(57)【要約】【課題】水路を流れる浮遊物を精度良く検知することが可能な監視システムを提供する。【解決手段】監視システム１は、設備に水を供給する水路を撮像する監視カメラ３００と、撮像により得られた連続する複数のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された予め定められた個数の特徴点の移動を、複数のフレーム画像にわたり特徴点毎に検出する検出部１４３と、複数のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における第１の領域に存在する特徴点の個数が、閾値以上と判定されたことに基づき、水路に浮遊物が存在していると判定する判定部１４４とを備える。【選択図】図１３
2020060852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備に水を供給する水路を撮像する撮像手段と、
前記撮像により得られた連続する複数のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された予め定められた個数の特徴点の移動を、前記複数のフレーム画像にわたり前記特徴点毎に検出する検出手段と、
前記複数のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における第１の領域に存在する前記特徴点の個数が、第１の閾値以上と判定されたことに基づき、前記水路に浮遊物が存在していると判定する第１の判定手段とを備える、監視システム。
【請求項２】
前記第１の判定手段は、前記最後のフレーム画像における前記第１の領域に存在する前記特徴点の個数が前記第１の閾値未満と判定された場合であっても、前記最後のフレーム画像における前記特徴点の個数が第２の閾値以上であると判定された場合には、前記水路に浮遊物が存在していると判定する、請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記水路に浮遊物が存在していると判断されたことに基づき、前記設備への水の供給を停止させる給水制御手段をさらに備える、請求項１または２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記最後のフレーム画像における第１の領域に存在する前記特徴点の個数が、前記第１の閾値未満かつ第３の閾値以上と判定されたことに基づき、予め定められた報知を行う報知手段をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記最初のフレーム画像の第２の領域において前記予め定められた個数の特徴点を設定する設定手段をさらに備え、
前記第１の領域は、前記第２の領域よりも前記水路の下流側の領域である、請求項１から４のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記設定手段は、前記第２の領域における前記予め定められた個数の予め指定された座標を基準として、前記予め定められた個数の複数の特徴点の各々を設定する、請求項５に記載の監視システム。
【請求項７】
前記設定手段は、前記指定された座標を含む予め定められた大きさの要素領域において、１つの前記特徴点を設定する、請求項６に記載の監視システム。
【請求項８】
前記第１の領域は、前記設備に前記水路の水を取り込む取水口の画像が表示された領域と少なくとも一部が重複する、請求項１から７のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項９】
前記複数のフレーム画像の各々を二値化する二値化手段と、
前記二値化により得られた二値化画像の各々において、白色の部分の重心位置を算出する算出手段と、
前記重心位置の時間的な変化態様に基づき、前記白色の部分に前記浮遊物が含まれているか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段によって前記水路に浮遊物が存在していると判定され、かつ前記第２の判定手段によって前記白色の部分に前記浮遊物が含まれていると判定されたことに基づき、前記浮遊物をスノージャムと特定する特定手段とをさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項１０】
前記特定手段は、前記第１の判定手段によって前記水路に浮遊物が存在していないと判定され、かつ前記第２の判定手段によって前記白色の部分に浮遊物が含まれていると判定されたことを条件に、前記浮遊物を流木と判定する、請求項９に記載の監視システム。
【請求項１１】
設備に水を供給する水路を撮像するステップと、
前記撮像により得られた連続する複数のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された予め定められた個数の特徴点の移動を、前記複数のフレーム画像にわたり前記特徴点毎に検出するステップと、
前記複数のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における予め定められた領域に存在する前記特徴点の個数が、予め定められたの閾値以上と判定されたことに基づき、前記水路に浮遊物が存在していると判定するステップとを備える、監視方法。
【請求項１２】
設備に水を供給する水路を撮像するステップと、
前記撮像により得られた連続する複数のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された予め定められた個数の特徴点の移動を、前記複数のフレーム画像にわたり前記特徴点毎に検出するステップと、
前記複数のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における予め定められた領域に存在する前記特徴点の個数が、予め定められたの閾値以上と判定されたことに基づき、前記水路に浮遊物が存在していると判定するステップとを、情報処理装置のプロセッサに実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システム、監視方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、河川から発電所に発電用水を供給する水路には、冬季等においてスノージャムが発生し得る。また、海水を冷却水として用いる発電所の水路には、クラゲが流入することもある。
【０００３】
特許文献１には、スノージャム検出装置が開示されている。また、非特許文献１には、監視カメラの映像を利用してクラゲの流入を検知するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６４９５２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】川角  浩亮  外2名  “監視カメラの映像を利用したクラゲ流入検知システム”、［online］、2001年、T.IEE Japan, Vol.121-C No.5、［平成30年5月28日検索］、インターネット〈URL：https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejeiss1987/121/5/121_5_854/_pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１にも記載されているように、従来の技術では、波風がある水面の映像から浮遊物（たとえば、スノージャム（雪塊）、クラゲの群れ）を検出することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、水路を流れる浮遊物を精度良く検出することが可能な監視システム、監視方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある局面に従うと、監視システムは、設備に水を供給する水路を撮像する撮像手段と、撮像により得られた連続する複数のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された予め定められた個数の特徴点の移動を、複数のフレーム画像にわたり特徴点毎に検出する検出手段と、複数のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における第１の領域に存在する特徴点の個数が、第１の閾値以上と判定されたことに基づき、水路に浮遊物が存在していると判定する第１の判定手段とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、水路を流れる浮遊物を精度良く検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】スノージャムを説明するための図である。
【図２】発電設備（発電所）に水を供給する水路を撮像することにより得られた画像を表した図である。
【図３】監視システムのシステム構成を説明するための図である。
【図４】特徴点を設定するために用いる複数の基準座標（位置）を説明するための図である。
【図５】特徴点の初期位置の設定方法の一例を説明するための図である。
【図６】特徴点の初期座標を表した図である。
【図７】５０番目のフレーム画像を表した図である。
【図８】１００番目のフレーム画像を表した図である。
【図９】特徴点の初期座標を表した図である。
【図１０】１００番目のフレーム画像を表した図である。
【図１１】夜間における動画像データに基づく検証結果を説明するための図である。
【図１２】昼間における動画像データに基づく検証結果を説明するための図である。
【図１３】監視システム１のサーバ装置の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。
【図１４】サーバ装置において実行される処理の前半部分の流れを説明するためのフロー図である。
【図１５】サーバ装置において実行される処理の後半部分の流れを説明するためのフロー図である。
【図１６】サーバ装置のハードウェア構成の典型例を表した図である。
【図１７】スノージャムが発生しているときの重心位置の時間的変化を説明するための図である。
【図１８】スノージャムが発生していないときの重心位置の時間的に変化を説明するための図である。
【図１９】二値化画像における白色部分の重心位置の座標系を説明するための図である。
【図２０】Ｘ軸方向の正の向きへの重心位置の移動と、Ｘ軸方向の負の向きへの重心位置の移動とを表した図である。
【図２１】所定期間における重心位置の移動例を表した図である。
【図２２】Ｙ軸方向の正の向きへの重心位置の移動と、Ｙ軸方向の負の向きへの重心位置の移動とを表した図である。
【図２３】所定期間における重心位置の移動例を表した図である。
【図２４】サーバ装置の機能的構成を説明するための図である。
【図２５】判定処理の前半部分を表したフロー図である。
【図２６】判定処理の後半部分を表したフロー図である。
【図２７】フレーム画像間の差分を用いる手法（比較例）と、本例との処理の特徴点を整理した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態に係るシステムについて説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１２】
また、以下の実施の形態１および２では、水路を流れる浮遊物（水路を詰まらせる要因となる物体）として、スノージャムを例に挙げて説明する。ただし、浮遊物は、スノージャムに限定されず、たとえば、海水を冷却手段として使用する発電所の場合には、浮遊物はクラゲの群れであってもよい。さらに、以下に示す、枚数、個数、および閾値等の各数値は、例示であって、記載された具体的数値に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、スノージャムを説明するための図である。
図１を参照して、状態（i）に示すように、山に積もった雪が落ちる。次いで、状態（ii）に示すように、落ちた雪が水路に流れ込む。これにより、スノージャムが発生する。さらに、状態（iii）に示すように、発電所の上流に設けられた上部水槽が、スノージャムにより詰まる。これにより、状態（iv）に示すように、水路から水が溢れる。その結果、発電所に水路の水（冷却水）が供給されなくなり、状態（v）に示すように、発電が停止する。したがって、スノージャムの発生を早期に検出することができれば、発電が停止することを防ぐことができる。
【００１４】
また、スノージャムが発生する場所は、通常、発電所の作業員が常駐していない場所である。それゆえ、本例においては、水路をカメラによって撮像された映像を用いて、スノージャムの発生を検出する。
【００１５】
ところで、スノージャムの発生初期から中期にかけては、水路がスノージャムによって詰まっておらず、水流がある。それゆえ、スノージャムは水路を流れる。その一方、スノージャムの発生後期においては、水路が詰まり、雪が一ヶ所に滞り始める。本例では、このような特徴を考慮し、スノージャムの発生初期から発生中期におけるスノージャムの検出を行う。
【００１６】
図２は、発電設備（発電所）に水を供給する水路を撮像することにより得られた画像を表した図である。具体的には、当該画像Ｇ１は、映像（動画像）のある時点の画像（静止画、１枚のフレーム画像）を表した図である。より詳しくは、画像Ｇ１は、冬季において、水路のうち取水口が設けられた場所を撮像したものである。
【００１７】
図２を参照して、水路には、複数のスノージャム（白色で表示した物体）が水面に浮遊している。また、取水口の上部（画像Ｇ１の左上部分）には、雪が積もっている。
【００１８】
このような水路では、水の流れ自体や風によって波が立つことにより、水面の状態が変化する。また、夜間の照明によって水面が照らされ、水底においても夜間照明の反射が起こる。また、降雪なども発生する。このように、水路においては、昼夜を含めた日照条件の違いを含む気象条件の違いによって、撮像される画像も画一的ではない。
【００１９】
本例では、このような条件下においてもスノージャムの発生を精度良く検出可能なシステムを説明する。
［実施の形態１］
＜Ａ．システム構成＞
図３は、監視システムのシステム構成を説明するための図である。
【００２０】
図３を参照して、監視システム１は、サーバ装置１００と、端末装置２００と、監視カメラ３００とを備える。監視カメラ３００は、サーバ装置１００と通信可能に接続されている。端末装置２００は、ネットワークを介して通信可能にサーバ装置１００に接続されている。
【００２１】
監視カメラ３００は、水路５００を撮像するために水路５００の傍に設置されている。本例では、監視カメラ３００は、水路５００のうち取水口７００の状態を監視するために、取水口７００が設けられた場所を撮像するように設置されている。なお、取水口７００には、一定形状をした大きな異物（流木等）が発電設備に流れ込まないように、柵が設けられている。
【００２２】
監視カメラ３００によって撮像された映像（動画像）は、サーバ装置１００に送られる。当該映像は、たとえば端末装置２００等の装置で見ることができる。つまり、発電所の作業員等は、取水口７００の状態を映像によって監視することができる。
【００２３】
さらに、監視システム１では、このような監視カメラ３００によって撮像された映像を利用して、サーバ装置１００がスノージャムの発生を検出する。詳しくは、動体検出の分野で一般的に用いられているオプティカルフロー（optical flow）を本実施の形態で用いることにより、後述する特徴点の移動を追跡する。これにより、サーバ装置１００がスノージャムの発生を検出する。なお、オプティカルフローは公知の技術であるため、ここでは繰り返し説明しない。
【００２４】
詳しくは、以下では、連続する１００枚のフレーム画像を１つの判定単位として、スノージャムの発生の有無を判定する構成を例に挙げて説明する。すなわち、サーバ装置１００は、最初の１００枚のフレーム画像に基づきスノージャムの発生の有無を判定した後、次の１００枚のフレーム画像に基づきスノージャムの発生の有無を判定する。この後、サーバ装置１００は、このような判定処理を繰り返す。
【００２５】
＜Ｂ．特徴点の設定および移動検出＞
図４は、特徴点を設定するために用いる複数の基準座標（位置）を説明するための図である。
【００２６】
図４を参照して、本例の場合、サーバ装置１００において、４０個の基準座標Ｄ１〜Ｄ４０が予め設定（指定）されている。当該基準座標の設定は、たとえば、スノージャムの判定に用いるプログラムのユーザ（端末装置２００のユーザ）によってなされる。あるいは、当該プログラムを設計者が、デフォルトで事前に基準座標を設定しておいてもよい。
【００２７】
基準座標の設定は、撮像対象および撮像方向によって、適宜変更可能である。本例の場合、水路５００の上流側（画像の右下の領域）に、略等間隔に４０個の基準座標が設定されている。たとえばユーザが端末装置２００からサーバ装置１００にアクセスすることにより、サーバ装置１００での基準座標の設定あるいは基準座標の設定の変更を行うことができる。なお、以下では、ｉを１〜４０の自然数として、基準座標を「Ｄｉ」を用いて表記する。
【００２８】
図５は、特徴点の初期位置の設定方法の一例を説明するための図である。
図５を参照して、サーバ装置１００は、基準座標Ｄｉに基づき特徴点の初期座標Ｅｉ［１］を設定する。典型的には、サーバ装置１００は、基準座標Ｄｉを含む予め定められた大きさの要素領域Ａｉにおいて、１つの特徴点の初期座標Ｅｉ［１］を設定する。特徴点の初期座標Ｅｉが重複しないようにするため、要素領域Ａｉ同士は重複しないことが好ましい。
【００２９】
サーバ装置１００は、たとえば、監視カメラ３００による撮像により得られたフレーム画像に対して所定の画像処理を実行することにより、特徴点の初期座標Ｅｉ［１］を設定する。たとえば、サーバ装置１００は、要素領域Ａｉ内において、輝度の勾配（変化）の最も強い位置を特徴点の初期座標Ｅｉに設定する。このような処理によって、４０個の基準座標Ｄｉから４０個の特徴点の初期座標Ｅｉ［１］が設定される。
【００３０】
特徴点の初期座標Ｅｉ［１］の設定は、たとえば、オープンソースのコンピュータビジョン向けライブラリであるＯｐｅｎＣＶ（Open Source Computer Vision Library）を用いることにより実現できる。詳しくは、サーバ装置１００は、ＯｐｅｎＣＶによって提供されている関数“cv2.cornerSubPix()”を利用して、初期座標Ｅｉを設定する。より詳しくは、サーバ装置１００は、当該関数の引数を“self.gray_next”とし（つまり、画像をグレー画像とし）、隣接する各画素の明るさの違いからコーナを設定（認識）する。特徴点の初期座標Ｅｉ［１］の設定は、このような公知の技術を用いればよいため、これ以上の詳細な説明については、ここでは繰り返さない。
【００３１】
次に、特徴点の移動態様を、例を挙げて説明する。
（ｂ１．第１のケース）
スノージャムが数珠繋状態となっている場合における特徴点の移動の態様を説明する。
【００３２】
図６は、特徴点の初期座標Ｅｉ［１］を表した図である。
図６を参照して、サーバ装置１００は、１番目のフレーム画像Ｆ１において、各基準座標Ｄｉに基づき、４０個の特徴点の初期座標Ｅ１［１］，Ｅ２［１］，…，Ｅ８［１］，…，Ｅ１６［１］，…，Ｅ３３［１］，…，Ｅ４０［１］を設定する。なお、各要素領域Ａｉが事前に設定されているため、特徴点の初期座標Ｅ１［１］〜Ｅ４０［１］は、予め定めされた領域Ｑ２（第２の領域の例）において設定される。なお、「１番目のフレーム画像」とは、１００枚のうちの最初のフレーム画像を意味する。
【００３３】
また、領域Ｑ２は、領域Ｑ１（第１の領域の例）と重複しないように設定されている。領域Ｑ１は、設備に水路５００の水を取り込む取水口７００の画像が表示された領域と少なくとも一部が重複するように事前に設定されている。領域Ｑ２の設定もユーザあるいはプログラムの設計者によってなされる。
【００３４】
図７は、５０番目のフレーム画像Ｆ５０を表した図である。
図７を参照して、複数の特徴点が領域Ｑ１内に移動している。このような特徴点の移動は、上述したように、オプティカルフロー（optical flow）を用いることにより検出できる。なお、図７におけるＥｉ［５０］は、５０番目のフレーム画像Ｆ５０における特徴点の各座標を表している。
【００３５】
図８は、１００番目のフレーム画像Ｆ１００を表した図である。
図８を参照して、図７の状態よりも多くの特徴点が領域Ｑ１内に移動している。図６，図７，図８に基づけば、１００枚のフレーム画像の期間において時間の経過とともに、領域Ｑ２よりも下流側の領域Ｑ１に特徴点が移動していることが分かる。なお、図８におけるＥｉ［１００］は、１００番目のフレーム画像Ｆ１００における特徴点の各座標を表している。
【００３６】
具体的には、フレーム画像Ｆ１００では、４０個の特徴点のうち、１５個の特徴点が領域Ｑ１内に移動している。また、４０個の特徴点のうち、８個の特徴点が途中で追跡できなくなり、消滅している。
【００３７】
（ｂ２．第２のケース）
スノージャムが水面を覆っている状態における特徴点の移動の態様を説明する。
【００３８】
図９は、特徴点の初期座標Ｅｉ［１］を表した図である。
図９を参照して、サーバ装置１００は、１番目のフレーム画像Ｆ１’において、各基準座標Ｄｉに基づき、領域Ｑ２内において、４０個の特徴点の初期座標Ｅ１［１］，Ｅ２［１］，…，Ｅ８［１］，Ｅ９［１］，…，Ｅ３３［１］，…，Ｅ４０［１］を設定する。
【００３９】
図１０は、１００番目のフレーム画像Ｆ１００’を表した図である。
図１０を参照して、多くの特徴点が領域Ｑ１内に移動している。１００枚のフレーム画像の期間において時間の経過とともに、領域Ｑ２よりも下流側の領域Ｑ１に特徴点が移動している。
【００４０】
具体的には、フレーム画像Ｆ１００’では、４０個の特徴点のうち、３３個の特徴点が領域Ｑ１内に移動している。また、４０個の特徴点のうち、３７個の特徴点が消滅することなく残存している。スノージャムが水面を覆っている状態では、消滅する特徴点が少ないといった傾向がある。
【００４１】
（ｂ３．第３のケース）
スノージャムの発生初期時には、１００番目のフレーム画像において領域Ｑ１に移動する特徴点の数は、第１のケースよりも少なくなる。また、途中で消滅する特徴点の数も、第１のケースよりも多くなる。
【００４２】
＜Ｃ．判定基準の設定＞
サーバ装置１００は、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」（以下、「Ａ状態」とも称する）と、「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」（以下、「Ｂ状態」とも称する）と、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」（以下、「Ｃ状態」とも称する）とを判定するように構成されている。
【００４３】
詳しくは、サーバ装置１００は、１００番目のフレーム画像における領域Ｑ１内の特徴点の個数Ｒと、１００番目のフレーム画像全体での特徴点の個数Ｚ（以下、「残存個数Ｚ」とも称する）と、個数Ｒに関する閾値Ｔｈａ，Ｔｈｂと、残存個数Ｚに関する閾値Ｔｈｃとに基づき、スノージャムの発生状態を判定する。
【００４４】
以下では、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」の検出、「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」の検出、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」の検出の順に、検出すべき優先度が高くなるように設定されている構成を例に挙げて説明する。
【００４５】
本例の場合、残存個数Ｚに関する閾値Ｔｈｃを、３０個に設定する。また、個数Ｒに関する閾値Ｔｈｂを１５個に設定する。さらに、個数Ｒに関する閾値Ｔｈａを５個に設定する。
【００４６】
１００番目のフレーム画像において特徴点の残存個数が３０個以上（閾値Ｔｈｃ以上）であれば、他の条件に関わらず、サーバ装置１００は、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」と判定する。この判定がなされた場合、サーバ装置１００は、取水口７００からの取水を停止させる制御を実行する。
【００４７】
１００番目のフレーム画像において領域Ｑ１における特徴点の個数が１５個以上（閾値Ｔｈｂ以上）であれば、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」でないことを条件に、サーバ装置１００は、「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」と判定する。この判定がなされた場合も、サーバ装置１００は、取水口７００からの取水を停止させる制御を実行する。
【００４８】
１００番目のフレーム画像において領域Ｑ１における特徴点の個数が５個以上かつ１５個未満（閾値Ｔｈａ以上かつ閾値Ｔｈｂ未満）であれば、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」ではないことを条件に、サーバ装置１００は、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」と判定する。この判定がなされた場合、サーバ装置１００は、所定の警告を端末装置２００に通知する。なお、警告の通知先は、予め登録された機器であればよく、端末装置２００に限定されるものではない。
【００４９】
＜Ｄ．検証＞
監視カメラ３００を用いた過去の撮像により得られた動画像データ（連続する複数のフレーム画像からなる動画像データ）を利用して、監視システム１の有効性（オプティカルフローによる検出の精度）について検証した。なお、本例では、監視カメラ３００は、毎秒１０回の撮像を行うものとする。
【００５０】
（ｄ１．第１の検証結果）
図１１は、夜間における動画像データに基づく検証結果を説明するための図である。
【００５１】
（１）水路日誌
図１１を参照して、水路日誌には、期間Ｔ５内の午前４時５分にスノージャムが発生していることが記録されている。水路日誌への記録は、現場の監視員が監視カメラ３００によって得られた動画像をリアルタイムに目視で確認することにより行われる。
【００５２】
（２）後日の確認結果
後日、別の者がこのような動画像を注視することにより、スノージャムの発生状態を確認した結果を、「目視確認」の時系列表に記載している。
【００５３】
期間Ｔ１（１７２８９フレーム画像分：約２８．８分間）においては、注視の結果、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」が断続的に継続していることが判明した。期間Ｔ１の直後の期間Ｔ２（３７２フレーム画像分：約０．６分間）においては、注視の結果、状態が「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」となっていることが判明した。期間Ｔ２の直後の期間Ｔ３（１３５５フレーム画像分：約２．２分間）においては、状態が「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」となっていることが判明した。
【００５４】
期間Ｔ３の直後の期間Ｔ４（１８０６フレーム画像分：約３分間）においては、状態が「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」となっていることが判明した。つまり、スノージャムの発生量が、一旦、減少したが判明した。期間Ｔ４の直後の期間Ｔ５（７０３フレーム画像分：約１．２分間）においては、状態が、再度、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」となっていることが判明した。水路日誌によれば、この期間Ｔ５においてスノージャムの発生が記録されている。期間Ｔ５の直後の期間Ｔ６（１０５４フレーム画像分：約１．８分間）においては、状態が「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」となっていることが判明した。つまり、スノージャムの発生量が、再度、減少したことが判明した。
【００５５】
期間Ｔ６の直後の期間Ｔ７（８８９３フレーム画像分：約１４．８分間）においては、注視の結果、状態が、再度、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」となっていることが判明した。
【００５６】
なお、期間Ｔ７の直後の期間Ｔ８（４０８フレーム画像分：約０．７分間）においては、監視カメラ３００を意図的に移動させ、取水口７００以外を撮像した。それゆえ、スノージャムが派生している状態にかかわらず、Ａ状態，Ｂ状態，Ｃ状態の何れかの判定が行われていない。なお、期間Ｔ８の直後に監視カメラ３００の位置を元の位置に戻した。
【００５７】
期間Ｔ８の直後の期間Ｔ９（４１９０フレーム画像分：約７分間）においては、状態が、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」となっていることが判明した。
【００５８】
なお、人間の目視では、フレーム画像の各々を識別できないため、上述したフレーム数は参考値である。
【００５９】
（３）オプティカルフローを用いた検出結果
期間Ｔ１においては、上述した特徴点の移動に基づく状態判定によって、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」が断続的に継続していることが検出された。具体的には、約１７２回ないし１７３回（≒１７２８９フレーム÷１００フレーム）の検出において、Ａ状態であることが２１回検出された。
【００６０】
期間Ｔ２においては、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」と、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」とが検出された。具体的には、４回の検出において、Ａ状態であることが３回、Ｃ状態であることが１回検出された。なお、図１１では、Ａ状態とＣ状態とが同じタイミングで生じているかのような記載となっているが、これは便宜的なものであって、Ａ状態とＣ状態との発生検出タイミングは重複するものではない。このことは、以降の期間Ｔ３〜Ｔ９においても同様である。
【００６１】
期間Ｔ３においては、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」と、「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」と、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」とが検出された。具体的には、１４回の検出において、Ａ状態であることが３回、Ｂ状態であることが８回、Ｃ状態であることが３回検出された。
【００６２】
期間Ｔ４においては、Ａ状態であることが６回、Ｂ状態であることが１０回、Ｃ状態であることが２回検出された。期間Ｔ５においては、Ａ状態であることが１回、Ｂ状態であることが４回、Ｃ状態であることが１回検出された。水路日誌によれば、上述したように、この期間Ｔ５においてスノージャムの発生が記録されている。
【００６３】
以下、同様に、期間Ｔ６においては、Ａ状態であることが４回、Ｂ状態であることが６回検出された。期間Ｔ７においては、Ａ状態であることが１３回、Ｂ状態であることが６５回、Ｃ状態であることが６回検出された。期間Ｔ８では、上述したように、監視カメラ３００を意図的に移動させ、取水口７００以外を撮像したため、Ａ状態，Ｂ状態，Ｃ状態の何れかの検出が行われていない。期間Ｔ９においては、Ａ状態であることが３回、Ｂ状態であることが２７回、Ｃ状態であることが１０回検出された。
【００６４】
後日の目視による確認結果と比較すれば明らかなように、オプティカルフローによる検出結果は、概ね正しい結果を示していると言える。特に、水路日誌に記載されたスノージャムの発生時刻よりも前に、スノージャムの発生を検出することができている。このように、監視システム１によれば、スノージャムの発生を自動的に検出することができる。
【００６５】
また、スノージャムが数珠繋になった場合、設備にスノージャムが取り込まれると、上述したように、設備での発電が停止してしまう。しかしながら、監視システム１では、「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」になったことと、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」になったこととを検出できるため、これらの検出タイミングで取水（設備への給水）の停止を停止する制御を行うことより、スノージャムの設備への流れ込によって発電が停止してしまうことを防止できる。
【００６６】
（ｄ２．第２の検証結果）
図１２は、昼間における動画像データに基づく検証結果を説明するための図である。
【００６７】
（１）水路日誌
図１２を参照して、水路日誌には、期間Ｔ１４内の１５時５分〜６分の間に取水を停止したことが記載されている。さらに、水路日誌には、期間Ｔ１５内の１５時６分〜７分の間に放流を開始したことが記載されている。
【００６８】
（２）後日の確認結果
図１１と同様、後日、別の者がこのような動画像を注視することにより、スノージャムの発生状態を確認した結果を、「目視確認」の時系列表に記載している。
【００６９】
期間Ｔ１１および期間Ｔ１３は、監視カメラ３００を意図的に移動させ、取水口７００以外を撮像した期間である。それゆえ、スノージャムの発生状態を判定できていない。
【００７０】
期間Ｔ１１と期間Ｔ１３との間の期間Ｔ１２（７２４フレーム画像分：約１．２分間）においては、注視の結果、状態が「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」となっていることが判明した。また、期間Ｔ１３の直後の期間Ｔ１４（４２５０フレーム画像分：約７分間）においても、期間Ｔ１２と同様、状態が「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」となっていることが判明した。
【００７１】
期間Ｔ１５では、Ｃ状態からの放流が開始されたため、スノージャムの状態ではないが、スノージャムに類似した状態が発生していることが視認された。期間Ｔ１５の直後では、スノージャムの発生が視認されず、水が流れている状態となっていることが判明した。
【００７２】
（３）オプティカルフローを用いた検出結果
期間Ｔ１２において、Ａ状態であることが１回、Ｂ状態であることが４回、Ｃ状態であることが２回検出された。期間Ｔ１４においては、Ａ状態であることが１２回、Ｂ状態であることが２３回、Ｃ状態であることが２回検出された。
【００７３】
放流が開始された直後の期間Ｔ１５においては、Ａ状態，Ｂ状態，Ｃ状態の何れかの状態も検出されなかった。このように、オプティカルフローを利用した監視システム１によれば、「スノージャムの状態ではないが、スノージャムに類似した状態」（期間Ｔ１５の状態）であっても、「スノージャムの状態である」との誤検出はなされない。このように、監視システム１によれば、放流がなされた場合であっても、精度の高い検出を行うことが可能となる。
【００７４】
＜Ｅ．機能的構成＞
図１３は、監視システム１のサーバ装置１００の機能的構成を説明するための機能ブロック図である。
【００７５】
図１３を参照して、サーバ装置１００は、監視カメラ３００と、取水装置４００と、端末装置２００とに通信可能に接続されている。サーバ装置１００は、通信ＩＦ（Interface）部１０１と、制御部１０２とを備える。
【００７６】
通信ＩＦ部１０１は、サーバ装置１００が他の装置と通信するためのインターフェイスである。通信ＩＦ部１０１は、受信部１１１と、送信部１１２とを含む。
【００７７】
制御部１０２は、サーバ装置１００の全体的な動作を制御する。制御部１０２は、典型的には、プロセッサ１５１（図１６参照）がプログラムを実行することによって実現される。制御部１０２は、基準座標設定部１４１と、特徴点設定部１４２と、検出部１４３と、判定部１４４と、給水制御部１４５と、報知部１４６とを含む。
【００７８】
受信部１１１は、設備に水を供給する水路５００を撮像する監視カメラ３００から、連続してフレーム画像を受信する。
【００７９】
基準座標設定部１４１は、外部入力（たとえば、ユーザ操作）に基づき、複数の基準座標Ｄｉを設定する。なお、基準座標Ｄｉがデフォルトで設定されている場合等には、外部入力は必ずしも必要でない。各基準座標Ｄｉは、特徴点設定部１４２に送られる。
【００８０】
制御部１０２が、スノージャムの検出処理の開始を指示する入力（たとえば、ユーザ操作）を受け付けると、特徴点設定部１４２は、当該入力の時点で受信されたフレーム画像を最初のフレーム画像（１００枚中の１枚目のフレーム画像）として、当該最初のフレーム画像の領域Ｑ２において４０個の特徴点を設定する（図６参照）。設定された特徴点の座標Ｅｉは、検出部１４３に送られる。
【００８１】
検出部１４３は、撮像により得られた連続する１００枚のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された４０個の特徴点の移動を、１００枚のフレーム画像にわたり特徴点毎に検出する。つまり、検出部１４３により特徴点の追跡がなされる。なお、「１００枚のフレーム画像にわたり特徴点毎に検出する」とは、９９回（１００枚のフレーム画像におけるフレーム画像間の個数に相当）の移動を追跡することを意味する。
【００８２】
検出部１４３は、検出結果を判定部１４４に送る。具体的には、検出部１４３は、１００番目のフレーム画像全体における残存個数Ｚと、１００番目のフレーム画像の領域Ｑ１における特徴点の個数Ｒとを、判定部１４４に送る。
【００８３】
判定部１４４は、スノージャムの発生状態が、「Ａ：スノージャムの発生初期状態」と、「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」と、「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」とのいずれの状態であるかを判定する。
【００８４】
判定部１４４は、上述したＢ状態に関し、１００枚のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における領域Ｑ１に存在する特徴点の個数が、閾値Ｔｈｂ（１５個）以上と判定されたことに基づき、水路５００にスノージャムが存在していると判定する。詳しくは、判定部１４４は、スノージャムの発生状態が「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」（Ｂ状態）であると判定する。
【００８５】
また、判定部１４４は、上述したＣ状態に関し、最後のフレーム画像における特徴点の個数が閾値Ｔｈｃ（３０個）以上であると判定された場合には、水路５００にスノージャムが存在していると判定する。詳しくは、判定部１４４は、スノージャムの発生状態が「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」（Ｃ状態）であると判定する。より詳しくは、判定部１４４は、最後のフレーム画像における領域Ｑ１に存在する特徴点の個数が閾値Ｔｈｂ（１５個）未満と判定された場合であっても、最後のフレーム画像における特徴点の個数が閾値Ｔｈｃ（３０個）以上であると判定された場合には、水路５００にスノージャムが存在していると判定する。なお、本実施の形態の例では、Ｃ状態の方がＢ状態よりもスノージャムの発生度合いが大きいため、Ｃ状態の判定をＢ状態の判定よりも優先する。
【００８６】
さらに、判定部１４４は、最後のフレーム画像（１００番目のフレーム画像）における領域Ｑ１に存在する特徴点の個数が、閾値Ｔｈｂ（１５個）未満かつ閾値Ｔｈａ（５個）以上の場合、スノージャムの発生状態が「Ａ：スノージャムの発生初期状態」（Ａ状態）であると判定する。
【００８７】
判定部１４４は、Ｂ状態またはＣ状態と判定すると、給水制御部１４５に所定の指示を送信する。この場合、給水制御部１４５は、判定部１４４から上記指示を受け付けると、設備の取水装置４００に対し、送信部１１２を介して取水停止命令を送信する。取水装置４００は、取水停止命令を受信すると、水路５００から設備への水の給水（取水）を停止する。
【００８８】
また、判定部１４４は、Ａ状態と判定すると、報知部１４６に対し、予め定められた指示を送信する。この場合、報知部１４６は、判定部１４４から上記指示を受け付けると、端末装置２００に対し、送信部１１２を介して予め定められた報知を行う。典型的には、報知部１４６は、端末装置２００に対して、スノージャムが発生したことを通知する。
【００８９】
＜Ｆ．制御構造＞
図１４は、サーバ装置１００において実行される処理の前半部分の流れを説明するためのフロー図である。
【００９０】
図１４を参照して、ステップＳ１０１において、サーバ装置１００（詳しくは、プロセッサ１５１）は、監視カメラ３００によって得られたフレーム画像の取得を開始する。ステップＳ１０２において、サーバ装置１００は、予め定められた変数ｕ，ｖの値を１にリセットする。
【００９１】
ステップＳ１０３において、サーバ装置１００は、第ｕの期間におけるｖ番目のフレーム画像の領域Ｑ２内において、４０個の特徴点を設定する。ステップＳ１０４において、サーバ装置１００は、変数ｖの値をインクリメントする。すなわち、サーバ装置１００は、ｖの値を１だけ増加させる。
【００９２】
ステップＳ１０５において、サーバ装置１００は、第ｕの期間におけるｖ番目のフレーム画像における各特徴点を追跡する。ステップＳ１０６において、サーバ装置１００は、変数ｖの値が１００以上になったか否かを判断する。
【００９３】
サーバ装置１００は、ｖの値が１００未満であると判断すると（ステップＳ１０６においてＮＯ）、処理をステップＳ１０４に進める。サーバ装置１００は、ｖの値が１００以上であると判断すると（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、ステップＳ１０７において、ｖ番目のフレーム画像全体に含まれている特徴点の個数（すなわち、残存個数Ｚ）を算出する。次いで、ステップＳ１０８において、サーバ装置１００は、ｖ番目のフレーム画像の領域Ｑ１に含まれている特徴点の個数Ｒを算出する。その後、サーバ装置１００は、処理をステップＳ１０９（図１５）に進める。
【００９４】
図１５は、サーバ装置１００において実行される処理の後半部分の流れを説明するためのフロー図である。
【００９５】
図１５を参照して、ステップＳ１０９において、サーバ装置１００（詳しくは、プロセッサ１５１）は、残存個数Ｚが３０個（閾値Ｔｈｃ）以上であるか否かを判断する。サーバ装置１００は、残存個数Ｚが３０個以上であると判断すると（ステップＳ１０９においてＹＥＳ）、ステップＳ１１４において、スノージャムの発生状態が「Ｃ：スノージャムが水面を覆っている状態」であると判定する。その後、サーバ装置１００は、処理をステップＳ１１２に進める。
【００９６】
サーバ装置１００は、残存個数Ｚが３０個未満であると判断すると（ステップＳ１０９においてＮＯ）、ステップＳ１１０において、領域Ｑ１に含まれる特徴点の個数Ｒが１５個（閾値Ｔｈｂ）以上であるか否かを判断する。サーバ装置１００は、個数Ｒが１５個以上であると判断すると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ステップＳ１１５において、スノージャムの発生状態が「Ｂ：スノージャムが数珠繋状態」であると判定する。その後、サーバ装置１００は、処理をステップＳ１１２に進める。
【００９７】
サーバ装置１００は、個数Ｒが１５個未満であると判断すると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ステップＳ１１１において、領域Ｑ１に含まれる特徴点の個数Ｒが５個（閾値Ｔｈａ）以上であるか否かを判断する。サーバ装置１００は、個数Ｒが５個以上であると判断すると（ステップＳ１１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１１６において、スノージャムの発生状態が「Ａ：スノージャムの発生初期状態」であると判定する。その後、サーバ装置１００は、処理をステップＳ１１２に進める。
【００９８】
ステップＳ１１２において、サーバ装置１００は、変数ｕの値をインクリメントする。ステップＳ１１３において、サーバ装置１００は、変数ｖの値を１にリセットする。その後、サーバ装置１００は、処理をステップＳ１０３（図１４）に進めることにより、次の１００枚のフレーム画像を用いたスノージャムの検出処理を実行する。
【００９９】
＜Ｇ．ハードウェア構成＞
図１６は、サーバ装置１００のハードウェア構成の典型例を表した図である。
【０１００】
図１６を参照して、サーバ装置１００は、主たる構成要素として、プログラムを実行するプロセッサ１５１と、データを不揮発的に格納するＲＯＭ１５２と、プロセッサ１５１によるプログラムの実行により生成されたデータ、又は入力装置を介して入力されたデータを揮発的に格納するＲＡＭ１５３と、データを不揮発的に格納するＨＤＤ１５４と、通信ＩＦ（Interface）１５５と、操作キー１５６と、電源回路１５７と、ディスプレイ１５８とを含む。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。なお、通信ＩＦ１５５は、他の機器と間における通信を行なうためのインターフェイスである。
【０１０１】
サーバ装置１００における処理は、各ハードウェアおよびプロセッサ１５１により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ＨＤＤ１５４に予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、その他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信ＩＦ１５５等を介してダウンロードされた後、ＨＤＤ１５４に一旦格納される。そのソフトウェアは、プロセッサ１５１によってＨＤＤ１５４から読み出され、ＲＡＭ１５３に実行可能なプログラムの形式で格納される。プロセッサ１５１は、そのプログラムを実行する。
【０１０２】
同図に示されるサーバ装置１００を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、ＲＡＭ１５３、ＨＤＤ１５４、記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、サーバ装置１００の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１０３】
なお、端末装置２００は、サーバ装置１００と同様な構成を備えるため、端末装置２００のハードウェア構成については、繰り返し説明しない。
【０１０４】
＜Ｈ．小括＞
上述した処理の一部を抽出すると、以下のとおりである。
【０１０５】
（１）監視システム１は、設備に水を供給する水路５００を撮像する監視カメラ３００と、上記撮像により得られた連続する複数のフレーム画像のうちの最初のフレーム画像において設定された予め定められた個数の特徴点の移動を、上記複数のフレーム画像にわたり上記特徴点毎に検出する検出部１４３と、上記複数のフレーム画像のうちの最後のフレーム画像における領域Ｑ１に存在する上記特徴点の個数が、閾値Ｔｈｂ以上と判定されたことに基づき、水路５００にスノージャムが存在していると判定する判定部１４４とを備える。このような構成によれば、水路５００を流れるスノージャムを精度良く検出することが可能となる。
【０１０６】
（２）また、判定部１４４は、上記最後のフレーム画像における領域Ｑ１に存在する上記特徴点の個数が閾値Ｔｈｂ未満と判定された場合であっても、上記最後のフレーム画像における上記特徴点の個数が閾値Ｔｈｃ以上であると判定された場合には、水路５００にスノージャムが存在していると判定する。この場合にも、水路５００を流れるスノージャムを精度良く検出することが可能となる。
【０１０７】
（３）監視システム１は、水路５００にスノージャムが存在していると判断されたことに基づき、上記設備への水の供給を停止させる給水制御部１４５をさらに備える。このような構成によれば、設備が停止してしまうことを防止できる。
【０１０８】
（４）監視システム１は、上記最後のフレーム画像における領域Ｑ１に存在する上記特徴点の個数が、閾値Ｔｈｂ未満かつ閾値Ｔｈａ以上と判定されたことに基づき、予め定められた報知を行う報知部１４６をさらに備える。このような構成によれば、設備の管理者等は、スノージャムの発生を早期に知ることができる。
【０１０９】
（５）監視システム１は、上記最初のフレーム画像の領域Ｑ２において上記予め定められた個数の特徴点を設定する特徴点設定部１４２をさらに備える。また、領域Ｑ１は、領域Ｑ２よりも水路５００の下流側の領域である。
【０１１０】
（６）特徴点設定部１４２は、領域Ｑ２における上記予め定められた個数の予め指定された座標を基準として、上記複数の特徴点の各々を設定する。このような構成によれば、ユーザ等が座標を指定するだけで、サーバ装置１００が自動的に特徴点を設定（探索）してくれる。
【０１１１】
（７）特徴点設定部１４２は、上記指定された座標（基準座標）を含む予め定められた大きさの要素領域Ａｉにおいて、１つの上記特徴点を設定する。このような構成によれば、特徴点の座標が重複してしまうことを低減することができる。
【０１１２】
（８）領域Ｑ１は、上記設備に水路５００の水を取り込む取水口７００の画像が表示された領域と少なくとも一部が重複する。取水口７００には柵が設置されているため、スノージャムは取水口７００に溜まりやすい。それゆえ、このような構成によれば、スノージャムの発生を精度良く検出可能となる。
【０１１３】
＜Ｉ．変形例＞
（１）上記においては、取水口の場所を監視カメラ３００により撮像したが、これに限定されるものではない。ただし、取水口には、作業員が取水口付近を映像によって確認する目的で監視カメラが設けられていることが多く、この監視カメラを利用することにより、コストを抑えることができる。また、取水口７００では、柵によって浮遊物が滞留しやすいため、他の場所に比べて、浮遊物の存在の有無を検出するのに好適である。
【０１１４】
（２）水路５００から水の供給を受ける設備は、発電設備（発電所）に限定されるものではない。
【０１１５】
［実施の形態２］
以下では、実施の形態１に係る監視システム１およびサーバ装置１００と、本実施の形態に係る監視システムおよびサーバ装置と区別するため、便宜上、本実施の形態の監視システムを「監視システム１Ａ」、サーバ装置を「サーバ装置１００Ａ」と称する。なお、サーバ装置１００Ａは、サーバ装置１００と同様のハードウェア構成を有する。
【０１１６】
＜Ａ．概要＞
本実施形態では、二値化後の画像における白色部分の重心位置の時間的な変化態様に基づき、白色部分にスノージャムが含まれるか否かを判定する。換言すれば、二値化により抽出（特定）したフレーム画像の一定輝度以上の領域の重心位置の時間的な変化態様に基づき、一定輝度以上の領域にスノージャムが含まれるか否かを判定する。
【０１１７】
フレーム画像を二値化する理由は、スノージャムが発生しているときに撮像された画像を確認すると、スノージャムは昼夜を問わずに白く映っているためである。
【０１１８】
図１７は、スノージャムが発生しているときの重心位置の時間的変化を説明するための図である。図１７（Ａ）は、映像のある時点のフレーム画像Ｇ２１と、フレーム画像Ｇ２１に対して二値化処理をしたときに得られる二値化画像Ｂ２１とを表した図である。図１７（Ｂ）は、フレーム画像Ｇ２１よりも数十フレーム後の時点のフレーム画像Ｇ２２と、フレーム画像Ｇ２２に対して二値化処理をしたときに得られる二値化画像Ｂ２２とを表した図である。
【０１１９】
図１７（Ａ），（Ｂ）を参照して、白色部分の重心位置Ｃは、時間の経過とともに大きく移動していることが分かる。また、他の複数のフレーム画像を確認したところ、重心位置Ｃは一方向へ移動する傾向があることが判明した。
【０１２０】
図１８は、スノージャムが発生していないときの重心位置の時間的に変化を説明するための図である。図１８（Ａ）は、映像のある時点のフレーム画像Ｇ３１と、フレーム画像Ｇ３１に対して二値化処理をしたときに得られる二値化画像Ｂ３１とを表した図である。図１８（Ｂ）は、フレーム画像Ｇ３１よりも数十フレーム後の時点のフレーム画像Ｇ３２と、フレーム画像Ｇ３２に対して二値化処理をしたときに得られる二値化画像Ｂ３２とを表した図である。
【０１２１】
図１８（Ａ），（Ｂ）を参照して、白色部分の重心位置Ｃは、時間が経過しても位置は大きくは変化しない。また、他の複数のフレーム画像を確認したところ、重心位置Ｃは、気象条件にかかわらず、一ヶ所で振動的に移動していることが判明した。
【０１２２】
本例では、スノージャム発生時と未発生時とにおける重心位置Ｃの変動の違いに基づいて、スノージャムの発生を検出する。詳しくは、サーバ装置１００Ａが、所定期間Ｔａ（たとえば数秒）における重心位置Ｃの時間的な変化に基づき、スノージャムの発生の有無を判定する。つまり、スノージャムの発生の有無は、所定期間Ｔａ（所定周期Ｔａ）毎に判定される。
【０１２３】
＜Ｂ．検出処理＞
図１９は、二値化画像における白色部分Ｊの重心位置Ｃの座標系を説明するための図である。
【０１２４】
図１９を参照して、二値化画像の一辺に平行な軸を「Ｘ軸」とし、Ｘ軸に垂直な軸を「Ｙ軸」とする。なお、二値化画像はフレーム画像を二値化したものであるため、Ｘ軸はフレーム画像の一辺に平行な軸であり、Ｙ軸は当該一辺に垂直な軸とも言える。
【０１２５】
重心位置Ｃは、このようなＸ軸とＹ軸とからなる直交座標系において定義される。なお、以下では、Ｘ軸方向の「正の向き」とは、Ｘ座標値が大きくなる方向（図１９では右向き）を意味し、Ｘ軸方向の「負の向き」とは、Ｘ座標値が小さくなる方向（図１９では左向き）を意味する。また、Ｙ軸方向の「正の向き」とは、Ｙ座標値が大きくなる方向（図１９では上向き）を意味し、Ｙ軸方向の「負の向き」とは、Ｙ座標値が小さくなる方向（図１９では下向き）を意味する。
【０１２６】
（ｂ１．Ｘ軸方向への移動）
サーバ装置１００Ａは、連続する２つの二値化画像間（連続する２つのフレーム画像に基づき得られた二値化画像間）での重心位置ＣのＸ軸方向への移動の向きを判定する。詳しくは、サーバ装置１００Ａは、１つ前の二値化画像における重心位置Ｃと、最新のフレーム画像における重心位置Ｃとに基づき、重心位置Ｃが、Ｘ軸方向の正の向きに移動したか、Ｘ軸方向の負の向きに移動したか、あるいはＸ軸方向には移動していないかを判定する。
【０１２７】
図２０は、Ｘ軸方向の正の向きへの重心位置Ｃの移動と、Ｘ軸方向の負の向きへの重心位置Ｃの移動とを表した図である。
【０１２８】
図２０を参照して、状態（Ａ）に示すように、ｋ番目（ｋは、自然数）のフレーム画像の次のｋ＋１番目フレーム画像において、重心位置ＣがＸ軸方向の正の向きに移動した場合には、サーバ装置１００Ａは、サーバ装置１００Ａのメモリに記憶している変数Ｘｐの値をインクリメントする（１だけ増加させる）。つまり、サーバ装置１００Ａは、変数Ｘｐを用いて、所定期間ＴａにおけるＸ軸方向の正の向きの移動回数をカウントする。
【０１２９】
状態（Ｂ）に示すように、ｋ番目（ｋは、自然数）のフレーム画像の次のｋ＋１番目フレーム画像において、重心位置ＣがＸ軸方向の負の向きに移動した場合には、サーバ装置１００Ａは、サーバ装置１００Ａのメモリに記憶している変数Ｘｎの値をインクリメントする（１だけ増加させる）。つまり、サーバ装置１００Ａは、変数Ｘｎを用いて、所定期間ＴａにおけるＸ軸方向の負の向きの移動回数をカウントする。
【０１３０】
このように、変数Ｘｐの値は、所定期間Ｔａにおける、Ｘ軸方向の正の向きへの移動回数を表し、変数Ｘｎの値は、所定期間Ｔａにおける、Ｘ軸方向の負の向きへの移動回数を表す。
【０１３１】
サーバ装置１００Ａは、重心位置Ｃの正の向きの移動回数と負の向きの移動回数とに基づき、白色部分がスノージャムであるか否かを判定する。典型的には、正の向きの移動回数と負の向きの移動回数との差分の絶対値Ｄｘ（Ｄｘ＝｜Ｘｐ−Ｘｎ｜）を算出し、当該差分の絶対値Ｄｘが予め定められた閾値Ｔｈ以上であることを条件に、白色部分がスノージャムであると判定する。
【０１３２】
なお、変数Ｘｐ，Ｘｎといった２つの変数を使用せずに、１つの変数Ｘを用いて、所定期間Ｔａにおける、Ｘ軸方向の正の向きへの移動回数とＸ軸方向の負の向きへの移動回数との差分を算出してもよい。たとえば、サーバ装置１００Ａは、重心位置ＣがＸ軸方向の正の向きに移動した場合には変数Ｘの値をインクリメント（１だけ増加）し、重心位置ＣがＸ軸方向の負の向きに移動した場合には変数Ｘの値をディクリメント（１だけ減少）してもよい。
【０１３３】
また、上記のような移動が行われる度に更新される変数を用いずに、フレーム番号（フレーム画像の識別番号）あるいは二値化画像の番号（識別番号）に対して、正の向きへの移動である場合には、数値“＋１”を対応付け、負の向きへの移動である場合には、数値“−１”を対応付けておいてもよい。この場合には、所定期間Ｔａ経過後に、各フレームに対応付けられた数値の総和（Σ）を求めることにより、上記差分が得られる。
【０１３４】
いずれにしても、サーバ装置１００Ａは、重心位置Ｃの正の向きの移動回数と負の向きの移動回数とに基づき、白色部分がスノージャムであるか否かを判定する。
【０１３５】
図２１は、所定期間Ｔａにおける重心位置Ｃの移動例を表した図である。詳しくは、図２１は、上述したように、所定期間Ｔａ経過後に各フレームに対応付けられた数値の総和（Σ）を求める構成を示した図である。
【０１３６】
図２１を参照して、重心位置ＣがＸ軸方向の正の向きに移動した場合には、フレーム番号（現在のフレーム画像の識別番号）に対して数値“＋１”を対応付ける。重心位置ＣがＸ軸方向の負の向きに移動した場合には、フレーム番号に対して数値“−１”を対応付ける。重心位置ＣがＸ軸方向に移動していない場合には、フレーム番号に対して０を対応付ける。
【０１３７】
サーバ装置１００Ａは、上述したように、所定期間Ｔａ経過後に、各フレームに対応付けられた数値の総和（Σ）を求める。サーバ装置１００Ａは、当該総和が閾値Ｔｈ以上の場合には、スノージャムが発生していると判定する。サーバ装置１００Ａは、当該総和が閾値Ｔｈ未満の場合には、スノージャムが発生していないと判定する。
【０１３８】
（ｂ２．Ｙ軸方向への移動）
サーバ装置１００Ａは、連続する２つの二値化画像間での重心位置ＣのＹ軸方向への移動の向きを判定する。詳しくは、サーバ装置１００Ａは、１つ前のフレーム画像における重心位置Ｃと、最新の二値化画像における重心位置Ｃとに基づき、重心位置Ｃが、Ｙ軸方向の正の向きに移動したか、Ｙ軸方向の負の向きに移動したか、あるいはＹ軸方向には移動していないかを判定する。
【０１３９】
図２２は、Ｙ軸方向の正の向きへの重心位置Ｃの移動と、Ｙ軸方向の負の向きへの重心位置Ｃの移動とを表した図である。
【０１４０】
図２２を参照して、状態（Ａ）に示すように、ｋ番目（ｋは、自然数）のフレーム画像の次のｋ＋１番目フレーム画像において、重心位置ＣがＹ軸方向の正の向きに移動した場合には、サーバ装置１００Ａは、サーバ装置１００Ａのメモリに記憶している変数Ｙｐの値をインクリメントする（１だけ増加させる）。つまり、サーバ装置１００Ａは、変数Ｙｐを用いて、所定期間ＴａにおけるＹ軸方向の正の向きの移動回数をカウントする。
【０１４１】
状態（Ｂ）に示すように、ｋ番目（ｋは、自然数）のフレーム画像の次のｋ＋１番目フレーム画像において、重心位置ＣがＹ軸方向の負の向きに移動した場合には、サーバ装置１００Ａは、サーバ装置１００Ａのメモリに記憶している変数Ｙｎの値をインクリメントする（１だけ増加させる）。つまり、サーバ装置１００Ａは、変数Ｙｎを用いて、所定期間ＴａにおけるＹ軸方向の負の向きの移動回数をカウントする。
【０１４２】
このように、変数Ｙｐの値は、所定期間Ｔａにおける、Ｙ軸方向の正の向きへの移動回数を表し、変数Ｙｎの値は、所定期間Ｔａにおける、Ｙ軸方向の負の向きへの移動回数を表す。
【０１４３】
サーバ装置１００Ａは、重心位置Ｃの正の向きの移動回数と負の向きの移動回数とに基づき、白色部分がスノージャムであるか否かを判定する。典型的には、正の向きの移動回数と負の向きの移動回数との差分の絶対値Ｄｙ（Ｄｙ＝｜Ｙｐ−Ｙｎ｜）を算出し、当該差分の絶対値Ｄｙが予め定められた閾値Ｔｈ以上であることを条件に、白色部分がスノージャムであると判定する。
【０１４４】
なお、変数Ｙｐ，Ｙｎといった２つの変数を使用せずに、１つの変数Ｙを用いて、所定期間Ｔａにおける、Ｙ軸方向の正の向きへの移動回数とＹ軸方向の負の向きへの移動回数との差分を算出してもよい。たとえば、サーバ装置１００Ａは、重心位置ＣがＹ軸方向の正の向きに移動した場合には変数Ｙの値をインクリメント（１だけ増加）し、重心位置ＣがＹ軸方向の負の向きに移動した場合には変数Ｙの値をディクリメント（１だけ減少）してもよい。
【０１４５】
また、上記のような移動が行われる度に更新される変数を用いずに、フレーム番号（フレーム画像の識別番号）あるいは二値化画像の番号（識別番号）に対して、正の向きへの移動である場合には、数値“＋１”を対応付け、負の向きへの移動である場合には、数値“−１”を対応付けておいてもよい。この場合には、所定期間Ｔａ経過後に、各フレームに対応付けられた数値の総和（Σ）を求めることにより、上記差分が得られる。
【０１４６】
いずれにしても、サーバ装置１００Ａは、重心位置Ｃの正の向きの移動回数と負の向きの移動回数とに基づき、白色部分がスノージャムであるか否かを判定する。
【０１４７】
図２３は、所定期間Ｔａにおける重心位置Ｃの移動例を表した図である。詳しくは、図２３は、上述したように、所定期間Ｔａ経過後に各フレームに対応付けられた数値の総和（Σ）を求める構成を示した図である。
【０１４８】
図２３を参照して、重心位置ＣがＹ軸方向の正の向きに移動した場合には、フレーム番号（現在のフレーム画像の識別番号）に対して数値“＋１”対応付ける。重心位置ＣがＹ軸方向の負の向きに移動した場合には、フレーム番号に対して数値“−１”対応付ける。重心位置ＣがＹ軸方向に移動していない場合には、フレーム番号に対して０を対応付ける。
【０１４９】
サーバ装置１００Ａは、上述したように、所定期間Ｔａ経過後に、各フレームに対応付けられた数値の総和（Σ）を求める。サーバ装置１００Ａは、当該総和が閾値Ｔｈ以上の場合には、スノージャムが発生していると判定する。サーバ装置１００Ａは、当該総和が閾値Ｔｈ未満の場合には、スノージャムが発生していないと判定する。
【０１５０】
以上のように、サーバ装置１００Ａは、Ｘ軸方向の移動とは別に、Ｙ軸方向の移動を検出する。これにより、監視カメラ３００の姿勢および／またはスノージャムの移動方向に関わらず、スノージャムの発生を検出することができる。
【０１５１】
＜Ｃ．機能的構成＞
図２４は、サーバ装置１００Ａの機能的構成を説明するための図である。なお、図２４では、重心位置Ｃの移動回数を正の向きおよび負の向きの各々においてカウントする構成を例に挙げて説明する。すなわち、変数Ｘｐ，Ｘｎと変数Ｙｐ，Ｙｎとを用いる場合を例に挙げて説明する。
【０１５２】
図２４を参照して、サーバ装置１００Ａは、通信ＩＦ部１０１Ａと、制御部１０２Ａとを備える。通信ＩＦ部１０１Ａは、受信部１１１Ａと、送信部１１２Ａとを備える。制御部１０２Ａは、二値化処理部１２１と、重心位置算出部１２２と、判定部１２３とを備える。判定部１２３は、移動回数カウント部１３１〜１３４と、差分算出部１３５，１３６と、比較部１３７，１３８とを備える。
【０１５３】
（ｃ１．判定の前処理）
通信ＩＦ部１０１Ａは、外部の機器と通信するためのインターフェイスである。受信部１１１Ａは、監視カメラ３００から水路５００の取水口７００が設けられた場所の映像をリアルタイムに受信する。つまり、受信部１１１Ａは、連続するフレーム画像を順次受信する。フレーム画像の各々は、二値化処理部１２１に送られる。
【０１５４】
二値化処理部１２１は、フレーム画像毎に二値化処理を行なう。詳しくは、二値化処理部１２１は、画像を白と黒との２階調に変換する。二値化処理では、画素の値が予め定められた閾値より大きければ白、小さければ黒に変換する。二値化処理部１２１は、フレーム画像を二値化して得られる二値化画像を重心位置算出部１２２に送る。
【０１５５】
重心位置算出部１２２は、二値化画像毎に重心位置Ｃを算出する。重心位置算出部１２２は、重心位置Ｃ（具体的には、ＸＹ座標系の座標値）を判定部１２３に送る。
【０１５６】
判定部１２３は、連続する２つの二値化画像間での重心位置Ｃの移動の向きを判定する。詳しくは、判定部１２３は、Ｘ軸方向に関し、重心位置Ｃの移動の向きが、正の向きか、負の向きかを判定する。さらに、判定部１２３は、Ｙ軸方向に関し、重心位置Ｃの移動の向きが、正の向きか、負の向きかを判定する。
【０１５７】
（ｃ２．Ｘ軸方向の移動に基づく判定）
移動回数カウント部１３１は、連続する２つの二値化画像間での重心位置ＣのＸ軸方向の正の向きの移動回数をカウントする。移動回数カウント部１３２は、連続する２つの二値化画像間での重心位置ＣのＸ軸方向の負の向きの移動回数をカウントする。
【０１５８】
差分算出部１３５は、移動回数カウント部１３１，１３２によってカウントされた移動回数の情報を利用して、所定期間Ｔａにおける、重心位置ＣのＸ軸方向の正の向きの移動回数と、重心位置ＣのＸ軸方向の負の向きの移動回数との差分の絶対値Ｄｘを算出する。
【０１５９】
比較部１３７は、差分算出部１３５によって算出された絶対値Ｄｘと、予め定められた閾値Ｔｈとの大小を比較する。
【０１６０】
判定部１２３は、比較部１３７による比較の結果、絶対値Ｄｘが閾値Ｔｈ以上の場合には、スノージャムが発生していると判定する。この場合、判定部１２３は、送信部１１２Ａに対して判定結果を出力する。判定部１２３は、絶対値Ｄｘが閾値Ｔｈ未満の場合には、スノージャムが発生していないと判定する。
【０１６１】
（ｃ３．Ｙ軸方向の移動に基づく判定）
移動回数カウント部１３３は、連続する２つの二値化画像間での重心位置ＣのＹ軸方向の正の向きの移動回数をカウントする。移動回数カウント部１３４は、連続する２つの二値化画像間での重心位置ＣのＹ軸方向の負の向きの移動回数をカウントする。
【０１６２】
差分算出部１３６は、移動回数カウント部１３３，１３４によってカウントされた移動回数の情報を利用して、所定期間Ｔａにおける、重心位置ＣのＹ軸方向の正の向きの移動回数と、重心位置ＣのＹ軸方向の負の向きの移動回数との差分の絶対値Ｄｙを算出する。
【０１６３】
比較部１３８は、差分算出部１３６によって算出された絶対値Ｄｙと、予め定められた閾値Ｔｈとの大小を比較する。
【０１６４】
判定部１２３は、比較部１３８による比較の結果、絶対値Ｄｙが閾値Ｔｈ以上の場合には、スノージャムが発生していると判定する。この場合、判定部１２３は、送信部１１２Ａに対して判定結果を出力する。判定部１２３は、絶対値Ｄｙが閾値Ｔｈ未満の場合には、スノージャムが発生していないと判定する。
【０１６５】
（ｃ４．報知処理）
判定部１２３によってスノージャムが発生していると判断されると、送信部１１２Ａは、スノージャムが発生していることを端末装置２００に対して通知する。
【０１６６】
端末装置２００は、サーバ装置１００Ａから当該通知を受信すると、ディスプレイに所定の表示をすること、あるいはスピーカらの所定の音声を出力することなどにより、作業員に対して所定の報知を行う。
【０１６７】
また、サーバ装置１００Ａは、端末装置２００に通知を行うとともに、サーバ装置１００Ａのディスプレイ等においてスノージャムが発生していること報知してもよい。
【０１６８】
このように、報知の主体は、端末装置２００（詳しくは、端末装置２００のディスプレイ、スピーカ）であってもよいし、サーバ装置１００Ａ自体（詳しくは、サーバ装置１００Ａのディスプレイ、スピーカ）であってもよい。このようなユーザに対する報知の他、サーバ装置１００Ａから端末装置２００への上記通知を報知（つまり、機器への報知）とも捉えることもできる。
【０１６９】
なお、判定部１２３は、スノージャムが発生していないと判定した場合であっても、当該判定結果を送信部１１２Ａに対して出力してもよい。この場合、送信部１１２Ａは、スノージャムが発生していないことを端末装置２００に対して通知してもよい。端末装置２００は、当該通知を受信した場合、スノージャムが発生していないことを示す情報を表示等してもよい。あるいは、端末装置２００は、当該通知の受信確認のみをサーバ装置１００Ａに返信するだけで、スノージャムが発生していないことを示す情報を表示等しなくてもよい。
【０１７０】
（ｃ５．小括）
監視システム１Ａは、設備に水を供給する水路５００を撮像する監視カメラ３００と、撮像により得られた連続する複数のフレーム画像の各々を二値化する二値化処理部１２１と、二値化により得られた二値化画像の各々において、白色部分の重心位置Ｃを算出する重心位置算出部１２２と、重心位置Ｃの時間的な変化態様に基づき、白色部分がスノージャムであるか否かを判定する判定部１２３と、白色の部分にスノージャムが含まれていると判定されたことに基づき、予め定められた報知を行う報知手段とを備える。
【０１７１】
このような構成によれば、気象条件、昼夜、照明状態に関係なく、スノージャムを精度良く検出することができる。
【０１７２】
＜Ｄ．制御構造＞
次に、変数Ｘｐ，Ｘｎと変数Ｙｐ，Ｙｎとを用いた場合の処理の流れについて説明する。
【０１７３】
図２５は、判定処理の前半部分を表したフロー図である。図２６は、判定処理の後半部分を表したフロー図である。詳しくは、図２５および図２６は、所定期間Ｔａの周期で実行される一連の処理のうち、各周期（所定期間Ｔａ毎）に実行される処理の流れを表した図である。すなわち、図２５および図２６の処理が周期毎（所定期間Ｔａ毎）に実行される。
【０１７４】
図２５を参照して、ステップＳ２０１において、サーバ装置１００Ａ（詳しくは、サーバ装置１００Ａのプロセッサ）は、変数Ｘｐ，Ｘｎ，Ｙｐ，Ｙｎの値を０にリセットする。
【０１７５】
ステップＳ２０２において、サーバ装置１００Ａは、１つのフレーム画像の二値化処理を実行し、二値化画像を得る。ステップＳ２０３において、二値化画像における白色部分の重心位置Ｃを算出する。
【０１７６】
ステップＳ２０４において、サーバ装置１００Ａは、この周期において１つ前の重心位置Ｃが存在することを条件に、Ｘ軸方向における重心位置Ｃの移動の向きを判定する。移動の向きが正の向きであると判定された場合（ステップＳ２０５で正）、ステップＳ２０６において、変数Ｘｐの値をインクリメントする。移動の向きが負の向きであると判定された場合（ステップＳ２０５で負）、ステップＳ２１４において、変数Ｘｎの値をインクリメントする。
【０１７７】
ステップＳ２０７において、サーバ装置１００Ａは、この周期において１つ前の重心位置Ｃが存在することを条件に、Ｙ軸方向における重心位置Ｃの移動の向きを判定する。移動の向きが正の向きであると判定された場合（ステップＳ２０８で正）、ステップＳ２０９において、変数Ｙｐの値をインクリメントする。移動の向きが負の向きであると判定された場合（ステップＳ２０８で負）、ステップＳ２１５において、変数Ｙｎの値をインクリメントする。
【０１７８】
ステップＳ２１０において、サーバ装置１００Ａは、所定期間Ｔａが経過したか否かを判断する。換言すれば、フレーム画像のフレームレートは一定であるため、所定期間Ｔａに対応する数のフレーム画像を二値化したか否かを判断する。
【０１７９】
所定期間Ｔａが経過していないと判断された場合（ステップＳ２１０においてＮＯ）、サーバ装置１００Ａは、処理をステップＳ２０２に戻して、次のフレーム画像を二値化する。所定期間Ｔａが経過したと判断された場合（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、図２６を参照して、ステップＳ２１１において、サーバ装置１００Ａは、ＸｐとＸｎとの差の絶対値Ｄｘが閾値Ｔｈ以上であるか否かを判断する。
【０１８０】
ＸｐとＸｎとの差の絶対値Ｄｘが閾値Ｔｈ以上であると判断された場合（ステップＳ２１１においてＹＥＳ）、サーバ装置１００Ａは、スノージャムが発生していると判断する（ステップＳ２１２）。この場合、ステップＳ２１３において、サーバ装置１００Ａは、端末装置２００に対して所定の通知を行う。なお、端末装置２００は、当該通知を受信すると、作業員に対して所定の報知を行う。
【０１８１】
ＸｐとＸｎとの差の絶対値Ｄｘが閾値Ｔｈ未満であると判断された場合（ステップＳ２１１においてＮＯ）、サーバ装置１００Ａは、ステップＳ２１６において、サーバ装置１００Ａは、ＹｐとＹｎとの差の絶対値Ｄｙが閾値Ｔｈ以上であるか否かを判断する。
【０１８２】
ＹｐとＹｎとの差の絶対値Ｄｙが閾値Ｔｈ以上であると判断された場合（ステップＳ２１６においてＹＥＳ）、サーバ装置１００Ａは、スノージャムが発生していると判断する（ステップＳ２１２）。ＹｐとＹｎとの差の絶対値Ｄｙが閾値Ｔｈ未満であると判断された場合（ステップＳ２１６においてＮＯ）、サーバ装置１００Ａは、スノージャムが発生していないと判断する（ステップＳ２１７）。
【０１８３】
図２５および図２６に示した一連の判定処理は、一例であって、これに限定されるものではない。サーバ装置１００Ａは、スノージャムの発生の有無を判断する一連の判定処理を連続的に繰り返し行うために（つまり、周期的に行うために）、以下に示すように、１つのフレーム画像を複数回の判定処理に用いてもよい。
【０１８４】
サーバ装置１００Ａが、連続するｍ個のフレーム画像を用いてスノージャムの発生の有無を判断する構成の場合、サーバ装置１００Ａは、ある周期において、ｊ番目からｊ＋ｍ−１番目迄のｍ個のフレーム画像（詳しくは、二値化画像）を用いてスノージャムの発生の有無を判断すると、次の周期では、ｊ＋１番目からｊ＋ｍ番目迄のｍ個のフレーム画像を用いてスノージャムの発生の有無を判断する。なお、ｍ，ｊは、自然数である。
【０１８５】
つまり、サーバ装置１００Ａは、次の周期では、当該次の周期の１つ前の周期で使用した複数のフレーム画像のうちの一番古いフレーム画像を削除し、新たなフレーム画像（具体的には、当該１つ前の周期に含まれる一番新しいフレーム画像の次のフレーム画像）を追加することにより、スノージャムの発生の有無を判断する。このように、サーバ装置１００Ａは、１つのフレーム画像が得られる度に、スノージャムが発生しているか否かを判断する。このような構成によれば、精度の高い検出が可能となる。
【０１８６】
＜Ｅ．補足＞
上述したように、本実施の形態では、フレーム画像を二値化した上で白色部分の重心位置を求め、かつ重心位置の移動に着目してスノージャムの発生の有無を判断した。換言すれば、二値化により抽出（特定）したフレーム画像の一定輝度以上の領域の重心位置Ｃの移動態様に基づき、スノージャムの発生の有無を判断した。
【０１８７】
動体の重心位置の移動については、フレーム画像間の差分を用いることも考えられるが、この方法では、後述するように、スノージャムの発生の有無を検出できない。
【０１８８】
図２７は、フレーム画像間の差分を用いる手法（比較例）と、本例との処理の特徴点を整理した図である。
【０１８９】
図２７を参照して、比較例では、静穏な室内環境（動体が単発的に発生する環境）においては、動体有無の判定と、動体の特定と、動体移動傾向の判定と、動体移動方向の判定とが可能である。しかしながら、この比較例では、屋外の自然環境（動体が連続的に発生する環境）においては、動体有無の判定と、動体の特定と、動体移動傾向の判定と、動体移動方向の判定との全てができない。この理由として、（i）フレーム画像間の差分を取ったときに動体自体が背景となってしまい、動体の領域の抽出ができないため、（ii）外光、照明の反射、波、波紋、雨、雪などの自然に起因するノイズが、動体領域を抽出する際の障害になるためである。
【０１９０】
その一方、本例では、静穏な室内環境および屋外の自然環境においては、動体の特定と、動体移動方向の判定はできない。しかしながら、静穏な室内環境および屋外の自然環境においては、上述したように二値化画像の白色部分の重心位置Ｃ（換言すれば、フレーム画像の一定輝度以上の領域の重心位置）の移動を観察することにより、動体有無の判定と、動体移動傾向の判定ができる。
【０１９１】
このように、二値化処理を行ない、白色部分の重心位置の時間的な変化態様に基づけば、水路５００にスノージャムが発生しているか否かを判断することができる。
【０１９２】
＜Ｆ．変形例＞
（１）上記においては、所定期間Ｔａ毎にスノージャムが発生しているか否かを判定する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、以下のような手法により、スノージャムの発生の有無を判定してもよい。
【０１９３】
サーバ装置１００Ａは、所定期間Ｔｂにフレーム画像に基づき、スノージャムの発生を検出する。ここで、Ｔｂは、ＴａのＮ（Ｎは２以上の整数）倍とする。つまり、Ｔｂ＝Ｎ×Ｔａとする。
【０１９４】
サーバ装置１００Ａは、各所定期間Ｔａにおいて、ＸｐとＸｎとの差の絶対値Ｄｘが閾値Ｔｈよりも大きい場合（図２６のステップＳ２１１でＹＥＳ）、あるいは、ＹｐとＹｎとの差の絶対値Ｄｙが閾値Ｔｈよりも大きい場合（図２６のステップＳ２１６でＹＥＳ）の場合、別途設けられた変数Ｔｇの値をインクリメントする。一方、両絶対値Ｄｘ，Ｄｙのいずれもが閾値Ｔｈ未満の場合には、変数Ｔｇの値を維持する。
【０１９５】
サーバ装置１００Ａは、所定期間Ｔｂにおいて、変数Ｔｇの値が、Ｎ未満の所定の閾値以上である場合に、スノージャムが発生したと判断する。たとえば、Ｎが１０の場合、当該閾値を７とする。
【０１９６】
つまり、サーバ装置１００Ａは、複数の連続する所定期間Ｔａにおいて、所定以上の割合でスノージャムが発生していると判断したことに基づき、スノージャムの発生を確定する。このような処理によれば、精度良く、スノージャムの発生を検出できる。
【０１９７】
（２）上記においては、取水口の場所を監視カメラ３００により撮像したが、これに限定されるものではない。ただし、取水口には、作業員が取水口付近を映像によって確認する目的で監視カメラが設けられていることが多く、この監視カメラを利用することにより、コストを抑えることができる。また、取水口７００では、柵によって浮遊物が滞留しやすいため、他の場所に比べて、浮遊物の存在の有無を検出するのに好適である。
【０１９８】
（３）上記においては、二値化画像の一辺をＸ軸とし、他の辺をＹ軸にしたが、これに限定されるものではない。Ｘ軸およびＹ軸が二値化画像の辺に平行とならないように、ＸＹ座標系を設定してもよい。
【０１９９】
（４）水路５００から水の供給を受ける設備は、発電設備（発電所）に限定されるものではない。
【０２００】
［実施の形態３］
本実施の形態では、浮遊物がスノージャムであるのか、あるいは流木であるのかを少なくとも判定可能な監視システムについて説明する。
【０２０１】
本実施の形態に係る監視システム（図示せず）は、実施の形態に係る監視システム１と実施の形態２に係る監視システム１’とが統合されたものとなっている。詳しくは、本実施の形態に係るサーバ装置（図示せず）は、サーバ装置１００（図１３参照）とサーバ装置１００Ａ（図２４参照）との機能を備える。
【０２０２】
より詳しくは、本実施の形態に係るサーバ装置の制御部は、サーバ装置１００の制御部１０２とサーバ装置１００Ａの制御部１０２Ａとの機能を備える。さらに、本実施の形態に係るサーバ装置の制御部は、特定部（図示せず）をさらに備える。
【０２０３】
本実施の形態に係るサーバ装置は、以下の構成を有する。
監視システムは、上記複数のフレーム画像の各々を二値化する二値化処理部１２１と、上記二値化により得られた二値化画像の各々において、白色の部分の重心位置を算出する重心位置算出部１２２と、上記重心位置の時間的な変化態様に基づき、上記白色の部分に上記浮遊物が含まれているか否かを判定する判定部１２３とを備える。
【０２０４】
監視システムの特定部は、判定部１４４によって水路５００に浮遊物が存在していると判定され、かつ判定部１２３によって上記白色の部分に上記浮遊物が含まれていると判定されたことに基づき、上記浮遊物をスノージャムと特定する。
【０２０５】
また、上記特定部は、判定部１４４によって水路５００に浮遊物が存在していないと判定され、かつ判定部１２３によって上記白色の部分に浮遊物が含まれていると判定されたことを条件に、上記浮遊物を流木と判定する。
【０２０６】
本実施の形態に係る監視システム１によれば、浮遊物の存在の有無だけではなく、浮遊物がスノージャムなのか、あるいは流木なのかを判定することができる。
【０２０７】
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２０８】
１，１Ａ  監視システム、１００，１００Ａ  サーバ装置、１０１，１０１Ａ  通信ＩＦ部、１０２，１０２Ａ  制御部、１２１  二値化処理部、１２２  重心位置算出部、１２３，１４４  判定部、１４１  基準座標設定部、１４２  特徴点設定部、１４３  検出部、１４５  給水制御部、１４６  報知部、１５１  プロセッサ、２００  端末装置、３００  監視カメラ、４００  取水装置、５００  水路、７００  取水口、Ａｉ  要素領域、Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ３１，Ｂ３２  二値化画像、Ｃ  重心位置、Ｄｉ  基準座標、Ｅｉ  初期座標、Ｆ１，Ｆ５０，Ｆ１００，Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ３１，Ｇ３２  フレーム画像、ＩＪ  白色部分、Ｑ１，Ｑ２  領域、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１６  期間、Ｔａ，Ｔｂ  所定期間、ｕ，ｖ  変数、Ｔｈ，Ｔｈａ，Ｔｈｂ，Ｔｈｃ  閾値、Ｚ  残存個数。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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