アプリケー
ション管理

画像監視・計測コンピュータソフト
メディア管理

GUI処理
GUI

可視化
初期化
・管理

代行

共通の初期化
・管理

アプリケー
ション管理

ビデオ
映像

静止画像

部品をそのまま利用

初期化
・管理

ビデオ
音声静止画
部品

メディア管理画像・信号処理

ボタン
１

処理
結果表示

ボタン
２

ひな形に独自部分の み追加して 作成

独自の画像処理
画像
処理
部品

画像
処理
部品

部品 利用 ひな 形利用

GUI
ひな形
初期化
・管理

可視化
ひな形

ボ ス
タ ラン イ
ダー

GUI処理

画像
処理
部品

画像
処理
ひな形

画像・信号処理

開発キット

Windows OSやMac OS Xの基本機能「開発キット」を活用したコンピュータソフトウェア開発

画像による監視・計測ソフトの開発を容易に―― 高機能ソフトを低コストで実現する開発キットを完成 ――■ 設備の状態や変化をソフトウェアで監視する■ 実現した開発キットの構成■ 特徴と効果● ひとこと システム技術研究所 情報システム領域 主任研究員 堤 富士雄

設備の状態や変化をソフトウェアで監視する
膨大な設備の安全性や運用上の信頼性を高めるためには、映像による監視や計測が不可欠です。最近では、監視カメラを用いて、離れた地点からの監視が可能になり、屋外では、ヘリコプターなどにより、設備を効率的に見回り、映像情報を収集できるようになりました。このよ
うにIT機器の性能向上や通信インフラの整備により、監視対象の映像は比較的容易に入手可能になりましたが、映像からの必要な情報の抽出は、ヒトにより目視で行なわれています。ヒトの負荷を軽減するには、画像をもとにした高機能の監視・計測ソフトを低コストで開発する必要があります。
電力中央研究所では、様々な画像処理技術の経験をもとに、高機能のソフトを低コストで開発するための開発キットを実現しました。

■ 監視・計測の必要個所■ 画像処理の現状と問題点

監視・計測は様々な個所で行われています。

画像処理による送電線異常監視システムでは、監視では、侵入者や侵入物、設備異常、設備状撮影された送電線のビデオ映像を取込み、画像態のトレンドなどが、また、計測では錆や傷、中の電線部分を追跡し、傷がないかを逐次コン亀裂などの損傷、環境影響評価、長時間曝露にピュータソフトウェアがチェックします。

よる劣化などの計測があります。

従来このようなシステムの開発には、「ユーザ

たとえば電気事業では、工事中の作業監視、電インタフェース」、「ビデオ映像処理」、「画像処理」、力施設への侵入監視、送電線・鉄塔の異常監視、「コンピュータのOS」など様々な知識が必要とさメータの遠隔監視、風による送電線のゆれの計測、れ、ソフト開発の専門家が、一つ一つ開発せね

電力施設の環境影響評価のための生物の個体数計ばならず、大きな開発コストが必要でした。

測などが行われています。

最近では、開発の効率化のために、有償・無施設の安全性や信頼性を今以上に高めるため償の開発キットが提供されています。しかし、には、新たな監視・計測のニーズは増加するばユーザインタフェースの機能や能力不足、機能かりです。そして、このニーズに的確に応える間連携の困難さ、機能の汎用性をねらうあまりには、これまでのヒトによる目視チェックからカスタマイズや初期化の複雑さ、コンピュータソフトを用いた方法に変えていく必要があるでOSの互換性などに課題がありました。

しょう。

図

電線の損傷個所チェック実現した開発キットの構成■ 開発キットの作成■ 開発キットの枠組み

当所では、上記の課題を解決するために、こシステムを構成する機能をグループ化し、最れまで開発してきた画像監視・計測ソフトを解小限の知識で利用できるように開発キットにま析し、システム開発を円滑に進展させる要因をとめました（下表参照）。

整理しました。

・メディア管理：ビデオカメラの制御、ビデオ映・ソフトウェアを部品として組み合わせても、像、静止画像や音声データの管理や、それらシステム全体の流れがスムーズになるように、の間の連携をとる機能を充実しました。これ

入力から処理、出力にいたるパターンを共通により、メディア固有の知識が軽減されます。の枠組みとして捉えること（アプリケーショ・画像・信号処理：画像データなどを解析するンのパターン化）様々な手法が部品化され、組み合わせが容易・よく利用する機能は新たに作成しないで済むように、共通化可能な要素をあらかじめ部品として用意しておくこと（部品のライブラリ化）になっています。これにより、画像処理の知識が軽減されます。
・ユーザインタフェース処理：画像や途中結果を表示させ、利用者が処理を制御するための・プロトタイプから業務システムへの移行がス機能を組み入れています。これにより、ユームーズになるように、業務で利用する標準的ザインタフェース開発に必要な個々の知識がなパソコン環境と同じ環境でプロトタイプが不要になります。
・アプリケーション管理：個々の機能を初期化作成できること（環境の標準化）
この方針を実現することで、開発者は細かなし、また相互の連携をはかる機能を作成しま

知識がなくとも、プログラム全体を俯瞰でき、した。これにより、システムの管理やプログ簡潔な命令でプログラムを作成できます。これ

ラム初期化などが容易に行なえます。

は、映画作りで監督が、全体を俯瞰し、役者を以上の機能は、プログラム部品あるいはひな自由に操っていくことに似ています。

形として作られており、全体として開発キットを構成しています。

メディア管理画像・信号処理

ビデオカメラからのキャプチャ
ビデオ映像ファイルの保存・読込み
ビデオカメラ操作
静止画像の表示・保存
音ファイルの保存・読込み
ユーザインタフェース

汎用画像処理ひな形
オフスクリーン画像管理
ラベリング、ラベル追跡、テンプレート追跡
背景差分、ヒストグラム照合
FFT、音スペクトログラム
模様特徴による索引作成、検索
アプリケーション管理

ボタン、エディットボックス、スライダー アプリケーション全体の初期化・管理
チェックボックス、ラジオボタン
ビデオ処理の初期化・管理
マウスイベント検出領域
ユーザインタフェース処理の初期化・管理
点、線、長方形描画
アニメーションひな形
映像へのオーバーレイ描画

図

開発キットの主要な機能

特徴と効果■ 開発キット利用の特徴■ 利用の効果

このライブラリを用いて開発したシステムにこの開発キットを用いて監視・計測プログラ

は、以下のような特徴があります。

ムを多数開発しました。送電線異常検知システ

・Windowsの標準開発環境で利用できるので、ムもそのひとつです。このプログラムにライブプロトタイプがそのまま業務で使用できます。

ラリがどのように使われたかを図に示します。

・リアルタイム、フルサイズ・フルフレーム注1）

これら個々の機能は、ライブラリのひな形に新の映像を扱える実用的なアプリケーションを規開発分を加えて作られています。
開発キットにより、ライブラリを用いない場開発できます。
・画像処理のアルゴリズムを知らなくても開発合に比べて新規開発のプログラム行数と必要な開発日数を約半分に減らすことができました。

が可能です。
注：１秒間30フレーム、画面サイズ780×480ドット

今後は、機能を強化し、様々な分野での利用を促進していきます。

ユーザ

新規開発分

ディスプレイライブラリひな形

ユーザ
操作● ひとことこの開発キットで一番助かったのは、自分を含画面表示

めた当所の映像処理技術

電線追跡の研究者達です。ここ数
年、コンピュータ映像処

ビデオ
映像

映像
取込み

異常検出

検出箇所の写真・場所

プログラム行数

理を使った監視や計測のシステム技術研究所
情報システム領域主任研究員

堤富士雄

仕事が急に増えて苦労していましたが、この開発キットができたおかげで、ずいぶん楽になりました。

不使用 使用時差（工数の差）
小規模システム開発例 1821行 892行 929行
（19人日）

研究用途だけでなく、業務に十分使える性

中規模システム開発例 3963行 2626行 1337行（25人日）能を持つキットですので、たくさんの人に使図開発システムでのライブラリ利用例■ 既刊「電中研ニュース」ご案内
No.406 複雑な震源断層の形状を把握する
No.405 CRIEPIのうごき 2005.1冬ってもらって、開発を楽にしてもらえればと思っています。

No.404 超音波を利用した新しい非破壊検査法
No.403 CRIEPIのうごき 2004.10秋

2005年２月25日発行〒100-8126（財）電力中央研究所 広報グループ
東京都千代田区大手町1-6-1（大手町ビル7階） TEL.（03）3201-6601 FAX.（03）3287-2863
http : //criepi. denken. or. jp/ E-mail : www-pc-ml@criepi. denken. or. jp

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古紙配合率100％の再生紙を使用しています