(57)【要約】      （修正有）【課題】ステレオ撮影をする前に、データ後処理で確実にＰＴＶ処理を実行可能とするためのＰＴＶ試験装置を提供する。【解決手段】ＰＴＶ試験装置１０は、鳥が撮影領域に入ったことを認知して出力する鳥トリガ１８と、その鳥トリガ１８による鳥の認知出力を入力するとともに、前記撮影領域の画像データを所定時間取得するカメラと、そのカメラが取得した所定時間の画像データに基づいて試験的なＰＴＶ処理を実行する演算手段１９と、その演算手段１９が実行したＰＴＶ処理の結果を出力するＰＴＶ処理出力手段２１と、そのＰＴＶ処理出力手段２１の出力結果に基づいて、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かを判断する判断手段２２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鳥が撮影領域に入ったことを認知して出力する鳥トリガと、
その鳥トリガによる鳥の認知出力を入力するとともに、前記撮影領域の画像データを所定時間取得するカメラと、
そのカメラが取得した所定時間の画像データに基づいて試験的なＰＴＶ処理を実行する演算手段と、
その演算手段が実行したＰＴＶ処理後データを出力するＰＴＶ処理出力手段と、
そのＰＴＶ処理出力手段の出力したＰＴＶ処理後データに基づいて、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かを判断する判断手段と、
を備えたＰＴＶ試験装置。
【請求項２】
判断手段によってＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていると判断された場合に、前記カメラに対して本番撮影用の画像データを所定時間取得するように命令信号を発信する制御手段  を備えた請求項１に記載のＰＴＶ試験装置。
【請求項３】
判断手段によってＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていないと判断された場合に、前記カメラに対してコントラスト調整をして画像データを再度所定時間取得するように命令信号を発信する制御手段を備えた請求項１に記載のＰＴＶ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粒子追跡法＝ＰＴＶ（Particle Tracking Velocimetry）技術によるデータ処理を確実に実行するために試験的にデータを取得するためのＰＴＶ試験装置に関する。より具体的には、複数のカメラでステレオ撮影を実行する際にリアルタイム処理をせず、カメラ毎に撮影画像データを保存し、後でデータ処理に適した環境にてＰＴＶのデータ処理を確実に実行できるようにするためのＰＴＶ試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋外でステレオ撮影を実行し、その撮影データについてのＰＴＶ処理を施し、飛来物の解析をするような場合がある。たとえば風力発電装置に対するバードストライクを回避するために、鳥などの飛来物を検知し、その検知した情報に基づいて風力発電のプロペラを減速または停止させる技術が多数提案されている。
その飛来物の検知には、たとえば、複数（たいてい二台）のカメラで飛来物を含む画像データを取得し、同期させた複数の画像データ中において一致する粒子や画素を抽出する（たとえば、ＰＴＶのステレオペアマッチング）、という手法が提案されている。ＰＴＶのステレオペアマッチングとは、一致した粒子や画素について、三次元における速度の情報に変換し、三次元の軌跡を求める技術である。
【０００３】
このような飛来物の検知により、風力発電装置に飛来物が近づいているか否か、等を判断して、風力発電装置の減速または停止の制御に用いようというものである。
なお、風力発電装置に対するバードストライク回避のための飛来物検知では、ステレオ撮影を実行するために設置される二台のカメラの距離は、５０メートル以上である場合が多く、１キロメートルを超える場合も少なくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１４８２８号公報
【特許文献２】特開平１０−１２２８１９号公報
【特許文献３】特開２００７−６４８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、ステレオ撮影の画像を解析するには、演算処理に大きな負荷が掛かるため、ハードウェアの性能が高くないとリアルタイムでの処理は困難である。
また、極めて大きな領域のステレオ撮影を目的として、双方のカメラを極めて大きく離す必要がある場合、有線では長いコードが必要となるし、無線の場合には障害物があると通信に支障が生じる。
【０００６】
そこで、リアルタイム処理をせずにカメラ毎に撮影画像データを保存し、後でデータ処理に適した環境にてＰＴＶ処理のデータ処理を実行する（以下、「データ後処理」と記す）場合がある。 リアルタイム処理が可能な最適な撮影条件を探ったり、上記の方法で双方のカメラを大きく離すのが困難な場合である。
【０００７】
上述の「データ後処理」を実行するために持ち帰った撮影画像データが、ＰＴＶ処理に適さず、ＰＴＶの演算処理を実行できない場合があった。その理由は、例えば撮影時の気象条件による照度の変化や、撮影対象の背景とのコントラスト比などの条件が悪い場合があるからである。
本発明が解決しようとする課題は、ステレオ撮影をする前に、データ後処理で確実にＰＴＶ処理を実行可能とするためのＰＴＶ試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、ＰＴＶ試験装置(10)に係る。
すなわち、  鳥が撮影領域(11)に入ったことを認知して出力する鳥トリガ(18)と、  その鳥トリガ(18)による鳥の認知出力を入力するとともに、前記撮影領域(11)の画像データを所定時間取得するステレオ撮影用のカメラ(12L,12R)と、  そのカメラ(12L,12R)が取得した所定時間の画像データに基づいて試験的なＰＴＶ処理を実行する演算手段(19)と、  その演算手段(19)が実行したＰＴＶ処理後データを出力するＰＴＶ処理出力手段(21)と、  そのＰＴＶ処理出力手段(21)の出力したＰＴＶ処理後データに基づいて、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かを判断する判断手段(22)と、を備える。
ここで、「判断手段(22)」とは、過去に取得したＰＴＶ処理後データを用いて蓄積したデータとの比較を行う手段である。具体的には、被写体である「鳥」と背景とのコントラストを数値化し、判断対象となるＰＴＶ処理後データが、後にＰＴＶ処理が可能なデータか否かを判断する。
【０００９】
（作用）
ステレオ撮影用のカメラ(12L,12R)の撮影画像に飛来物としての例えば鳥が入ると、鳥トリガ(18)が自動的に認知して出力する。その鳥の認知出力により、試し撮りが開始され、前記撮影領域(11)の画像データは所定時間取得される。その取得した画像データは演算手段(19)により試験的なＰＴＶ処理が行われる。その結果がＰＴＶ処理出力手段(21)により出力され、判断手段では、その結果に基づいて、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かを判断する。その判断結果に基づいてＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていなければ、撮影条件を変更して再び撮影すればよい。
したがって、カメラ(12L,12R)で本番のステレオ撮影を行っても、データ後処理でＰＴＶ処理が実行できないという従来起きていた事態を回避できる。
【００１０】
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＰＴＶ試験装置(10)を限定したものである。
すなわち、  判断手段(22)によってＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていると判断された場合に、前記カメラ(12L),(12R)に対して本番撮影用の画像データを所定時間取得するように命令信号を発信する制御手段(24)を備える。
【００１１】
（作用）
カメラ(12L),(12R)でＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていると判断されると、カメラ(12L),(12R)では自動的に本番撮影用の画像データが所定時間取得される。
【００１２】
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のＰＴＶ試験装置(10)を限定したものである。
すなわち、  判断手段(22)によってＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていないと判断された場合に、前記カメラ(12L),(12R)に対してコントラスト調整をして画像データを再度所定時間取得するように命令信号を発信する制御手段(24)を備える。
【００１３】
（作用）
カメラ(12L),(12R)でＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていないと判断されると、自動的にカメラ(12L),(12R)の画像データのコントラストが調整され、画像データが再度所定時間取得される。そして、一連の処理の後、再びＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かが判断できる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１から請求項３に記載の発明によれば、複数カメラで本番のステレオ撮影をする前に、データ後処理で確実にＰＴＶ処理を実行可能とするためのＰＴＶ試験装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態のＰＴＶ試験装置の概念を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のＰＴＶ試験装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のＰＴＶ試験装置を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１を参照するに、スレレオ撮影で三次元監視するためには、所定の空間領域１１を連続撮影する２台のカメラ１２Ｌ，１２Ｒを備えた撮影手段が設けられており、その撮影手段により撮影が行われる。
すなわち、左カメラ１２Ｌと右カメラ１２Ｒは互いに異なる方向から当該所定の空間領域１１（撮影領域）を互いに同期させて連続撮影するものである。本実施形態では１秒間に５０回の連続撮影が行われ、例えば５〜１０分間の撮影が行われる。なお、左カメラ１２Ｌと右カメラ１２Ｒの距離は例えば６ｋｍ（キロメートル）である。
【００１７】
図１では、説明のために、左カメラ１２Ｌで取得した左側画像１３Ｌと、右カメラ１２Ｒで取得した右側画像１３Ｒはハッチングの面で図示している。
左カメラ１２Ｌおよび右カメラ１２ＲはＣ−ＭＯＳセンサを用いたカメラであり、Ｃ−ＭＯＳセンサを備えているのは、ＣＣＤ素子よりも露光時間の制御が容易であり、飛行速度の速い鳥類の画像を捉えるのに適しており、また曇天などにおいても撮影が容易でレーザ光の照射などの設備が不要となるからである。
【００１８】
本実施形態では、左カメラ１２Ｌおよび右カメラ１２Ｒの画像データはリアルタイム処理をせずに、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に画像データを保存し、後にデータ処理に適した環境にてデータ処理を実行する、所謂「データ後処理」の場合を対象としている。 つまり、データ後処理において、左側画像１３Ｌと右側画像１３Ｒを合成してＰＴＶのステレオペアマッチングを行い、一致した粒子や画素について、三次元における速度の情報に変換し、三次元の軌跡を求めるのである。
【００１９】
本発明の実施形態に係るＰＴＶ試験装置１０は、上述のデータ後処理を実行するときにＰＴＶ処理が実行できないという事態を避けるために、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒで本番の撮影を開始する前に、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に自動的に、例えば５〜１０秒間程度の試し撮りを行い、その撮影画像にて二次元のＰＴＶ処理を試み、実際にＰＴＶ処理が可能か否かを確認するものである。
【００２０】
なお、ＰＴＶ試験装置１０は各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に備えられており、本番撮影を開始する時は、例えば標準時刻を用いてカメラ１２Ｌ、１２Ｒで同時に撮影することにより、上述のデータ後処理が可能となる。
すなわち、ＰＴＶ試験装置１０は、図２に示されているように、中央処理装置であるＣＰＵ１４に、種々のデータを入力するための入力装置１５と、撮影画像やデータ等を表示するためのモニタなどの表示装置１６、並びに上記の種々のデータを記憶する記憶手段１７が接続されている。
【００２１】
さらに、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に、飛来物としての例えば鳥が所定の空間領域１１（撮影領域）に入ったことを自動的に認知して警報発生的に出力する鳥トリガ１８が備えられている。さらに、その鳥トリガ１８による鳥の認知出力は、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に入力されることで、前記撮影領域１１の画像データは、例えば５〜１０秒間などのように短い所定時間、取得される構成である。
【００２２】
また、ＰＴＶ試験装置１０のＣＰＵ１４には、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒが取得した所定時間の画像データに基づいて試験的な二次元のＰＴＶ処理を実行する演算手段１９が備えられ、その演算手段１９が実行したＰＴＶ処理の結果を出力するＰＴＶ処理出力手段２１が備えられている。
【００２３】
さらに、そのＰＴＶ処理出力手段２１の出力結果に基づいて、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かを判断する判断手段２２が備えられている。
また、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒには撮影画像のコントラストを調整するためのコントラスト調整手段２３Ｌ，２３Ｒが備えられている。
【００２４】
また、ＰＴＶ試験装置１０のＣＰＵ１４には、その判断手段２２の判断に基づいて各カメラ１２Ｌ、１２Ｒに対して本番撮影を開始するか、あるいはコントラスト調整を行うかを制御する本番撮影用制御手段２４（制御手段）が接続されている。
すなわち、その本番撮影用制御手段２４は、前記判断手段２２によってＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていると判断された場合は、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒに対して本番撮影用の画像データを所定時間取得するように命令信号を発信する。
【００２５】
一方、前記判断手段２２によってＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていないと判断された場合は、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒのコントラスト調整手段２３Ｌ，２３Ｒに対してコントラスト調整をしてから画像データを再度所定時間取得するように命令信号を発信する。
【００２６】
なお、本番撮影用制御手段２４には、例えば、図１に示されているように、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎のＰＴＶ試験装置１０の間で無線通信を行って、カメラ１２Ｌ、１２ＲがＰＴＶ処理可能であるかどうかを確認する機能が備えられており、本番撮影を開始する時は、例えば標準時刻を用いてカメラ１２Ｌ、１２Ｒで同時に撮影する指令を発信することができる。
【００２７】
上記構成により、図３に示しているように、ステップＳ１で各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に所定の空間領域１１（撮影領域）を撮影する。その撮影画像に飛来物としての例えば鳥が入ると、ステップＳ２、Ｓ３で鳥トリガ１８が自動的に認知して警報発生的に出力する。その鳥の認知出力は、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎に入力される。この入力信号により、ステップＳ４、Ｓ５で試し撮りが開始され、前記撮影領域１１の画像データは、例えば５〜１０秒間などの所定時間、取得される。
【００２８】
その各カメラ１２Ｌ、１２Ｒが取得した画像データ１３Ｌ、１３Ｒは、ステップＳ６で演算手段１９により試験的な二次元のＰＴＶ処理が行われる。ステップＳ７で演算手段１９が実行したＰＴＶ処理の結果がＰＴＶ処理出力手段２１により出力される。ステップＳ８で判断手段２２が、その出力された結果に基づいて、データ後処理でＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できているか否かを判断する。
【００２９】
その判断手段２２により、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていないと判断された場合は、ステップＳ９で本番撮影用制御手段２４が各カメラ１２Ｌ、１２Ｒのコントラスト調整手段２３Ｌ，２３Ｒに対してコントラスト調整をするように命令信号を発信する。
【００３０】
一方、ステップＳ１０で本番撮影用制御手段２４が、例えば、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒ毎のＰＴＶ試験装置１０の間で無線通信を行って、両方のカメラ１２Ｌ、１２Ｒの判断手段２２で、ＰＴＶ処理が可能な画像データが取得できていると判断された場合は、本番撮影用制御手段２４がカメラ１２Ｌ、１２Ｒに対して本番撮影用の画像データを所定時間取得するように命令信号を発信する。ステップＳ１１で、例えば標準時刻を用いてカメラ１２Ｌ、１２Ｒで同時に所定時間、例えば５〜１０分間の本番の撮影が行われ、本番撮影用の画像データが取得される。
【００３１】
以上のように、カメラ１２Ｌ、１２Ｒで本番のステレオ撮影をする前に、データ後処理で確実にＰＴＶ処理を実行可能とするためのＰＴＶ試験装置１０を提供することができた。すなわち、ＰＴＶ試験装置１０によりＰＴＶ処理が可能となる撮影画像を取得できるか否かを自動的に確認できるので、従来のようにカメラ１２Ｌ、１２Ｒで本番のステレオ撮影を行って、その撮影画像データを持ち帰ったらデータ後処理でＰＴＶ処理が実行できないという事態を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本願発明は、風力発電装置のメーカや設置業、画像処理技術のメーカやソフトウェアハウス、環境調査業などにおいて、利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ＰＴＶ試験装置              １１  空間領域（撮影領域）
１２Ｌ  左側のカメラ              １２Ｒ  右側のカメラ
１３Ｌ  左側画像                  １３Ｒ  右側画像
１４  ＣＰＵ                      １５  入力装置
１６  表示装置                    １７  記憶手段
１８  鳥トリガ                    １９  演算手段
２１  ＰＴＶ処理出力手段          ２２  判断手段
２３  コントラスト調整手段        ２４  本番撮影用制御手段（制御手段）
【図１】
2010218460.tif 000003
【図２】
2010218460.tif 000004
【図３】
2010218460.tif 000005