(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置関係が既知である互いに異なる位置に配置された複数の全天カメラによりそれぞれ撮像された全天画像を取得する取得部と、
前記全天画像毎に、雲の分布を表した雲分布データを生成する雲分布データ生成部と、
前記雲分布データを拡大又は縮小して、前記既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域に存在する各々の前記雲分布データにおける雲が、互いに最も重複する縮尺を決定する縮尺決定部と、
前記縮尺に基づいて拡大又は縮小された各々の前記雲分布データに含まれる雲からターゲット雲を決定するターゲット雲決定部と、
を備える、雲観測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の雲観測装置であって、
前記縮尺に基づいて拡大又は縮小された前記雲分布データ、前記複数の全天カメラの位置関係、前記全天カメラに対するターゲット雲の仰角、及び前記全天カメラに対する前記ターゲット雲の方位に基づき、前記ターゲット雲の位置を特定する特定部
を更に備える、雲観測装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の雲観測装置であって、
前記縮尺決定部は、前記雲分布データを、前記全天カメラ位置を基点として拡大又は縮小する、雲観測装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の雲観測装置であって、
前記縮尺決定部は、前記雲分布データを、前記全天カメラ位置以外を基点として拡大又は縮小し、拡大又は縮小後の各々の前記雲分布データにおける前記全天カメラの位置関係を前記既知の位置関係に合致するようにシフトする、雲観測装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
前記評価対象の領域は、前記各々の雲分布データが重なり合う範囲である、雲観測装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
前記雲分布データに含まれる複数の雲の塊の配置パターンを認識する配置パターン識別部を備え、
前記評価対象の領域は、前記配置パターンが合致する雲を含む領域である、雲観測装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
前記評価対象の領域を、マトリックス状に配置された複数の単位領域に区画し、単位領域毎に、雲の存在が重複するかを示す整合値を算出し、全ての単位領域の整合値の合計値が最も高くなる前記縮尺を決定する、雲観測装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
前記縮尺が決定された雲分布データに基づいて、雲の分布を示す雲画像を出力する雲画像出力部を備える、雲観測装置。
【請求項９】
請求項８に記載の雲観測装置であって、
前記複数の雲分布データは、第１の雲分布データと、１又は複数の第２の雲分布データと、を含み、
前記第１の雲分布データに含まれる雲は、前記１又は複数の第２の雲分布データの少なくとも１つに整合した第１雲と、前記１又は複数の第２の雲分布データに整合していない第２雲と、を含み、
前記第１雲と、前記第２雲との表示態様が異なる、雲観測装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の雲観測装置であって、
前記第１雲は、整合した前記第２の雲分布データの数に応じた表示態様で表示される、雲観測装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
前記全天画像を構成する複数の画素について、青色成分の輝度から赤色成分の輝度を引いた差値が所定閾値未満であれば当該画素は雲であると判定し、前記差値が前記所定閾値以上であれば当該画素は、雲ではないと判定する雲判定部を備える、雲観測装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の雲観測装置であって、
所定の条件に基づき、前記全天画像を構成する複数の画素から太陽が写っている画素であると判定する太陽判定部と、
前記雲判定部が雲であると判定した画素から、前記太陽判定部が太陽であると判定した画素を除去する太陽除去部と、を備える、雲観測装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の雲観測装置であって、
前記太陽判定部は、前記全天画像における輝度が最大となる画素群の中心から放射状に広がる領域であって、中心から離れるにつれて輝度が脈動なく漸減し且つ輝度の脈動が開始するまでの領域が太陽であると判定する、雲観測装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の雲観測装置であって、
前記太陽判定部は、カメラ位置及び撮像した日時に基づいて太陽である画素を判定する、雲観測装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
前記特定部が特定した雲の位置及び高度を時系列に記憶する雲情報記憶部と、
前記雲情報記憶部に記憶された雲の位置及び高度の少なくとも１つの時間変化率に基づき、雲の移動速度を算出する雲速度算出部と、を備える、雲観測装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
太陽光の向きを取得する太陽光情報取得部と、
前記特定部が特定した雲の位置及び高度と、前記太陽光の向きとに基づき、陸地の日陰領域を算出する日陰領域算出部と、を備える、雲観測装置。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれかの請求項に記載の雲観測装置であって、
太陽光の向きを取得する太陽光情報取得部と、
前記特定部が特定した雲の位置及び高度と、前記太陽光の向きと、陸地の位置及び高度とに基づき、指定した前記陸地が日陰であるか否かを示す情報を算出する日陰判定部と、
を備える、雲観測装置。
【請求項１８】
位置関係が既知である互いに異なる位置に配置された全天カメラにより撮像された複数の全天画像を取得し、
雲の分布を表した雲分布データを前記全天画像毎に生成し、
前記雲分布データを拡大又は縮小して、前記既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域に存在する各々の前記雲分布データにおける雲が、最も重複する縮尺を決定し、
前記縮尺に基づいて拡大又は縮小された各々の前記雲分布データに含まれる雲からターゲット雲を決定する、雲観測方法。
【請求項１９】
互いに異なる位置に配置される複数の全天カメラと、
請求項１乃至請求項１７のいずれかの請求項に記載の雲観測装置と、
を備える、雲観測システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、雲観測装置、雲観測システム、雲観測方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の雲観測には、主に衛星が使用されている。衛星は、上空から雲を観測するため、地上付近の雲の細やかな分布を得るのができない。そのため、地上の日射量及び日射時間を把握することもできない。【０００３】
衛星に代わる手段として、地上に設置した全天カメラを用いることが知られている。例えば特許文献１には、１つの全天カメラで空を撮像して異なる時刻の全天画像を取得し、全天画像に写る同じ雲の動きを追跡することにより、雲の速度及び雲が流れる方向を決定するとの記載がある。【０００４】
特許文献２には、２つの全天カメラを用いて、２つの全天カメラからの距離が既知である設備の鉛直上にある雲の高度を算出するとの記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５７−１６０６８１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４２３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法は、雲の高度は不明であるため、高度を仮決めしており、仮決めの高度に基づき雲の速度などが算出されるので、算出結果が正確とはいえない。【０００７】
また、特許文献２の方法は、カメラからの距離が既知である場所の真上にある雲の高度しか算出することができないようである。【０００８】
本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、高度を含む雲の位置を適切に特定可能な雲観測装置、雲観測システム、雲観測方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の雲観測装置は、
位置関係が既知である互いに異なる位置に配置された複数の全天カメラにより撮像された全天画像を取得する取得部と、
前記全天画像毎に、雲の分布を表した雲分布データを生成する雲分布データ生成部と、
前記雲分布データを拡大又は縮小して、前記既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域に存在する各々の前記雲分布データにおける雲が、互いに最も重複する縮尺を決定する縮尺決定部と、
前記縮尺に基づいて拡大又は縮小された各々の前記雲分布データに含まれる雲からターゲット雲を決定するターゲット雲決定部と、
を備える。【００１０】
このように、雲分布データを拡大又は縮小して、既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域に存在する各々の雲分布データにおける雲が最も重複する縮尺を決定するので、任意のターゲット雲の位置（雲高度及び水平方向の距離を含む）が特定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の雲観測システムの構成を示す図。
【図２】雲観測装置を示すブロック図。
【図３】雲高度が低い場合における全天画像、カメラ位置から雲までの水平方向の距離及び雲高度、適切な縮尺の雲分布データに関する説明図。
【図４】雲高度が高い場合における全天画像、カメラ位置から雲までの水平方向の距離及び雲高度、適切な縮尺の雲分布データに関する説明図。
【図５】各全天カメラから得られる全天画像を示す図。
【図６】雲分布データの縮尺が適切な縮尺よりも小さい例を示す図。
【図７】雲分布データの縮尺が適切な縮尺よりも大きい例を示す図。
【図８】雲分布データの縮尺が適切な縮尺である例を示し、評価対象の領域を示す図。
【図９】雲分布データの縮尺を決定する手法に関する説明図。
【図１０】評価対象の領域を決定する一つの手法に関する説明図。
【図１１】３つの全天カメラから得られた３つの雲分布データを示す図。
【図１２】２つの雲分布データに基づき表示された雲画像の例を示す図。
【図１３】３つの雲分布データに基づき表示された雲画像の例を示す図。
【図１４】全天画像に太陽が写り込んでいる場合の不具合に関する説明図。
【図１５】全天画像における太陽と雲の輝度特性に関する説明図。
【図１６】日陰領域の算出に関する説明図。
【図１７】指定した陸地の日陰判定に関する説明図。
【図１８】本開示の雲観測方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
［雲観測システム］
図１及び図２に示すように、本実施形態の雲観測システム１は、複数の全天カメラ１０と、各々の全天カメラ１０により撮像された複数の全天画像を処理するコンピュータ１１と、を有する。
【００１４】
複数の全天カメラ１０は、位置関係が既知である異なる位置に配置される。図１の例では、２つの全天カメラ１０ａ、１０ｂが配置されているが、これに限定されない。カメラの数は２以上あれば、適宜変更可能である。図１の例では、第１の全天カメラ１０ａが地点Ｐ１に配置され、第２の全天カメラ１０ｂが地点Ｐ２に配置されている。二つの地点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｄ及び方位の関係は、予め記憶されている。全天カメラ１０は、真上を向き、周囲３６０°を撮像する。全天カメラ１０とターゲットとなる雲ＣＬの関係は、図３及び図４に示すように、北などの基準方位を基準として角度βで示す方位β及び仰角θで示すことができる。全天カメラ１０（１０ａ、１０ｂ）から得られる全天画像Ｇ１，Ｇ２は、中心が真上（仰角９０°）となり、中心から画像の端に向かうにつれて仰角θが小さくなる。全天画像Ｇ１，Ｇ２は、中心がカメラ位置となり雲の位置を水平面に表した雲の分布に関する情報を有する。
【００１５】
図３は、雲高度が低い場合を例としている。同図に示すように、雲高度がｈ１であれば、カメラ位置Ｐ１から雲ＣＬまでの水平方向の距離ｄ１は、ｄ１＝ｈ１／ｔａｎθで表される。図４は、図３の例よりも雲高度が高い例である。同図に示すように、雲高度がｈ２（ｈ２＞ｈ１）であれば、カメラ位置Ｐ１から雲ＣＬまでの水平方向の距離がｄ２となる（ｄ２＞ｄ１）。しかし、図３及び図４に示すように、雲高度が異なる場合であっても、カメラ位置Ｐ１から雲ＣＬまでの方位β及び仰角θが同じである限り、得られる全天画像Ｇ１、Ｇ２とは同じになる。よって、一つの全天画像だけでは、雲の位置及び高度を特定することはできず、それに伴い、実際の雲の高度に応じて観測可能な範囲が変化してしまう。
【００１６】
本実施形態のコンピュータにより実現される雲観測装置１１は、複数の全天画像から雲の位置及び高度を特定する。具体的には、図２に示すように、雲観測装置１１は、取得部１２と、雲分布データ生成部１３と、縮尺決定部１４と、ターゲット雲決定部１５ａと、特定部１５ｂと、を有する。これら各部１２〜１５は、ＣＰＵなどのプロセッサ１１ｂ、メモリ１１ａ、各種インターフェイス等を備えたコンピュータ１１においてプロセッサ１１ｂが予めメモリ１１ａに記憶されているプログラムを実行することによりソフトウェア及びハードウェアが協働して実現される。
【００１７】
図２に示す取得部１２は、図５に示すように、位置関係が既知である異なる位置Ｐ１，Ｐ２に配置された全天カメラ１０（１０ａ、１０ｂ）により撮像された複数の全天画像Ｇ３，Ｇ４を取得する。各々の全天カメラ（１０ａ、１０ｂ）から全天画像Ｇ３，Ｇ４を取得することができれば、通信経路及び取得タイミングは、任意である。全天画像Ｇ３，Ｇ４は、ＲＧＢ成分を含み、青色の空ＳＫ及び白色の雲ＣＬが写っている。
【００１８】
図２に示す雲分布データ生成部１３は、取得部１２が取得した全天画像Ｇ３［Ｇ４］に基づき、図６に示すように、全天画像Ｇ３［Ｇ４］毎に、雲の分布を表した雲分布データＢ３［Ｂ４］を生成する。雲分布データＢ３［Ｂ４］は、中心がカメラ位置Ｐ１［Ｐ２］となり雲ＣＬの位置を水平面に表している。具体的に、雲分布データ生成部１３は、全天画像から雲である画素を識別し、全天画像における雲の分布を示す雲分布データＢ３［Ｂ４］を生成する。本実施形態では、全天画像を二値化して、値１が雲であり、値０が雲でないという雲分布画像を雲分布データとして生成しているが、雲分布を表すのであれば、画像に限定されない。図６に示すように、雲分布データＢ３において雲が存在する領域は、左下から右上に向かう斜線で示しており、雲分布データＢ４において雲が存在する領域は、左上から右下に向かう斜線で示している。
【００１９】
図２に示す縮尺決定部１４は、雲の高度を含む雲の位置が正確となる雲分布データＢ３，Ｂ４の縮尺を決定する。縮尺決定部１４は、既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域Ａｒ１に存在する各々の雲分布データＢ３［Ｂ４］における雲が最も重複する縮尺を決定する。具体的には、縮尺決定部１４は、図６に示すように、既知の位置関係を維持した状態になるように各々の雲分布データＢ３，Ｂ４を配置する。具体的には、第１の雲分布データＢ３の中心と、第２の雲分布データＢ４の中心との位置関係が、既知のカメラ位置を示すデータに合致するように、第１の雲分布データＢ３と第２の雲分布データＢ４とを配置する。次に、縮尺決定部１４は、雲分布データＢ３，Ｂ４を、中心を基点として拡大又は縮小し、図７及び図８に示すように、雲分布データＢ３，Ｂ４の外縁を重複させ、評価対象の領域Ａｒ１に存在する雲が最も重複する縮尺を決定する。図５〜Ｄの例における評価対象の領域Ａｒ１は、図８の左下部において斜線で例示するように、各々の雲分布データＢ３，Ｂ４が重なり合う範囲である。図８は、雲分布データＢ３，Ｂ４の縮尺が適正である例を示す。図６は、雲分布データＢ３，Ｂ４の縮尺が適正値よりも小さい例を示す。図７は、雲分布データＢ３，Ｂ４の縮尺が適切な縮尺よりも大きい例を示す。縮尺決定部１４は、雲分布データＢ３、Ｂ４を拡大または縮小して縮尺を複数回変更し、各々の縮尺において評価対象の領域Ａｒ１に存在する雲の位置の整合値を算出する。縮尺決定部１４は、最も整合値が高くなる縮尺を探索し、縮尺を決定する。
【００２０】
上記の変形例として、雲分布データＢ３［Ｂ４］を、全天カメラ位置である中心以外を基点として拡大又は縮小し、拡大又は縮小後の各々の雲分布データＢ３［Ｂ４］における全天カメラの位置関係を既知の位置関係に合致するようにシフトして、縮尺を決定してもよい。
【００２１】
整合値の算出方法の一例を説明する。図９に示すように、評価対象の領域Ａｒ１を、マトリックス状に配置された複数の単位領域Ａｒ２に区画する。図中では、或る一つの単位領域Ａｒ２を斜線で例示している。単位領域Ａｒ２毎に、第１の雲分布データＢ３の雲の存在と、第２の雲分布データＢ４の雲の存在とが重複するかの整合値を算出する。全ての単位領域の整合値の合計値が最も高くなる縮尺を決定する。
【００２２】
具体的には、一つの単位領域Ａｒ２における雲の有無を、clouldP1 i j、clouldP2 i jという変数で示している。第１の雲分布データＢ３における雲の有無はclouldP1i jで表され、第２の雲分布データＢ４における雲の有無はclouldP2 i jで表される。単位領域Ａｒ２を区別するために、ｉ座標及びｊ座標で示している。図９にて黒丸で示す単位領域Ａｒ２は、ｉ＝５、ｊ＝４であり、雲の存在は、clouldP1 5 4=0、clouldP2 5 4=1と表現される。雲が存在する場合は１が変数に格納され、存在しない場合は０が変数に格納される。整合値の合計値score_hは次の式（１）で表現できる。score_hが大きければ、整合することを意味する。
【数１】
0006947927.tif 000002
Ｎはｉ軸における単位領域の数（グリッド数）である。Ｍはｊ軸における単位領域の数（グリッド数）である。ここで、単位領域Ａｒ２における雲の存在が重複するかを示す整合値は、｛１−｜clouldP1 i j−clouldP2 i j｜｝である。
【００２３】
図２に示すターゲット雲決定部１５ａは、縮尺に基づいて拡大又は縮尺された各々の雲分布データに含まれる雲からターゲット雲を決定する。決定方法は、ユーザ等の外部から指定された雲をターゲット雲としてもよいし、各々の雲分布データに含まれる雲のうち最も重複する雲を同一の雲とみなし、当該同一の雲をターゲット雲としてもよい。
【００２４】
図２に示す特定部１５ｂは、縮尺決定部１４が決定した縮尺に基づき拡大又は縮小された雲分布データＢ３，Ｂ４、複数の全天カメラ１０の位置Ｐ１，Ｐ２関係、全天カメラ１０に対するターゲット雲の仰角、及び全天カメラ１０に対するターゲット雲の方位に基づき、ターゲット雲の位置（水平面における座標位置、高度を含む）を特定する。雲の水平面における位置は、カメラ位置の座標と、雲分布データの中心からの距離と、方位とで算出できる。雲の高度は、雲分布データの中心からの距離及び仰角で算出できる。ここで、仰角は、全天画像の画素毎に既知であるので、仰角を算出してから仰角を引数とする三角関数の値を求めてもよいし、画素毎に三角関数の値を予め記憶しておき、仰角を求めずに対応する三角関数の値を用いてもよい。
【００２５】
このようにすれば、縮尺、すなわち雲高度及びカメラから雲までの水平方向の距離が特定可能となる。
【００２６】
上記では、２つの雲分布データを整合することを例として説明しているが、３つ以上の雲分布データの整合も同じ手法で実現できる。
【００２７】
＜評価対象の領域の変形例＞
図５〜Ｄの例における評価対象の領域Ａｒ１は、図８の左下部に例示するように、各々の雲分布データＢ３，Ｂ４が重なり合う範囲であるが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、雲分布データＢ５，Ｂ６に含まれる複数の雲の塊の配置パターンを認識する配置パターン識別部１４ａ（図２参照）を設けてもよい。配置パターンの認識の一例としては、ラベリングアルゴリズム等を用いて、雲の塊（ｂｋ１〜ｂｋｊ１０）を認識し、各々の雲の塊の中心を認識し、雲の塊の中心を結ぶ直線同士の角度の関係に基づき配置パターンを決定し、決定した配置パターン同士が合致するか否かを判断する。この場合、図１０に示すように、評価対象の領域Ａｒ２は、配置パターンが合致する雲（ｂｋ３〜５、ｂｋ６〜ｂｋ８）を含む領域に設定される。
【００２８】
このようにすれば、雲の塊が複数存在する場合に、配置パターンに合致しないノイズとなる雲（ｂｋ１〜２、ｂｋ９〜１０）を除くので、雲分布データの整合判定の精度を向上させることが可能となる。
【００２９】
＜雲画像の表示＞
システム１は、縮尺が決定された雲分布データＢ７，Ｂ８，Ｂ９（図１１参照）に基づいて、雲の分布を示す雲画像（図１２、図１３参照）を出力する雲画像出力部１６（図１参照）を有してもよい。雲画像出力部１６は、ディスプレイに雲画像を表示させてもよいし、遠隔のディスプレイ又はコンピュータに対して画像データを出力する構成でもよい。図１１に例示するように、雲分布データＢ７は、カメラ位置Ｐ１で撮像された全天画像から得られたデータであり、雲分布データＢ８は、カメラ位置Ｐ３で撮像された全天画像から得られたデータであり、雲分布データＢ９は、カメラ位置Ｐ２で撮像された全天画像から得られたデータである。各々の雲分布データにおける丸印は雲が存在することを示す。
【００３０】
＜雲画像の表示態様＞
ところで、薄い雲や高度の低い雲などは、複数の全天画像に写らず、一つの全天画像のみに写ることがある。複数の全天画像に写る雲だけではなく、このような雲の存在を知ることも有用な場合が考えられる。
【００３１】
そこで、図１２及び図１３に示すように、複数の雲分布データに整合せず且つ単一の雲分布データに存在する雲と、複数の雲分布データに整合する雲と、の表示態様を変更することが有用である。見やすくなるからである。図１２は、２つの雲分布データＢ７，Ｂ８に基づく雲画像を示す。図１２の例では、複数の雲分布データは、第１の雲分布データＢ７と、１つの第２の雲分布データＢ８と、を含む。第１の雲分布データＢ７に含まれる雲は、第２の雲分布データＢ８に整合した第１雲Ｃ１と、第２の雲分布データＢ８に整合していない第２雲Ｃ２と、を含む。第１雲Ｃ１と第２雲Ｃ２との表示態様が異なるように雲画像出力部１６が雲画像を出力する。図１２の例では、説明の便宜上、第１雲Ｃ１は、バツ印を有する丸で表され、第２雲Ｃ２は、バツ印の無い丸で表現されているが、表示態様は適宜変更可能である。例えば色や濃度を異ならせてもよい。
【００３２】
図１３は、３つの雲分布データＢ７、Ｂ８、Ｂ９に基づく雲画像を示す。３つ以上の雲分布データに基づき雲画像を表示する場合には、整合した雲分布データの数に応じて第１雲Ｃ１の表示態様を変更することが有用である。すなわち、図１３の例では、複数の雲分布データは、第１の雲分布データＢ７と、複数の第２の雲分布データＢ８、Ｂ９と、を含む。第１の雲分布データＢ７に含まれる雲は、複数の第２の雲分布データＢ８、Ｂ９に整合した第１雲Ｃ１と、複数の第２の雲分布データＢ８、Ｂ９に整合していない第２雲Ｃ２と、を含む。第１雲Ｃ１と第２雲Ｃ２との表示態様が異なるように雲画像出力部１６が雲画像を出力する。さらに、第１雲Ｃ１は、整合した第２の雲分布データの数に応じた表示態様で表示される。第１雲Ｃ１は、３つの雲分布データに整合した雲Ｃ１０と、２つの雲分布データに整合した雲Ｃ１１と、を有する。図１３においては、説明の便宜上、３つの雲分布データに整合した雲Ｃ１０は黒丸で示し、２つの雲分布データに整合した雲Ｃ１１はバツ印を有する丸で表現している。
【００３３】
＜雲の認識＞
雲分布データ生成部１３が雲分布データを生成するにあたり、全天画像に写る雲を認識する必要がある。本実施形態では、図２に示すように、雲判定部１３ａを設けているが、これに限定されず、他の雲判定アルゴリズムを採用してもよい。
【００３４】
雲と空を判定するためのアルゴリズムについて説明する。輝度値２５５が白、輝度値０が黒とする。発明者らは研究の結果、雲の青色成分の輝度値及び赤色成分の輝度値は共に０〜２５５の値になり、空の青色成分の輝度値は０〜２５５の値になるが、空の赤色成分の輝度は０又はほぼ０になることが判明した。すなわち、青色成分の輝度と赤色成分の輝度の差が大きい場合には、空であり、両者の差が小さい場合には雲であると判定できる。
【００３５】
そこで、本実施形態では、全天画像を構成する複数の画像について、画素の輝度に基づき雲であるかを判定する雲判定部１３ａを設けている。具体的には、雲判定部１３ａは、青色成分の輝度から赤色成分の輝度を引いた差値が所定閾値未満であれば、当該画素は雲であると判定し、前記差値が所定閾値以上であれば、当該画素は雲ではないと判定する。
【００３６】
＜太陽の除去＞
ところで、図１４に示すように、全天画像に太陽が映っている場合には、太陽も雲と同様に無彩色で写るため、雲判定部１３ａの識別方法では、雲であると誤判定するおそれがある。そこで、図２に示す実施形態では、太陽判定部１３ｂと、太陽除去部１３ｃと、を有する。太陽判定部１３ｂは、所定の条件に基づき、前記全天画像を構成する複数の画素から太陽が写っている画素であると判定する。太陽除去部１３ｃは、雲判定部１３ａが雲であると判定した画素から、太陽判定部１３ｂが太陽であると判定した画素を除去する。
【００３７】
太陽を判定するための第１の方法は、天文学を利用すれば、カメラ位置（緯度経度）及び撮像した日時に基づき、全天画像に写り込む画素の位置が特定可能であることを利用する。よって、太陽判定部１３ｂは、カメラ位置及び撮像した日時に基づいて太陽である画素を判定する。
【００３８】
太陽を判定するための第２の方法は、太陽及び雲の輝度特性の相違を利用する。図１５の上部には、太陽が写り込んだ画像と、当該画像におけるＡ点、Ｂ点、Ｃ点を示す。同図の下部には、Ａ点からＢ点を経てＣ点に至る直線部の輝度値の分布を示している。太陽の中心であるＡ点で最大の輝度となり、中心から離れるほど徐々に輝度値が小さくなる。雲と太陽による輝度値の分布の違いとして、太陽の中心であるＡ点から空部分であるＢ点までは一定の輝度の減少が見られ、雲が写っているＢ点からＣ点までは光の反射や雲の凹凸により輝度値の増減（脈動）が見られる。よって、この輝度値の違いを利用して太陽であるか否かを判定する。
【００３９】
具体的には、太陽判定部１３ｂは、全天画像における輝度が最大となる画素群の中心（Ａ点）から放射状に広がる領域であって、中心（Ａ点）から離れるにつれて輝度が脈動なく漸減し且つ輝度の脈動が開始するまでの領域が太陽であると判定する。
【００４０】
＜雲速度算出＞
雲の速度を算出するために、図２に示すように、雲情報記憶部１７ａと、雲速度算出部１７ｂと、をシステム１に設けてもよい。雲情報記憶部１７ａは、特定部１５ｂが特定した雲の位置及び高度を時系列に記憶するデータベースである。雲速度算出部１７ｂは、雲情報記憶部１７ａに記憶された雲の位置及び高度の少なくとも１つの時間変化率に基づき、雲の移動速度を算出する。
【００４１】
＜日陰領域の算出＞
日陰の領域を算出するために、図２に示すように、太陽光情報取得部１８ａと、日陰領域算出部１８ｂと、を設けてもよい。図１６に示すように、太陽光情報取得部１８ａは、太陽光の向きＳＤを取得する。太陽光の向きＳＤは、地上に対する仰角θ及び方位βで表現可能である。太陽光情報取得部１８ａは、日時に基づいて太陽光の向きＳＤを算出又は外部から取得可能である。日陰領域算出部１８ｂは、特定部１５ｂが特定した雲の位置ＣＬ＿ｘｙ（緯度経度や座標）及び高度ＣＬ＿ｈと、太陽光の向きＳＤとに基づき、陸地の日陰領域Ｓｈ＿Ａｒを算出する。
【００４２】
＜指定した陸地の日陰判定＞
指定した陸地が日陰であるか否かを判定するために、図２に示すように、太陽光情報取得部１８ａと、日陰判定部１８ｃと、を設けてもよい。図１７に示すように、日陰判定部１８ｃは、特定部１５ｂが特定した雲の位置ＣＬ＿ｘｙ及び高度ＣＬ＿ｈと、太陽光の向きＳＤと、陸地の位置ＬＡ＿ｘｙ及び高度ＬＡ＿ｈとに基づき、指定した陸地が日陰であるか否かを示す情報を算出する。
【００４３】
［雲観測方法］
上記システム１が実行する、雲の位置及び高度を特定する方法について図１８を参照しつつ説明する。
【００４４】
まず、ステップＳＴ１において、取得部１２は、図５に示すように、位置関係が既知である互いに異なる位置Ｐ１、Ｐ２に配置された複数の全天カメラ１０により撮像された複数の全天画像Ｇ３，Ｇ４を取得する。
【００４５】
次のステップＳＴ２において、雲分布データ生成部１３は、図６に示すように、全天画像Ｇ３，Ｇ４に基づき、雲の分布を表した雲分布データＢ３，Ｂ４を全天画像毎に生成する。
【００４６】
次のステップＳＴ３において、縮尺決定部１４は、図６、図７及び図８に示すように、雲分布データＢ３，Ｂ４を拡大又は縮小して、既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域Ａｒ１に存在する各々の雲分布データＢ３，Ｂ４における雲が最も重複する縮尺を決定する。図８は、縮尺が決定された雲分布データＢ３，Ｂ４を示す。
【００４７】
次のステップＳＴ４において、ターゲット雲決定部１５ａは、縮尺に基づいて拡大又は縮小された各々の雲分布データＢ３，Ｂ４に含まれる雲からターゲット雲を決定する。
【００４８】
次のステップＳＴ５において、特定部１５ｂは、縮尺に基づいて拡大又は縮小された雲分布データＢ３，Ｂ４、複数の全天カメラ１０の位置関係Ｐ１，Ｐ２、全天カメラ１０に対するターゲット雲の仰角θ、及び全天カメラ１０に対するターゲット雲の方位βに基づき、ターゲット雲の位置（高度を含む）を特定する。
【００４９】
以上のように、本実施形態の雲観測装置１１は、
位置関係が既知である互いに異なる位置Ｐ１、Ｐ２に配置された複数の全天カメラ１０により撮像された全天画像Ｇ３，Ｇ４を取得する取得部１２と、
全天画像毎に、雲の分布を表した雲分布データＢ３，Ｂ４を生成する雲分布データ生成部１３と、
前記雲分布データＢ３，Ｂ４を拡大又は縮小して、既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域Ａｒ１に存在する雲が、互いに最も重複する縮尺を決定する縮尺決定部１４と、
縮尺に基づいて拡大又は縮小された各々の雲分布データＢ３，Ｂ４に含まれる雲からターゲット雲を決定するターゲット雲決定部１５ａと、
を備える。
【００５０】
このように、雲分布データＢ３，Ｂ４を拡大又は縮小して、既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域Ａｒ１に存在する雲が最も重複する縮尺を決定するので、任意のターゲット雲の位置（雲高度及び水平方向の距離を含む）が特定可能となる。
【００５１】
本実施形態では、縮尺に基づいて拡大又は縮小された雲分布データＢ３，Ｂ４、複数の全天カメラ１０の位置関係Ｐ１，Ｐ２、全天カメラ１０に対するターゲット雲の仰角θ、及び全天カメラ１０に対するターゲット雲の方位βに基づき、ターゲット雲の位置（高度を含む）を特定する特定部１５ｂを更に備える。
【００５２】
この構成によれば、ターゲット雲の位置（高度を含む）を算出可能となる。
【００５３】
本実施形態では、縮尺決定部１４は、雲分布データＢ３，Ｂ４を、全天カメラ位置Ｐ１Ｐ２を基点として拡大又は縮小する。縮尺を決定するための一実施形態として好ましい。
【００５４】
本実施形態では、縮尺決定部１４は、雲分布データＢ３，Ｂ４を、全天カメラ位置Ｐ１Ｐ２以外を基点として拡大又は縮小し、拡大又は縮小後の各々の雲分布データＢ３，Ｂ４における全天カメラの位置関係を既知の位置関係に合致するようにシフトする。縮尺を決定するための一実施形態として好ましい。
【００５５】
図８に示す実施形態では、評価対象の領域Ａｒ１は、各々の雲分布データＢ３，Ｂ４が重なり合う範囲である。
【００５６】
この構成によれば、評価対象の領域Ａｒ１を容易に設定可能となる。
【００５７】
図９に示す実施形態では、雲分布データＢ５，Ｂ６に含まれる複数の雲の塊（ｂｋ１〜１０）の配置パターンを特定する配置パターン識別部１４ａを備え、
評価対象の領域Ａｒ１は、配置パターンが合致する雲を含む領域である。
【００５８】
この構成にすれば、雲の塊が複数存在する場合に、配置パターンに合致しないノイズとなる雲（ｂｋ１〜２、ｂｋ９〜１０）を除くので、雲分布データの整合判定の精度を向上させることが可能となる。
【００５９】
図９に示す実施形態では、評価対象の領域Ａｒ１を、マトリックス状に配置された複数の単位領域Ａｒ２に区画し、単位領域Ａｒ２毎に、雲の存在が重複するかを示す整合値｛１−｜clouldP1 i j−clouldP2 i j｜｝を算出し、全ての単位領域の整合値の合計値score_hが最も高くなる縮尺を決定する。
【００６０】
この構成によれば、一部の領域の整合値ではなく、評価対象の領域Ａｒ１全体の整合値によって整合するかどうかが判断されるため、ノイズが含まれていたとしても平滑化された判断が可能となる。
【００６１】
図１、図１２及び図１３に示す実施形態では、縮尺が決定された雲分布データＢ７，Ｂ８，Ｂ９に基づいて、雲の分布を示す雲画像を出力する雲画像出力部１６を備える。
【００６２】
この構成によれば、雲の観測結果が視覚で認識可能となるので、ユーザの理解が容易となる。
【００６３】
図１２及び図１３に示す実施形態では、複数の雲分布データは、第１の雲分布データＢ７と、１又は複数の第２の雲分布データＢ８、Ｂ９と、を含み、
第１の雲分布データＢ７に含まれる雲は、１又は複数の第２の雲分布データＢ８、Ｂ９の少なくとも１つに整合した第１雲Ｃ１と、１又は複数の第２の雲分布データＢ８、Ｂ９に整合していない第２雲Ｃ２と、を含み、
第１雲Ｃ１と、第２雲Ｃ２との表示態様が異なる。
【００６４】
この構成によれば、複数のカメラ位置から観測された雲であるのか、単一のカメラ位置
から観測された雲であるのかを識別可能になるので、有用である。
【００６５】
図１３に示す実施形態では、第１雲Ｃ１は、整合した第２の雲分布データの数に応じた表示態様で表示される。
【００６６】
この構成によれば、観測されたカメラの数が識別可能になるので、有用である。
【００６７】
本実施形態では、全天画像を構成する複数の画素について、青色成分の輝度から赤色成分の輝度を引いた差値が所定閾値未満であれば当該画素は雲であると判定し、前記差値が前記所定閾値以上であれば当該画素は、雲ではないと判定する雲判定部１３ａを備える。
【００６８】
この構成によれば、空及び雲の輝度特性を用いているので、雲と判定する精度を向上させることが可能となる。
【００６９】
本実施形態では、所定の条件に基づき、全天画像を構成する複数の画素から太陽が写っている画素であると判定する太陽判定部１３ｂと、
雲判定部１３ａが雲であると判定した画素から、太陽判定部１３ｂが太陽であると判定した画素を除去する太陽除去部１３ｃと、を備える。
【００７０】
この構成によれば、全天画像に太陽が写り込んだ場合であっても、雲のご認識を抑制又は防止することが可能となり、雲と判定する精度を向上させることが可能となる。
【００７１】
図１５に示す本実施形態では、太陽判定部１３ｂは、全天画像における輝度が最大となる画素群の中心（Ａ点）から放射状に広がる領域であって、中心から離れるにつれて輝度が脈動なく漸減し且つ輝度の脈動が開始するまでの領域が太陽であると判定する。
【００７２】
この構成によれば、雲と太陽の輝度特性の相違を利用しているので、適切に太陽を認識することが可能となる。
【００７３】
本実施形態では、太陽判定部１３ｂは、カメラ位置及び撮像した日時に基づいて太陽である画素を判定する。
【００７４】
この構成によれば、計算により簡素に太陽の判定が可能となる。
【００７５】
本実施形態では、特定部１５ｂが特定した雲の位置及び高度を時系列に記憶する雲情報記憶部１７ａと、雲情報記憶部１７ａに記憶された雲の位置及び高度の少なくとも１つの時間変化率に基づき、雲の移動速度を算出する雲速度算出部１７ｂと、を備える。
【００７６】
この構成によれば、雲の速度、すなわち雲の高度における風速を算出可能となる。
【００７７】
図１及び図１６に示す実施形態では、太陽光の向きＳＤを取得する太陽光情報取得部１８ａと、特定部１５が特定した雲の位置ＣＬ＿ｘｙ及び高度ＣＬ＿ｈと、太陽光の向きＳＤとに基づき、陸地の日陰領域Ｓｈ＿Ａｒを算出する日陰領域算出部１８ｂと、を備える。
【００７８】
この構成によれば、指定したパラメータに基づき、日陰領域Ｓｈ＿Ａｒを特定することが可能となる。
【００７９】
図１及び図１７に示す実施形態では、太陽光の向きＳＤを取得する太陽光情報取得部１８ａと、
特定部１５ｂが特定した雲の位置ＣＬ＿ｘｙ及び高度ＣＬ＿ｈと、太陽光の向きＳＤと、陸地の位置ＬＡ＿ｘｙ及び高度ＬＡ＿ｈとに基づき、指定した陸地が日陰であるか否かを示す情報を算出する日陰判定部１８ｃと、を備える。
【００８０】
この構成によれば、指定した陸地が日陰であるか否かを特定することが可能となる。
【００８１】
本実施形態に係る雲観測システム１は、互いに異なる位置に配置される複数の全天カメラ１０と、上記の雲観測装置１１と、を備える。
【００８２】
本実施形態に係る雲観測方法は、
位置関係が既知である互いに異なる位置Ｐ１、Ｐ２に配置された複数の全天カメラ１０により撮像された全天画像Ｇ３，Ｇ４を取得し、
雲の分布を表した雲分布データＢ３，Ｂ４を全天画像毎に生成し、
雲分布データＢ３，Ｂ４を拡大又は縮小して、既知の位置関係が維持された状態の評価対象の領域Ａｒ１に存在する各々の雲分布データＢ３，Ｂ４における雲が最も重複する縮尺を決定し、
縮尺に基づいて拡大又は縮小された各々の雲分布データＢ３，Ｂ４に含まれる雲からターゲット雲を決定する。
【００８３】
この方法によっても、上記雲観測装置が奏する効果を得ることが可能である。
【００８４】
本実施形態に係るプログラムは、上記方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００８５】
以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００８６】
例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。
【００８７】
例えば、図２に示す各部１２、１３、１４、１５ａ、１５ｂ、１６、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４ａ、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、所定プログラムをコンピュータのＣＰＵで実行することで実現しているが、各部を専用メモリや専用回路で構成してもよい。
【００８８】
本実施形態のシステム１は、一つのコンピュータ１１に各部１２、１３、１４、１５ａ、１５ｂ、１６、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４ａ、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃが実装されているが、各部１０〜１５を分散させて、複数のコンピュータやクラウドで実装してもよい。
【００８９】
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。図１では、説明の便宜上、各部１２、１３、１４、１５ａ、１５ｂ、１６、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４ａ、１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃを実装しているが、これらの一部を任意に省略することが可能である。例えば、各部１２〜１４を実装する実施形態が挙げられる。
【００９０】
各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１２…取得部
１３…雲分布データ生成部
１３ａ…雲判定部
１３ｂ…太陽判定部
１３ｃ…太陽除去部
１４…縮尺決定部
１４ａ…配置パターン識別部
１５ａ…ターゲット雲決定部
１５ｂ…特定部
１６…雲画像出力部
１７ａ…雲情報記憶部
１７ｂ…雲速度算出部
１８ａ…太陽光情報取得部
１８ｂ…日陰領域算出部
１８ｃ…日陰判定部
Ａｒ１…評価対象の領域
Ａｒ２…単位領域
【用語】
【００９２】
必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。
【００９３】
本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。
【００９４】
本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。
【００９５】
本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
【００９６】
特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。
【００９７】
語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。
【００９８】
本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。
【００９９】
特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「〜するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。
【０１００】
一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「〜を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも〜を含む」と解釈すべきであり、「〜を持つ」という用語は「少なくとも〜を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。
【０１０１】
説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「〜を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。
【０１０２】
本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。
【０１０３】
特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。
【０１０４】
上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。
【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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