特開 2024-46277 符号化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046277

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】符号化方法

(51)【国際特許分類】

   G06T 11/20 20060101AFI20240327BHJP

【ＦＩ】

G06T11/20 600

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151578

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダン ヤマン

(72)【発明者】

【氏名】横山 徹

【テーマコード（参考）】

5B080

【Ｆターム（参考）】

5B080CA00

5B080FA02

5B080GA00

(57)【要約】

【課題】複数の信号間の相関を学習および推論可能な画像を生成できる。
【解決手段】符号化方法は、コンピュータが実行する、複数の出力装置の出力を符号化する符号化方法であって、複数の出力装置の出力である収集データ群を取得する取得ステップと、収集データ群に基づき、時間帯ごと、および出力装置ごとの検証済データである検証済データ群を生成する検証ステップと、検証済データ群に基づき、複数の出力装置に含まれる２以上の出力装置の検証済データを符号化した符号化画像を作成する画像生成ステップと、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータが実行する、複数の出力装置の出力を符号化する符号化方法であって、
前記複数の出力装置の出力である収集データ群を取得する取得ステップと、
前記収集データ群に基づき、時間帯ごと、および前記出力装置ごとの検証済データである検証済データ群を生成する検証ステップと、
前記検証済データ群に基づき、前記複数の出力装置に含まれる２以上の前記出力装置の前記検証済データを符号化した符号化画像を作成する画像生成ステップと、を含む符号化方法。

【請求項2】

請求項１に記載の符号化方法において、
前記符号化画像は第１方向および前記第１方向に直交する第２方向に広がりを有する二次元画像であり、
前記画像生成ステップでは、時間帯の異なる前記検証済データを前記第１方向の異なる位置に配置し、値が異なる前記検証済データを前記第２方向の異なる位置に配置する、符号化方法。

【請求項3】

請求項２に記載の符号化方法において、
前記画像生成ステップではさらに、
同一の前記出力装置に由来する前記検証済データを時系列順に線で結ぶ、符号化方法。

【請求項4】

請求項１に記載の符号化方法において、
前記画像生成ステップでは、
前記符号化画像を複数の領域に分割して、前記領域ごとに１つの前記出力装置である処理対象出力装置の前記出力に対応する前記検証済データを輝度、濃淡、または色として符号化する、符号化方法。

【請求項5】

請求項４に記載の符号化方法において、
前記符号化画像は第１方向および前記第１方向に直交する第２方向に広がりを有する二次元画像であり、
前記画像生成ステップでは、
前記領域ごとに前記処理対象出力装置を対象として、第１の時間帯の間隔の前記出力に対応する前記検証済データを前記第１方向に並べ、前記第１の時間帯の間隔よりも長い時間間隔である第２の時間帯の間隔の前記出力に対応する前記検証済データを前記第２方向に並べる、符号化方法。

【請求項6】

請求項１に記載の符号化方法において、
前記符号化画像は複数のレイヤを含み、
前記複数の出力装置の出力の相関に基づき、同一のレイヤに描画する前記出力装置の組み合わせを決定する描画決定ステップをさらに含む、符号化方法。

【請求項7】

請求項１に記載の符号化方法において、
要求仕様に基づき前記符号化画像の種類を決定する描画判断ステップをさらに含み、
前記画像生成ステップでは、前記描画判断ステップにおいて決定された種類の前記符号化画像を生成する、符号化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、符号化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

製造や制御の自動化のために製造設備では従前より様々なセンサが用いられてきた。近年は製造設備以外の様々な場所、たとえばオフィスや一般家庭でも様々なセンサが用いられている。センサによる測定値は制御だけでなく状態監視や異常検出にも用いられる。特許文献１には、時系列のデータからパターンを検出システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１９／３７９５８９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている発明では、１つの信号しか処理対象にできない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の態様による符号化方法は、コンピュータが実行する、複数の出力装置の出力を符号化する符号化方法であって、前記複数の出力装置の出力である収集データ群を取得する取得ステップと、前記収集データ群に基づき、時間帯ごと、および前記出力装置ごとの検証済データである検証済データ群を生成する検証ステップと、前記検証済データ群に基づき、前記複数の出力装置に含まれる２以上の前記出力装置の前記検証済データを符号化した符号化画像を作成する画像生成ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、複数の信号間の相関を学習および推論可能な画像を生成できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】演算装置の利用シーンを示す図

【図2】演算装置の機能構成図

【図3】演算装置のハードウエア構成図

【図4】装置リストの一例を示す図

【図5】収集データの一例を示す図

【図6】前処理済データの一例を示す図

【図7】検証済データの一例を示す図

【図8】画像パラメータの一例を示す図

【図9】要求仕様の一例を示す図

【図10】グラフ画像の一例を示す図

【図11】ピクセル画像の一例を示す図

【図12】描画判断部の処理を示すフローチャート

【図13】画像生成部の処理を示すフローチャート

【図14】変形例１におけるグラフ画像のバリエーションを示す図

【図15】変形例１におけるグラフ画像の別のバリエーションを示す図

【図16】変形例２におけるピクセル画像の別のバリエーションを示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

―第１の実施の形態―
以下、図１～図１３を参照して、符号化方法の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る演算装置１の利用シーンを示す図である。演算装置１は、複数の出力装置９が出力する多数の出力値を用いてグラフ画像４８やピクセル画像４９を生成する。グラフ画像４８およびピクセル画像４９は、学習モデル１０００に入力され、学習や推論に利用される。

【0009】

学習モデル１０００には、公知の様々な構成を採用できる。学習モデル１０００が採用するモデルの種類は特に限定されず、教師あり学習、教師なし学習、および強化学習のいずれでもよい。学習モデル１０００は、演算装置１により実行されてもよいし、演算装置１とは異なる装置により実行されてもよい。学習モデル１０００は、学習フェーズと推論フェーズでは異なる装置により実行されてもよいし、学習フェーズと推論フェーズではグラフ画像４８やピクセル画像４９を生成する演算装置１が物理的に異なる装置でもよい。

【0010】

出力装置９は、センサや電子制御される様々な電子制御機器である。出力値は、センサのセンシングデータ、電子制御機器の演算結果、および電子制御機器が外部から設定される値などである。出力値の具体例としては、温度センサが測定した温度、近接センサが測定した単位時間当たりの近接回数、速度センサが測定した速度、自動調光機能を有する照明が設定した照度、コントロールバルブを制御するポジショナが演算した弁開度などである。さらに出力値は、ユーザにより設定された空調設備の設定温度、ユーザにより設定されたベルトコンベアの速度などでもよい。

【0011】

出力装置９と学習モデル１０００の出力の関係はたとえば次のものである。第１の例では、出力装置９はある室内に設置されたセンサや電子制御機器である。その室内に設置された演算装置１がグラフ画像４８を生成してクラウドサーバ上で動作する学習モデル１０００に入力する。学習モデル１０００は、グラフ画像４８に基づきその室内の状態、たとえば、正常、浸水、火事などを推論する。第２の例では、出力装置９はスマートフォンに内蔵される加速度センサおよびジャイロである。演算装置１は同じスマートフォンであり、ピクセル画像４９を生成して学習モデル１０００に入力し、スマートフォンを所持している人間の動作、たとえばランニング中、歩行中、エスカレータで移動中、などを推論する。

【0012】

以下では、図１に示す構成のうち演算装置１によるグラフ画像４８およびピクセル画像４９の生成を詳しく説明する。演算装置１によるグラフ画像４８やピクセル画像４９の生成方法は、学習モデル１０００の動作フェーズに関わらず一定である。以下では、演算装置１はグラフ画像４８およびピクセル画像４９の両方を作成可能として説明するが、演算装置１は、グラフ画像４８およびピクセル画像４９の少なくとも一方を作成可能であればよい。

【0013】

図２は演算装置１の機能構成図である。演算装置１は、取得部１１と、前処理部１２と、検証部１３と、画像生成部１４と、描画判断部１５と、を備える。ただし図２では、説明の便宜のために演算装置１が備える記憶装置４に格納されるデータも記載している。記憶装置４には、装置リスト４１と、収集データ群４２と、前処理済データ群４３と、検証済データ群４４と、画像パラメータ４５と、要求仕様４６と、グラフ画像４８と、ピクセル画像４９とが格納される。

【0014】

取得部１１は、複数の出力装置９から出力値を取得して収集データ群４２として記憶装置４に格納する。取得部１１とそれぞれの出力装置９との通信は有線でもよいし無線でもよい。また、取得部１１は出力装置９と直接に通信してもよいし中継器やネットワークを介して間接的に通信してもよい。さらに取得部１１は、出力装置９と直接通信する代わりに、記憶媒体を介してオフラインで出力値を取得してもよい。

【0015】

前処理部１２は、収集データ群４２を処理して前処理済データ群４３を生成する。前処理部１２は、収集データ群４２に含まれる全てのデータを時系列順に並べ、装置リスト４１に記載されている補間手法を用いて空欄を埋める。また前処理部１２は、収集データ群４２に含まれる非数値データをあらかじめ定められた手法により数値に変換する。たとえば前処理部１２は、ＯＮ－ＯＦＦ値のＯＮを「１」に置き換え、ＯＦＦを「０」に置き換える。

【0016】

検証部１３は、前処理済データ群４３を処理して検証済データ群４４を生成する。検証部１３は、センシングデータが所定の時間間隔となるように、データの統合や不足データの補足を行い検証済データを生成する。換言すると、検証部１３は出力装置９ごとにそれぞれの時間帯を代表する出力値となる検証済データを生成する。本実施の形態では、この時間帯を１分とした例を説明するが、１分よりも短い１秒や０．５秒でもよいし、１分よりも長い３０分、１時間、１日などでもよい。

【0017】

画像生成部１４は、グラフ画像４８およびピクセル画像４９を生成する。描画判断部１５は、装置リスト４１における描画タイプおよびレイヤ番号を決定する。換言すると描画判断部１５は、それぞれの出力値の描画タイプおよびレイヤ番号を決定して装置リスト４１に書き込む。ただし描画判断部１５は演算装置１に必須の構成ではなく、装置リスト４１があらかじめ完成している場合や、オペレータが装置リスト４１を書き換える場合には演算装置１は描画判断部１５を備えなくてもよい。

【0018】

装置リスト４１には、出力装置９が出力する出力値に関するデータが記載される。装置リスト４１に含まれるデータは、描画タイプおよびレイヤ番号を除いてあらかじめ作成される。収集データ群４２は、取得部１１が出力装置９から取得したセンシング情報の集合体である。これらのセンシング情報にはタイムスタンプが付されている。タイムスタンプはそれぞれの出力装置９が付してもよいし、取得部１１が付してもよい。図２では、収集データ群４２を概念的に示しているにすぎず、実際には複数のファイルから構成されてもよい。

【0019】

前処理済データ群４３は、収集データ群４２を用いて前処理部１２が生成するデータの集合体である。検証済データ群４４は、前処理済データ群４３を用いて検証部１３が生成するデータの集合体である。画像パラメータ４５は、あらかじめ作成されるパラメータの集合であり、画像生成部１４がグラフ画像４８およびピクセル画像４９を生成する際に参照される。要求仕様４６は、演算装置１が生成する画像に関する要求であり、あらかじめ作成される。グラフ画像４８は、検証済データ群４４を構成する検証済データを用いて作成したグラフから軸や目盛りの値を除いた画像である。ピクセル画像４９は、検証済データ群４４に含まれる検証済データの１つずつを輝度、濃淡、または色として表した画像である。グラフ画像４８およびピクセル画像４９の具体例は後述する。

【0020】

図３は、演算装置１のハードウエア構成図である。演算装置１は、中央演算装置であるＣＰＵ８１、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ８２、読み書き可能な記憶装置であるＲＡＭ８３、ユーザインタフェースである入出力装置８４、通信装置８５、および記憶装置４を備える。ＣＰＵ８１がＲＯＭ８２に格納されるプログラムをＲＡＭ８３に展開して実行することで前述の様々な演算を行う。

【0021】

演算装置１は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、およびＲＡＭ８３の組み合わせの代わりに書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により実現されてもよい。また演算装置１は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、およびＲＡＭ８３の組み合わせの代わりに、異なる構成の組み合わせ、たとえばＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３とＦＰＧＡの組み合わせにより実現されてもよい。

【0022】

入出力装置８４は、キーボード、マウス、液晶ディスプレイなどである。演算装置１は、入出力装置８４を用いてユーザからの入力を受け付ける。ユーザは入出力装置８４を用いて、装置リスト４１や画像パラメータ４５の入力や修正ができる。通信装置８５は、他の装置との通信を可能とする通信モジュールであり、ネットワークインタフェースカードなどの独立したハードウエアでもよいし、ＳｏＣやＣＰＵの一つの機能として実現されてもよい。通信装置８５は、無線通信および有線通信のいずれを実現してもよい。記憶装置４は不揮発性の記憶装置、たとえばハードディスクドライブである。

【0023】

図４は、装置リスト４１の一例を示す図である。装置リスト４１には、出力装置９に含まれる全ての出力値に関する情報が記載される。図４に示す例では、Ｄ００１～Ｄ００４の４つの出力装置９の出力値に関して、出力種別、最小値、最大値、保管方法、および描画タイプが示されている。出力種別とは、センシングデータが数値、すなわち連続値であるか、それとも離散値であるかの区別である。図４に示す例では、離散値の場合には値の数も併せて記載している。図４に示す例では、出力装置９ごとに描画タイプが指定されているが、全ての出力装置９に対して共通の描画タイプを指定してもよい。

【0024】

最小値および最大値は、出力種別が連続値の場合のみ記載され、連続値の最小値と最大値が規定される。補間方法は、前処理部１２による補間方法を表す。描画タイプは、グラフ画像４８およびピクセル画像４９のいずれか、および何番目のレイヤ―に描画するかの情報である。装置リスト４１に記載される情報のうち、この描画タイプのみが描画判断部１５により設定される。

【0025】

図５は、収集データ群４２の一例を示す図である。図５に示す例では、Ｄ００１～Ｄ００４の４つの出力装置９の出力値が示されており、値が存在しない欄はシャープ（＃）を記載している。図５では、説明の便宜のために全データを１つのテーブルにまとめ、タイムスタンプの値でソートしている。以下に説明する図６および図７の値は、この図５に示す値に基づいている。

【0026】

図６は、前処理済データ群４３の一例を示す図である。図６では、図５に示す収集データ群４２と値が異なる欄にアスタリスクを付している。図６の図５からの変更点は次のとおりである。第１に、第２装置Ｄ００２の「ＯＮ」の値が「１」に置き換えられ、「ＯＦＦ」の値が「０」に置き換えられている。第２に、値が存在しなかった５つの欄に補間処理により何らかの値が設定されている。詳しくは後述するが、補間処理は前処理部１２により装置リスト４１に記載された補間方法の値に基づき行われる。

【0027】

図７は、検証済データ群４４の一例を示す図である。図７の図６から変更点は、一定の時間間隔となるように「１０：２４：３０」のデータが削除された点である。これにより、１分間の時間帯ごとの出力装置９の出力の代表値が検証済データとして図７に列挙された。なお同図ではデータを削除する例を示しているが、同様に一定の時間間隔となるようにデータを追加してもよい。データの追加方法としては、前後のデータからの線形補間など公知の補間技術を用いてよい。

【0028】

図８は、画像パラメータ４５の一例を示す図である。画像パラメータ４５は、画像生成部１４がグラフ画像４８およびピクセル画像４９を生成する際に参照される。画像パラメータ４５はグラフ画像用とピクセル画像用の２つに大別される。グラフ画像用の画像パラメータ４５は、横ピクセル数、縦ピクセル数、横幅全体に対応する時間、の３つである。「横ピクセル数」および「縦ピクセル数」は、生成するグラフ画像４８の横サイズおよび縦サイズである。「横幅全体に対応する時間」は、グラフ画像４８の横幅全体で表現される期間の長さであり、生成する１つのグラフ画像４８に収める期間の長さとも言える。図８に示す例に基づき生成されるグラフ画像４８は、横１４４０ピクセル、縦１０００ピクセルであり、２４時間、すなわち１日分のデータが格納される。

【0029】

図９は、要求仕様４６の一例を示す図である。要求仕様４６は、描画判断部１５により参照される。要求仕様４６は演算装置１が生成する画像に関する要求事項であり、視認性の要否、および簡潔性の要否が含まれる。図９に示す例では、演算装置１が生成する画像に視認性を要求する旨の「ＹＥＳ」、および演算装置１が生成する画像に簡潔性を要求する旨の「ＹＥＳ」が記載されている。

【0030】

ピクセル画像用の画像パラメータ４５は、横ピクセル数、横幅全体に対応する時間、１画像中の１データの期間、およびデータ１点のピクセルサイズ、の４つである。「横ピクセル数」はグラフ画像用と同じ意味である。「横幅全体に対応する時間」は、ピクセル画像４９の横幅全体で表現される期間の長さである。「１画像中の１データの期間」は、生成する１つのピクセル画像４９に収める期間の長さである。図８に示す例では、「横幅全体に対応する時間」が「２４時間」すなわち１日であり、「１画像中の１データの期間」が「７日」なので、１つのピクセル画像４９に１種類のセンシングデータが７列存在する。「データ１点のピクセルサイズ」は、ピクセル画像４９における１つのセンシングデータの横および縦のピクセル数である。

【0031】

図１０は、グラフ画像４８の一例を示す図である。図１０に示す例では、５つの出力装置９、たとえば第１装置Ｄ００１～第５装置Ｄ００５の出力値のある１日のデータを折れ線グラフとしてプロットして得られるグラフがグラフ画像４８である。ただし正確には、収集データ群４２に含まれる出力装置９が出力したそのままの値ではなく、前処理部１２および検証部１３による処理を経た検証済データを用いてグラフ画像４８が作成される。グラフ画像４８は、相互に直交するＸ方向およびＹ方向に広がっている。図１０に示すグラフ画像４８は、横軸であるＸ方向に時刻、縦軸であるＹ方向に出力値をとり、検証済データ群４４を構成する検証済データを描画して得られる画像である。具体的には、横軸の左端は０時０分の値であり、右端の値は２３時５９分の値である。ただしグラフ画像４８の時間軸は１日でなくてもよく、１時間、数日、１年などでもよい。また、横軸の左端の時刻は上記に限られるものではなく、データの特性や用途に応じて任意の時刻としてもよい。

【0032】

第１装置のプロットは、縦軸の下端を第１装置の最小出力値とし、縦軸の上端を第１装置の最大出力値としている。第２装置のプロットは、縦軸の下端を第２装置の最小出力値とし、縦軸の上端を第２装置の最大出力値としている。第３装置～第５装置のプロットも同様である。ただし、第１装置の最小出力値とは特定のグラフ画像４８の生成に用いる第１装置の最小値ではなく、全ての期間を通しての第１装置の最小出力値である。本実施の形態では、装置リスト４１に記載の第１装置の最小値を用いる。同様に、第１装置の最大値は装置リスト４１に記載の第１装置の最大値を用いる。第２装置～第５装置の最小値および最大値も同様である。図１０では、作図の都合により装置ごとに線の種類を変更しているが、異なる色を用いることで装置の違いを表現してもよい。

【0033】

図１１は、ピクセル画像４９の一例を示す図である。図１１に示すピクセル画像４９は、第１装置Ｄ００１～第１０装置Ｄ０１０の合計１０個の出力装置９の１週間分の出力値を示している。図１１に示すピクセル画像４９は、横１４４０ピクセル、縦７０ピクセルである。このピクセル画像４９を構成する１ピクセルは、１分ごとのいずれかの出力値を表す。１日は１４４０分なので、横の１ラインがある出力装置９のある一日の出力値を示す。図１１では出力装置９ごとに１週間、すなわち７日分の出力値を示しているので、出力装置９ごとに縦方向に７ピクセルを使っている。

【0034】

図１１の下に示すピクセル画像４９の拡大図は、横５ピクセル、縦１５ピクセルの範囲を示している。図１１では各ピクセルのハッチングの種類により出力値を表している。左端の１列は０時０分から０時１分の出力値を表し、左端から２列目は０時１分から０時２分の出力値を表す。最上段は第１装置の１日目の出力値を示し、２段目は第１装置の２日目の出力値を示す。すなわち横方向には１分の時間間隔でプロットされており、縦方向には１日の時間間隔でプロットされている。図１１では、作図の都合によりハッチングの種類でプロットの値を表現しているが、色でプロットの値を表現してもよい。

【0035】

図１２は、描画判断部１５の処理を示すフローチャートである。描画判断部１５は、装置リスト４１の描画タイプおよびレイヤ番号の欄が空欄の場合に次に説明する処理を行う。描画判断部１５の処理は、画像生成部１４によるグラフ画像４８やピクセル画像４９の生成よりも先に行われる。描画判断部１５はまず要求仕様４６を参照し、視認性が必要であるか否かを判断する。描画判断部１５は、視認性が必要、換言すると要求仕様４６における視認性の値が「ＹＥＳ」であると判断する場合には本ステップを肯定判断してステップＳ３０４に進み、視認性が不要であると判断する場合にはステップＳ３０２に進む。

【0036】

ステップＳ３０２では描画判断部１５は、装置リスト４１に記載された出力値の総数と、「２０」および「５０」である閾値との関係を判断する。描画判断部１５は、出力値の総数が２０未満であると判断する場合はステップＳ３０４に進み、出力値の総数が２０以上５０未満であると判断する場合はステップＳ３０３に進み、出力値の総数が５０以上であると判断する場合はステップＳ３０５に進む。なお、本実施の形態では描画判定部１５は、装置数「２０」および「５０」を閾値として上記の判断を行うが、必ずしもこれらの数値に限定されるものではなく、任意の値を定めてもよい。ステップＳ３０３では描画判断部１５は、要求仕様４６を参照し、簡潔性が必要であるか否かを判断する。描画判断部１５は、簡潔性が必要、換言すると要求仕様４６における簡潔性の値が「ＹＥＳ」であると判断する場合には本ステップを肯定判断してステップＳ３０５に進み、簡潔性が不要であると判断する場合にはステップＳ３０４に進む。

【0037】

ステップＳ３０４では描画判断部１５は、生成する画像をグラフ画像４８に決定してステップＳ３１１に進む。ステップＳ３０５では描画判断部１５は、生成する画像をピクセル画像４９に決定してステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では描画判断部１５は、これまでに得られた膨大な出力値を用いて、出力値同士の相関を示す相関係数を算出する。この相関係数には、ピアソンの積率相関係数やスピアマンの順位相関係数を用いることができ、他の相関係数を用いてもよい。

【0038】

続くステップＳ３１２では描画判断部１５は、ステップＳ３１１において算出した相関係数の値に基づき、相互に関係性が強い出力値同士をグループ分けする。ただし１つのグループに含める出力値の数には限度があり、上限の一例を示すと、グラフ画像４８は５～１０程度、ピクセル画像４９は２０程度である。そして描画判断部１５は、このグループごとに「１」からの連番を付する。なお、グループの番号に優劣はなく、このグループの番号がレイヤの番号として使用される。

【0039】

続くステップＳ３１３では描画判断部１５は、ステップＳ３０４またはステップＳ３０５において決定された画像の種類、およびグループの番号を装置リスト４１に記録して図１２に示す処理を終了する。描画判断部１５は、画像の種類を装置リスト４１の描画タイプの欄に記載し、グループの番号をレイヤ番号の欄に記載する。なお以下では、図１２のステップＳ３０１～Ｓ３０５を描画決定ステップとも呼び、ステップＳ３１１～Ｓ３１２を描画判断ステップとも呼ぶ。

【0040】

図１３は、画像生成部１４の処理を示すフローチャートである。画像生成部１４はまずステップＳ３２１において、未描画のレイヤを処理対象に選択する。未描画のレイヤとは、装置リスト４１に記載された全ての描画タイプおよびレイヤ番号の組み合わせのうち、まだ処理対象として選択していないレイヤである。たとえば図４に示す装置リスト４１の例では、グラフ画像４８のレイヤ番号１、グラフ画像４８のレイヤ番号２、ピクセル画像４９のレイヤ番号１、の３つがある。画像生成部１４は、ステップＳ３２１の初回実行時にはこの３つからいずれか１つを処理対象レイヤに選択してステップＳ３２２に進む。

【0041】

続くステップＳ３２２では画像生成部１４は、検証済データ群４４から処理対象レイヤに属する全ての検証済データを読み込んでステップＳ３２３に進む。続くステップＳ３２３では画像生成部１４は、処理対象レイヤの種別、すなわちグラフ画像４８およびピクセル画像４９のいずれであるかを判断する。画像生成部１４は、処理対象レイヤがグラフ画像４８のレイヤであると判断する場合はステップＳ３２４に進み、処理対象レイヤがピクセル画像４９のレイヤであると判断する場合はステップＳ３２６に進む。

【0042】

ステップＳ３２４では画像生成部１４は、ステップＳ３２２において読み込んだデータごとの最小値および最大値を装置リスト４１から読み込む。この最小値および最大値は、図１０に示すようにグラフ描画領域の下端および上端に対応する値となる。続くステップＳ３２５では画像生成部１４は、ステップＳ３２２において読み込んだデータを、画像パラメータ４５やステップＳ３２４において読み込んだ最小値および最大値に従ってグラフ描画する。このグラフはグラフ画像４８の指定されたレイヤの画像となる。次に画像生成部１４はステップＳ３２８に進む。

【0043】

ステップＳ３２６では画像生成部１４は、ステップＳ３２２において読み込んだデータごとの最小値および最大値を装置リスト４１から読み込み、出力値と色の対応を決定する。たとえば画像生成部１４は、ある出力値の最小値が「０」で最大値が「１００」の場合には、「０ｘｆｆｆｆｆｆ」を「１００」で除した値を出力値「１」の重みとし、１６進数表記の上から２桁ずつをＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの値とする。続くステップＳ３２７では画像生成部１４は、ステップＳ３２２において読み込んだ値、ステップＳ３２６において決定した値と色の対応関係、および画像パラメータ４５の値に基づきピクセル画像４９の指定されたレイヤに描画してステップＳ３２８に進む。

【0044】

ステップＳ３２５またはステップＳ３２７の処理が完了すると実行されるステップＳ３２８では画像生成部１４は、装置リスト４１に記載された全ての描画タイプおよびレイヤ番号の組み合わせの全てについて描画が完了したか否かを判断する。画像生成部１４は、全て描画が完了したと判断する場合は図１３に示す処理を終了し、未描画のレイヤが存在すると判断する場合はステップＳ３２１に戻る。

【0045】

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）コンピュータである演算装置１は、複数の出力装置９の出力を以下の符号化方法により符号化、すなわち画像化する。演算装置１が実行する符号化方法は、取得部１１が実行する、複数の出力装置９の出力である収集データ群４２を取得する取得ステップと、検証部１３が実行する、収集データ群４２に基づき、時間帯ごと、および出力装置９ごとの検証済データである検証済データ群４４を生成する検証ステップと、画像生成部１４が実行する、検証済データ群４４に基づき、複数の出力装置９に含まれる２以上の出力装置９の検証済データを符号化した符号化画像、すなわちグラフ画像４８やピクセル画像４９を作成する画像生成ステップと、を含む。そのため、複数の信号間の相関を学習および推論可能な画像を生成できる。

【0046】

（２）グラフ画像４８はＸ方向およびＹ方向に広がりを有する二次元画像である。画像生成ステップでは、時間帯の異なる検証済データをＸ方向の異なる位置に配置し、値が異なる検証済データをＹ方向の異なる位置に配置する。そのため、複数の信号間の相関を二次元グラフとして表現し、機械学習モデルの学習や機械学習モデルを使った推論に利用できる。

【0047】

（３）画像生成ステップではさらに、同一の出力装置９に由来する検証済データを時系列順に線で結び、折れ線グラフとして表現する。

【0048】

（４）画像生成ステップでは、ピクセル画像４９を複数の領域に分割して、領域ごとに１つの出力装置９である処理対象出力装置の出力に対応する検証済データを輝度、濃淡、または色として符号化する。そのため、複数の信号間の相関をピクセル画像４９として表現できる。

【0049】

（５）ピクセル画像４９はＸ方向およびＹ方向に直交する第２方向に広がりを有する二次元画像である。画像生成部１４は、領域ごとに処理対象出力装置を対象として、１分ごとの時間帯に対応する検証済データをＸ方向に並べ、１日ごとの時間帯に対応する検証済データをＹ方向に並べる。そのため演算装置１は、矩形領域ごとにそれぞれの出力装置９の出力を並べたピクセル画像４９を生成できる。

【0050】

（６）描画判断部１５は、複数の出力装置９の出力の相関に基づき、同一のレイヤに描画する出力装置９の組み合わせを決定する描画決定ステップ（図１２のＳ３１１～Ｓ３１２）を実行する。そのため相関が強い出力装置９の出力同士を同一のレイヤに配置できる。

【0051】

（７）描画判断部１５は、要求仕様４６に基づき符号化画像の種類を決定する描画判断ステップ（図１２のＳ３０１～Ｓ３０５）を実行する。画像生成部１４が実行する画像生成ステップでは、装置リスト４１装置リスト４１の描画タイプの欄に記載された種類の符号化画像、すなわちグラフ画像４８またはピクセル画像４９を生成する。

【0052】

（変形例１）
オペレータは、装置リスト４１における描画タイプに、グラフ画像４８の異なる形態、たとえば「グラフ第２」や「グラフ第３」を登録してもよい。この場合に画像生成部１４は、第１の実施の形態とは異なる形態のグラフ画像４８を生成する。

【0053】

図１４は、グラフ画像４８の別のバリエーションである第２グラフ画像４８－２を示す図である。図１４に示す例は、図１０に示す例とはグラフの種類が異なる。すなわち図１４は、マーカーのみをプロットしておりマーカー同士を繋ぐ線が存在しない散布図である。図１４では、作図の都合により出力装置９ごとにプロットの種類を変更しているが、異なる色を用いることで出力装置９の違いを表現してもよい。

【0054】

図１５は、グラフ画像４８のさらに別のバリエーションである第３グラフ画像４８－３を示す図である。ただし図１５では、比較のために同じデータを描画したグラフ画像４８も併記している。また表現の差異を明確にするために、図１５では１つの出力装置９の出力のみを記載している。第３グラフ画像４８－３では、出力値に含まれる特定の値を描画せず、直前の他の値で代用する。第３グラフ画像４８－３は、モータ制御に用いる電流のように、ある値からゼロを経由して別の値に変化する出力値に有効である。

【0055】

（変形例２）
オペレータは、装置リスト４１における描画タイプに、ピクセル画像４９の異なる形態、たとえば「ピクセル第２」や「ピクセル第３」を登録してもよい。この場合に画像生成部１４は、第１の実施の形態とは異なる形態のピクセル画像４９を生成する。

【0056】

図１６は、ピクセル画像４９の別のバリエーションを示す図である。図１６の上段は第１の実施の形態におけるピクセル画像４９を示しており、図１６の中段は第２の形式である第２ピクセル画像４９－２を示しており、図１６の下段は第３の形式である第３ピクセル画像４９－３を示している。ピクセル画像４９は、図示上下方向のみに領域が分割され、図示横方向には同一の出力装置９の出力値のみが配されている。

【0057】

これに対して第２ピクセル画像４９－２は、図示上下方向だけでなく図示左右方向にも２分割される。第３ピクセル画像４９－３は、図示上下方向だけでなく図示左右方向にも３分割される。さらに、ここでは分割された領域は矩形として表したが、矩形以外の形状の領域に分割してもよい。このようにピクセル画像４９は任意の形状に分割でき、学習モデル１０００の学習フェーズおよび推論フェーズを通して同一の形状であればよい。

【0058】

（変形例３）
上述した実施の形態では、グラフ画像４８およびピクセル画像４９は複数のレイヤを有することを前提としていた。しかしグラフ画像４８およびピクセル画像４９はレイヤ構造を有さない画像ファイル、たとえばＪＰＧやＢＭＰなどでもよい。この場合は、グラフ画像４８およびピクセル画像４９が複数のファイルとなる。

【0059】

上述した各実施の形態および変形例において、機能ブロックの構成は一例に過ぎない。別々の機能ブロックとして示したいくつかの機能構成を一体に構成してもよいし、１つの機能ブロック図で表した構成を２以上の機能に分割してもよい。また各機能ブロックが有する機能の一部を他の機能ブロックが備える構成としてもよい。

【0060】

上述した各実施の形態および変形例において、プログラムはＲＯＭ８２に格納されるとしたが、プログラムは記憶装置４に格納されていてもよい。また、演算装置１が不図示の入出力インタフェースを備え、必要なときに入出力インタフェースと演算装置１が利用可能な媒体を介して、他の装置からプログラムが読み込まれてもよい。ここで媒体とは、例えば入出力インタフェースに着脱可能な記憶媒体、または通信媒体、すなわち有線、無線、光などのネットワーク、または当該ネットワークを伝搬する搬送波やディジタル信号、を指す。また、プログラムにより実現される機能の一部または全部がハードウエア回路やＦＰＧＡにより実現されてもよい。

【0061】

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

１ ：演算装置
９ ：出力装置
１１ ：取得部
１２ ：前処理部
１３ ：検証部
１４ ：画像生成部
１５ ：描画判断部
４１ ：装置リスト
４２ ：収集データ群
４３ ：前処理済データ群
４４ ：検証済データ群
４５ ：画像パラメータ
４６ ：要求仕様
４８ ：グラフ画像
４９ ：ピクセル画像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】