(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標高メッシュデータ及びレーザ測量データのいずれか一方または両方を読み込み、この読み込んだデータに基づいて三次元地図画像データを生成し、地図データベースに保存する手段、
上記地図データベースに保存された三次元地図画像データを編集する編集手段、
この編集手段によって編集された三次元地図画像データに基づいて、コンピュータグラフィックスによる三次元地図画像を表示装置に表示するとともに、監視カメラの撮影した監視映像を、上記三次元地図画像と同一の態様で同時に上記表示装置に表示する表示処理手段、
上記表示装置に表示された上記三次元地図画像上で、オペレータによる上記三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小のいずれかを含む操作が行われた場合に、上記表示処理手段からの通知を受けて、上記操作後の三次元地図画像と上記監視映像の態様が同じになるように上記監視カメラの制御量を計算する演算処理手段、
及び上記演算処理手段から上記監視カメラの制御量が通知され、この通知された上記監視カメラの制御量に基づいて上記監視カメラを制御するカメラ制御装置を備え、
上記演算処理手段は、上記監視カメラを制御できない範囲に上記三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小のいずれかを含む操作が行われた場合に、制御不可の判定を行い、
上記表示処理手段は、上記表示装置に制御不可の表示を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記編集手段は、上記三次元地図画像データを上記表示装置に表示し、この表示された三次元地図画像データをオペレータの操作によって編集する編集処理部を有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記編集手段は、別途作成された編集用の地図データを、上記地図データベースの保存に適した形式に変換するとともに、上記地図データベースに格納された三次元地図画像データと上記変換した地図データを結合して、上記地図データベースに保存する地図データ変換部を有することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラントを監視する監視カメラ映像及び三次元地図画像を表示する画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
監視制御システムでは、従来から監視カメラを用いた遠方監視を行なっているが、監視カメラの制御については、監視制御システムのソフトウェアにて監視カメラ映像を見ながら、カメラの旋回・起伏・ズームなどのボタン操作による遠隔操作を行なうことで対応していた。このため、監視したい箇所への監視カメラの移動が面倒であり、また夜間等の映像が判別しにくい状況下での的確な監視カメラ操作が困難であるという問題があった。
また、三次元地図画像表示については、標高メッシュデータやレーザ測量データからコンピュータグラフィックスによる地図画像を生成し、表示を行なう技術はあるが、監視制御システムにおいて、三次元地図画像と監視カメラ映像を連動させた適用は、あまり例が無く、作業者が監視カメラ映像のみを見ながら、平常時との差異を判断する必要があった。
【０００３】
また、上記を解決する方法として、特許文献１に、三次元画像と監視カメラの視点を連動させる方法が考案されているが、作業者による三次元画像の編集・加工については行なえない。
監視制御システムにおいては、例えば河川水位の上昇や洪水・氾濫などの仮想的な災害状況や、過去の様々な時点での現地状況と現況の監視カメラ映像との比較を行なうことも重要な要件の一つであり、用途に応じた三次元地図画像の変更機能が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７１９９３号公報（第６〜７頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の監視制御システムでは、監視カメラによる遠方監視において、監視カメラ映像を見ながらカメラを遠隔監視するため、監視カメラ映像の視認性が悪い場合の操作に配慮がされていなかった。
また、従来の監視制御システムでは、三次元地図画像のような現場の状況を一望できる表示と監視カメラ映像の間には同一性が無かった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、コンピュータグラフィックスによる三次元地図画像と監視カメラ映像とを同じ態様で表示できるとともに、三次元地図画像データを編集できるようにした画像表示装置を得ることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わる画像表示装置においては、標高メッシュデータ及びレーザ測量データのいずれか一方または両方を読み込み、この読み込んだデータに基づいて三次元地図画像データを生成し、地図データベースに保存する手段、地図データベースに保存された三次元地図画像データを編集する編集手段、この編集手段によって編集された三次元地図画像データに基づいて、コンピュータグラフィックスによる三次元地図画像を表示装置に表示するとともに、監視カメラの撮影した監視映像を、三次元地図画像と同一の態様で同時に表示装置に表示する表示処理手段、表示装置に表示された三次元地図画像上で、オペレータによる三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小のいずれかを含む操作が行われた場合に、表示処理手段からの通知を受けて、操作後の三次元地図画像と監視映像の態様が同じになるように監視カメラの制御量を計算する演算処理手段、及び演算処理手段から監視カメラの制御量が通知され、この通知された監視カメラの制御量に基づいて監視カメラを制御するカメラ制御装置を備え、演算処理手段は、監視カメラを制御できない範囲に三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小のいずれかを含む操作が行われた場合に、制御不可の判定を行い、表示処理手段は、表示装置に制御不可の表示を行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、以上説明したように、標高メッシュデータ及びレーザ測量データのいずれか一方または両方を読み込み、この読み込んだデータに基づいて三次元地図画像データを生成し、地図データベースに保存する手段、地図データベースに保存された三次元地図画像データを編集する編集手段、この編集手段によって編集された三次元地図画像データに基づいて、コンピュータグラフィックスによる三次元地図画像を表示装置に表示するとともに、監視カメラの撮影した監視映像を、三次元地図画像と同一の態様で同時に表示装置に表示する表示処理手段、表示装置に表示された三次元地図画像上で、オペレータによる三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小のいずれかを含む操作が行われた場合に、表示処理手段からの通知を受けて、操作後の三次元地図画像と監視映像の態様が同じになるように監視カメラの制御量を計算する演算処理手段、及び演算処理手段から監視カメラの制御量が通知され、この通知された監視カメラの制御量に基づいて監視カメラを制御するカメラ制御装置を備え、演算処理手段は、監視カメラを制御できない範囲に三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小のいずれかを含む操作が行われた場合に、制御不可の判定を行い、表示処理手段は、表示装置に制御不可の表示を行うので、編集によって作り出した仮想的な状況と現況の差異を容易に把握することができるとともに、監視カメラを制御できない場合に容易に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による画像表示装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像と監視カメラ映像の表示例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像表示と監視カメラ映像の同一態様での表示を行なう動作フローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像の編集・加工操作を行なう動作フローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像の編集・加工データ取り込みについて説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による画像表示装置を示す構成図である。
図１において、画像表示装置を形成する計算機１３は、カメラ制御装置１２への制御指示を行なうカメラインタフェース１４と、三次元地図画像上の操作からカメラ制御量を計算する演算処理部１５（演算処理手段）と、三次元地図画像表示及び監視カメラ映像の表示を行なう表示処理部１７（表示処理手段）と、表示する三次元地図画像データを保管する記憶領域である地図データベース１６と、三次元地図画像の加工・編集を行なう編集処理部１８（編集手段）を備えている。
なお、地図データベース１６は、記憶装置に形成されている。
【００１１】
さらに、計算機１３には、三次元地図画像と監視カメラ映像を表示するための表示装置１９と、オペレータによる操作入力を行なうためのキーボード２０及びポインティングマウス２１が接続されている。
また、計算機１３には、監視カメラ１１の動作を制御するためのカメラ制御装置１２がカメラインタフェース１４に接続されており、さらに監視カメラ１１からの映像を取り込むための映像取込部２２が、表示処理部１７に接続されている。
【００１２】
図２は、この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像と監視カメラ映像の表示例を示す図である。
図２において、表示装置１９で表示される三次元地図画像２３と監視カメラ映像２４の表示例を示す。
【００１３】
図３は、この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像表示と監視カメラ映像の同一態様での表示を行なう動作フローチャートである。
図４は、この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像の編集・加工操作を行なう動作フローチャートである。
【００１４】
図５は、この発明の実施の形態１による画像表示装置の三次元地図画像の編集・加工データ取り込みについて説明する説明図である。
図５において、１３、１６、１７、１９は図１におけるものと同一のものである。図５では、地図データを変換する地図データ変換部５２（編集手段）を設け、本システム外で作成した編集・加工用地図データ５１を、計算機１３の地図データベース１６での保存に適した形式に変換する。
【００１５】
次に、動作について説明する。
まず、監視カメラ映像の取り込みについて説明する。
監視カメラ１で撮像された監視対象の映像は、映像取込部２２を介して、表示処理部１７に取り込まれる。表示処理部１７は、取り込んだ監視カメラ映像を表示装置１９に供給し、監視カメラ映像が表示される。
【００１６】
次に、三次元地図画像の表示について説明する。
地図データベース１６には、平常時を含む過去の様々な時点で取得した標高メッシュデータやレーザ測量データから生成した三次元地図画像データが保存されており、これらのデータは、表示処理部１７によりコンピュータグラフィックスに変換され、表示装置１９に供給され、三次元地図画像が表示される。
三次元地図画像は、オペレータが外部入力デバイスのキーボード２０、マウス２１から移動・回転・拡大・縮小などの操作指示を行なうことで、表示処理部１７にて操作指示に基づいたコンピュータグラフィックスに変換され、表示装置１９に操作に応じた三次元地図画像が表示される。
図２に、表示装置１９における三次元地図画像２３と監視カメラ映像２４の表示例を示す。
【００１７】
次に、三次元地図画像表示と監視カメラ映像が、同一の態様で表示されるように、監視カメラを制御する方法について、図３を用いて説明する。
図３で、オペレータが外部入力デバイスのキーボード２０、マウス２１から三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小などの操作入力を行なうと（Ｓ３１）、表示処理部１７にて、地図の移動距離、回転角、拡大・縮小率が取得され（Ｓ３２）、表示処理部１７は、これらの値を演算処理部１５に供給する。
演算処理部１５は、取得した前記の値と監視カメラの動作量が同じ変移量になるように、監視カメラの旋回・起伏・ズーム等の制御量を算出し（Ｓ３３）、監視カメラ映像が表示可能な範囲であれば（Ｓ３４）、カメラインタフェース１４を介してカメラ制御装置１２に、算出した制御量に基づく制御指示を行なう。制御指示を受けたカメラ制御装置１２は、指示に基づき、監視カメラ１１を動作させる（Ｓ３５）。
これにより、三次元地図画像表示と監視カメラ映像を一致させることができる。
【００１８】
なお、上記の三次元地図画像操作において、監視カメラ映像が表示できない範囲に三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小を行なった場合は、演算処理部１５にて制御不可の判定を行い（Ｓ３４）、表示処理部１７に対して、制御不可の応答を送信する。
制御不可応答を受信した表示処理部１７は、表示装置１９に制御不可表示を行なう（Ｓ３６）。制御不可表示は、監視カメラ映像２４のウインドウ枠を赤くする等で、オペレータが容易に判別できるような表示とする。
【００１９】
次に、三次元地図画像の編集・加工を行なう方法について説明する。
第一の方法は、オペレータが、外部入力デバイスのキーボード２０、マウス２１から三次元地図画像の編集・加工操作を行なうものである。
これについて、図４の動作フローチャートを用いて説明する。
まず、オペレータからの編集・加工操作開始指示（Ｓ４１）を受けた編集処理部１８は、地図データベース１６に現在表示している三次元地図画像データを複製（Ｓ４２）して、編集・加工用の三次元地図画像データを作成し、オペレータからの操作指示（Ｓ４３）により、編集・加工用の三次元地図画像データを変更（Ｓ４４）するとともに、表示処理部１７に表示変更指示を行なう。
表示変更指示を受けた表示処理部１７が、表示変更指示内容をコンピュータグラフィックスに変換し、表示装置１９に供給（Ｓ４５）することで、表示装置１９に編集・加工を行なった三次元地図画像が表示される。
【００２０】
三次元地図画像の編集・加工を行なう第二の方法は、編集・加工用の地図データファイルを作成し、地図データベース１６に直接反映するものである。以下、これについて説明する。
図５において、本システム外で作成した編集・加工用地図データ５１を、計算機１３に備えている地図データ変換部５２にて、地図データベース１６の保存に適した形式に変換する。その後、地図データ変換部５２は、地図データベース１６から、現在表示している三次元地図画像データを取得し、取得した三次元地図画像データと前記の変換した編集・加工用地図データを結合して地図データベース１６に保存するとともに、表示処理部１７に表示変更処理を行わせるための指示を行う。
表示変更指示を受けた表示処理部１７が、表示変更指示内容をコンピュータグラフィックスに変換し、表示装置１９に供給することで、表示装置１９に、編集・加工を行なった三次元地図画像が表示される。
【００２１】
実施の形態１によれば、コンピュータグラフィックスによる三次元地図画像と監視カメラで撮像した監視映像を同一の態様で同時に表示を行なうことで、平常時と現況の差異の把握度を向上することができる。
また、オペレータによる三次元地図画像の移動・回転・拡大・縮小操作を行なった結果、表示される三次元地図画像と視野・視角が同一となるように、監視カメラの旋回・起伏・ズーム等の制御量を計算し、自動制御を行なうことにより、三次元地図画像表示と監視カメラ映像の表示を一致させることで、直感的な監視カメラ制御を可能とし、また夜間等の映像が判別しにくい状況下での監視カメラ制御を容易に行なうことができる。
【００２２】
また、平常時を含む過去の様々な時点で取得した標高メッシュデータやレーザ測量データを読み込み、データに応じた三次元地図画像を生成・表示することで、平常時を含む過去の様々な時点での三次元地図画像表示と監視カメラ映像の比較を可能とし、監視対象の状況把握度を向上することができる。
さらに、三次元地図画像を編集・加工を行なうことによって、用途に応じた仮想的な災害状況を容易に作成することができ、また現況の監視カメラ映像と比較することで、仮想的な状況と現況の差異を容易に把握することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１１  監視カメラ、１２  カメラ制御装置、１３  計算機、１４  カメラインタフェース、
１５  演算処理部、１６  地図データベース、１７  表示処理部、１８  編集処理部、
１９  表示装置、２０  キーボード、２１  ポインティングマウス、２２  映像取込部、
２３  三次元地図画像、２４  監視カメラ映像、
５１  編集・加工用地図データ、５２  地図データ変換部。
【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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