(57)【要約】【課題】  伝送回線、計算機を圧迫することなく、状況に応じた最適な圧縮画像データの配信及び表示を行なう。【解決手段】  画像配信装置では、撮影対象を撮影して、該撮影対象の画像を取り込むと共に、撮影された画像を異なる解像度、伝送レート毎に圧縮して、複数の圧縮画像データに変換し、要求に応じた最適な圧縮画像データを選択して、外部ネットワークを介して圧縮画像データの配信を行ない、画像表示装置では、撮影対象の安全度、重要度に基づき、外部ネットワークから配信された複数の圧縮画像データ毎の状況を判断し、表示すべき最適な圧縮画像データを選択し、選択された圧縮画像データを、異なる解像度、伝送レート毎に復元し、復元された画像を合成して表示する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影対象を撮影して、該撮影対象の画像を取り込むと共に、撮影された画像を異なる解像度、表示レート毎に圧縮して、複数の圧縮画像データに変換し、
複数の圧縮画像データから、要求に応じた最適な圧縮画像データを選択し、外部ネットワークを介して圧縮画像データの配信を行なうことを特徴とする画像配信方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像配信方法において、
予め設定された撮影対象の重要度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする画像配信方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の画像配信方法において、
前記撮影対象が稼働状態である場合、複数の圧縮画像データから詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする画像配信方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像配信方法において、
前記撮影対象の安全度を算出し、
算出された前記安全度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする画像配信方法。
【請求項５】
請求項４記載の画像配信方法において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする画像配信方法。
【請求項６】
算出された撮影対象の安全度及び予め設定された撮影対象の重要度、又は、算出された撮影対象の安全度若しくは予め設定された撮影対象の重要度に基づき、外部ネットワークから配信された複数の圧縮画像データ毎の状況を判断し、前記複数の圧縮画像データから表示すべき最適な圧縮画像データを選択し、
選択された１つ又は複数の圧縮画像データを、異なる解像度、表示レート毎に復元し、
復元された１つ又は複数の画像を合成して表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項７】
請求項６記載の画像配信方法において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする画像表示方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の画像配信方法において、
前記安全度及び前記重要度により、前記複数の圧縮画像データ毎の優先順位を設定し、前記優先順位に基づき、最適な圧縮画像データを選択することを特徴とする画像表示方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の画像配信方法において、
選択される１つ又は複数の圧縮画像データは、画面表示装置の表示能力に応じて選択されることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像配信方法において、
所定の撮影対象がオペレータに選択された場合、又は、撮影対象が稼働状態である場合、該撮影対象における詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データが選択されて優先的に表示されることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１１】
請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載の画像配信方法において、
同一の撮影対象の圧縮画像データが同時刻に他のオペレータから要求された場合、復元された前記画像を、内部ネットワークを介して、他のオペレータの画面表示装置に配信して表示させることを特徴とする画像表示方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像配信方法を用いて、広域に存在する複数の撮影対象の画像を配信すると共に、
請求項６乃至請求項１１のいずれかに記載の画像表示方法を用いて、前記複数の撮影対象を監視することを特徴とする広域監視方法。
【請求項１３】
撮影対象を撮影する撮影手段と、
前記撮像手段が撮影した画像を取り込むと共に、撮影された画像を各々異なる解像度、表示レートに圧縮し、圧縮画像データに変換する複数の画像キャプチャ手段と、
複数の圧縮画像データから、要求に応じた最適な圧縮画像データを選択し、ネットワークを介して画像の配信を行なう画像配信手段とを有することを特徴とする画像配信装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像配信装置において、
前記画像配信手段は、予め設定された撮影対象の重要度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする画像配信装置。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４記載の画像配信装置において、
前記画像配信手段は、前記撮影対象が稼働状態である場合、複数の圧縮画像データから詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする画像配信装置。
【請求項１６】
請求項１３乃至請求項１５のいずれかに記載の画像配信装置において、
前記撮影対象の安全度を算出する安全度算出手段を有し、
前記画像配信手段は、前記安全度算出手段により算出された安全度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする画像配信装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像配信装置において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする画像配信装置。
【請求項１８】
算出された撮影対象の安全度及び予め設定された撮影対象の重要度、又は、算出された撮影対象の安全度若しくは予め設定された撮影対象の重要度に基づき、外部ネットワークから配信された複数の圧縮画像データ毎の状況を判断し、前記複数の圧縮画像データから表示すべき最適な圧縮画像データを選択する状況判断手段と、
前記状況判断手段により選択された１つ又は複数の圧縮画像データを、異なる解像度、表示レート毎に復元する複数の画像デコード手段と、
前記画像デコード手段により復元された１つ又は複数の画像を合成して表示する画像合成手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の画像表示装置において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９記載の画像表示装置において、
前記状況判断手段は、前記安全度及び前記重要度により、前記複数の圧縮画像データ毎の優先順位を設定し、前記優先順位に基づき、最適な圧縮画像データを選択することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２１】
請求項１８乃至請求項２０のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記状況判断手段は、選択される１つ又は複数の圧縮画像データを、該画面表示装置の表示能力に応じて選択することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２２】
請求項１８乃至請求項２１のいずれかに記載の画像表示装置において、
所定の撮影対象がオペレータに選択された場合、又は、撮影対象が稼働状態である場合、前記状況判断手段は、該撮影対象における詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して優先的に表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２３】
請求項１８乃至請求項２２のいずれかに記載の画像表示装置において、
同一の撮影対象の圧縮画像データが同時刻に他のオペレータから要求された場合、前記画像デコード手段に復元された画像を、内部ネットワークを介して、他のオペレータの画面表示装置に配信して表示させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２４】
請求項１３乃至請求項１７のいずれかに記載の複数の画像配信装置を用いて、広域に存在する複数の撮影対象の画像を配信すると共に、
請求項１８乃至請求項２３のいずれかに記載の画像表示装置を用いて、前記複数の撮影対象を監視することを特徴とする広域監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ等で撮影された画像の画像配信方法、画像表示方法及び画像配信装置、画像表示装置に関し、例えば、河川等をリアルタイムで監視、制御する広域監視システム等に有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像等の伝送データはデータ容量が大きく、デジタルデータ回線とは別に画像専用回線を用いて伝送されていた。しかし、光ファイバー回線やギガビット級Ethernet（登録商標）等の普及に伴う伝送回線の高速化、大容量化により、全てのデータをＩＰパケットにして伝送するのが今の主流である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９２４３９号公報
【特許文献２】特開２００４−７７９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、河川等を監視、制御する広域監視システムに上記伝送回線を用いる場合、画像データ、監視制御データ等、全てのデータが同一回線上を伝送されることになる。監視制御データは絶対量としては少ないものであるが、画像データが多くなればなるほど、その伝送が圧迫され、リアルタイム若しくは最低定周期間隔での監視、制御が行なえないおそれがある。特に、広域監視システムにおいては、遠隔操作が可能なように、安全確認のための監視カメラを多数設ける傾向にあり、今後、画像データの伝送量が増えることが見込まれる。更に、監視カメラのＷｅｂ化（インターネット上で伝送可能にすること。）により、複数の監視オペレータが画像データを受信可能になり、例えば、２人の監視オペレータが受信する場合には、回線上には２倍の量の画像データが流れることになり、益々、回線を圧迫することになる。
【０００５】
伝送するデータ量を制御する方法としては、例えば、特許文献１に示されるような技術がある。特許文献１では、施設側の撮像部に、異常状態の識別部と、撮像デ−タの圧縮部と、複数の圧縮ランクから撮像デ−タの圧縮率を設定する設定部と、撮像デ−タの記憶部とを持たせ、異常状態の識別部が識別した異常の状況に応じて設定された圧縮ランクで、撮像デ−タを圧縮するように圧縮部に指示し、撮像部側で圧縮率を決定してネットワ−クに撮像デ−タを送出すると共に、ネットワ−クに送出される撮像デ−タの総量がネットワ−クの伝送容量を越えないように、撮像部側で制御するようにしている。
【０００６】
上記技術は、施設側において、個々の異常状況を判定して、ネットワークに送出する画像伝送量を制御するものであり、作業負荷の分散という利点はあるが、河川等の広域な領域全体の状況を判断して、個々の画像の重要性を判断することはできない。又、河川管理施設等、広域を監視するシステムにおいては、通常時には伝送負荷は高くないが、降雨時など特定の期間には監視のアクセスが集中し、伝送負荷が高くなる傾向があるため、全体の状況を判断した上で、個々の画像伝送量を設定する必要がある。更に、監視側には、多数の画像情報が集まり、それらの画像情報を同時に多数表示する必要があるが、圧縮画像の表示にはデコード（圧縮データの伸張）作業が必要であり、多数の画像情報となると、デコード作業の負荷が大きくなり、１台の計算機で表示できる画像は限られるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、伝送回線、計算機を圧迫することなく、状況に応じた最適な圧縮画像データの配信及び表示が可能な画像配信方法、画像表示方法及びそれらを用いた広域監視方法と画像配信装置、画像表示装置及びそれらを用いた広域監視システム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】
（１）上記課題を解決する本発明に係る画像配信方法は、
撮影対象を撮影して、該撮影対象の画像を取り込むと共に、撮影された画像を異なる解像度、表示レート毎に圧縮して、複数の圧縮画像データに変換し、
複数の圧縮画像データから、要求に応じた最適な圧縮画像データを選択し、外部ネットワークを介して圧縮画像データの配信を行なうことを特徴とする。
撮影された画像、特に、動画の圧縮形式としては、表示側でリアルタイムの復元、再生が可能なストリーミング形式の圧縮形式を用いる。
【０００９】
（２）上記課題を解決する本発明に係る画像配信方法は、
上記（１）に記載の画像配信方法において、
予め設定された撮影対象の重要度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする。
【００１０】
（３）上記課題を解決する本発明に係る画像配信方法は、
上記（１）又は上記（２）に記載の画像配信方法において、
前記撮影対象が稼働状態である場合、複数の圧縮画像データから詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする。
【００１１】
（４）上記課題を解決する本発明に係る画像配信方法は、
上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像配信方法において、
前記撮影対象の安全度を算出し、
算出された前記安全度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする。
【００１２】
（５）上記課題を解決する本発明に係る画像配信方法は、
上記（４）に記載の画像配信方法において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする。
【００１３】
（６）上記課題を解決する本発明に係る画像表示方法は、
算出された撮影対象の安全度及び予め設定された撮影対象の重要度、又は、算出された撮影対象の安全度若しくは予め設定された撮影対象の重要度に基づき、外部ネットワークから配信された複数の圧縮画像データ毎の状況を判断し、前記複数の圧縮画像データから表示すべき最適な圧縮画像データを選択し、
選択された１つ又は複数の圧縮画像データを、異なる解像度、表示レート毎に復元し、
復元された１つ又は複数の画像を合成して表示することを特徴とする。
【００１４】
（７）上記課題を解決する本発明に係る画像表示方法は、
上記（６）に記載の画像表示方法において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする。
【００１５】
（８）上記課題を解決する本発明に係る画像表示方法は、
上記（６）又は（７）に記載の画像表示方法において、
前記安全度及び前記重要度により、前記複数の圧縮画像データ毎の優先順位を設定し、前記優先順位に基づき、最適な圧縮画像データを選択することを特徴とする。
【００１６】
（９）上記課題を解決する本発明に係る画像表示方法は、
上記（６）乃至（８）のいずれかに記載の画像表示方法において、
選択される１つ又は複数の圧縮画像データは、画面表示装置の表示能力に応じて選択されることを特徴とする。
【００１７】
（１０）上記課題を解決する本発明に係る画像表示方法は、
上記（６）乃至（９）のいずれかに記載の画像表示方法において、
所定の撮影対象がオペレータに選択された場合、又は、撮影対象が稼働状態である場合、該撮影対象における詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データが選択されて優先的に表示されることを特徴とする。
例えば、オペレータが監視したい撮影対象を選択した場合、操作したい撮影対象を選択した場合、又は、撮影対象が稼働状態である場合、その撮影対象を優先的に表示するようにする。
【００１８】
（１１）上記課題を解決する本発明に係る画像表示方法は、
上記（６）乃至（１０）のいずれかに記載の画像表示方法において、
同一の撮影対象の圧縮画像データが同時刻に他のオペレータから要求された場合、復元された前記画像を、内部ネットワークを介して、他のオペレータの画面表示装置に配信して表示させることを特徴とする。
【００１９】
（１２）上記課題を解決する本発明に係る広域監視方法は、
上記（１）乃至上記（５）のいずれかに記載の画像配信方法を用いて、広域に存在する複数の撮影対象の画像を配信すると共に、
上記（６）乃至上記（１１）のいずれかに記載の画像表示方法を用いて、前記複数の撮影対象を監視することを特徴とする。
【００２０】
（１３）上記課題を解決する本発明に係る画像配信装置は、
撮影対象を撮影する撮影手段と、
前記撮像手段が撮影した画像を取り込むと共に、撮影された画像を各々異なる解像度、表示レートに圧縮し、圧縮画像データに変換する複数の画像キャプチャ手段と、
複数の圧縮画像データから、要求に応じた最適な圧縮画像データを選択し、ネットワークを介して画像の配信を行なう画像配信手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
（１４）上記課題を解決する本発明に係る画像配信装置は、
上記（１３）記載の画像配信装置において、
前記画像配信手段は、予め設定された撮影対象の重要度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする。
【００２２】
（１５）上記課題を解決する本発明に係る画像配信装置は、
上記（１３）又は上記（１４）記載の画像配信装置において、
前記画像配信手段は、前記撮影対象が稼働状態である場合、複数の圧縮画像データから詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする。
【００２３】
（１６）上記課題を解決する本発明に係る画像配信装置は、
上記（１３）乃至上記（１５）のいずれかに記載の画像配信装置において、
前記撮影対象の安全度を算出する安全度算出手段を有し、
前記画像配信手段は、前記安全度算出手段により算出された安全度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信することを特徴とする。
【００２４】
（１７）上記課題を解決する本発明に係る画像配信装置は、
上記（１６）記載の画像配信装置において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする。
【００２５】
（１８）上記課題を解決する本発明に係る画像表示装置は、
算出された撮影対象の安全度及び予め設定された撮影対象の重要度、又は、算出された撮影対象の安全度若しくは予め設定された撮影対象の重要度に基づき、外部ネットワークから配信された複数の圧縮画像データ毎の状況を判断し、前記複数の圧縮画像データから表示すべき最適な圧縮画像データを選択する状況判断手段と、
前記状況判断手段により選択された１つ又は複数の圧縮画像データを、異なる解像度、表示レート毎に復元する複数の画像デコード手段と、
前記画像デコード手段により復元された１つ又は複数の画像を合成して表示する画像合成手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
（１９）上記課題を解決する本発明に係る画像表示装置は、
上記（１８）記載の画像表示装置において、
前記安全度は、危険な状態に到達するまでの時間情報を含むことを特徴とする。
【００２７】
（２０）上記課題を解決する本発明に係る画像表示装置は、
上記（１８）又は上記（１９）記載の画像表示装置において、
前記状況判断手段は、前記安全度及び前記重要度により、前記複数の圧縮画像データ毎の優先順位を設定し、前記優先順位に基づき、最適な圧縮画像データを選択することを特徴とする。
【００２８】
（２１）上記課題を解決する本発明に係る画像表示装置は、
上記（１８）乃至上記（２０）のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記状況判断手段は、選択される１つ又は複数の圧縮画像データを、該画面表示装置の表示能力に応じて選択することを特徴とする。
【００２９】
（２２）上記課題を解決する本発明に係る画像表示装置は、
上記（１８）乃至上記（２１）のいずれかに記載の画像表示装置において、
所定の撮影対象がオペレータに選択された場合、又は、撮影対象が稼働状態である場合、前記状況判断手段は、該撮影対象における詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して優先的に表示することを特徴とする。
【００３０】
（２３）上記課題を解決する本発明に係る画像表示装置は、
上記（１８）乃至上記（２２）のいずれかに記載の画像表示装置において、
同一の撮影対象の圧縮画像データが同時刻に他のオペレータから要求された場合、前記画像デコード手段に復元された画像を、内部ネットワークを介して、他のオペレータの画面表示装置に配信して表示させることを特徴とする。
【００３１】
（２４）上記課題を解決する本発明に係る広域監視システムは、
上記（１３）乃至上記（１７）のいずれかに記載の複数の画像配信装置を用いて、広域に存在する複数の撮影対象の画像を配信すると共に、
上記（１８）乃至上記（２３）のいずれかに記載の画像表示装置を用いて、前記複数の撮影対象を監視することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、撮影対象の状況を判断して、表示に最適な解像度、表示レートの圧縮画像データを伝送回線に配信するので、伝送回線や圧縮画像データをデコードする計算機の負荷を低減することができ、アクセスが集中する場合でも、定周期間隔での監視、制御が可能となる。特に、撮影対象の状況、環境等（具体的には、安全度、重要度等）に応じて、圧縮画像データの最適な解像度、表示レートを選択して配信するので、同時に多くの撮影対象を表示することができ、監視すべき撮影対象を見落とすことが無くなる。
【００３３】
又、必要な場合、オペレータが選択した撮影対象を優先して表示することができ、システムが自動的に判断できないような場合にも対処可能である。更には、同じ撮影対象の表示が他のオペレータから同時に要求された場合には、画像表示装置で復元したデータを、内部ネットワークを介して、他の画像表示手段に配信することで、伝送回線（外部ネットワーク）における同一の圧縮画像データの輻輳を避けると共に、圧縮画像データのデコード処理の重複も防止して、伝送回線や計算機の負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図１〜図４を参照して、本発明に係る画像配信方法、画像表示方法及びそれらを用いた広域監視方法と画像配信装置、画像表示装置及びそれらを用いた広域監視システムの実施形態の一例を詳細に説明する。
なお、本発明では、一例として、河川管理施設を用いて説明を行なうが、例えば、プラントの監視システム等、他のものにも応用可能なものである。
【実施例１】
【００３５】
図１は、本発明に係る広域監視システムの実施形態の一例を示す概略図である。
図１に示すように、本発明に係る広域監視システムは、伝送回線となるネットワーク（外部ネットワーク１ａ、内部ネットワーク１ｂ）を用いて、監視事務所Ａから広域に存在する河川管理施設（排水機場Ｂ〜Ｄ、樋門Ｅ〜Ｈ等）を監視、制御するものである。
【００３６】
監視事務所Ａと排水機場Ｂ〜Ｄ、樋門Ｅ〜Ｈ等とを結ぶ外部ネットワーク１ａとしては、高速化、大容量化のため、光ファイバケーブル網が用いられる。そして、外部ネットワーク１ａは、ルータ２、ファイヤウォール３を介して、内部ネットワーク１ｂと接続される。監視事務所Ａ側の内部ネットワーク１ｂは、ルータ２、ファイヤウォール３等に守られて、監視事務所Ａ側の内部ネットワーク１ｂに外部から容易にアクセスできない構成となっている。監視事務所Ａ内の端末、サーバ同士を接続する内部ネットワーク１ｂとしては、ギガビット級のEthernet（登録商標）が用いられ、大量の画像データを伝送可能としている。
【００３７】
監視事務所Ａにおいて、内部ネットワーク１ｂには、圧縮された画像データを復元（伸張）し、復元した１つ又は複数の画像を合成して出力するウェブサーバ４（画像表示装置）と、合成して出力される画像を表示するマルチディスプレイ５と、河川管理施設の監視対象を操作、制御する監視端末６と、河川管理施設に用いる機器の点検履歴、稼働履歴、関連図書を蓄積したデータベース７と、データベース７収められた機器の情報を提供するサーバ８が接続されており、互いの情報の入出力が内部ネットワーク１ｂ介して行われ、河川管理に必要な監視、制御が行われている。又、ウェブサーバ４は、各河川管理施設から外部ネットワーク１ａを介して送信される管理情報（例えば、水位等）を一括管理して、ウェブブラウザ形式で表示する機能も有しており、監視画像だけでなく、各河川管理施設の状況を容易に管理可能にしている。
【００３８】
マルチディスプレイ５は、広域監視画面５ａと操作画面５ｂとを有し、広域監視画面５ａには、広域の河川管理施設を監視できるように、広域の河川管理施設が簡略されて表示されている。簡略な表示としては、例えば、監視対象をシンボルとして表示するサムネイル表示等が用いられ、多数の監視対象の状態を同時に表示可能である。又、操作画面５ｂには、稼働中の河川管理施設、監視、操作の優先順位の高い河川管理施設、オペレータが選択した河川管理施設等が表示され、状況の変化、例えば、監視対象の安全度の変化等に応じて、自動的に優先順位の高い河川管理施設が１つ又は複数合成されて表示されるようになっており、オペレータに対する操作性を向上させている。このような表示制御は、ウェブサーバ４において行われ、その出力がマルチディスプレイ５に表示される（詳細は、図２及びその説明参照）。広域監視画面５ａでは、例えば、６０箇所の河川管理施設の監視画像を簡略表示し、操作画面５ｂでは、例えば、６０箇所のうち４箇所の河川管理施設の監視画像を詳細表示して、多数の河川管理施設を同時に監視し、その操作を行なうことが可能である。
【００３９】
樋門Ｅにおいては、ルータ２１を介して、外部ネットワーク１ａは内部ネットワーク１ｃに接続される。内部ネットワーク１ｃには、撮影対象となる樋門２２を撮影する複数のＣＣＴＶ（撮影手段）２３と、樋門２２の周囲の水位を計測する複数の水位計２４と、ＣＣＴＶ２３からの画像を圧縮してネットワークへ配信すると共に、水位計２４等からのデータに基づき、樋門２２の安全度を算出するウェブサーバ２５（画像配信装置）が接続されている。なお、樋門Ｆ〜Ｈは、樋門Ｅと同等の構成であるため、詳細な図示及び説明は省略する。
【００４０】
又、排水機場Ｂにおいては、ルータ３１を介して、外部ネットワーク１ａは内部ネットワーク１ｄに接続される。内部ネットワーク１ｄには、撮影対象となる排水機場を撮影する複数のＣＣＴＶ３２と、排水機場の発電施設３３及びポンプ３４を制御するＰＬＣ(Programmable Logic Controller)３５と、ＣＣＴＶ３２からの画像を圧縮してネットワークへ配信すると共に、排水機場で計測、制御される情報を送信するウェブサーバ３６と、排水機場の機器を操作、制御する機場端末３７が接続されており、更に、排水機場の機器を操作、制御する携帯端末３８と内部ネットワーク１ｄとを無線で接続する無線ＬＡＮ３９が接続されている。機場端末３７や携帯端末３８では、機器コード等を用いることで、サーバ８を介して、データベース７に蓄積された情報（履歴や図書等）を容易に呼び出すことができ、排水機場側での各機器の操作を容易にしている。なお、排水機場Ｃ、Ｄも、排水機場Ｂと同等の構成であるため、詳細な図示及び説明は省略する。
【００４１】
次に、本発明に係る広域監視システムを構成する画像配信装置及び画像表示装置の概略構成を図２に示し、その詳細を説明する。
【００４２】
図１でも説明したように、管理事務所Ａ側と河川管理施設側とは、ネットワーク１により互いに接続されて、必要な管理情報の伝送が行われる。その際、管理情報として伝送されるのは、制御データや測定データ等の伝送負荷の小さいものだけではなく、画像データ等、伝送負荷の大きいものの伝送も行われる。特に、広域監視システムにおいては、広域に存在する数多くの河川管理施設の監視、制御を遠隔で行なうようにするため、数多くの画像データの伝送が行われる。本発明は、伝送される画像データとその画像データの撮影対象の安全度、重要度、そして、他の撮影対象の河川管理施設との比較における優先順位等を勘案して、伝送される画像データ毎に適切な圧縮率を設定して伝送することで、ネットワーク及び計算機の負荷を低減させるものである。そして、負荷低減のために、画像配信装置、画像表示装置各々に特有の工夫を行なっている。
【００４３】
具体的には、樋門Ｅにおける画像配信装置２５は、複数のＣＣＴＶ２３が撮影した樋門２２（撮影対象）の画像を取り込むと共に、撮影された画像を各々異なる解像度、表示レートに圧縮し、圧縮画像データに変換する複数の画像キャプチャ手段２６と、複数の圧縮画像データから、要求に応じた最適な圧縮画像データを選択し、ネットワーク１を介して画像の配信を行なう画像配信手段２７とを有する。画像キャプチャ手段２６は、例えば、ストリーミング形式の圧縮画像データに変換するものであり、異なる解像度、表示レート毎に複数備えることにより、圧縮画像データへ変換する際の負荷を軽減し、同時に複数の圧縮画像データへ変換することにより、要求に応じた圧縮画像データを即座に配信可能である。例えば、樋門２２の一方のＣＣＴＶ２３から撮影された画像を詳細監視画像となる圧縮率の低い圧縮画像データ１１で配信し、他方のＣＣＴＶ２３から撮影された画像を簡易監視画像となる圧縮率の大きい圧縮画像データ１２で配信している場合においても、画像キャプチャ手段２６の種類に応じた解像度、表示レートの圧縮画像データに、即座に切り替えることが可能である。
【００４４】
なお、画像配信手段２７は、予め設定された樋門２２の重要度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信するようにしてもよい。又、樋門２２が稼働状態（開動作中、閉動作中）である場合、複数の圧縮画像データから詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択して配信するようにしてもよい。更には、水位計２４の計測値及び変化や樋門２２のゲート開度、警報信号等から、安全度算出手段２８により樋門２２の安全度を算出して、算出された安全度に応じて、複数の圧縮画像データから最適な圧縮画像データを選択して配信するようにしてもよい。この場合、安全度としては、操作水位に到達する予測時間等、危険な状態に到達するまでの時間情報（緊急度）を含むものが望ましい。
【００４５】
又、ウェブサーバ４（画像表示装置）においては、算出された樋門２２の安全度、予め設定された樋門２２の重要度に基づき、ネットワーク１から配信された複数の圧縮画像データ毎の状況を判断し、複数の圧縮画像データから表示すべき最適な圧縮画像データを選択する状況判断手段１３と、状況判断手段１３により選択された１つ又は複数の圧縮画像データを、異なる解像度、表示レート毎に復元する複数の画像デコード手段１４、１５と、画像デコード手段１４、１５により復元された１つ又は複数の画像を合成して表示する画像合成手段１６とを有し、その出力がマルチディスプレイ５に表示される。画像デコード手段としては、少なくとも、詳細監視画像用と簡易監視画像用の２種類以上を備える。
【００４６】
なお、状況判断手段１３においては、樋門２２の安全度、重要度により、複数の圧縮画像データの優先順位を設定し、優先順位に基づき、最適な圧縮画像データを選択するようにしてもよい。例えば、各樋門２２における操作水位に到達するまでの余裕時間と樋門２２の重要度から優先順位を算出する。又、圧縮画像データを１つ又は複数選択する際には、ウェブサーバ４やマルチディスプレイ５の表示能力、具体的には、ウェブサーバ４の処理能力やマルチディスプレイ５の表示可能領域の大きさに応じて、最適な圧縮画像データを選択するようにする。樋門２２の重要度は、圧縮画像データと共に、樋門Ｅ側から伝送されてもよいし、予め、ウェブサーバ４側に記録しておいてもよい。樋門２２の安全度（例えば、水位、ゲート開度、警報信号等）は、圧縮画像データと共に、樋門Ｅ側から定期的に収集するものであり、危険な状態に到達するまでの時間情報（緊急度）を含むものが望ましい。
【００４７】
又、ウェブサーバ４においては、所定の樋門２２がオペレータに操作されている場合、樋門２２が稼働状態である場合には、状況判断手段１３は、その樋門２２における詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択し、優先して表示するようにする。但し、樋門２２が優先表示されている場合であっても、他の樋門２２の画像がオペレータに選択された場合には、その樋門２２における詳細な解像度、表示レートの圧縮画像データを選択し、優先して表示する。又、同一の樋門２２の圧縮画像データが同時刻に他のオペレータから要求された場合、画像デコード手段１４、１５により復元された画像を、内部ネットワーク１ｂを介して、監視事務所Ａの他のオペレータの画面表示装置に配信して表示させてもよい。
【００４８】
このように、画像配信装置２５側において、伝送する圧縮画像データとして、少なくとも、詳細監視画像用と簡易監視画像用の２種類以上を作成し、監視事務所Ａにおいて、操作を行なう際には、詳細監視画像用の圧縮画像データを用い、監視を行なう際には簡易監視画像用の圧縮画像データを用い、例えば、多数の河川管理施設を監視する際には、簡易監視画像を用いることで、ネットワーク全体としての伝送容量を大幅に減らせ、詳細監視画像が必要な際には、即座に切り替えることが可能となる。又、水位等による安全度に基づき、河川管理施設の状況を判断し、安全な状態では簡易監視画像を用いて、伝送容量を減らし、危険度が高まると詳細監視画像を用いて伝送することで、オペレータが必要とする画像を適切に表示することができる。
【００４９】
又、多数の樋門２２を同時操作する際には、樋門２２の重要度、緊急度が高い樋門２２から、詳細監視画像を伝送して、優先的に表示を行う。この場合、重要度、緊急度の高い樋門２２の画像は詳細に表示され、それ以外のものは簡易の表示となるので、重要な樋門２２についての伝送画像の画質が確保できる。
【００５０】
更には、強制的に詳細監視画像の伝送を行わせるモードを持たせ、システムによる重要度、緊急度の判断とオペレータの判断が食い違った場合に、オペレータの操作により詳細監視画像の伝送及び優先表示が可能となる。
【００５１】
加えて、多数のオペレータが同時刻に同一画像の伝送を要求した場合、樋門Ｅ側から伝送された圧縮画像データを監視事務所Ａのウェブサーバ４にて復元し、ウェブサーバ４から内部ネットワーク１ｂを介して、監視事務所Ａ内の他の端末等に配信するように構成する。この場合、樋門Ｅ−監視事務所Ａ間の圧縮画像データが輻輳することが無く、伝送路が圧迫されることがない。
【００５２】
次に、図３を用いて、ウェブサーバ４における状況判断手段１３について詳細に説明する。
【００５３】
伝送する圧縮画像データの最適な解像度、表示レートを決定するには、圧縮画像データの撮影対象である樋門２２等の状況、環境を把握するする必要が有る。従って、各河川管理施設からの入力信号、具体的には、水位、ゲート開度、警報信号、流向、雨量等の入力信号が定期的に収集され、ネットワークを介して、ウェブサーバ４の状況判断手段１３に入力される（ステップＳ１、Ｓ２）。
【００５４】
そして、河川情報システム等から提供される水位や雨量等の河川情報から、３０分、１時間後の水位を予測し（ステップＳ３、Ｓ４）、各河川管理施設に設定された操作水位、開閉速度等の設定値に基づき、予測された水位の変化から、操作水位に到達するまでの時間を求めて緊急度を算出し（ステップＳ５、Ｓ６）、更に、河川管理施設毎に設定された施設重要度と算出された緊急度に基づき、各河川管理施設の危険度を算出する（ステップＳ７、Ｓ８）。
【００５５】
そして、各河川管理施設同士の危険度を比較すると共に、監視すべき河川管理施設の優先順位をつけ、更には、端末の表示能力を考慮して、表示すべき河川管理施設の画像を１つ又は複数選択する（ステップＳ９、Ｓ１０）。
【００５６】
そして、選択された画像を復元し合成して、マルチディスプレイに表示を行なう（ステップＳ１１）。
【００５７】
ここで、危険度は、操作水位に到達するまでの時間、各河川管理施設の重要度等から重みを付けて算出する。
施設重要度をＩとし、出水による想定被害額によりランク付けを行い、以下のように設定する。
被害額大の場合：Ｉ＝３
被害額中の場合：Ｉ＝２
被害額小の場合：Ｉ＝１
【００５８】
又、緊急度をＵとし、増水による操作開始までの予想時間によりランク付けを行い、以下のように設定する。
緊急度大（０．５時間以下）の場合：Ｕ＝３
緊急度中（０．５〜１時間）の場合：Ｕ＝２
緊急度小（１時間以上）の場合：Ｕ＝１
【００５９】
更に、危険度をＤとし、施設重要度Ｉと緊急度Ｕから、下記数式を用いて算出する。
Ｄ＝ａ＊Ｉ＋ｂ＊Ｕ
ここで、ａ、ｂは重み係数とする。
【００６０】
例えば、ａ＝ｂ＝１、被害大、緊急度小である場合、Ｄ１＝３＋１＝４となり、ａ＝ｂ＝１、被害小、緊急度中である場合、Ｄ２＝１＋２＝３となる。この場合、Ｄ１＞Ｄ２となるので、Ｄ１（被害大、緊急度小）の方の優先順位が高くなり、優先的に画面表示される。
【００６１】
図４に、マルチディスプレイが表示する画面の表示例を示す。
ここでは、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４ドット）の最大表示解像度を有する１７インチディスプレイ３台（マルチディスプレイプレイ５）を、一台の画像表示装置（ウェブサーバ４）を用いて表示する場合を示す。なお、ウェブサーバ４、マルチディスプレイプレイ５の台数や組み合わせは、目的に応じてどのような組み合わせでもよい。
【００６２】
３台のディスプレイには、主に、以下の画面が単独、若しくは、組み合わされて表示される。
（１）全体監視画面（図４（ａ）参照）
（２）ＣＣＴＶ監視画面（図４（ｂ）、図４（ｃ）の４５参照）
（３）施設監視画面（図４（ｃ）参照）
（４）操作画面（図４（ｃ）の４９参照）
【００６３】
更に各画面について説明をする。
全体監視画面は、図４（ａ）に示すように、情報共有を目的とし、各河川管理施設の稼働状況、ＣＣＴＶの概要が１画面でわかるように、画面全体にできるだけ多くの河川管理施設が示されている。ここでは、ＣＣＴＶからの画像は簡易監視画像４１ａ（ＳＱＣＩＦサイズ、１秒１こま程度のｊｐｅｇ画像）を用いて表示する。なお、危険度が小さく、他の撮影対象と比較して優先順位の低いものは、更に簡易な監視画像４１ｂを用いて表示するようにしてもよい。
【００６４】
又、ＣＣＴＶ監視画面は、図４（ｂ）に示すように、常時ＣＣＴＶからの画像の表示を行う監視操作エリア４３を画面上部に有し、ここでは、通常時であれば、ＱＶＧＡ（１０〜２０Ｆ／Ｓ）サイズを最大８画面表示可能である。例えば、自動的にＣＣＴＶを選択させる場合、表示するＣＣＴＶの画像を、緊急度に応じて、その上位から４つ選択して表示するようにする。この場合、例えば、撮影対象が樋門であれば、ＱＶＧＡ×２画面、撮影対象が機場であれば、ＱＶＧＡ×１画面＋ＱＣＩＦ×４画面等と、ＣＣＴＶの画像の組み合わせを予め決めておく。又、表示されるＣＣＴＶの画像を新しく更新する場合には、状態表示エリア４２にアラームを表示するようにしている。又、画面下部には、緊急度順の画像リストが監視リスト表示エリア４４に羅列されている。
【００６５】
施設監視画面は、図４（ｃ）に示すように、河川管理施設の平面図（又は３Ｄ図）が表示されており（エリア４６参照）、その河川管理施設の状態を確認できるように表示されている。通常はエリア４６のような監視画面のみが表示されているが、操作時は操作ボタン画面４９がポップアップされ、更に、河川管理施設のＣＣＴＶの画像も表示される。この場合、操作用の表示画面として、ＱＶＧＡサイズ×２画面のＣＣＴＶの画像が表示される。又、状況に応じて、水位の変動を示すグラフ４７や操作用の関連図書４８もポップアップ表示され、オペレータの操作が容易に行えるような画面構成となっている。
【００６６】
通常は、３台のディスプレイに跨って全体監視画面が表示されたり、又は、２台のディスプレイに跨って全体監視画面が表示され、他の１台のディスプレイに施設監視画面又はＣＣＴＶ監視画面が表示されたりしており、操作画面は、必要に応じてこれらの画面上にポップアップ等により表示される。
【００６７】
なお、ＣＣＴＶの表示解像度及びフレームレート（表示レート）については、解像度としては、ＶＧＡ（６４０×４８０ドット）、ＱＶＧＡ（３２０×２４０ドット）又はＣＩＦ（３５２×２８８ドット）、ＱＣＩＦ（１７６×１４４ドット）、ＳＱＣＩＦ（１２８×９６ドット）の４種類程度を用いる。又、フレームレートとしては、フル動画で２０〜３０Ｆ／Ｓ、動画で１０〜２０Ｆ／Ｓ、準動画で１〜１０Ｆ／Ｓ、静止画で１Ｆ／Ｓを用いる。これらを、用途別にまとめるとおおよそ次の表１のようになる。
【００６８】
【表１】
2006041770.tif 000003
【００６９】
例えば、図４（ｂ）を参照して、ＳＸＧＡ画面にＣＣＴＶの画像を配置する場合、ＶＧＡサイズの表示を行う場合には、計算機のＣＰＵにかなり負荷がかかるため、１ＣＰＵで１〜２程度のＣＣＴＶの画像表示が望ましい。又、ＱＶＧＡサイズの表示を行う場合には、８つ程度まで動画表示が可能であり、更に、ＳＱＣＩＦサイズの場合には、１秒１こまのフレームレートであるので、ＣＰＵの負荷は軽くなり、例えば、広域監視画面に表示するような数の河川管理施設の表示が可能である。なお、伝送画像の圧縮時及び復元時の負荷を考慮すると、解像度及びフレームレートの種類に応じた数の画像キャプチャ手段、画像デコード手段を備えることが望ましい。
【００７０】
通常、ＣＣＴＶの撮影対象は、樋門、機場等であり、樋門であれば、樋門裏、樋門表、操作室等を撮影対象として、ＣＣＴＶを２〜３箇所設け、機場であれば、機場ポンプ室、発電機室、水平コンベア、傾斜コンベア、除塵機、提内、排水樋門等を撮影対象として、ＣＣＴＶを４〜８箇所設ける。例えば、図４（ｂ）に示したようなＣＣＴＶ監視画面を用いて、機場を監視する場合、監視操作エリア４３にＱＶＧＡ×１画面、ＱＣＩＦ×４画面、計５画面のＣＣＴＶを表示可能であるが、機場にＣＣＴＶが８台ある場合には、一画面中にすべてのＣＣＴＶの画像を表示できない場合もある。その場合には、５台のＣＣＴＶを選択して表示可能にしておくか、全てのＣＣＴＶを自動的に切換えるようにして、全てのＣＣＴＶをサイクリック表示可能な設定にする。
【００７１】
図４（ｂ）に示した監視リスト表示エリア４４には、例えば、表２に示すようなリストが羅列される。
【００７２】
【表２】
2006041770.tif 000004
【００７３】
表２に示すように、施設名は緊急度（予測時間の短い順）に応じて順に羅列され、リストの上位４箇所の施設は、そのＣＣＴＶの画像が画面上部のエリア４３に表示される。緊急度は、操作水位に達するまでの予測時間から判定されており、予測時間は、線形予測を用いて水位の変化が予測される。そして、ゲートの閉動作終了時には、確認欄にオペレータがチェックを入れ、操作終了（ゲートが全閉等）したものとして、例えば、到達時間を無限に設定することで、リストの下位に配置される。なお、緊急度が３０分を切った施設は、黄色で表示する等して、オペレータが認識しやすいようにする。又、緊急度（優先順位）が変わったり、監視操作エリア４３に表示されるＣＣＴＶの画像が変更されたりする場合には、状態表示エリア４２にアラームを表示し、オペレータによる確認の後、その変更が行われる。
【００７４】
本発明に係る広域監視システムを用いる場合、例えば、以下のシナリオに基づいて動作することを想定したものである。
【００７５】
１）河川水位については、各河川施設からの水位、ゲート開度等の情報を使用する。通常、上流側から水位が上昇し、順番に各河川管理施設の操作水位に到達する。その間、重要度、安全度から操作すべき（監視すべき）河川管理施設を、監視リスト表示エリア４４に順にリスト表示する。監視操作エリア４３には、施設監視エリア４４で選択されたＣＣＴＶの画像が表示される。
２）河川管理施設の水位が操作水位に到達すると、各施設監視画面（図４（ｃ）参照）において、樋門等の操作を行う。施設監視画面は、広域監視画面（図４（ａ）参照）からリンクさせて表示するか、又は、ＣＣＴＶ監視画面（図４（ｂ）参照）の緊急度リスト表示（表２参照）からリンクさせて表示する。なお、操作する河川監視施施設の切換えを容易にするため、タブ方式で各施設監視操作画面を切り替えるようにしてもよい。
３）施設に異常（故障）があった場合、その施設が緊急度リストの上位に配置される。
４）異常（故障）があった施設を選択すると、監視操作エリアの画像の上にオーバーラップして、その施設の状況を表示する。
５）確認が終了した場合、オーバーラップされた表示画面はクローズされる。
６）操作が終わった施設は、対応済みの確認チェックが行われ、緊急度リストの上位から下位に配置される。
７）次の緊急度の高い施設をＣＣＴＶ監視操作エリアに表示する。
８）以上のような手順を繰り返し行うことで、常時複数箇所の施設を監視をしながら操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る広域監視システムの実施形態の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る広域監視システムを構成する画像配信装置及び画像表示装置の構成図である。
【図３】本発明に係る広域監視システムを構成する画像表示装置の状況判断を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る広域監視システムを構成する画像表示装置が表示する画面の表示例である。
【符号の説明】
【００７７】
１  ネットワーク（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを含むネットワーク全体）
１ａ  ＷＡＮ（光ファイバネットワーク等ワイドエリアワーク）
１ｂ、１ｃ、１ｄ  ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
４    ウェブサーバ
５    マルチディスプレイ
２５  ウェブサーバ
【図１】
2006041770.tif 000005
【図２】
2006041770.tif 000006
【図３】
2006041770.tif 000007
【図４】
2006041770.tif 000008