とが表示されている。
図11に示す地図160には、図10の地図150における表示内容に加えて、現在からの他船の予測経路が表示されている。このような予測経路は、追尾情報記憶部124に記憶された、対応する船舶についての追尾情報に基づいて生成される。
第2の実施の形態に係る監視処理装置100の処理手順は、以下のように変形することができる。
2 舶用測定機器
3 情報処理装置
S1~S4 ステップ
Claims (7)
- 画像を撮影するカメラと、
レーダまたはAIS(Automatic Identification System)情報の受信結果を用いて、前記カメラによる撮影位置の周囲から船舶を検出し、検出された船舶の方向と距離を測定する舶用測定機器と、
前記カメラによる撮影画像に基づいて、前記撮影画像から認識された第1の船舶についての前記撮影位置からの方向を示す第1の方向を測定し、
前記舶用測定機器によって検出された船舶の中に、方向の測定値が前記第1の方向と一致する第2の船舶が存在する場合には、前記第2の船舶を前記第1の船舶に対応する船舶と判定し、前記舶用測定機器によって測定された前記第2の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての測距結果を決定し、当該測距結果に基づいて前記第1の船舶の第1の位置を特定し、前記第1の位置を当該第1の位置を中心とした領域を示す情報として地図上に表示させ、
前記舶用測定機器によって検出された船舶の中に、方向の測定値が前記第1の方向と一致する船舶が存在しない場合には、前記撮影画像から測定された前記第1の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての前記測距結果を決定し、当該測距結果に基づいて前記第1の船舶の第2の位置を特定し、前記第2の位置を、前記第2の位置を中心とした領域であって、前記第1の位置を示す領域より大きな領域を示す情報として前記地図上に表示させる、情報処理装置と、
を有する船舶監視システム。 - 前記情報処理装置は、前記撮影画像から測定された前記第1の船舶の距離が所定の距離を超える場合に、前記舶用測定機器によって検出された船舶の中に、方向の測定値が前記第1の方向と一致する前記第2の船舶が存在するか否かを判定し、前記第2の船舶が存在する場合に、前記舶用測定機器によって測定された前記第2の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての前記測距結果を決定する、
請求項1記載の船舶監視システム。 - 前記所定の距離は6海里である、
請求項2記載の船舶監視システム。 - コンピュータが、
カメラによる撮影画像に基づいて、前記撮影画像から認識された第1の船舶についての、前記カメラによる撮影位置からの方向を示す第1の方向を測定し、
レーダまたはAIS情報の受信結果を用いた舶用測定機器によって前記撮影位置の周囲から検出された船舶の中に、前記舶用測定機器による方向の測定値が前記第1の方向と一致する第2の船舶が存在する場合には、前記第2の船舶を前記第1の船舶に対応する船舶と判定し、前記舶用測定機器によって測定された前記第2の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての測距結果を決定し、当該測距結果に基づいて前記第1の船舶の第1の位置を特定し、前記第1の位置を当該第1の位置を中心とした領域を示す情報として地図上に表示させ、
前記舶用測定機器によって前記撮影位置の周囲から検出された船舶の中に、前記舶用測定機器による方向の測定値が前記第1の方向と一致する船舶が存在しない場合には、前記撮影画像から測定された前記第1の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての測距結果を決定し、当該測距結果に基づいて前記第1の船舶の第2の位置を特定し、前記第2の位置を、前記第2の位置を中心とした領域であって、前記第1の位置を示す領域より大きな領域を示す情報として前記地図上に表示させる、
測距方法。 - コンピュータに、
カメラによる撮影画像に基づいて、前記撮影画像から認識された第1の船舶についての、前記カメラによる撮影位置からの方向を示す第1の方向を測定し、
レーダまたはAIS情報の受信結果を用いた舶用測定機器によって前記撮影位置の周囲から検出された船舶の中に、前記舶用測定機器による方向の測定値が前記第1の方向と一致する第2の船舶が存在する場合には、前記第2の船舶を前記第1の船舶に対応する船舶と判定し、前記舶用測定機器によって測定された前記第2の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての測距結果を決定し、当該測距結果に基づいて前記第1の船舶の第1の位置を特定し、前記第1の位置を当該第1の位置を中心とした領域を示す情報として地図上に表示させ、
前記舶用測定機器によって前記撮影位置の周囲から検出された船舶の中に、前記舶用測定機器による方向の測定値が前記第1の方向と一致する船舶が存在しない場合には、前記撮影画像から測定された前記第1の船舶の距離に基づいて、前記第1の船舶についての測距結果を決定し、当該測距結果に基づいて前記第1の船舶の第2の位置を特定し、前記第2の位置を、前記第2の位置を中心とした領域であって、前記第1の位置を示す領域より大きな領域を示す情報として前記地図上に表示させる、
処理を実行させる測距プログラム。 - コンピュータが、
カメラによる撮影画像から認識された船舶の位置を地図上に表示させる際に、
前記カメラによる撮影位置から前記船舶までの距離が、前記撮影画像に基づく測定と、レーダまたはAIS情報の受信結果を用いた舶用測定機器による測定の両方で得られている場合には、前記舶用測定機器による距離の測定結果に基づいて前記船舶の第1の位置を特定して、前記第1の位置を当該第1の位置を中心とした領域を示す情報として前記地図上に表示させ、
前記撮影位置から前記船舶までの距離が、前記撮影画像に基づく測定では得られているが前記舶用測定機器による測定では得られていない場合には、前記撮影画像に基づく距離の測定結果に基づいて前記船舶の第2の位置を特定し、前記第2の位置を、前記第2の位置を中心とした領域であって、前記第1の位置を示す領域より大きな領域を示す情報として前記地図上に表示させる、
表示制御方法。 - コンピュータに、
カメラによる撮影画像から認識された船舶の位置を地図上に表示させる際に、
前記カメラによる撮影位置から前記船舶までの距離が、前記撮影画像に基づく測定と、レーダまたはAIS情報の受信結果を用いた舶用測定機器による測定の両方で得られている場合には、前記舶用測定機器による距離の測定結果に基づいて前記船舶の第1の位置を特定して、前記第1の位置を当該第1の位置を中心とした領域を示す情報として前記地図上に表示させ、
前記撮影位置から前記船舶までの距離が、前記撮影画像に基づく測定では得られているが前記舶用測定機器による測定では得られていない場合には、前記撮影画像に基づく距離の測定結果に基づいて前記船舶の第2の位置を特定し、前記第2の位置を、前記第2の位置を中心とした領域であって、前記第1の位置を示す領域より大きな領域を示す情報として前記地図上に表示させる、
処理を実行させる表示制御プログラム。
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