自動検知型監視カメラシステム

■開発の背景
  • ●早期発見につながる「備えあれば憂いなし」のシステムを
  • 防犯・防災を目的とした「監視」に関して、現在、市場には様々な監視カメラシステムが提供されており、異常の自動検知が可能な製品も多数存在しています。これらは、その大半が動体検知カメラ、人感センサーを用いた製品ですが、これらの従来製品では「監視領域がセンサーが届く範囲」の場合は有用性が高いのですが、「監視領域が一定の広さ以上」の場合は限界があります。動体検知・人感センサーといった従来製品はセンサーが届かない範囲における異常を検知することは難しく、また、人・動物等の温度にての検知ロジックは広域な監視には適しません。それらに対して弊社システムはカメラの撮影領域に対して、以上の検知を行う領域の対象を任意かつ手軽に設定する機能を備えており、既存の製品の弱点を克服することが出来る製品です。

  • ●多発する災害に立ち向かうために
  • 多発する災害に対して、JAXA、気象庁、国土交通省など様々な省庁や研究機関が防災対策の研究開発に取り組む中で、画像解析技術を用いた取り組みが注目を浴びています。しかしながら、既存の防災システムは高額で大掛かりな衛星画像や特殊な設備などを必要とするシステムが大半であり、予算に限りのある小規模な自治体、民間の組織が有効活用できる防災技術はまだ確立されていないと言えるでしょう。市場では、手軽かつ実用的な防災ソリューションが待ち望まれていると思われます。

■システム概要
  • ●リアルタイムでの検知・解析
  • 昨今大きな問題となっている河川の氾濫や、土砂災害、ひいては耐えることのない防犯に対して、土砂災害など災害の発生や施設区域内への不審者の侵入などを早期に発見し、災害の早期発見・被害拡大の防止、異常の早期発見・早期対策につなげるための防災・防犯システムです。土砂災害における土砂の崩れ、監視領域への不審者の侵入などの「景観の変化」について、画像解析技術を用いた画像解析アプリケーションがその景色の変動の度合いを自動的に検知し、システム利用者である公共機関や企業の担当者などにほぼリアルタイムに異常の発生を電子メールで通知します。

  • ●汎用性に富んだ導入事例
  • 本システムは、防災システムとして災害の発生により景観の変動を生ずることが想定されるさまざまな環境に対する監視に対して有効です。代表的な用途としては、河川、貯水池などの増水、氾濫、ゲリラ豪雨などの状況監視、山間部や建築現場などの土砂崩落等の土砂災害検知、工場や屋外施設で火災の発生が懸念される環境に対する火種や煙などの早期検知など、幅広い用途、監視現場に対して活用することが可能です。

  • ●人的な監視の限界をカバーするために
  • 現在、河川や山間部などには多数の監視カメラ、防災カメラが設置されているものの、現場では災害発生の監視を人的な対応に依存しており、対応には限界があります。これに対して、本システムは、画像解析アプリケーションがカメラ映像を構成する1枚1枚のフレームの画像に対して、リアルタイムに画像解析を行い、画像の「色合い」「形状」を数値データ化し、画像間の数値データの差分を集計することにより、規定の値以上の「画像の揺れ」=「景観の変化」を認識することにより、災害の発生、異常の発生等として事象を自動検知する機能を搭載しています。自然災害監視の現状として、災害監視を行うために担当者が監視現場に張り付いて監視する必要がありますが、監視現場が多数あり、カバーしきれていないのが実状と言えます。

  • ●画像解析技術の柔軟性を強みとして
  • 昨今では、痛ましい水害や台風被害に関するニュースが絶えません。多発する水害対策に対する市場のニーズの高まりを受けて、災害自動検知クラウドサービスでは、画像の「色合い」「形状」を分析することによって「景観の変動を読み取る」機能に加えて、輝度判定処理や川面の反射対策など河川監視に特有の処理を組み込んだ河川監視用の解析ロジックを新たに考案し、河川の増水状況を解析して危険を通知する危険水位検知機能を備えています。

■自動検知のメカニズム
  • ●カメラで撮影した景観の様子を画像解析処理によりデータ化
  • 観測ポイントに設置した監視カメラで山間部、河川、屋内外などの観測対象を撮影し、監視カメラの映像を構成する1枚1枚の静止画に対して、観測ポイントに設置したPC内の画像解析アプリケーションがほぼリアルタイムに画像処理を行い、画像の要素を数値データ化します。

  • ●解析結果を時系列にデータ比較、「画像の揺れ」を集計
  • 時系列の静止画像に対する連続したデータに対して、画像解析アプリケーションがその画像の「揺れ」の大きさを集計処理により算出。時間軸に対する「画像の揺れの大きさ≒景観の変化の大きさ」を集計することにより、景観の異常な変化をシステムが読み取り、災害や異常の発生を検知します。

  • ●一定以上の「景観の変化」発生時に防災・防犯アラートをメール通知
  • 「景観の変化」が事前に設定しておいた規定値を越えた時点で、システムが災害や異常の発生の危険性をメールにより通知。さらに、カスタマイズオプションでは、アラート状況のXML出力を行い、災害や異常の発生をWEBサイトや業務システムに連携、公開することも可能です。

■サービス概要・製品のご紹介
  • ●製品開発の歴史
  • 弊社の監視カメラシステムの開発は4Kの高精細な画像の解析を行うことからスタートしました。以来、スタンダード版、IoT版、クラウド版と、サービスを順次開発・展開し、各バージョンにおきまして、確かな実績とお客様の信頼を得ることができました。今後も時代のニーズと未来への技術を模索し続け、改善・開発の手を止めることはありません。

  • ●スタンダード版
  • ノートPC1台、監視カメラ1台の基本システムセットだけで運用が出来るシステムです。異常の発生時にはアラートメールの受信に加え、お手持ちのPC、スマートフォンから監視カメラに直接アクセスすることで現地の映像をリモートで閲覧することが可能。防犯において従来の人感センサー、動体検知では不可能な狭い範囲に対する異常な自動検知を可能にしました。

  • ●IoT版
  • 監視ユニット端末を1台設置するだけで運用が可能。手のひらサイズの機器に全てが収納されているので、新たにカメラや通信機器を購入していただく必要がなく、まさにコンパクトなオールインワンを実現しました。通信機能も備えているため、ユニット端末の導入だけで離れた場所でアラートメールを受信することも可能で、システム設置工事もほぼ不要であり、コンセントの差込口さえあればどこにでも設置が可能です。

  • ●クラウド版
  • クラウドサービスを通じた次世代型防災ソリューションです。日本の、世界の様々な河川、山岳地、屋外施設、工事現場などに設置されている監視カメラ画像を弊社のクラウドサービスに連携することで、即座に観測現場の景観の変動の様子を画像解析アプリケーションが解析し、解析結果をインターネットを通じて提供します。既存の防災システムのように数百万、数千万のコストをかけて大型設備を構築したり、既存の防災設備を再構築することなく、既設の監視カメラ画像を当社クラウドに連携するだけで、様々な環境下での災害の自動検知が可能になります。

■クラウドサービスで広がる可能性
  • ●費用対効果での優位性、俊敏なシステム導入
  • 既存の防災システムのように数百万、数千万のコストをかけて大型設備を構築したり、既存の防災設備を再構築することなく、既設の監視カメラ画像を当社クラウドに連携するだけで、様々な環境下での災害の自動検知が可能になります。本システムの構成は非常にシンプルであり、データセンター上に構築された災害自動検知クラウドシステムに対してインターネットを介してお客様が所有する監視/防災カメラとのデータ連携のための設定作業を行うだけでシステム運用が可能なしくみを実現しています。クラウドシステムは、災害の自動検知を行う画像解析アプリケーションとともに、画像連携APIプログラムを搭載しており、これにより主要なメーカーの監視カメラと連携した災害の自動検知サービスを提供することを可能にします。

  • ●クラウドシステムの技術構成
  • ① クラウドサービス・プラットフォーム
    顧客情報、アプリケーション本体を統合管理するシステム

    ② 画像解析アプリケーション
    データの画像差異解析処理を行い、各現場に応じた防災アラートを発報するためのアプリケーション・プログラム群

    ③ 画像連携APIプログラム
    外部の監視カメラ画像データと連携する連携プログラム群から構成され、カメラ映像へのインターフェースの役割を担う

    ④ 映像データベースシステム
    映像データを管理し、負荷分散、ローテート等の処理を行う

  • ●多様なニーズに応えるために
  • 本システムは、独自の画像解析技術により、水害、土砂災害、火災といった多用な災害監視のニーズに対応が可能なことに加え、クラウドサービスとしてシステムが提供されることにより、従来の防災システムとは一線を画した特徴を備えており、従来型のシステムでは実現できない導入メリット、顧客メリットをお客様にもたらします。

■類似サービスとの比較
  • ●センサー型、AI型システムでは実現が難しいものを実現
  • 従来、防災システムを構成する代表的な技術として、各種センサー機器を活用した防災システムがあります。また、現在及び将来の技術分野として、人工知能(AI)を用いた防災システムが注目され始めています。しかしながら、本システムは、画像解析技術及びクラウド技術を用いることで、これらのセンサー型システム、AI型システムでは実現が難しい、はっきりとした優位性を示すことが可能になっています。
  • センサー型システム AI型システム 弊社システム
    監視範囲の広さ
    センサー波の到達範囲内、かつ機器が施工可能な現場に限定される。

    災害の種類、及び監視現場それぞれに対する個別の機械学習が前提。

    景観の変化を伴う水害、土砂災害、火災の幅広い範囲に適用可能。
    導入時のコスト ×
    センサー機器購入及び施工工事に関する費用が発生する。
    ×
    機械学習用データセット費用、映像インフラに関する初期費用が発生。

    機器の購入費用、施工に関する費用が安価、もしくは発生しない。
    運用時のコスト
    センサー機器のメンテナンス作業が発生する。
    ×
    システムメンテナンスに専門の技術者、及び保守費用が発生。

    システムメンテナンスに専門の技術者を必要とせず、保守費用も安価。
■自動検知型監視カメラシステムの導入・カスタマイズ開発について