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JP6336810B2 - Portable photographing apparatus and photographing program - Google Patents
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Description

本発明は、携帯型撮影装置及び撮影プログラムに関する。   The present invention relates to a portable photographing apparatus and a photographing program.

従来から、航空機等に搭載したカメラにより地表面の画像を撮影し、撮影対象である地表面等の位置を特定する技術が提案されている。例えば、下記特許文献1〜4には、航空機等の移動体に搭載したカメラにより地表面の画像を撮影し、撮影位置の座標値、撮影位置と撮影対象との距離、撮影方向の仰俯角及び撮影方向の方位角に基づいて撮影対象の座標値を特定することができる、移動体に搭載可能な撮影装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique has been proposed in which an image of the ground surface is captured by a camera mounted on an aircraft or the like, and the position of the ground surface or the like that is the object of photographing is specified. For example, in Patent Documents 1 to 4 below, an image of the ground surface is captured by a camera mounted on a moving body such as an aircraft, the coordinate value of the shooting position, the distance between the shooting position and the shooting target, the elevation angle in the shooting direction, and There has been disclosed an imaging apparatus that can be mounted on a moving body and that can specify a coordinate value of an imaging target based on an azimuth angle in the imaging direction.

特開2011−38944号公報JP 2011-38944 A 特開2011−130255号公報JP 2011-130255 A 特開2013−205165号公報JP2013-205165A 特開2013−205419号公報JP 2013-205419 A

しかし、上記従来の技術においては、水面等を撮影するときのように、レーザ光が反射しない、または反射光の強度が測定不能な程度に低くなる場合には、距離測定ができなくなるという問題があった。   However, in the above-described conventional technology, there is a problem that distance measurement cannot be performed when the laser beam is not reflected or the intensity of the reflected light is so low that measurement is impossible, such as when photographing a water surface or the like. there were.

本発明の目的は、水面等を撮影するときにも、精度の高い距離の推測を行える携帯型撮影装置及び撮影プログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a portable photographing apparatus and a photographing program capable of estimating a distance with high accuracy even when photographing a water surface or the like.

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態は、携帯型撮影装置であって、任意の撮影位置から任意の撮影方向にある撮影対象を撮影する撮影手段と、前記撮影位置と前記撮影対象との距離を計測する距離計測手段と、前記撮影方向の仰俯角を計測する仰俯角計測手段と、前記撮影方向の方位角を計測する方位角計測手段と、前記撮影位置の座標値を計測する座標計測手段と、前記距離計測手段による距離計測が不能であるか否かを監視する距離計測状況監視手段と、前記距離計測手段による距離計測が不能であると判定した場合に、距離計測が不能となる直前の時点において又は距離計測再開後の最初の時点において計測した距離計測結果と撮影方向の仰俯角の計測結果と撮影位置の座標値の計測結果を使って演算された撮影対象の高さ、前記計測した仰俯角及び座標値に基づいて、前記距離計測が不能である前記撮影位置と前記撮影対象との距離を推測する距離推測手段と、前記推測した距離、並びに前記計測した仰俯角、方位角及び座標値に基づき、前記撮影対象の座標を演算する演算手段と、前記距離計測が不能な撮影対象について、前記距離計測が不能である旨を表示する表示手段と、前記撮影手段、距離計測手段、仰俯角計測手段、方位角計測手段を収容する筐体と、を備える。   In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is a portable imaging device, which is an imaging unit for imaging an imaging object in an arbitrary imaging direction from an arbitrary imaging position, the imaging position, and the imaging Distance measuring means for measuring the distance to the object, elevation angle measuring means for measuring the elevation angle in the shooting direction, azimuth angle measuring means for measuring the azimuth angle in the shooting direction, and measuring the coordinate value of the shooting position Coordinate measurement means, distance measurement status monitoring means for monitoring whether distance measurement by the distance measurement means is impossible, and distance measurement by the distance measurement means when it is determined that distance measurement is impossible. The height of the object to be imaged calculated using the distance measurement result, the elevation angle measurement result in the shooting direction, and the coordinate value measurement result of the shooting position at the time immediately before it becomes impossible or at the first time after the distance measurement is resumed. , Based on the measured elevation angle and coordinate value, distance estimation means for estimating the distance between the imaging position where the distance measurement is impossible and the imaging object, the estimated distance, and the measured elevation angle, Based on the azimuth angle and the coordinate value, the calculation means for calculating the coordinates of the shooting target, the display means for displaying that the distance measurement is impossible for the shooting target where the distance measurement is impossible, the shooting means, the distance A housing that houses the measuring means, the elevation angle measuring means, and the azimuth angle measuring means.

上記距離推測手段は、前記仰俯角計測手段が計測した仰俯角が所定の値を超えたときに、前記撮影位置と前記撮影対象との距離を推測するのが好適である。   The distance estimating means preferably estimates the distance between the imaging position and the imaging object when the elevation angle measured by the elevation angle measuring means exceeds a predetermined value.

また、本発明の他の実施形態は、撮影プログラムであって、コンピュータを、撮影手段により任意の撮影位置から任意の撮影方向にある撮影対象を撮影した画像情報を取得する画像情報取得手段、距離計測手段による前記撮影位置と前記撮影対象との距離の計測結果を取得する距離情報取得手段、前記撮影方向の仰俯角の計測結果を取得する仰俯角取得手段、前記撮影方向の方位角の計測結果を取得する方位角取得手段、前記撮影位置の座標値を取得する座標情報取得手段、前記距離計測手段による距離計測が不能であるか否かを監視する距離計測状況監視手段、前記距離計測手段による距離計測が不能であると判定した場合に、撮影方向の仰俯角及び距離計測が不能となる直前の時点において又は距離計測再開後の最初の時点において計測した距離計測結果と撮影方向の仰俯角の計測結果と撮影位置の座標値の計測結果を使って演算された撮影対象の高さ、前記計測した仰俯角及び座標値に基づいて、前記距離計測が不能である前記撮影位置と前記撮影対象との距離を推測する距離推測手段、前記推測した距離、並びに前記計測した仰俯角、方位角及び座標値に基づき、前記撮影対象の座標を演算する演算手段、前記距離計測が不能な撮影対象について、前記距離計測が不能である旨を表示する表示手段、として機能させることを特徴とする。   Another embodiment of the present invention is an imaging program, an image information acquisition unit that acquires image information obtained by imaging a shooting target in an arbitrary shooting direction from an arbitrary shooting position by a shooting unit; Distance information acquisition means for acquiring the measurement result of the distance between the imaging position and the imaging object by the measurement means, elevation angle acquisition means for acquiring the measurement result of the elevation angle in the imaging direction, measurement result of the azimuth angle in the imaging direction Azimuth angle acquisition means for acquiring the coordinate value acquisition means for acquiring the coordinate value of the shooting position, distance measurement status monitoring means for monitoring whether or not distance measurement by the distance measurement means is impossible, and by the distance measurement means When it is determined that distance measurement is impossible, measurement is performed at the time immediately before the elevation angle and distance measurement in the shooting direction becomes impossible or at the first time after the distance measurement is resumed. The distance measurement is performed based on the height of the object to be imaged calculated using the distance measurement result, the measurement result of the elevation angle in the imaging direction, and the measurement result of the coordinate value of the imaging position, and the measured elevation angle and coordinate value. Distance estimation means for estimating the distance between the imaging position and the imaging target that is impossible, and calculation means for calculating the coordinates of the imaging target based on the estimated distance and the measured elevation angle, azimuth angle, and coordinate value The photographing object that cannot measure the distance is made to function as a display unit that displays that the distance measurement is impossible.

本発明によれば、水面等を撮影するときにも、精度の高い距離の推測を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to estimate the distance with high accuracy when photographing the water surface or the like.

実施形態にかかる携帯型撮影装置の構成図である。It is a block diagram of the portable imaging device concerning an embodiment. 実施形態にかかる制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device concerning an embodiment. 図2に示された対象座標演算部の演算処理の説明図である。It is explanatory drawing of the calculation process of the object coordinate calculating part shown by FIG. 実施形態にかかる制御装置の距離推測動作の例のフロー図である。It is a flowchart of the example of the distance estimation operation | movement of the control apparatus concerning embodiment. 図2に示された距離推測部による距離の推測処理の説明図である。It is explanatory drawing of the distance estimation process by the distance estimation part shown by FIG. ヘリコプター等の航空機から実施形態に係る携帯型撮影装置で河川地域を撮影した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of image | photographing a river area with the portable imaging device which concerns on embodiment from aircraft, such as a helicopter.

以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)を、図面に従って説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図1には、実施形態にかかる携帯型撮影装置の構成図が示される。図1において、携帯型撮影装置は、撮影装置10、距離計測装置12、角度計測装置14、座標計測装置16、制御装置18を含んで構成されている。この携帯型撮影装置は、例えばヘリコプター等の航空機に持ち込んで、使用者が手で持ちながら地表面の撮影を行うために使用される。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a portable photographing apparatus according to the embodiment. In FIG. 1, the portable imaging device includes an imaging device 10, a distance measurement device 12, an angle measurement device 14, a coordinate measurement device 16, and a control device 18. This portable photographing apparatus is used for taking a photograph of the ground surface while being carried by a user, for example, by bringing it into an aircraft such as a helicopter.

撮影装置10は、CCDカメラその他の適宜なカメラにより構成され、撮影対象を撮影して、撮影対象の画像情報を生成する。なお、撮影装置10には、動画を撮影するビデオカメラを含んでもよい。また、撮影装置10は、撮影方向の仰俯角が異なる複数のカメラを上下あるいは左右方向に並べて備える構成としてもよい。更に、焦点距離の異なる複数のカメラを用い、広角レンズの撮影範囲に望遠レンズの撮影範囲が含まれるように構成してもよい。これにより、画角が広くなるとともに、高解像度を維持することができる。   The imaging device 10 is configured by a CCD camera or other appropriate camera, and shoots a shooting target to generate image information of the shooting target. Note that the photographing apparatus 10 may include a video camera that photographs a moving image. Moreover, the imaging device 10 may be configured to include a plurality of cameras with different elevation angles in the imaging direction arranged in the vertical and horizontal directions. Further, a plurality of cameras having different focal lengths may be used so that the shooting range of the telephoto lens is included in the shooting range of the wide-angle lens. As a result, the angle of view becomes wider and high resolution can be maintained.

距離計測装置12は、撮影装置10の撮影位置と撮影対象との距離を計測する。撮影位置と撮影対象との距離は、例えば従来公知のレーザ距離計等を使用して計測する。   The distance measuring device 12 measures the distance between the shooting position of the shooting device 10 and the shooting target. The distance between the shooting position and the shooting target is measured using, for example, a conventionally known laser distance meter.

角度計測装置14は、撮影装置10の撮影方向の方位角、仰俯角を計測する。撮影方向は、例えば撮影装置10を構成するカメラのレンズの光軸方向である。撮影方向の方位角は、例えば従来公知の磁気センサにより地磁気の方向を検出することにより計測する。また、撮影方向の仰俯角は、従来公知のジャイロスコープ等を使用して計測する。これにより、例えば撮影対象を標的する(撮影対象がカメラのレンズの光軸上に位置する)ように、後述するカメラを収容した筐体20の向きを使用者が調整した際の、調整された撮影方向の方位角、仰俯角を計測することができる。   The angle measurement device 14 measures an azimuth angle and an elevation angle in the photographing direction of the photographing device 10. The photographing direction is, for example, the optical axis direction of the lens of the camera that constitutes the photographing apparatus 10. The azimuth angle in the shooting direction is measured by detecting the direction of geomagnetism using a conventionally known magnetic sensor, for example. Further, the elevation angle in the photographing direction is measured using a conventionally known gyroscope or the like. Thereby, for example, when the user adjusts the orientation of the housing 20 that houses the camera, which will be described later, so as to target the shooting target (the shooting target is located on the optical axis of the camera lens), the adjustment is performed. The azimuth angle and elevation angle in the shooting direction can be measured.

距離計測装置12及び角度計測装置14による上記距離及び角度の計測は、撮影装置10のシャッターと同期して行われてもよいし、シャッターとは別に(非同期で)上記距離及び角度を計測する構成としてもよい。なお、動画撮影を行っている場合には、所定時間間隔毎に上記計測を行う構成としてもよい。   The distance and angle measurement by the distance measurement device 12 and the angle measurement device 14 may be performed in synchronization with the shutter of the photographing device 10, or the distance and angle are measured separately (asynchronously) from the shutter. It is good. Note that, when moving image shooting is performed, the measurement may be performed at predetermined time intervals.

座標計測装置16は、GPS(全地球測位システム)受信機を含んで構成され、撮影装置10の撮影位置の座標値(例えば、緯度、経度、標高)を計測する。上記座標値の計測は、撮影装置10のシャッターと同期して、あるいは非同期で行われる。なお、動画撮影を行っている場合には、所定時間間隔毎に上記座標値の計測を行う構成としてもよい。なお、図1では、座標計測装置16が通信線により制御装置18に接続されているが、この例は使用者が撮影時に自身の身につけて(例えばポケット等に挿入して)使用し、撮影装置10と使用者とが同じ位置であるとみなせることが前提となっている。この座標計測装置16は、後述する筐体20に固定してもよい。この場合、例えばヘリコプターの窓際等、GPS衛星からの電波を良好に受信できる場所に筐体20を配置することが好ましい。また、座標計測装置16のみをヘリコプターの窓際等、GPS衛星からの電波を良好に受信できる場所に配置し、GPS衛星からの電波を受信させてもよい。   The coordinate measuring device 16 includes a GPS (Global Positioning System) receiver, and measures coordinate values (for example, latitude, longitude, altitude) of the shooting position of the shooting device 10. The measurement of the coordinate value is performed in synchronism with the shutter of the photographing apparatus 10 or asynchronously. In addition, when moving image shooting is performed, the coordinate value may be measured at predetermined time intervals. In FIG. 1, the coordinate measuring device 16 is connected to the control device 18 by a communication line. However, in this example, the user wears himself or herself (for example, inserts it in a pocket or the like) at the time of photographing, and photographing is performed. It is assumed that the apparatus 10 and the user can be regarded as being in the same position. The coordinate measuring device 16 may be fixed to a housing 20 described later. In this case, it is preferable to arrange the housing 20 in a place where radio waves from GPS satellites can be satisfactorily received, such as near the window of a helicopter. Alternatively, only the coordinate measuring device 16 may be arranged at a location where radio waves from GPS satellites can be received satisfactorily, such as near a helicopter window, and radio waves from GPS satellites may be received.

制御装置18は、適宜なコンピュータにより構成され、上記座標計測装置16が計測した撮影位置の座標値、上記距離計測装置12が計測した撮影位置と撮影対象との距離、角度計測装置14が計測した上記方位角及び上記仰俯角に基づき、撮影対象の座標値を求める。また、距離計測装置12が計測した撮影位置と撮影対象との距離、角度計測装置14が計測した上記方位角及び上記仰俯角、制御装置18が求めた座標値等と、撮影装置10が撮影した撮影対象の画像情報とを関連付けて出力する。   The control device 18 is configured by an appropriate computer, and the coordinate value of the photographing position measured by the coordinate measuring device 16, the distance between the photographing position measured by the distance measuring device 12 and the photographing object, and the angle measuring device 14 measured. Based on the azimuth angle and the elevation angle, a coordinate value of the subject is obtained. Further, the distance between the photographing position measured by the distance measuring device 12 and the photographing object, the azimuth and elevation angles measured by the angle measuring device 14, the coordinate values obtained by the control device 18, and the like are photographed by the photographing device 10. The image information to be imaged is output in association with the image information.

上記撮影装置10、距離計測装置12及び角度計測装置14は、使用者が手で持って撮影等の操作ができるように、使用者が把持可能な適宜な筐体20に固定されている。また、図1に示された例では、距離計測装置12及び角度計測装置14が筐体20の外表面に配置されているが、これらの配置は図1の例に限定されない。筐体20の内部及び筐体20の周囲(外表面)に一体的に固定されて配置され、使用者が筐体20を手で持ちながら撮影等の操作を行い易ければ適宜採用することができる。また、この筐体20には、制御装置18を収容する構成としてもよい。その場合、制御装置18としては、図1に示されたパーソナルコンピュータではなく、小型の組み込み用コンピュータ等を使用するのが好適である。また、GPS衛星からの電波を受信して撮影位置の座標値が計測できるのであれば、更に座標計測装置16を筐体20に収容する構成としてもよい。実施形態にかかる携帯型撮影装置は、角度計測装置14に小型の磁気センサやジャイロスコープを採用し、航空機、車両等の移動体に固定された軸に対してカメラの回転角度を求める必要がない装置とする。このため、使用者が手で持った状態でも方位角を計測することができる。また、筐体20には、使用者が手で持つときに握るための把持部材22を設けるのが好適である。   The photographing device 10, the distance measuring device 12, and the angle measuring device 14 are fixed to an appropriate casing 20 that can be gripped by the user so that the user can hold the hand and perform operations such as photographing. In the example shown in FIG. 1, the distance measuring device 12 and the angle measuring device 14 are arranged on the outer surface of the housing 20, but these arrangements are not limited to the example in FIG. 1. If the user can easily perform an operation such as shooting while holding the housing 20 by hand, it is appropriately adopted if it is integrally fixed to the inside of the housing 20 and the periphery (outer surface) of the housing 20. it can. The housing 20 may be configured to accommodate the control device 18. In that case, it is preferable to use a small embedded computer or the like as the control device 18 instead of the personal computer shown in FIG. Further, the coordinate measuring device 16 may be further housed in the housing 20 as long as the coordinate value of the shooting position can be measured by receiving radio waves from a GPS satellite. The portable imaging device according to the embodiment employs a small magnetic sensor or gyroscope for the angle measurement device 14, and does not need to obtain the rotation angle of the camera with respect to an axis fixed to a moving body such as an aircraft or a vehicle. A device. Therefore, the azimuth angle can be measured even when the user holds the hand. Further, it is preferable that the housing 20 is provided with a gripping member 22 for gripping when the user holds it by hand.

図2には、実施形態にかかる制御装置18の機能ブロック図が示される。図2において、制御装置18は、画像情報取得部24、GPS情報取得部26、距離情報取得部28、角度情報取得部30、距離計測状況監視部32、距離推測部34、対象座標演算部36、記憶部38、出力部40、通信部42及びCPU44を含んで構成されている。この制御装置18は、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ、I/O、通信インターフェース等を備え、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されており、上記各機能は、例えばCPU44とCPU44の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。   FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 18 according to the embodiment. In FIG. 2, the control device 18 includes an image information acquisition unit 24, a GPS information acquisition unit 26, a distance information acquisition unit 28, an angle information acquisition unit 30, a distance measurement status monitoring unit 32, a distance estimation unit 34, and a target coordinate calculation unit 36. , A storage unit 38, an output unit 40, a communication unit 42, and a CPU 44. The control device 18 includes a CPU, ROM, RAM, nonvolatile memory, I / O, communication interface, and the like, and is configured as a computer that controls the entire device and performs various calculations. This is realized by a program for controlling the processing operation of the CPU 44.

画像情報取得部24は、撮影装置10が撮影した撮影対象の画像情報を取得する。取得した画像情報には適宜な識別情報を付して記憶部38に記憶させるとともに、出力部40に出力する。この識別情報としては、例えば撮影装置10のシャッターの動作時刻とすることができる。この場合、画像情報取得部24が撮影装置10のシャッターを動作させるトリガー信号を発生させ、このトリガー信号の発生時刻を識別情報とする。このときには、シャッターを動作させるトリガー信号を距離計測装置12、角度計測装置14及び座標計測装置16に同時に出力して各計測を行わせてもよいし、距離計測装置12、角度計測装置14及び座標計測装置16に撮影装置10を動作させるトリガー信号とは別に、同期を取らずにトリガー信号を出力して各計測を行わせる構成としてもよい。なお、画像情報取得部24が取得する画像情報には、静止画の他、動画が含まれていてもよい。   The image information acquisition unit 24 acquires image information of a subject to be photographed photographed by the photographing device 10. Appropriate identification information is attached to the acquired image information, stored in the storage unit 38, and output to the output unit 40. As this identification information, for example, the shutter operating time of the photographing apparatus 10 can be used. In this case, the image information acquisition unit 24 generates a trigger signal for operating the shutter of the photographing apparatus 10, and the generation time of the trigger signal is used as identification information. At this time, a trigger signal for operating the shutter may be simultaneously output to the distance measuring device 12, the angle measuring device 14, and the coordinate measuring device 16 to perform each measurement, or the distance measuring device 12, the angle measuring device 14, and the coordinate In addition to the trigger signal that causes the measurement device 16 to operate the photographing device 10, a configuration may be adopted in which the trigger signal is output without synchronization and each measurement is performed. Note that the image information acquired by the image information acquisition unit 24 may include a moving image in addition to a still image.

GPS情報取得部26は、座標計測装置16が撮影装置10のシャッターに同期して計測した撮影装置10の撮影位置の座標値を取得し、記憶部38に記憶させる。この場合、記憶部38に記憶させる座標値には、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、画像情報取得部24が取得した画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。なお、座標計測装置16が撮影装置10のシャッターと非同期で計測を行った場合には、GPS情報取得部26が座標の計測時刻及びシャッターの動作時刻に基づき適宜な補間処理によりシャッターの動作時の座標値を求めて記憶部38に記憶させる。この場合、記憶部38に記憶させる座標値には、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、撮影装置10が撮影した撮影対象の画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。また、時刻情報を識別情報とするために、座標計測装置16が受信するGPS信号に含まれる時刻情報に基づいて制御装置18の時計を初期化し、同期が取れるようにしておく。なお、GPS情報取得部26が座標値を取得できない場合には、前後数点の座標値を用いて補間したり、あるいはGPSの代わりにジャイロ、加速度計等を使用した公知の方法により座標値を取得してもよい。   The GPS information acquisition unit 26 acquires the coordinate value of the imaging position of the imaging device 10 measured by the coordinate measurement device 16 in synchronization with the shutter of the imaging device 10 and stores the coordinate value in the storage unit 38. In this case, the coordinate value stored in the storage unit 38 is attached with identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 so that the correspondence relationship with the image information acquired by the image information acquisition unit 24 can be determined. . When the coordinate measurement device 16 performs measurement asynchronously with the shutter of the photographing device 10, the GPS information acquisition unit 26 performs an appropriate interpolation process based on the coordinate measurement time and the shutter operation time during the shutter operation. A coordinate value is obtained and stored in the storage unit 38. In this case, the coordinate value stored in the storage unit 38 is attached with identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 so that the correspondence relationship with the image information of the photographing object photographed by the photographing apparatus 10 can be determined. deep. Further, in order to use the time information as identification information, the clock of the control device 18 is initialized based on the time information included in the GPS signal received by the coordinate measuring device 16 so as to be synchronized. If the GPS information acquisition unit 26 cannot acquire the coordinate values, the coordinate values are interpolated using the coordinate values of several points before or after, or the coordinate values are obtained by a known method using a gyroscope, an accelerometer or the like instead of the GPS. You may get it.

距離情報取得部28は、距離計測装置12を構成するレーザ距離計が撮影装置10のシャッターに同期して計測した距離の値を取得し、記憶部38に記憶させる。この距離の値は、撮影装置10の撮影位置と撮影対象との距離(例えばメートル単位の値)である。なお、上記レーザ距離計が距離とは異なる形式のデータ (例えばパルス信号)を出力する場合には、距離情報取得部28がレーザ距離計の計測データから撮影装置10の撮影位置と撮影対象との距離の値を演算する構成としてもよい。このようにして記憶部38に記憶させる距離の値にも、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、画像情報取得部24が取得した画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。なお、距離計測装置12が撮影装置10のシャッターと非同期で計測を行った場合には、距離情報取得部28が距離の計測時刻及びシャッターの動作時刻に基づき適宜な補間処理によりシャッターの動作時の距離の値を求めて記憶部38に記憶させる。この場合、記憶部38に記憶させる距離の値には、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、撮影装置10が撮影した撮影対象の画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。   The distance information acquisition unit 28 acquires a distance value measured in synchronization with the shutter of the imaging device 10 by the laser distance meter that constitutes the distance measurement device 12 and stores it in the storage unit 38. This distance value is a distance (for example, a value in meters) between the photographing position of the photographing apparatus 10 and the photographing object. When the laser distance meter outputs data in a format different from the distance (for example, a pulse signal), the distance information acquisition unit 28 uses the measurement data of the laser distance meter to determine the imaging position and imaging object of the imaging device 10. It is good also as a structure which calculates the value of distance. In this way, the distance information stored in the storage unit 38 is also attached with identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 so that the correspondence with the image information acquired by the image information acquisition unit 24 can be determined. Keep it as When the distance measurement device 12 performs measurement asynchronously with the shutter of the image capturing device 10, the distance information acquisition unit 28 performs an appropriate interpolation process based on the distance measurement time and the shutter operation time during the shutter operation. The distance value is obtained and stored in the storage unit 38. In this case, the distance value stored in the storage unit 38 is attached with identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10, and the correspondence relationship with the image information of the photographing object photographed by the photographing apparatus 10 can be determined. Keep it as

角度情報取得部30は、撮影装置10のシャッターに同期して角度計測装置14が計測した撮影装置10の撮影方向の方位角及び仰俯角を取得し、記憶部38に記憶させる。なお、角度計測装置14は、方位角及び仰俯角だけの計測が可能な機器に限定されない。このようにして記憶部38に記憶させる方位角、仰俯角にも、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、画像情報取得部24が取得した画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。なお、角度計測装置14が撮影装置10のシャッターと非同期で計測を行った場合には、角度情報取得部30が方位角、仰俯角の計測時刻及びシャッターの動作時刻に基づき適宜な補間処理によりシャッターの動作時の方位角、仰俯角の値を求めて記憶部38に記憶させる。この場合、記憶部38に記憶させる方位角、仰俯角の値には、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、撮影装置10が撮影した撮影対象の画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。   The angle information acquisition unit 30 acquires the azimuth angle and the elevation angle of the imaging direction of the imaging device 10 measured by the angle measurement device 14 in synchronization with the shutter of the imaging device 10 and stores them in the storage unit 38. The angle measuring device 14 is not limited to a device that can measure only the azimuth angle and the elevation angle. Thus, identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 is also attached to the azimuth angle and elevation angle stored in the storage unit 38, and the correspondence relationship with the image information acquired by the image information acquisition unit 24 is determined. It is set as the structure which can be performed. When the angle measurement device 14 performs measurement asynchronously with the shutter of the photographing device 10, the angle information acquisition unit 30 performs shutters by appropriate interpolation processing based on the measurement time of the azimuth angle and the elevation angle and the operation time of the shutter. The values of the azimuth angle and elevation angle during the operation are obtained and stored in the storage unit 38. In this case, identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 is attached to the values of the azimuth angle and the elevation angle stored in the storage unit 38, and the correspondence relationship with the image information of the photographing object photographed by the photographing apparatus 10. It is set as the structure which can determine.

距離計測状況監視部32は、距離計測装置12による撮影位置と撮影対象との距離計測が不能であるか否かを監視する。例えば、撮影装置10により水面等を撮影するときにはレーザ距離計のレーザ光が水面等に照射されるが、レーザ光が照射される水面等の反射面での光学的特性に依存して反射されるレーザ光の強度が測定不能な程度に低くなることがある。このような場合には、レーザ距離計がレーザ光の反射光を検出できなくなり、距離計測不能のエラー信号を出力する。距離計測状況監視部32は、このエラー信号を受け取ったときに距離計測装置12による距離計測が不能であると判定し、距離推測部34に動作開始の指示信号を出力する。   The distance measurement status monitoring unit 32 monitors whether or not the distance measurement device 12 cannot measure the distance between the shooting position and the shooting target. For example, when photographing the water surface or the like by the photographing apparatus 10, the laser light of the laser rangefinder is irradiated on the water surface or the like, but is reflected depending on the optical characteristics on the reflecting surface such as the water surface irradiated with the laser light. The intensity of the laser beam may be so low that it cannot be measured. In such a case, the laser rangefinder cannot detect the reflected light of the laser beam and outputs an error signal indicating that the distance cannot be measured. The distance measurement status monitoring unit 32 determines that distance measurement by the distance measurement device 12 is impossible when receiving this error signal, and outputs an operation start instruction signal to the distance estimation unit 34.

距離推測部34は、距離計測状況監視部32が距離計測装置12による距離計測が不能であると判定した場合(距離計測状況監視部32から上記動作開始の指示信号を受け取った場合)に、距離計測が不能となる直前の(最後に対象座標演算部36が演算した)撮影対象の座標値(特にその中の高さ(GPS高又はGPS高からジオイド高を引いて求まる標高)及び距離計測が不能であると判定した時点において角度計測装置14が計測した撮影方向の仰俯角の計測結果及び距離計測が不能であると判定した時点において座標計測装置16が計測した撮影位置の座標値に基づいて、距離計測が不能である撮影位置と撮影対象との距離を推測する。距離の推測手順は後述する。なお、上記直前の計測結果の代わりに、距離計測が不能となった後に距離計測が再開した場合の最初の撮影対象の座標値及び撮影方向の仰俯角の計測結果を使用してもよい。なお、距離計測が再開したときとは、距離計測装置12の撮影方向が水面等ではなくなったとき、すなわちレーザ距離計がレーザ光の反射光の検出を再開したときをいう。   When the distance measurement state monitoring unit 32 determines that the distance measurement by the distance measurement device 12 is impossible (when receiving the operation start instruction signal from the distance measurement state monitoring unit 32), the distance estimation unit 34 determines the distance. Immediately before measurement becomes impossible (finally calculated by the target coordinate calculation unit 36), the coordinate value (especially, the height (the altitude obtained by subtracting the geoid height from the GPS height or the GPS height) and the distance measurement thereof. Based on the measurement result of the elevation angle in the shooting direction measured by the angle measurement device 14 at the time when it is determined that the measurement is impossible and the coordinate value of the shooting position measured by the coordinate measurement device 16 at the time when it is determined that the distance measurement is not possible. Estimate the distance between the shooting position where the distance measurement is impossible and the shooting target.The distance estimation procedure will be described later.After the distance measurement becomes impossible instead of the previous measurement result. When the distance measurement is resumed, the coordinate value of the first photographing object and the measurement result of the elevation angle in the photographing direction may be used.When the distance measurement is resumed, the photographing direction of the distance measuring device 12 is the water surface. This is the time when the laser distance meter resumes detecting the reflected light of the laser beam.

距離推測部34が推測した距離の値には、撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付し、画像情報取得部24が取得した画像情報との対応関係を判定できる構成としておく。また、距離推測部34が推測した距離の値は、上記識別情報を付して記憶部38に記憶させる。   The distance value estimated by the distance estimation unit 34 is attached with identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 so that the correspondence relationship with the image information acquired by the image information acquisition unit 24 can be determined. The distance value estimated by the distance estimating unit 34 is stored in the storage unit 38 with the identification information.

対象座標演算部36は、GPS情報取得部26が取得した撮影位置の座標値(緯度、経度、標高等の座標値)、距離情報取得部28が取得した撮影装置10の撮影位置と撮影対象との距離、角度情報取得部30が取得した撮影装置10の撮影方向の方位角及び仰俯角を記憶部38から読み出し、これらの値に基づいて撮影対象の座標値を演算する。なお、距離計測状況監視部32が距離計測装置12による距離計測が不能であると判定した場合には、距離推測部34が推測した距離の値を使用する。この演算には、上記識別情報にて対応関係があると判別された撮影位置の座標値、距離、方位角及び仰俯角を記憶部38から読み出して使用する。演算した座標値には、上述した撮影装置10のシャッターの動作時刻等の識別情報を付して記憶部38に記憶させる。   The target coordinate calculation unit 36 includes the coordinate values (coordinate values of latitude, longitude, altitude, etc.) of the shooting position acquired by the GPS information acquisition unit 26, the shooting position and shooting target of the shooting device 10 acquired by the distance information acquisition unit 28. And the azimuth angle and elevation angle in the shooting direction of the imaging device 10 acquired by the angle information acquisition unit 30 are read from the storage unit 38, and the coordinate value of the imaging target is calculated based on these values. If the distance measurement status monitoring unit 32 determines that distance measurement by the distance measurement device 12 is impossible, the distance value estimated by the distance estimation unit 34 is used. For this calculation, the coordinate value, distance, azimuth angle, and elevation angle of the photographing position determined to have a correspondence relationship based on the identification information are read from the storage unit 38 and used. The calculated coordinate value is added with identification information such as the operation time of the shutter of the photographing apparatus 10 described above and stored in the storage unit 38.

記憶部38は、ハードディスク装置、ソリッドステートドライブ(SSD)等の不揮発性メモリで構成される記憶装置に、上記識別情報を付した画像情報、識別情報を付した撮影位置の座標値、識別情報を付した距離の値、識別情報を付した方位角、仰俯角等、及びCPUの動作プログラム等の、制御装置18の各処理に必要な情報を記憶させる。また、対象座標演算部36が演算した撮影対象の座標値も識別情報を付して記憶装置に記憶させる。なお、記憶部38としては、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)、コンパクトディスク(CD)、ブルーレイディスク(BD)、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ、電気的消去および書き換え可能な読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。   The storage unit 38 stores the image information with the identification information, the coordinate value of the photographing position with the identification information, and the identification information in a storage device composed of a nonvolatile memory such as a hard disk device or a solid state drive (SSD). Information necessary for each processing of the control device 18 such as the attached distance value, the azimuth angle with the identification information, the elevation angle, and the operation program of the CPU is stored. Further, the coordinate value of the photographing target calculated by the target coordinate calculation unit 36 is also stored in the storage device with identification information. The storage unit 38 includes a digital versatile disc (DVD), a compact disc (CD), a Blu-ray disc (BD), a magneto-optical disc (MO), a flexible disc (FD), a magnetic tape, electrical erasure and rewriting. Possible read only memory (EEPROM), flash memory, etc. may be used.

出力部40は、撮影装置10が撮影した撮影対象の画像情報を、対象座標演算部36が演算して求めた撮影対象の座標値とともに記憶部38から読み出して出力する。この場合、撮影対象の画像情報と座標値とは、上記識別情報に基づいて関連づけを行う。また、距離計測状況監視部32が距離計測装置12による距離計測が不能であると判定した場合には、その旨の報知を行う。出力部40が上記情報を出力する先は、例えば表示装置等であり、液晶ディスプレイ等に上記画像情報、撮影対象の座標値等を表示する。また、座標値に基づいて、対応する地図を表示装置に表示させてもよい。この場合、例えば、撮影対象の座標値に基づいて、所定の地図上の撮影対象の位置に、撮影対象の画像情報を関連付け、入力装置としてのポインティングデバイスにより撮影対象の位置を表す画素領域(1つまたは複数の画素により構成される)をクリック(領域指定)することにより、当該画像情報を表示する構成が好適である。なお、撮影対象の画像は、2次元地図または3次元地図上へ表示することができる。上記2次元または3次元の地図情報も記憶部36に記憶させておき、出力部40が読み出して出力する構成とする。また、距離計測が不能である旨の報知は、上記表示装置に適宜な図形(小さな円等)の連続または点滅表示、文字による表示等により行えるが、これらに限定されない。   The output unit 40 reads out and outputs the image information of the imaging target captured by the imaging apparatus 10 from the storage unit 38 together with the coordinate value of the imaging target calculated by the target coordinate calculation unit 36. In this case, the image information to be imaged and the coordinate values are associated based on the identification information. When the distance measurement status monitoring unit 32 determines that the distance measurement by the distance measurement device 12 is impossible, a notification to that effect is given. A destination to which the output unit 40 outputs the information is, for example, a display device or the like, and displays the image information, a coordinate value of an imaging target, and the like on a liquid crystal display or the like. Moreover, you may display a corresponding map on a display apparatus based on a coordinate value. In this case, for example, based on the coordinate value of the shooting target, the image area of the shooting target is associated with the position of the shooting target on a predetermined map, and the pixel area (1) representing the position of the shooting target with a pointing device as an input device. A configuration in which the image information is displayed by clicking (specifying a region) of (consisting of one or more pixels) is preferable. The image to be photographed can be displayed on a two-dimensional map or a three-dimensional map. The two-dimensional or three-dimensional map information is also stored in the storage unit 36, and the output unit 40 reads and outputs the map information. Further, the notification that the distance measurement is not possible can be performed by continuously or blinking appropriate figures (small circles, etc.) on the display device, displaying with characters, etc., but is not limited thereto.

通信部42は、USB(ユニバーサルシリアルバス)ポート、ネットワークポートその他の適宜なインターフェースにより構成され、CPUが外部の装置とデータをやり取りするために使用する。また、撮影装置10、距離計測装置12、角度計測装置14、座標計測装置16から画像情報、距離と角度の計測値、及び座標値等の情報を受信し、必要に応じて適宜な指示情報等を送信する。   The communication unit 42 includes a USB (Universal Serial Bus) port, a network port, and other appropriate interfaces, and is used by the CPU to exchange data with an external device. In addition, it receives image information, distance and angle measurement values, coordinate values, and other information from the imaging device 10, the distance measurement device 12, the angle measurement device 14, and the coordinate measurement device 16, and appropriate instruction information as required. Send.

図3(a),(b)には、図2に示された対象座標演算部36の演算処理の説明図が示される。本実施形態に係る携帯型撮影装置は、使用者が手で持って操作できるものであり、図3(a),(b)は、ヘリコプターから使用者が携帯型撮影装置の筐体20を手で持って地表を撮影した場合の例である。   FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of the calculation processing of the target coordinate calculation unit 36 shown in FIG. The portable imaging device according to the present embodiment can be operated by a user's hand. FIGS. 3A and 3B show a case where the user hands the casing 20 of the portable imaging device from a helicopter. This is an example of taking the ground surface and taking a picture.

図3(a)が(x,y)座標で規定される平面図であり、ヘリコプターH上の撮影位置Cから真北Nに対して角度αの方位にある撮影対象Pを撮影している状態が示されている。また、ヘリコプターH上の撮影位置Cすなわち携帯型撮影装置の撮影装置10の位置から撮影対象Pの位置までの水平距離をdで示している。なお、図3(a)では、x方向及びy方向をそれぞれ矢印で示している。   FIG. 3A is a plan view defined by the (x, y) coordinates, and a state in which the photographing target P in the direction of the angle α with respect to the true north N from the photographing position C on the helicopter H is photographed. It is shown. Further, a horizontal distance from the shooting position C on the helicopter H, that is, the position of the shooting apparatus 10 of the portable shooting apparatus to the position of the shooting target P is indicated by d. In FIG. 3A, the x direction and the y direction are indicated by arrows.

図3(b)が(x,z)座標で規定される側面図であり、高度hで飛行するヘリコプターHから下方の地表面B上の撮影対象Pを撮影している状態が示されている。この場合、撮影方向(仰俯角方向)は、角度θの仰俯角となっている。また、撮影位置Cと撮影対象Pとの距離をDで示している。なお、図3(b)では、x方向及びz方向をそれぞれ矢印で示している。   FIG. 3B is a side view defined by the (x, z) coordinates, and shows a state in which the photographing target P on the ground surface B below is photographed from the helicopter H flying at an altitude h. . In this case, the shooting direction (the elevation angle direction) is an elevation angle of the angle θ. The distance between the shooting position C and the shooting target P is indicated by D. In FIG. 3B, the x direction and the z direction are indicated by arrows.

上記方位角α、仰俯角θ及び距離Dには、距離計測装置12、角度計測装置14により計測した値を用いる。なお、角度計測装置14が計測した方位角αが磁北からの角度である場合には、真北からの角度に磁気偏角を補正した値を用いる。これらの値は記憶部38から対象座標演算部36が取得する。なお、距離Dは、距離推測部34が推測した距離の値の場合もある。対象座標演算部36は、これらの値とGPS情報取得部26が取得した撮影位置Cの座標値とを使用して撮影対象Pの座標値を演算する。この場合の演算式は以下の通りである。   As the azimuth angle α, the elevation angle θ, and the distance D, values measured by the distance measuring device 12 and the angle measuring device 14 are used. When the azimuth angle α measured by the angle measurement device 14 is an angle from magnetic north, a value obtained by correcting the magnetic declination to an angle from true north is used. These values are acquired by the target coordinate calculation unit 36 from the storage unit 38. The distance D may be a distance value estimated by the distance estimation unit 34. The target coordinate calculation unit 36 calculates the coordinate value of the shooting target P using these values and the coordinate value of the shooting position C acquired by the GPS information acquisition unit 26. The calculation formula in this case is as follows.

撮影対象Pの座標を(Xp,Yp,Zp)とし、撮影位置Cの座標を(Xc,Yc,Zc)とすると、
Xp=Xc−d・sinα
Yp=Yc+d・cosα … (1)
Zp=Zc−D・sinθとなる。
ただし、d=D・cosθ及びh=D・sinθである。
If the coordinates of the photographing target P are (Xp, Yp, Zp) and the coordinates of the photographing position C are (Xc, Yc, Zc),
Xp = Xc−d · sin α
Yp = Yc + d · cos α (1)
Zp = Zc−D · sin θ.
However, d = D · cos θ and h = D · sin θ.

なお、撮影位置Cの座標値が経度、緯度、標高で取得されている場合は、下記式(2)により撮影対象Pの座標値を求める。
Xp=Xc−d・sinα/Kx
Yp=Yc+d・cosα/Ky … (2)
Zp=Zc−D・sinθ
ここで、Kxは緯度Ycにおける経度1度当たりの距離であり、Kyは緯度1度当たりの距離である。
In addition, when the coordinate value of the imaging position C is acquired by longitude, latitude, and altitude, the coordinate value of the imaging target P is obtained by the following equation (2).
Xp = Xc−d · sin α / Kx
Yp = Yc + d · cos α / Ky (2)
Zp = Zc−D · sin θ
Here, Kx is the distance per degree of longitude at latitude Yc, and Ky is the distance per degree of latitude.

図4には、実施形態にかかる制御装置18の距離推測動作の例のフロー図が示される。また、図5には、図2に示された距離推測部34による距離の推測処理の説明図が示される。図5の例では、水面Wsにレーザ距離計のレーザ光が照射され、撮影位置と撮影対象との距離Dsが計測不能となっている。   FIG. 4 shows a flowchart of an example of the distance estimation operation of the control device 18 according to the embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram of distance estimation processing by the distance estimation unit 34 shown in FIG. In the example of FIG. 5, the laser beam of the laser distance meter is irradiated on the water surface Ws, and the distance Ds between the shooting position and the shooting target cannot be measured.

図4において、距離計測状況監視部32が、距離計測装置12による距離計測が不能であるか否かを監視しており(S1)、距離計測装置12による距離計測が不能となっていない場合(S1でYの場合)には、距離情報取得部28が距離計測装置12から取得した撮影装置10の撮影位置と撮影対象との距離の値を対象座標演算部36が記憶部38から読み出して撮影対象の座標値の演算に使用する(S2)。   In FIG. 4, the distance measurement status monitoring unit 32 monitors whether or not the distance measurement by the distance measurement device 12 is impossible (S1), and the distance measurement by the distance measurement device 12 is not disabled ( In the case of Y in S 1), the target coordinate calculation unit 36 reads out the value of the distance between the shooting position of the shooting device 10 and the shooting target acquired by the distance information acquisition unit 28 from the distance measuring device 12 from the storage unit 38 and shots it. It is used for the calculation of the target coordinate value (S2).

一方、図5に示されるように、水面Wsにレーザ距離計のレーザ光が照射されている場合には、S1において距離計測装置12による距離計測が不能となり(S1でNとなる)、距離計測状況監視部32からの動作開始の指示信号に基づき、距離計測装置12による距離計測が不能となる直前の(最後に対象座標演算部36が演算した)撮影対象の座標値及び(距離計測が不能であると判定した時点において角度計測装置14が計測した)撮影方向の仰俯角の計測結果及び(距離計測が不能であると判定した時点において座標計測装置16が計測した)撮影位置の座標値を記憶部38から読み出す(S3)。また、このとき、距離推測部34は、現在(距離推測処理の実行時)の撮影位置の座標値及び撮影方向の仰俯角も記憶部38から読み出す(S4)。以後、現在の撮影方向の仰俯角をθpとする。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the laser light of the laser distance meter is irradiated on the water surface Ws, the distance measurement by the distance measuring device 12 becomes impossible in S1 (N in S1), and the distance measurement. Based on the operation start instruction signal from the situation monitoring unit 32, the coordinate value of the imaging target immediately before the distance measurement by the distance measuring device 12 becomes impossible (the object coordinate calculation unit 36 last calculated) and the distance measurement is impossible. The measurement result of the elevation angle in the shooting direction (measured by the angle measurement device 14 when it is determined that the distance measurement is performed) and the coordinate value of the shooting position (measured by the coordinate measurement device 16 when it is determined that distance measurement is impossible) Read from the storage unit 38 (S3). At this time, the distance estimation unit 34 also reads out the coordinate value of the current imaging position (when the distance estimation process is executed) and the elevation angle in the imaging direction from the storage unit 38 (S4). Hereinafter, the elevation angle in the current shooting direction is defined as θp.

図5において、撮影装置10の撮影位置がAで示され、撮影位置Aの高さは、航空機に持ち込まれた携帯型撮影装置の高さ(撮影位置の高さ)Hcとなっている。Hcの値は、座標計測装置16が計測した高さ(GPS高又はGPS高からジオイド高を引いて求まる標高)である。また、上記距離計測が不能となる直前の撮影対象の座標値に含まれる高さHgで示され、水面Wsの高さがHg’で示されている。   In FIG. 5, the photographing position of the photographing device 10 is indicated by A, and the height of the photographing position A is the height (the height of the photographing position) Hc of the portable photographing device brought into the aircraft. The value of Hc is the height (the altitude obtained by subtracting the geoid height from the GPS height or GPS height) measured by the coordinate measuring device 16. Further, the height Hg included in the coordinate value of the subject to be imaged immediately before the distance measurement is disabled, and the height of the water surface Ws is indicated by Hg ′.

距離推測部34は、現在の撮影方向の仰俯角θpが所定の閾値より大きいか否かを判定する(S5)。撮影位置Aから撮影対象Wsまでの距離Dsは、後述する式(3)で演算されるが、θpの値が小さな値になる(つまり、水平に近づく)と分母のsin(θp)がゼロに近づくため、その場合に撮影位置の高さHcと撮影対象の高さHgの差の値の誤差が大きく拡大されてDsの値が計算されてしまうことになり、演算結果としてのDsの信頼性は低下する。このため、仰俯角θpが所定の閾値以下の場合(S5でNの場合)には、対象座標演算部36による撮影対象の座標値の演算を行わない(S6)。この場合には、出力部40から撮影対象の画像情報のみを出力し、撮影対象の座標値との関連づけは行わない。なお、撮影対象の座標値の演算を行わなかった旨を表す情報を出力し、表示装置に表示する等の処理を行うのが好適である。   The distance estimation unit 34 determines whether the elevation angle θp in the current shooting direction is larger than a predetermined threshold (S5). The distance Ds from the shooting position A to the shooting target Ws is calculated by the following equation (3). When the value of θp becomes small (that is, approaches the horizontal), the denominator sin (θp) becomes zero. In this case, the error in the difference between the height Hc of the shooting position and the height Hg of the shooting target is greatly enlarged and the value of Ds is calculated. In this case, the reliability of Ds as a calculation result is calculated. Will decline. For this reason, when the elevation angle θp is equal to or smaller than the predetermined threshold value (in the case of N in S5), the coordinate value of the imaging target is not calculated by the target coordinate calculation unit 36 (S6). In this case, only the image information of the shooting target is output from the output unit 40, and the association with the coordinate value of the shooting target is not performed. It is preferable to perform processing such as outputting information indicating that the calculation of the coordinate value of the object to be imaged has not been performed and displaying the information on a display device.

一方、S5において仰俯角θpが閾値より大きい場合(S5でYの場合)には、図5に示される最新の撮影対象の標高Hgと水面Wsの標高Hg’とが等しい(Hg=Hg’)と仮定して、距離推測部34が以下の式(3)により、撮影位置Aから撮影対象である水面Wsまでの距離Dsを推測し、記憶部38に記憶する(S7)。   On the other hand, when the elevation angle θp is larger than the threshold value in S5 (Y in S5), the latest elevation Hg of the imaging target shown in FIG. 5 is equal to the elevation Hg ′ of the water surface Ws (Hg = Hg ′). Assuming that, the distance estimation unit 34 estimates the distance Ds from the shooting position A to the water surface Ws to be imaged according to the following equation (3), and stores it in the storage unit 38 (S7).

Ds=(Hc−Hg)/sin(θp) … (3)   Ds = (Hc−Hg) / sin (θp) (3)

距離推測部34が推測した上記距離Dsは、対象座標演算部36が記憶部38から読み出し、水面Wsの座標値を演算する(S8)。なお、このときに演算される座標値は、撮影装置10が撮影した水面Wsの画像の中心点等、距離計測装置12のレーザ距離計から発射されたレーザ光が照射される位置の座標値である。   The distance Ds estimated by the distance estimation unit 34 is read from the storage unit 38 by the target coordinate calculation unit 36, and the coordinate value of the water surface Ws is calculated (S8). The coordinate value calculated at this time is the coordinate value of the position irradiated with the laser beam emitted from the laser distance meter of the distance measuring device 12, such as the center point of the image of the water surface Ws imaged by the imaging device 10. is there.

上述した図4の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供しても良い。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」の発明または「データ信号」の発明として捉えても良い。   The program for executing each step of FIG. 4 described above can be stored in a recording medium, and the program may be provided by communication means. In that case, for example, the above-described program may be regarded as an invention of a “computer-readable recording medium recording a program” or an invention of a “data signal”.

図6には、ヘリコプター等の航空機から本実施形態に係る携帯型撮影装置で河川地域を撮影した場合の説明図が示される。図6において、河川Rはその一部が記載されており、矢印Fの方向に流れている。また、河川Rの途中には、中州Iが存在している。   FIG. 6 shows an explanatory diagram in the case where a river area is photographed from an aircraft such as a helicopter with the portable photographing apparatus according to the present embodiment. In FIG. 6, a part of the river R is shown and flows in the direction of the arrow F. In the middle of the river R, there is a state I.

図6の例では、携帯型撮影装置は、航空機の飛行ルートに沿って河川地域を撮影しており、撮影地点としてP1〜P8が示されている。撮影はP1からP8の順番で実施されている。図6において、川岸である地点P1、P2、P3を撮影した後、中州Iで2点P4、P5を撮影しているが、これらの地点は地表面からレーザ光が十分な強度で反射してくるので、上記図4のS1のYの場合に相当し、距離計測装置12による距離計測が行われる。   In the example of FIG. 6, the portable imaging device images a river area along the flight route of the aircraft, and P1 to P8 are shown as imaging points. Photographing is performed in the order of P1 to P8. In FIG. 6, after shooting the points P1, P2, and P3 on the riverbank, two points P4 and P5 are taken in Nakasu I. At these points, the laser beam is reflected from the ground surface with sufficient intensity. Therefore, this corresponds to the case of Y of S1 in FIG. 4 and distance measurement by the distance measuring device 12 is performed.

これに対して、次の撮影地点P6、P7は、河川Rの水面上の点であり、上記図4のS1のNの場合に相当する。このため、距離計測装置12による距離計測が不能となる。この場合、携帯型撮影装置の操作者は、撮影地点P6を撮影する前に、P6の近傍である川岸の地点L1を撮影する。また、P7を撮影する前には、P7の近傍である川岸の地点L2を撮影する。これにより、P6で距離計測が不能となった場合には、その直前の(距離計測が不能となる直前の)撮影対象の座標値である、地点L1の座標値が記憶部38から読み出され、上述した仰俯角θpが閾値以下の場合には、上記座標値の標高Hgを使用し、距離推測部34が上述した式(3)に基づいて撮影位置と撮影地点P6との距離を推測することができる。撮影地点P7についても同様である。   On the other hand, the next photographing points P6 and P7 are points on the water surface of the river R and correspond to the case of N in S1 in FIG. For this reason, distance measurement by the distance measuring device 12 becomes impossible. In this case, the operator of the portable photographing apparatus photographs the point L1 on the riverbank in the vicinity of P6 before photographing the photographing point P6. Further, before photographing P7, a point L2 on the riverbank in the vicinity of P7 is photographed. Thereby, when the distance measurement becomes impossible at P6, the coordinate value of the point L1, which is the coordinate value of the object to be imaged immediately before (immediately before the distance measurement becomes impossible), is read from the storage unit 38. When the elevation angle θp described above is equal to or smaller than the threshold value, the altitude Hg of the coordinate value is used, and the distance estimation unit 34 estimates the distance between the imaging position and the imaging point P6 based on the above equation (3). be able to. The same applies to the shooting point P7.

なお、上記例では、撮影地点P6、P7の撮影の直前に川岸の地点L1、L2の撮影を行っているが、撮影地点P6、P7の撮影の直後に川岸の地点L1、L2の撮影を行い、距離計測が不能となった後に距離計測が再開した場合の最初の距離計測結果として使用してもよい。すなわち、撮影地点P6、P7の撮影の直後に川岸の地点L1、L2を撮影し、対象座標演算部36が地点L1、L2の座標値を演算し、これらの座標値の標高Hgを使用し、距離推測部34が上述した式(3)に基づいて撮影位置と撮影地点P6、P7との距離を推測する。   In the above example, the riverside points L1 and L2 are photographed immediately before the photographing points P6 and P7, but the riverbank points L1 and L2 are photographed immediately after the photographing points P6 and P7. Alternatively, it may be used as the first distance measurement result when distance measurement is resumed after distance measurement becomes impossible. That is, immediately after shooting the shooting points P6 and P7, the riverside points L1 and L2 are shot, the target coordinate calculation unit 36 calculates the coordinate values of the points L1 and L2, and uses the elevation Hg of these coordinate values, The distance estimation unit 34 estimates the distance between the shooting position and the shooting points P6 and P7 based on the above-described equation (3).

あるいは、撮影地点P6の場合には、L1またはL2の代わりに最新の計測点であるP5の座標値を、撮影地点P7の場合には次の計測点P8(川岸の地点)の座標値を記憶部38から読み出す構成としてもよい。更に、撮影対象が海水面である場合には、図示しない入力部より操作者が入力した標高0mを距離推測部34の推測値とする構成としてもよい。   Alternatively, in the case of the shooting point P6, the coordinate value of the latest measurement point P5 is stored instead of L1 or L2, and in the case of the shooting point P7, the coordinate value of the next measurement point P8 (river bank point) is stored. It may be configured to read from the unit 38. Furthermore, when the object to be imaged is the sea level, an altitude of 0 m input by the operator from an input unit (not shown) may be used as the estimated value of the distance estimating unit 34.

これにより、レーザ光の反射率が高い地表面の撮影も、反射率が低い水面の撮影も高い精度で距離測定しながら実施することができる。   Thereby, it is possible to carry out photographing of the ground surface where the reflectance of the laser light is high and photographing of the water surface where the reflectance is low while measuring the distance with high accuracy.

10 撮影装置、12 距離計測装置、14 角度計測装置、16 座標計測装置、18 制御装置、20 筐体、22 把持部材、24 画像情報取得部、26 GPS情報取得部、28 距離情報取得部、30 角度情報取得部、32 距離計測状況監視部、34 距離推測部、36 対象座標演算部、38 記憶部、40 出力部、42 通信部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image | photographing apparatus, 12 Distance measuring device, 14 Angle measuring device, 16 Coordinate measuring device, 18 Control apparatus, 20 Housing | casing, 22 Gripping member, 24 Image information acquisition part, 26 GPS information acquisition part, 28 Distance information acquisition part, 30 Angle information acquisition unit, 32 distance measurement status monitoring unit, 34 distance estimation unit, 36 target coordinate calculation unit, 38 storage unit, 40 output unit, 42 communication unit.

Claims (3)

任意の撮影位置から任意の撮影方向にある撮影対象を撮影する撮影手段と、
前記撮影位置と前記撮影対象との距離を計測する距離計測手段と、
前記撮影方向の仰俯角を計測する仰俯角計測手段と、
前記撮影方向の方位角を計測する方位角計測手段と、
前記撮影位置の座標値を計測する座標計測手段と、
前記距離計測手段による距離計測が不能であるか否かを監視する距離計測状況監視手段と、
前記距離計測手段による距離計測が不能であると判定した場合に、距離計測が不能となる直前の時点において又は距離計測再開後の最初の時点において計測した距離計測結果と撮影方向の仰俯角の計測結果と撮影位置の座標値の計測結果を使って演算された撮影対象の高さ、前記距離計測が不能であると判定した場合において計測した仰俯角及び座標値に基づいて、前記距離計測が不能である前記撮影位置と前記撮影対象との距離を推測する距離推測手段と、
前記推測した距離、並びに前記距離計測が不能であると判定した場合において計測した仰俯角、方位角及び座標値に基づき、前記撮影対象の座標を演算する演算手段と、
前記距離計測が不能な撮影対象について、前記距離計測が不能である旨を表示する表示手段と、
前記撮影手段、距離計測手段、仰俯角計測手段、方位角計測手段を収容する筐体と、
を備える携帯型撮影装置。
Photographing means for photographing a subject in an arbitrary photographing direction from an arbitrary photographing position;
Distance measuring means for measuring a distance between the shooting position and the shooting target;
An elevation angle measuring means for measuring an elevation angle in the imaging direction;
Azimuth measuring means for measuring the azimuth angle in the photographing direction;
Coordinate measuring means for measuring the coordinate value of the photographing position;
Distance measurement status monitoring means for monitoring whether distance measurement by the distance measurement means is impossible;
When it is determined that distance measurement by the distance measurement means is impossible, the distance measurement result measured at the time immediately before the distance measurement becomes impossible or the first time after the distance measurement is resumed and the elevation angle in the photographing direction are measured. The distance measurement is impossible based on the height of the object to be calculated calculated using the measurement result of the result and the coordinate value of the imaging position, the elevation angle and the coordinate value measured when it is determined that the distance measurement is impossible. A distance estimating means for estimating a distance between the shooting position and the shooting target;
An arithmetic means for calculating the coordinates of the photographing object based on the estimated distance and the elevation angle, the azimuth angle, and the coordinate value measured when it is determined that the distance measurement is impossible ;
Display means for displaying that the distance measurement is impossible with respect to the photographing object where the distance measurement is impossible,
A housing for accommodating the photographing means, distance measuring means, elevation angle measuring means, and azimuth angle measuring means;
A portable imaging device comprising:
前記距離推測手段は、前記仰俯角計測手段が、前記距離計測が不能であると判定した場合において計測した仰俯角が所定の値を超えたときに、前記撮影位置と前記撮影対象との距離を推測する請求項1に記載の携帯型撮影装置。 The distance estimation means determines a distance between the imaging position and the imaging object when the elevation angle measured when the elevation angle measurement means determines that the distance measurement is impossible exceeds a predetermined value. The portable imaging device according to claim 1 to be estimated. コンピュータを、
撮影手段により任意の撮影位置から任意の撮影方向にある撮影対象を撮影した画像情報を取得する画像情報取得手段、
距離計測手段による前記撮影位置と前記撮影対象との距離の計測結果を取得する距離情報取得手段、
前記撮影方向の仰俯角の計測結果を取得する仰俯角取得手段、
前記撮影方向の方位角の計測結果を取得する方位角取得手段、
前記撮影位置の座標値を取得する座標情報取得手段、
前記距離計測手段による距離計測が不能であるか否かを監視する距離計測状況監視手段、
前記距離計測手段による距離計測が不能であると判定した場合に、距離計測が不能となる直前の時点において又は距離計測再開後の最初の時点において計測した距離計測結果と撮影方向の仰俯角の計測結果と撮影位置の座標値の計測結果を使って演算された撮影対象の高さ、前記距離計測が不能であると判定した場合において計測した仰俯角及び座標値に基づいて、前記距離計測が不能である前記撮影位置と前記撮影対象との距離を推測する距離推測手段、
前記推測した距離、並びに前記距離計測が不能であると判定した場合において計測した仰俯角、方位角及び座標値に基づき、前記撮影対象の座標を演算する演算手段、
前記距離計測が不能な撮影対象について、前記距離計測が不能である旨を表示する表示手段、
として機能させることを特徴とする撮影プログラム。
Computer
Image information acquisition means for acquiring image information obtained by photographing a photographing object in an arbitrary photographing direction from an arbitrary photographing position by the photographing means;
Distance information acquisition means for acquiring a measurement result of the distance between the shooting position and the shooting target by a distance measurement means;
Elevation angle acquisition means for acquiring a measurement result of the elevation angle in the imaging direction;
Azimuth angle obtaining means for obtaining a measurement result of the azimuth angle in the photographing direction;
Coordinate information acquisition means for acquiring the coordinate value of the photographing position;
Distance measurement status monitoring means for monitoring whether distance measurement by the distance measurement means is impossible,
If it is determined that the impossible distance measurement by the distance measuring means, distance measurement impossible to become a distance measurement result measured at the first time point and the photographing direction after or in distance measurement restart time just before elevation depression angle of Based on the measurement result and the measurement result of the coordinate value of the imaging position, the distance measurement is performed based on the height of the imaging target, the elevation angle measured when the distance measurement is determined to be impossible, and the coordinate value. Distance estimation means for estimating a distance between the imaging position and the imaging target, which is impossible;
An arithmetic means for calculating the coordinates of the photographing target based on the estimated distance and the elevation angle, the azimuth angle, and the coordinate value measured when it is determined that the distance measurement is impossible ,
Display means for displaying that the distance measurement is impossible with respect to the photographing object where the distance measurement is impossible,
A shooting program characterized by functioning as
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