JP7815026B2 - Filming systems, video server systems - Google Patents
Filming systems, video server systemsInfo
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Description
本発明は、撮像を行なう撮影システム、これによる映像信号を入手して各種の処理を行うビデオサーバシステムに関する。 The present invention relates to a photography system that captures images and a video server system that receives the resulting video signals and performs various processes.
テレビジョン放送用の無線中継装置(FPU:Field Pickup Unit)は、放送局外で得られた映像をデジタル化した信号を放送局に伝送する際の中継を行う。FPU装置の機能を高度化することによって、安定して良好な放送を行うことができる。例えば特許文献1には、デジタル化された信号の伝送レートを映像信号に基づいて自動的に最適化するFPU装置が記載されている。これによって、映像信号を良好な伝送状態で放送局側に送信することができる。 A wireless relay device for television broadcasting (FPU: Field Pickup Unit) relays digitized signals of video captured outside the broadcast station when they are transmitted to the broadcast station. By enhancing the functionality of the FPU device, stable, high-quality broadcasting can be achieved. For example, Patent Document 1 describes an FPU device that automatically optimizes the transmission rate of digitized signals based on the video signal. This allows the video signal to be transmitted to the broadcast station in good transmission conditions.
特許文献1に記載の技術では、伝送されるべき映像信号自身を調べることによって、映像信号の伝送条件が最適化された。このように、得られた映像信号に基づいて、伝送条件の最適化だけでなく、撮影システムの高機能化、高性能化を図る技術が求められた。 The technology described in Patent Document 1 optimizes the transmission conditions of a video signal by examining the video signal itself to be transmitted. In this way, there was a demand for technology that not only optimizes transmission conditions based on the obtained video signal, but also improves the functionality and performance of the imaging system.
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。 The present invention was developed in light of these circumstances and aims to solve the above problems.
本発明は、撮像を行い映像信号を出力する撮像装置が用いられる撮影システムであって、前記撮像装置は、撮像の際の前記撮像装置の位置情報を含み前記撮像装置の撮像の際の状態を表す撮像情報を出力する撮像情報出力部を有し、前記映像信号と前記撮像情報を前記撮像装置側から入手する通信部と、前記映像信号による映像中の被写体を認識し、前記撮像装置の周囲の構造物に関する情報を含む前記撮像装置の周囲の地図情報を前記位置情報に基づいて認識し、前記映像と前記地図情報とを対比することによって、前記被写体と前記構造物との間の対応関係を認識する解析部と、を具備し、前記解析部は、前記撮像情報における前記位置情報以外の情報の一部が欠損した場合には、欠損した前記情報をパラメータとし、前記撮像装置によって撮像される前記地図情報の中の前記パラメータ毎の撮像範囲を算出して当該撮像範囲における前記被写体と前記構造物との対応関係を認識し、前記被写体と前記構造物とが最も合致した場合の前記パラメータの値が欠損した前記情報の値に相当すると判定し、欠損した前記情報以外の情報によって、前記撮像範囲では認識されないと判定された前記構造物を、前記対応関係の認識において除外する。
また、前記被写体と前記構造物との間の対応関係を示した上で前記映像を表示させる表示部を具備してもよい。
また、前記解析部は、前記撮像装置で撮像されるべき対象を予め認識し、当該対象の周囲の前記地図情報を取得し、当該地図情報と前記撮像装置から入手した前記映像信号に基づく映像とを対比することによって、前記対象が撮影されるように前記撮像装置を制御させる旨の指示を前記撮像装置側に行ってもよい。
また、前記撮像情報には、前記撮像装置の高度、撮像の際の視野中心の方向、光軸周りの傾斜角、視野範囲、撮像された対象までの距離、のいずれかが含まれてもよい。
また、前記解析部は、前記被写体として認識された前記構造物の識別情報を登録してもよい。
また、前記撮像装置と、前記通信部と前記解析部とを有するビデオサーバシステムと、前記映像信号及び前記撮像情報を前記撮像装置より入手し、指向性を有するアンテナを介して前記ビデオサーバシステムに無線通信によって発する伝送装置と、を具備し、前記撮像装置は前記伝送装置に固定され、前記構造物との間の対応関係が特定された前記被写体を含む前記映像中において、前記アンテナの向きを表示させる調整用表示部が設けられてもよい。
本発明は、
撮像装置で得られた映像信号を入手して処理を行うビデオサーバシステムであって、前記撮像装置より、前記映像信号と共に、撮像の際の前記撮像装置の位置情報を含み前記撮像装置の撮像の際の状態を表す撮像情報を受信する通信部と、前記映像信号による映像中の被写体を認識し、前記撮像装置の周囲の構造物に関する情報を含む前記撮像装置の周囲の地図情報を前記位置情報より認識し、前記映像と前記地図情報とを対比することによって、前記被写体と前記構造物との間の対応関係を認識する解析部と、を具備し、前記解析部は、前記撮像情報における前記位置情報以外の情報の一部が欠損した場合には、欠損した前記情報をパラメータとし、前記撮像装置によって撮像される前記地図情報の中の前記パラメータ毎の撮像範囲を算出して当該撮像範囲における前記被写体と前記構造物との対応関係を認識し、前記被写体と前記構造物とが最も合致した場合の前記パラメータの値が欠損した前記情報の値に相当すると判定し、欠損した前記情報以外の情報によって、前記撮像範囲では認識されないと判定された前記構造物を、前記対応関係の認識において除外する。
The present invention is a photography system that uses an imaging device that captures images and outputs a video signal, wherein the imaging device has an imaging information output unit that outputs imaging information that includes positional information of the imaging device at the time of imaging and indicates the state of the imaging device at the time of imaging, and is equipped with: a communication unit that obtains the video signal and the imaging information from the imaging device; and an analysis unit that recognizes the subject in the image generated by the video signal, recognizes map information about the area around the imaging device based on the positional information, including information about structures around the imaging device, and recognizes the correspondence between the subject and the structure by comparing the image with the map information, wherein when part of the information other than the positional information in the imaging information is missing, the analysis unit uses the missing information as a parameter, calculates the imaging range for each parameter in the map information captured by the imaging device, and recognizes the correspondence between the subject and the structure in the imaging range, and determines that the value of the parameter when the subject and the structure best match corresponds to the value of the missing information, and excludes structures that are determined not to be recognized in the imaging range based on information other than the missing information when recognizing the correspondence .
The image capturing apparatus may further include a display unit that displays the image while indicating the correspondence between the subject and the structure.
In addition, the analysis unit may recognize in advance the object to be imaged by the imaging device, acquire the map information of the surroundings of the object, and by comparing the map information with the image based on the video signal obtained from the imaging device, issue an instruction to the imaging device to control the imaging device so that the object is imaged.
The imaging information may also include any of the altitude of the imaging device, the direction of the center of the field of view when capturing an image, the tilt angle around the optical axis, the field of view range, and the distance to the imaged object.
The analysis unit may also register identification information of the structure recognized as the subject.
The system may also include a video server system having the imaging device, the communication unit, and the analysis unit, and a transmission device that obtains the video signal and the imaging information from the imaging device and transmits them to the video server system by wireless communication via a directional antenna, wherein the imaging device is fixed to the transmission device and an adjustment display unit is provided that displays the orientation of the antenna in the video that includes the subject whose correspondence with the structure has been identified.
The present invention provides
A video server system that obtains and processes video signals obtained by an imaging device, comprising: a communication unit that receives from the imaging device, together with the video signal, imaging information that includes position information of the imaging device at the time of imaging and indicates the state of the imaging device at the time of imaging; and an analysis unit that recognizes subjects in the video from the video signal, recognizes map information around the imaging device from the position information including information about structures around the imaging device, and recognizes the correspondence between the subjects and the structures by comparing the video with the map information ; when part of the information other than the position information in the imaging information is missing, the analysis unit uses the missing information as a parameter, calculates the imaging range for each of the parameters in the map information captured by the imaging device, recognizes the correspondence between the subjects and the structures in the imaging range, and determines that the value of the parameter when the subject and the structure best match corresponds to the value of the missing information; and excludes structures that are determined not to be recognized in the imaging range based on information other than the missing information when recognizing the correspondence .
本発明によると、得られた映像信号に基づいて、撮影システムの高機能化、高性能化を図ることができる。 This invention makes it possible to improve the functionality and performance of the imaging system based on the obtained video signal.
次に、本発明を実施するための形態となる撮影システムを、図面を参照して具体的に説明する。図1に示されるように、この撮影システム100は、被写体を撮像して映像データを得る(映像信号を生成する)撮像装置10、この映像信号をデジタル化して放送局側に送信(中継)するFPU装置(伝送装置)30と、放送局側で受信したこの映像信号を入手し、映像に対する各種の処理を行い記憶させるビデオサーバシステム40を具備する。撮像装置10とFPU装置30は、例えば撮影用の車両やヘリコプター等に搭載され、ビデオサーバシステム40は、FPU装置30と無線通信により接続され、地上における一定の箇所(例えば放送局)において固定される。 Next, a photography system that is an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in Figure 1, this photography system 100 comprises an imaging device 10 that captures images of a subject to obtain video data (generates a video signal), an FPU unit (transmission device) 30 that digitizes the video signal and transmits (relays) it to a broadcast station, and a video server system 40 that receives the video signal from the broadcast station, performs various processes on the video, and stores it. The imaging device 10 and FPU unit 30 are mounted on, for example, a photography vehicle or helicopter, and the video server system 40 is connected to the FPU unit 30 via wireless communication and is fixed at a fixed location on the ground (for example, a broadcast station).
この撮影システム100においては、撮像装置10における自身の位置情報や撮像条件(姿勢やズーム倍率等)が認識され、かつ、撮像された被写体がAI技術等を用いて認識されることによって、被写体の位置情報が認識される。この情報は撮像データと共にビデオサーバシステム40側に伝送される。ビデオサーバシステム40側では、この情報を用いて各種の処理を行うことができる。 In this photography system 100, the imaging device 10 recognizes its own position information and imaging conditions (posture, zoom magnification, etc.), and the imaged subject is recognized using AI technology, etc., thereby recognizing the subject's position information. This information is transmitted to the video server system 40 along with the imaging data. The video server system 40 can then use this information to perform various types of processing.
図2は、この撮像装置10の構成を示す図である。この撮像装置10においては、光学系11を介して撮像素子12によって撮像が行われてアナログ信号である映像信号が生成される。この映像信号は映像信号処理部13で送信前の各種の処理が行われた後に、映像信号出力部14からHD-SDI規格等のデジタル信号とされた映像信号として外部に出力され、FPU装置30はこれを受信する。また、この撮像装置10全体を制御する制御部(撮像装置制御部)15が設けられる。制御部15は、光学系11や撮像素子12を制御して、撮像に際しての視野範囲(ズーム倍率等)や焦点距離、絞り、ゲイン等を制御する。 Figure 2 is a diagram showing the configuration of this imaging device 10. In this imaging device 10, an image is captured by the imaging element 12 via the optical system 11, generating an analog video signal. This video signal undergoes various pre-transmission processes in the video signal processing unit 13, and is then output externally as a digital video signal conforming to HD-SDI standards or the like from the video signal output unit 14, which is received by the FPU unit 30. The imaging device 10 also includes a control unit (imaging device control unit) 15 that controls the entire imaging device. The control unit 15 controls the optical system 11 and the imaging element 12, and controls the field of view (zoom magnification, etc.), focal length, aperture, gain, etc. during imaging.
また、この撮像装置10においては、撮像装置10自身の撮像時の状態を認識するために、各種の構成要素が設けられる。ここでは、まず、図2において、GPS信号を受信することによって撮像装置10の位置(位置情報)を認識する位置情報認識部16、撮像装置10の高度(標高)を認識する高度センサ17が設けられる。制御部15は、これらによって撮像装置10の3次元空間における撮像時の位置を認識することができる。 The imaging device 10 is also provided with various components to recognize the state of the imaging device 10 itself during imaging. First, as shown in FIG. 2, the imaging device 10 is provided with a location information recognition unit 16 that recognizes the location (location information) of the imaging device 10 by receiving GPS signals, and an altitude sensor 17 that recognizes the altitude (elevation) of the imaging device 10. These components enable the control unit 15 to recognize the location of the imaging device 10 in three-dimensional space during imaging.
また、図2において、撮像装置10の光軸(視野中心)の方位(方位角)を認識する方位センサ18、撮像装置10の光軸の水平方向からの仰角、光軸周りの傾斜角を認識する傾斜センサ19が設けられる。制御部15は、これらによって撮像装置10の視野中心の3次元空間中における方向や光軸周りの傾斜角を認識することができる。 Also shown in Figure 2 is an orientation sensor 18 that recognizes the orientation (azimuth angle) of the optical axis (center of field of view) of the imaging device 10, and an inclination sensor 19 that recognizes the elevation angle of the optical axis of the imaging device 10 from the horizontal direction and the inclination angle around the optical axis. These sensors allow the control unit 15 to recognize the direction in three-dimensional space of the center of field of view of the imaging device 10 and the inclination angle around the optical axis.
また、制御部15は、光学系11、撮像素子12の制御情報から、水平方向、鉛直方向における視野中心の周りの視野範囲を認識することができる。なお、ここで認識される水平方向、鉛直方向における視野範囲は、前記のように傾斜センサ19によって認識される光軸周りの傾斜角が零の場合における視野範囲であり、この傾斜角が零でない場合には、この視野範囲はこの傾斜角に応じて傾斜した形状となる。 The control unit 15 can also recognize the field of view range around the center of the field of view in the horizontal and vertical directions from the control information of the optical system 11 and the image sensor 12. Note that the field of view range recognized here in the horizontal and vertical directions is the field of view range when the tilt angle around the optical axis recognized by the tilt sensor 19 is zero, as described above; if this tilt angle is not zero, the field of view range will have a tilted shape according to the tilt angle.
また、図2において、撮像装置10の環境の照度を認識する照度センサ20、現在の日時を認識する時刻認識部21が設けられる。 Also shown in Figure 2 is an illuminance sensor 20 that recognizes the illuminance of the environment around the imaging device 10, and a time recognition unit 21 that recognizes the current date and time.
以上の構成により、撮像装置10が撮像を行うに際し、制御部15は、3次元空間中における撮像装置10の位置情報(水平方向における位置、高さ)と、視野情報(3次元空間中における視野中心の方向と視野の広がり)を認識することができる。また、制御部15は、他に、撮像が行われた時刻、照度を認識することができ、このように認識された全ての情報を、前記の映像データに付随した撮像情報として、撮像情報出力部22から映像データと共に外部に出力させることができる。 With the above configuration, when the imaging device 10 captures an image, the control unit 15 can recognize the position information (horizontal position and height) of the imaging device 10 in three-dimensional space and field of view information (direction of the field of view center and extent of the field of view in three-dimensional space). The control unit 15 can also recognize the time when the image was captured and the illuminance, and can output all of this recognized information together with the video data from the imaging information output unit 22 to the outside as imaging information attached to the video data.
なお、上記の構成において、高度センサ17、照度センサ20、時刻認識部21は撮像装置中に設けず、撮像装置を搭載するヘリコプター等の側に設けてもよい。この場合においても、これらから得られた情報を前記のように撮像情報に含めることができる。 In the above configuration, the altitude sensor 17, illuminance sensor 20, and time recognition unit 21 may not be provided within the imaging device, but may be provided on the helicopter or other device that carries the imaging device. Even in this case, the information obtained from these sensors can be included in the imaging information as described above.
ただし、前記のように、撮像装置10において、撮像情報における各々の項目は異なる構成要素によって認識され、このうち一部の項目の情報のみが高い精度で得られる場合もある。後述する例においては、このように一部の項目の情報のみが得られた場合について説明する。 However, as mentioned above, in the imaging device 10, each item in the imaging information is recognized by a different component, and it may be possible to obtain information on only some of these items with high accuracy. In the examples described below, we will explain the case where information on only some of these items is obtained.
図1において、撮像装置10は、このように映像信号と撮像情報を出力し、FPU装置30は、近距離にある撮像装置10から有線接続によってこれらを入手し、遠隔した場所にあるビデオサーバシステム40に無線通信によって送信する。この際、FPU装置30ではこれらの信号を適宜選択された伝送方式に応じて変調し、ビデオサーバシステム40ではこれを復調するが、この変調、復調に関する構成は周知のものであり、かつ本願発明とは無関係であるため、以下の説明ではこれらについては省略する。 In Figure 1, the imaging device 10 outputs video signals and imaging information as described above, and the FPU device 30 receives these signals via a wired connection from the imaging device 10, which is located nearby, and transmits them via wireless communication to the video server system 40, which is located in a remote location. At this time, the FPU device 30 modulates these signals according to an appropriately selected transmission method, and the video server system 40 demodulates them. However, since the configurations related to this modulation and demodulation are well known and unrelated to the present invention, they will not be described below.
図3は、ビデオサーバシステム40の構成を示す図である。ここでは、前記の映像信号と撮像情報を無線通信によってFPU装置30側から入手する無線通信部(通信部)41が設けられる。また、ビデオサーバシステム40側からFPU装置30側における各種の制御を行うための指示が、無線通信部41によってFPU装置30側に無線通信、あるいは他の通信手段によって発せられる。また、ビデオサーバシステム40全体を制御する制御部(解析部)42が設けられる。 Figure 3 shows the configuration of the video server system 40. This system is equipped with a wireless communication unit (communication unit) 41 that receives the video signal and imaging information from the FPU device 30 via wireless communication. Instructions for various controls on the FPU device 30 are sent from the video server system 40 to the FPU device 30 via wireless communication or other communication means by the wireless communication unit 41. A control unit (analysis unit) 42 is also provided to control the entire video server system 40.
制御部42は、入手した撮像情報から撮像装置10の位置情報を認識した場合、その周囲(撮像装置10によって撮像される可能性のある範囲)の地図情報を、ネットワーク接続部43によってネットワークを介して入手することができる。入手した映像信号、撮像情報、地図情報は、大容量のハードディスクあるいは不揮発性メモリである記憶部44に記憶される。なお、撮像装置10(FPU装置30)が移動しながら撮像を行う場合には、地図情報は、例えば撮像装置10が存在している領域毎に取得、記憶することができる。あるいは、撮像すべき対象が予め定まっている場合には、位置情報を認識した後で地図情報をネットワーク接続部43を介して入手するのではなく、この対象が含まれる地図情報を予め記憶部44に記憶させていてもよい。 When the control unit 42 recognizes the location information of the imaging device 10 from the acquired imaging information, it can obtain map information of its surroundings (the area that may be captured by the imaging device 10) via the network using the network connection unit 43. The acquired video signal, imaging information, and map information are stored in the storage unit 44, which is a large-capacity hard disk or non-volatile memory. Note that if the imaging device 10 (FPU device 30) captures images while moving, map information can be acquired and stored, for example, for each area in which the imaging device 10 is located. Alternatively, if the target to be imaged is predetermined, map information including this target may be stored in the storage unit 44 in advance, rather than obtaining map information via the network connection unit 43 after recognizing the location information.
また、制御部42は、映像信号に基づく映像をディスプレイである表示部45で表示させることができる。制御部42は、地図情報と撮像情報に基づき、この映像を解析し、例えば、この映像中における被写体としての建造物等(建物、特定の地形、橋等)を認識し、撮像情報を用いて地図情報と対応させることにより、この建造物等を具体的に特定することができる。以下に、この動作について具体的に説明する。この動作は、映像信号(映像)の取得に際してリアルタイムで行う場合には、定期的(例えば1秒毎)に行わせることができるが、後述するように、記憶部44に記憶された映像信号に対しても行わせることもできる。 The control unit 42 can also display an image based on the video signal on the display unit 45. The control unit 42 analyzes this image based on map information and imaging information, and can, for example, recognize structures or the like (buildings, specific terrain, bridges, etc.) as subjects in the image, and can specifically identify these structures or the like by matching them with map information using the imaging information. This operation is explained in detail below. This operation can be performed periodically (for example, every second) when performed in real time when acquiring a video signal (video), but can also be performed on a video signal stored in the memory unit 44, as will be described later.
図4は、この場合において撮像装置10(映像信号)から得られた映像の例を模式的に示す。ここで被写体としては、周知のパターン認識手法によって認識することが可能である、例えばビル等の大型の建造物があり、ここでは3つの被写体a1~a3が認識される。なお、図4における格子状の直線は後述する図5中の座標表示に対応する格子状の直線であり、仮想的なものである。制御部42は、この映像を前記のような地図情報と対比することによって、この映像中における被写体a1~a3を具体的に特定することができる。前記のように、撮像情報においては全ての項目の情報が得られるとは限らないため、以下では、この項目毎の情報に基づいた解析について説明する。 Figure 4 shows a schematic example of an image obtained from the imaging device 10 (video signal) in this case. The subject here is a large structure such as a building, which can be recognized using well-known pattern recognition techniques. Three subjects a1 to a3 are recognized here. Note that the grid lines in Figure 4 are virtual and correspond to the coordinate display in Figure 5, which will be described later. The control unit 42 can specifically identify subjects a1 to a3 in this image by comparing this image with the map information described above. As mentioned above, not all items of information may be obtained from the imaging information, so below we will explain analysis based on the information for each item.
まず、撮像情報より撮像装置10の位置情報、特に水平方向の位置情報が定まった場合について説明する。この場合、制御部42は、この位置の周囲の地図情報を入手する。図5は、この場合において入手した地図情報とその中における撮像装置10の位置Pを示す。ここでは、横軸方向をA~Cの3区間、縦軸方向を1~9の9区間に分割して示し、撮像装置10は「B8」の中心に位置するものとする。制御部42は、この地図情報を記憶部44に記憶させることができる。 First, we will explain the case where the position information of the imaging device 10, particularly the horizontal position information, has been determined from the imaging information. In this case, the control unit 42 obtains map information about the area around this position. Figure 5 shows the map information obtained in this case and the position P of the imaging device 10 within it. Here, the horizontal axis is divided into three sections, A to C, and the vertical axis is divided into nine sections, 1 to 9, with the imaging device 10 located at the center of "B8." The control unit 42 can store this map information in the memory unit 44.
ここでは、周知のパターン認識技術によって撮像装置10による映像(図4)中で認識可能な前記のような被写体a1~a3の候補として、ビル等の建築物(構造物)があり、ここでは、構造物G、H、I、X、Y、Zの6つが、それぞれ図示された場所に位置する。 Here, buildings and other structures (structures) are candidates for the aforementioned subjects a1 to a3 that can be recognized in the image captured by the imaging device 10 (Figure 4) using well-known pattern recognition technology. Here, six structures G, H, I, X, Y, and Z are located in the locations shown.
この場合、撮像装置10がこの位置にあるとして、撮像の際の各種の状態をパラメータとし、この地図情報の地形を撮像した場合の映像をシミュレートし、シミュレートされた映像と実際に得られた映像(図4)を対比し、最も近い結果が得られた際のパラメータが実際のものであると推定することができる。このパラメータとしては、撮像装置10の高度、視野中心の方向、視野範囲、光軸周りの傾斜角がある。この際、図4中で認識された被写体a1~a3と図5における構造物G、H、I、X、Y、Zとの対応関係を認識することができる。 In this case, the image captured by the map information terrain, assuming the imaging device 10 is in this position, is simulated using various conditions at the time of imaging as parameters, and the simulated image is compared with the actual image (Figure 4). The parameters that produce the closest result can be estimated to be the actual ones. These parameters include the altitude of the imaging device 10, the direction of the field of view center, the field of view range, and the tilt angle around the optical axis. In this case, the correspondence between the subjects a1 to a3 recognized in Figure 4 and the structures G, H, I, X, Y, and Z in Figure 5 can be recognized.
図6(a)(b)は、この場合において、このパラメータを適宜設定した際の仮想的な映像中で認識されるべき各構造物を、実際の映像(図4)と比較した結果の例である。この表示は、例えば表示部45で行われる。ここで、実際の映像は実線で記載され、仮想的な映像は点線、破線で記載されている。ここでは、被写体a1~a3の候補として構造物G、I、Hが考慮されている。図6(a)においては視野中心の鉛直方向における角度が実際の映像と異なり、図6(b)においては光軸周りの傾斜角が実際の映像とは異なる。実際の映像と対比されるべき仮想的な映像は地図情報より認識されるが、その種類としては、地形図、航空写真等、対比をしやすい形態のものを適宜用いることができる。 Figures 6(a) and (b) show examples of the results of comparing each structure to be recognized in a virtual image when these parameters are appropriately set with the actual image (Figure 4). This display is performed, for example, on the display unit 45. Here, the actual image is depicted with solid lines, and the virtual image is depicted with dotted and dashed lines. Here, structures G, I, and H are considered as candidates for subjects a1 to a3. In Figure 6(a), the angle in the vertical direction at the center of the field of view differs from that of the actual image, and in Figure 6(b), the tilt angle around the optical axis differs from that of the actual image. The virtual image to be compared with the actual image is recognized from map information, and the type of information that allows for easy comparison, such as a topographical map or aerial photograph, can be used as appropriate.
ここで、撮像装置10の位置情報より、構造物のうち明らかに視野範囲外となるものを候補として除外することにより、被写体の候補となる構造物の数を減らすことができる。例えば、撮像装置10の水平方向における位置(図5)より、構造物Xは構造物Iの陰になるために、構造物Xを考慮する対象から外すことができる。 Here, by excluding as candidates structures that are clearly outside the field of view based on the position information of the imaging device 10, the number of structures that are candidates for the subject can be reduced. For example, based on the horizontal position of the imaging device 10 (Figure 5), structure X is in the shadow of structure I, so structure X can be excluded from consideration.
制御部42は、このような比較を行い、図4の結果と最も合致した場合の各パラメータ(視野方向の中心、光軸周りの傾斜角)が、実際のものであると推定することができ、例えば、図4における被写体a1、a2、a3はそれぞれ図5における構造物G、I、Hに対応すると認識することができる。 The control unit 42 performs this comparison and can estimate that the parameters (center of field of view, tilt angle around the optical axis) that best match the results in Figure 4 are actual, and can recognize, for example, that subjects a1, a2, and a3 in Figure 4 correspond to structures G, I, and H in Figure 5, respectively.
次に、撮像装置10の水平方向における位置に加え、水平方向における視野範囲が認識できた場合について説明する。図7は、この場合における水平方向の視野範囲R1を図5の状態に加えて示す例である。この場合においては、視野範囲としてR1の範囲が指定される。この場合、高度(鉛直方向における位置情報)、鉛直方向における視野情報(視野中心の方向、視野範囲)をパラメータとし、この地図情報の地形を撮像した場合の映像を図6と同様にシミュレートし、シミュレートされた映像と実際に得られた映像(図4)を対比し、最も近い結果が得られた際の高度等が実際のものであると推定し、図4中で認識された被写体と図5における構造物G、H、I、X、Y、Zとの対応関係を認識することができる。この際、前記のように構造物Iの陰になる構造物Xと、図7において視野範囲R1から明らかに外れる構造物Zを、図4中で認識された被写体の候補として除外することができ、除外されなかった構造物G、H、I、Yのみを被写体a1~a3の候補とし、図6の場合と同様にして、被写体と構造物の対応関係を調べることができる。 Next, we will discuss the case where the horizontal field of view range can be recognized in addition to the horizontal position of the imaging device 10. Figure 7 shows an example in which the horizontal field of view range R1 is added to the state shown in Figure 5. In this case, the range R1 is specified as the field of view range. In this case, altitude (vertical position information) and vertical field of view information (direction of the field of view center, field of view range) are used as parameters, and an image of the terrain of this map information is simulated as in Figure 6. The simulated image is compared with the actual image (Figure 4). The altitude, etc., resulting from the closest result is assumed to be the actual one, and the correspondence between the subjects recognized in Figure 4 and structures G, H, I, X, Y, and Z in Figure 5 can be recognized. In this case, structure X, which is in the shadow of structure I as described above, and structure Z, which is clearly outside the field of view range R1 in Figure 7, can be excluded as candidates for the subjects recognized in Figure 4. Only structures G, H, I, and Y that were not excluded can be selected as candidates for subjects a1 to a3, and the correspondence between the subjects and structures can be examined as in Figure 6.
次に、撮像装置10の水平方向における位置情報、水平方向における視野情報に加え、撮像装置10の高度(鉛直方向における位置情報)、鉛直方向における視野情報が認識できた場合について説明する。図8は、この場合における鉛直方向の状況を、図7における右側からみた側面図である。撮像装置10は「B8」(図8においては「8」)において地上から所定の高さhに存在し、制御部42は、この高さを撮像情報から認識することができる。撮像装置10の鉛直方向における視野範囲は図8におけるR2とされる。図8における各構造物の地上からの高さ(全高)は、図示されたとおりであるものとし、これは地図情報より認識することができる。 Next, we will explain the case where the altitude (vertical position information) and vertical field of view information of the imaging device 10 can be recognized in addition to the horizontal position information and horizontal field of view information of the imaging device 10. Figure 8 is a side view of the vertical situation in this case, seen from the right side in Figure 7. The imaging device 10 is located at a predetermined height h from the ground at "B8" ("8" in Figure 8), and the control unit 42 can recognize this height from the imaging information. The vertical field of view range of the imaging device 10 is R2 in Figure 8. The height (total height) from the ground of each structure in Figure 8 is assumed to be as shown, and this can be recognized from map information.
この場合において、図8における構造物X、Zを候補として除外できることは前記の場合と同様である。更に、構造物Yも、図8における鉛直方向の視野範囲R2から外れるため、撮像装置10に近い候補として除外できる。このため、除外されなかった構造物G、H、Iのみを図4中で認識された被写体a1~a3の候補として考慮し、図6の場合と同様にして、被写体と構造物の対応関係を調べることができる。 In this case, as in the previous case, structures X and Z in Figure 8 can be excluded as candidates. Furthermore, structure Y also falls outside the vertical field of view range R2 in Figure 8, so it can be excluded as a candidate close to the imaging device 10. Therefore, only structures G, H, and I that were not excluded can be considered as candidates for subjects a1 to a3 recognized in Figure 4, and the correspondence between the subjects and structures can be investigated in the same way as in Figure 6.
なお、上記の例では、水平方向における視野範囲がR1、鉛直方向における視野範囲がR2であるものとし、この場合には図4に示されるような矩形形状の映像が得られる。しかしながら、視野の形状はこのような矩形形状であるとは限らず、更に、矩形形状であっても図6(b)の仮想的な映像のように光軸周りで傾斜する場合もある。このような場合でも、制御部42は、視野範囲内に各構造物が入るか否かの判断を同様に行うことができる。 In the above example, the field of view range in the horizontal direction is R1 and the field of view range in the vertical direction is R2, in which case a rectangular image as shown in Figure 4 is obtained. However, the shape of the field of view is not limited to this rectangular shape, and even if it is rectangular, it may be tilted around the optical axis as in the virtual image in Figure 6(b). Even in such cases, the control unit 42 can similarly determine whether each structure is within the field of view range.
上記のようにして、制御部42は、図4中において認識された被写体の各々が、構造物G、H、I、X、Y、Zのどれに対応するかを認識することができる。この際、前記の撮像情報における項目の多くが高精度で認識されているほど、各被写体と各構造物の対応関係を簡易かつ高精度で推定することができる。 In this way, the control unit 42 can recognize which of the structures G, H, I, X, Y, and Z each of the subjects recognized in Figure 4 corresponds to. In this case, the more accurately the items in the imaging information are recognized, the easier and more accurately the correspondence between each subject and each structure can be estimated.
また、制御部42は、認識された映像(図4)における各被写体に対するピント合わせ(フォーカス)の状況より、認識された各被写体と撮像装置10の間の距離を推定することができる。この場合、各被写体と各構造物の対応関係を推定する際に、前記のような撮像装置10の位置情報等に加えて、この距離も用いることができる。 The control unit 42 can also estimate the distance between each recognized subject and the imaging device 10 based on the focus state of each subject in the recognized image (Figure 4). In this case, when estimating the correspondence between each subject and each structure, this distance can be used in addition to the position information of the imaging device 10, as described above.
光学系11の制御情報が前記の撮像情報に含まれれば、制御部42は、この制御情報から、図4の映像中でこのようにピントが合う距離範囲を認識することができる。図9は、このような撮像装置10からの距離範囲がS1であるとした場合の例である。距離範囲S1は、光学系11の被写体深度に対応する。なお、図9は図5に対応した平面図であるが、実際には図8に示された鉛直方向においても、同様に被写体深度に対応した距離範囲を認識することができる。 If the control information for the optical system 11 is included in the imaging information, the control unit 42 can use this control information to recognize the distance range in which the image in Figure 4 is in focus. Figure 9 shows an example in which the distance range from the imaging device 10 is S1. The distance range S1 corresponds to the depth of field of the optical system 11. Note that while Figure 9 is a plan view corresponding to Figure 5, in reality, the distance range corresponding to the depth of field can also be recognized in the vertical direction shown in Figure 8.
図10は、図4の状態で各被写体においてピント合わせの状況が異なった場合について示す。ここでは、被写体a2に対してピントが合っているためにそのエッジ(輪郭)部分のコントラストが高くなっており、被写体a1、a3はピントが合っていないために、エッジがぼやけている。このような状況は、制御部42が画像(映像)のプロファイルにおける周知のエッジ解析技術によって認識することができる。このため、制御部42は、撮像装置10の位置が図9のように定まっていれば、撮像装置10からの距離範囲がS1の範囲にあるのは構造物Hだけであるため、被写体a2は構造物Hであると推定できる。このように撮像装置10の位置が定まり被写体a2が構造物Hと推定されれば、撮像装置10の姿勢や視野が不明でも、制御部42は、この姿勢、視野等と共に、他の被写体a1、a3と他の構造物との間の対応関係も推定することができる。被写体深度が図9のS1よりも大きければ、構造物Hに加えて構造物G、構造物Iも、ピントが合った被写体の候補となりうるが、このように被写体までの距離の範囲が認識されれば、被写体の候補となる構造物はより限定されるため、上記の推定をより適正に行わせることができる。 Figure 10 shows a case where the focus conditions for each subject are different from those in Figure 4. Here, subject a2 is in focus, resulting in high contrast at its edge (outline), while subjects a1 and a3 are out of focus, resulting in blurred edges. The control unit 42 can recognize this situation using well-known edge analysis techniques in the image (video) profile. Therefore, if the position of the imaging device 10 is determined as shown in Figure 9, the control unit 42 can estimate that subject a2 is structure H because structure H is the only object within the distance range S1 from the imaging device 10. Once the position of the imaging device 10 is determined and subject a2 is estimated to be structure H in this way, even if the orientation and field of view of the imaging device 10 are unknown, the control unit 42 can estimate the correspondence between the other subjects a1 and a3 and other structures, along with the orientation and field of view of the imaging device 10. If the depth of field is greater than S1 in Figure 9, then in addition to structure H, structures G and I could also be candidates for the in-focus subject. However, if the range of distance to the subject is recognized in this way, the structures that are candidates for the subject are further limited, allowing the above estimation to be performed more accurately.
また、上記のように被写体深度を用いて被写体までの距離を認識する場合よりも、例えばレーザー光を用いた測距手段を用いることによって、被写体までの距離をより正確に求めることができる。この場合、撮像装置10の制御部15は、このような映像中の被写体までの距離の情報も撮像情報に含めることができ、ビデオサーバシステム40の制御部42は、この距離を認識することができる。これは、図9においてS1が非常に小さくなった場合(被写体深度が小さな場合)に対応する。 Furthermore, rather than using the depth of field to determine the distance to the subject as described above, it is possible to more accurately determine the distance to the subject by using a distance measuring means that uses, for example, laser light. In this case, the control unit 15 of the imaging device 10 can include information about the distance to the subject in the video in the imaging information, and the control unit 42 of the video server system 40 can recognize this distance. This corresponds to the case in Figure 9 where S1 is very small (when the depth of field is small).
この場合、図11に示されるように、図4の映像中における各被写体と撮像装置10までの距離(d1、d2、d3)を認識することができる。一方、制御部42は、撮像装置10の位置情報と地図情報より、図12に示されるように、図5中の各構造物と撮像装置10との間の距離を認識することができ、構造物G、H、Iまでの距離はそれぞれD1、D2、D3であると認識することができる。この条件下で各被写体と各構造物の対応関係を調べることができ、より簡易かつ高精度でこの対応関係を推定することができる。 In this case, as shown in Figure 11, it is possible to recognize the distances (d1, d2, d3) between each subject in the image of Figure 4 and the imaging device 10. Meanwhile, the control unit 42 can recognize the distance between each structure in Figure 5 and the imaging device 10 from the position information and map information of the imaging device 10, as shown in Figure 12, and can recognize that the distances to structures G, H, and I are D1, D2, and D3, respectively. Under these conditions, it is possible to investigate the correspondence between each subject and each structure, and estimate this correspondence more easily and with higher accuracy.
このように、被写体までの距離を認識することができれば、制御部42は、特に容易かつ高精度で各被写体と各構造物の対応関係を推定することができる。撮像装置10に測距手段を設ければ、撮像情報の一項目としてこの距離を含ませることができ、ビデオサーバシステム40はこれを入手することができる。ただし、前記のように、これを撮像情報の中に含ませなくとも、映像中の被写体に対するフォーカスの状況から推定することができる。 In this way, if the distance to the subject can be recognized, the control unit 42 can estimate the correspondence between each subject and each structure particularly easily and with high accuracy. If the imaging device 10 is equipped with a distance measuring means, this distance can be included as one item of imaging information, and the video server system 40 can obtain this. However, as mentioned above, even if this distance is not included in the imaging information, it can be estimated from the focus status of the subject in the video.
なお、パルス状のレーザー光を発振して光画像を得る(撮像を行なう)と共に、画像に対応した距離の情報も得る装置としてはLiDAR(レーザーレーダー)が知られている。このため、LiDARを撮像装置10として特に好ましく用いることができる。この場合には、映像中の全ての場所についての距離が認識できるため、特に各被写体と各構造物の対応関係を特に容易かつ高精度で推定することができる。 Note that LiDAR (laser radar) is known as a device that emits pulsed laser light to obtain an optical image (takes an image) and also obtains distance information corresponding to the image. For this reason, LiDAR is particularly suitable for use as the imaging device 10. In this case, the distance to all locations in the image can be recognized, making it possible to estimate the correspondence between each subject and each structure particularly easily and with high accuracy.
以上のように、制御部42は、受信した映像信号に基づく映像の解析を行うことによって映像中の被写体と構造物の対応関係を認識する。地図情報として、各構造物に関する識別情報(例えばビルの名称、所在地等)が含まれれば、制御部42は、これを被写体と対応させて記憶部44に記憶させることができる。これによって、この映像を後で使用する際の管理が特に容易となる。 As described above, the control unit 42 recognizes the correspondence between the subjects and structures in the video by analyzing the video based on the received video signal. If the map information includes identification information for each structure (e.g., building name, address, etc.), the control unit 42 can associate this with the subject and store it in the memory unit 44. This makes it particularly easy to manage the video for later use.
また、上記のような映像の解析を行う際に、例えば光学系11の特性に起因した映像中の歪が存在する場合には、これを補正した上で上記の解析を行わせることによって、より高精度の解析が可能である。 Furthermore, when analyzing the image as described above, if there is distortion in the image due to, for example, the characteristics of the optical system 11, this can be corrected before performing the above analysis, allowing for more accurate analysis.
図13(a)は、このように歪がある場合における図4に対応した映像を示す。この場合、ビデオサーバシステム40において、このような撮像装置10の特性を予め認識すれば、映像信号に対してフィルタリング処理を行い、この歪を補償した映像を得ることが可能である。このようなフィルタリング処理のパラメータを予め記憶部44に記憶させておけば、制御部42は、図13(a)のような実際の映像における歪を補償し、図13(b)のような本来の映像を得ることができ、この補償後の映像を用いて図6のような被写体と構造物との対応関係の解析を適正に行うことができる。なお、実際の映像に対しては歪の補償を行わず、地図情報から得られた仮想的な映像の側に対してこの歪を付与する補正を行い、図6のような解析を行ってもよい。 Figure 13(a) shows the image corresponding to Figure 4 when such distortion is present. In this case, if the video server system 40 recognizes the characteristics of the imaging device 10 in advance, it can perform filtering on the video signal to obtain an image in which the distortion has been compensated for. If the parameters for this filtering process are stored in the memory unit 44 in advance, the control unit 42 can compensate for the distortion in the actual image such as Figure 13(a) and obtain the original image such as Figure 13(b). This compensated image can then be used to properly analyze the correspondence between the subject and the structure as shown in Figure 6. Note that instead of compensating for distortion in the actual image, a correction can be made to add this distortion to a virtual image obtained from map information, and an analysis such as that shown in Figure 6 can be performed.
また、前記のように、実際の映像と対比されるべき仮想的な映像として、地形図、航空写真等、各種のものが適宜用いられる。また実際に解析を行う対象となる映像は、昼間のものである場合もあり夜間のものである場合もある。このため、図6に示されたように表示部45で表示を行う際には、解析を行う対象となる映像については、明度、コントラスト、ホワイトバランス等の調整を行ったものを用いることが好ましい。この場合には、撮像情報に含まれる時刻、照度センサ20によって認識された照度を用いて、このような補正を行わせることができる。 As mentioned above, various types of virtual images, such as topographical maps and aerial photographs, are used as appropriate to compare with actual images. Furthermore, the images that are actually the subject of analysis may be daytime images or nighttime images. For this reason, when displaying on the display unit 45 as shown in FIG. 6, it is preferable to use images that have been adjusted for brightness, contrast, white balance, etc. for the images to be analyzed. In this case, such corrections can be made using the time included in the imaging information and the illuminance recognized by the illuminance sensor 20.
上記のように被写体と構造物の対応関係を認識する撮影システム100、あるいはビデオサーバシステム40を用いることにより、映像中の被写体を、予め判明している構造物としてリアルタイムで認識することができる。これによって、例えば以下のような動作が可能になる。 By using the imaging system 100 or video server system 40, which recognizes the correspondence between subjects and structures as described above, subjects in video footage can be recognized in real time as known structures. This makes it possible to perform operations such as the following:
一般的には、公に放送(配信)される映像として、撮像装置10から得られた映像をそのまま用いずに、この映像に対して各種の処理を施した上で記憶部44に記憶させた映像を用いる場合が多い。この処理としては、例えば特定の被写体に対するレンダリング処理(ブラー処理等)がある。このような処理を行うビデオサーバシステムについては、例えば特開2012-34218号公報、特開2019-62381号公報に記載されている。上記のように、映像中の被写体を既知の構造物としてその識別情報を認識すれば、このような処理をビデオサーバシステム40で自動的に行わせることが特に容易となる。この際、撮像装置10側からは、映像信号と共に上記の撮像情報を送信するだけで、上記の動作が可能となる。撮像情報は、前記のように撮像装置10のみを用いて認識される。 Generally, the video captured by the imaging device 10 is not used as is for public broadcast (distribution), but rather the video is often processed and stored in the storage unit 44. This processing includes, for example, rendering (blurring, etc.) of specific subjects. Video server systems that perform this type of processing are described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2012-34218 and 2019-62381. As described above, if the subject in the video is identified as a known structure and its identification information is recognized, it becomes particularly easy to automatically perform this processing in the video server system 40. In this case, the imaging device 10 simply transmits the imaging information along with the video signal to enable the above operation. As described above, the imaging information is recognized only using the imaging device 10.
また、例えば撮像装置10(及びFPU装置30)がヘリコプター等に搭載されて撮影者によって撮影を行う場合、ヘリコプター等には必要最小限の機器しか搭載しない場合が多い。このような場合において、ヘリコプター等の移動に際して撮影が行われる場合には、被写体は時々刻々変化し、撮影者は図5のような地図情報を直接入手することができない場合も多く、撮影される映像中の被写体が具体的に何であるかをリアルタイムで認識することができない場合も多い。 Furthermore, for example, when the imaging device 10 (and FPU device 30) is mounted on a helicopter or the like and photographed by a photographer, the helicopter or the like often only has the bare minimum of equipment installed. In such cases, when photographing is performed while the helicopter or the like is moving, the subject changes from moment to moment, and the photographer often cannot directly obtain map information such as that shown in Figure 5, and is often unable to recognize in real time the specific identity of the subject in the photographed video.
このように撮影者が被写体をリアルタイムで適正に識別できない場合には、撮影者が撮影を適切に行えない場合がある。これに対して、上記の撮影システム100においては、ビデオサーバシステム40側でリアルタイムで被写体が具体的に何であるかを認識することができるため、制御部42は、撮影者の近傍にあるFPU装置30に向けて適切な指示をすることができる。 If the photographer is unable to properly identify the subject in real time, the photographer may not be able to properly capture the image. In contrast, in the above-described photography system 100, the video server system 40 can recognize the specific identity of the subject in real time, allowing the control unit 42 to issue appropriate instructions to the FPU device 30 located near the photographer.
図14は、このような場合の映像(a)、地図情報(b)の例である。ここで、撮像装置10は図5における「C5」の位置にあるものとし、その水平方向の視野範囲は図14(b)におけるR3であるものとする。この映像(図14(a))において、制御部42は、前記のように構造物H、I、Xを被写体として認識することができる。 Figure 14 shows an example of the image (a) and map information (b) in such a case. Here, the imaging device 10 is assumed to be located at position "C5" in Figure 5, and its horizontal field of view is assumed to be R3 in Figure 14(b). In this image (Figure 14(a)), the control unit 42 can recognize structures H, I, and X as subjects, as described above.
この場合において、実際に撮影すべき対象が構造物Gである場合、構造物Gは映像(図14(a))の中には含まれず、制御部42は、構造物H、I、Xを被写体として認識することによって、この旨を認識することができる。この場合、構造物Gを撮影するために、制御部42は、例えば視野範囲を図14(b)におけるR4と変更するようにFPU装置30(撮像装置10)側に指示を発することができる。あるいは、視野は変更せずに撮像装置10を図14(b)中で下側に向けて移動させるように指示してもよい。 In this case, if the actual object to be photographed is structure G, structure G will not be included in the image (Figure 14(a)), and the control unit 42 can recognize this by recognizing structures H, I, and X as subjects. In this case, to photograph structure G, the control unit 42 can issue an instruction to the FPU device 30 (imaging device 10) to change the field of view to R4 in Figure 14(b), for example. Alternatively, the control unit 42 may instruct the imaging device 10 to move downward in Figure 14(b) without changing the field of view.
この指示は、例えば撮像装置10やFPU装置30のモニターに文字情報等として表示させることができる。あるいは、撮像装置10の方位角や仰角がステージの制御によって行われる場合には、このための制御信号をビデオサーバシステム40側からFPU装置30(撮像装置10)側に送信してもよい。また、撮像装置10がドローン等、飛行が制御される機器に搭載される場合には、この機器の制御信号を送信してもよい。 This instruction can be displayed as text information on the monitor of the imaging device 10 or the FPU device 30, for example. Alternatively, if the azimuth angle or elevation angle of the imaging device 10 is controlled by stage control, a control signal for this purpose may be sent from the video server system 40 to the FPU device 30 (imaging device 10). Furthermore, if the imaging device 10 is mounted on a device whose flight is controlled, such as a drone, a control signal for this device may be sent.
このように撮影すべき対象を予め設定する場合には、実際の撮影を開始する前にこの対象の周囲の地図情報を記憶部44に記憶させておき、かつ撮像装置10における光学系11の設定(使用するレンズや、撮像情報に含まれる光学系のパラメータ等)を予め認識しておき、撮影の開始と同時に上記の解析をリアルタイムで行えば、速やかにこの対象の撮影を行わせることができる。 When the subject to be photographed is set in advance in this way, map information about the area around the subject can be stored in the memory unit 44 before the actual photographing begins, and the settings of the optical system 11 in the imaging device 10 (such as the lens to be used and the optical system parameters included in the imaging information) can be recognized in advance. The above analysis can be performed in real time as soon as photographing begins, allowing the subject to be photographed quickly.
また、FPU装置30は、ビルや電波塔等に設置されビデオサーバシステム40と接続された、対向となるFPU装置と高い精度で向かい合って無線通信を行う必要がある。このビルや電波塔等の構造物を前記のように被写体として認識することができれば、FPU装置30のアンテナの向きの調整指示を、前記の撮影者に対する撮影についての指示と同様に、撮影者側に行うこともできる。すなわち、上記の撮影システム100によれば、FPU装置30とビデオサーバシステム40との間の通信を円滑に行わせることもできる。 Furthermore, the FPU device 30 must communicate wirelessly with an opposing FPU device that is installed in a building, radio tower, etc. and connected to the video server system 40, while facing it with high accuracy. If this building, radio tower, or other structure can be recognized as a subject as described above, instructions to adjust the direction of the antenna of the FPU device 30 can be given to the photographer, similar to the instructions given to the photographer regarding filming. In other words, the above-mentioned filming system 100 can also ensure smooth communication between the FPU device 30 and the video server system 40.
図15(a)は、このような場合における撮像装置10とFPU装置30の構成を示す図である。ここで、FPU装置30には、パラボラ型のアンテナ31と、ビューファインダー32が設けられている。アンテナ31は、図中矢印で示されたような指向性を有する。撮像装置10の視野は概ねアンテナ31の指向性に沿った視野範囲を有する。FPU装置30は、この状態で例えば雲台等に固定され、FPU装置30(アンテナ31)及び撮像装置10の向きが調整可能とされる。 Figure 15(a) is a diagram showing the configuration of the imaging device 10 and FPU device 30 in such a case. Here, the FPU device 30 is equipped with a parabolic antenna 31 and a viewfinder 32. The antenna 31 has directivity as indicated by the arrow in the figure. The field of view of the imaging device 10 has a field of view range that generally follows the directivity of the antenna 31. In this state, the FPU device 30 is fixed to, for example, a camera platform, making it possible to adjust the orientation of the FPU device 30 (antenna 31) and imaging device 10.
この状態において、映像信号の送信前において撮像装置10によって撮像された映像が図15(b)であるものとする。この場合、FPU装置30では、撮像装置10から得られた映像信号による映像を、ビデオサーバシステム40における表示部45と同様に、ビューファインダー(調整用表示部)32で表示させることができる。ここでは、前記の例のように、構造物G、I、Hがこの映像中で認識されたものとする。また、前記の対向となるFPU装置は構造物Iの上部に設置されているものとする。 In this state, the image captured by the imaging device 10 before the video signal is transmitted is assumed to be as shown in Figure 15(b). In this case, the FPU device 30 can display the image based on the video signal obtained from the imaging device 10 on the viewfinder (adjustment display unit) 32, similar to the display unit 45 in the video server system 40. Here, as in the above example, it is assumed that structures G, I, and H are recognized in this image. Furthermore, it is assumed that the opposing FPU device is installed above structure I.
ここで、撮像装置10がFPU装置30に固定されているため、FPU装置30が撮像情報を認識することにより、この映像中におけるアンテナ31の向きを、映像中における点として表示することができる。図15(b)においては、この向きが、十字マークMで示されている。この点を、構造物Iの上部と合わせる必要がある。 Here, because the imaging device 10 is fixed to the FPU device 30, the FPU device 30 recognizes the imaging information and can display the orientation of the antenna 31 in the image as a point in the image. In Figure 15(b), this orientation is indicated by a cross mark M. This point needs to be aligned with the top of the structure I.
この場合、制御部42は、ビューファインダー32で、十字マークMと構造物Iの上部とが重複するようにFPU装置30(アンテナ31)の向きを変えるような指示を出すことができる。この指示は、前記の場合と同様に、FPU装置30(撮像装置10)側に行わせることができる。あるいは、このような指示を発さなくとも、撮影者が図15(b)の表示を見て十字マークMと構造物との間の位置関係を認識しながら撮像装置10の向きを変えることによっても、この調整を行うことができる。すなわち、リアルタイムで上記の解析を行うことによって、このようなアンテナの調整を効率的に行わせることができる。 In this case, the control unit 42 can issue an instruction to change the orientation of the FPU unit 30 (antenna 31) in the viewfinder 32 so that the cross mark M overlaps the top of the structure I. This instruction can be issued by the FPU unit 30 (imaging device 10), as in the case above. Alternatively, even without issuing such an instruction, this adjustment can be made by the photographer looking at the display in Figure 15(b) and changing the orientation of the imaging device 10 while recognizing the positional relationship between the cross mark M and the structure. In other words, by performing the above analysis in real time, such antenna adjustments can be made efficiently.
上記の例においては、撮影条件や通信条件の最適化のために上記の解析をビデオサーバシステム40側でリアルタイムで行うものとした。しかしながら、この解析をリアルタイムでは行わずに、映像信号を記憶部44に記憶した後で、所望の時に同様の解析を行ってもよい。この場合においては、この解析処理の後に、例えばこの映像に対するレンダリング処理等を容易に行わせることができる。撮像情報に撮像時の時刻が含まれれば、このように映像信号と撮像情報の対応関係を容易に認識できるため、このような処理を容易に行わせることができる。 In the above example, the above analysis is performed in real time on the video server system 40 side in order to optimize the shooting conditions and communication conditions. However, rather than performing this analysis in real time, the same analysis may be performed at a desired time after the video signal is stored in the memory unit 44. In this case, after this analysis process, it is possible to easily perform processing such as rendering on the video. If the imaging information includes the time of imaging, the correspondence between the video signal and the imaging information can be easily recognized, making it possible to easily perform such processing.
また、上記の例では、ビデオサーバシステム40(制御部42)が上記のような映像中における被写体の解析を行うものとした。しかしながら、この解析は、地図情報を入手できる限りにおいて、ビデオサーバシステム以外、例えば撮像装置やFPU装置において行うことができる。あるいは、図1に示されてない他の構成要素側で行うこともできる。すなわち、上記の解析を行う解析部や、図6等の映像を表示させる表示部を、この撮影システムを構成する構成要素の任意の箇所に設けることができる。 In the above example, the video server system 40 (control unit 42) performs the above-described analysis of the subject in the video. However, this analysis can be performed outside the video server system, for example, in the imaging device or FPU device, as long as map information is available. Alternatively, it can be performed in other components not shown in Figure 1. In other words, the analysis unit that performs the above-described analysis and the display unit that displays the video in Figure 6 and the like can be provided in any location in the components that make up this imaging system.
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on an embodiment. This embodiment is merely an example, and those skilled in the art will understand that various modifications are possible in the combination of the components, and that such modifications are also within the scope of the present invention.
10 撮像装置
11 光学系
12 撮像素子
13 映像信号処理部
14 映像信号出力部
15 制御部(撮像装置制御部)
16 位置情報認識部
17 高度センサ
18 方位センサ
19 傾斜センサ
20 照度センサ
21 時刻認識部
30 FPU装置(伝送装置)
31 アンテナ
32 ビューファインダー(調整用表示部)
40 ビデオサーバシステム
41 無線通信部(通信部)
42 制御部(解析部)
43 ネットワーク接続部
44 記憶部
45 表示部
100 撮影システム
a1~a3 被写体
G、H、I、X、Y、Z 構造物
M 十字マーク
10 imaging device 11 optical system 12 imaging element 13 video signal processing unit 14 video signal output unit 15 control unit (imaging device control unit)
16 Position information recognition unit 17 Altitude sensor 18 Direction sensor 19 Inclination sensor 20 Illuminance sensor 21 Time recognition unit 30 FPU device (transmission device)
31 Antenna 32 Viewfinder (adjustment display)
40 Video server system 41 Wireless communication unit (communication unit)
42 Control unit (analysis unit)
43 Network connection unit 44 Storage unit 45 Display unit 100 Photography systems a1 to a3 Subjects G, H, I, X, Y, Z Structure M Cross mark
Claims (7)
前記撮像装置は、
撮像の際の前記撮像装置の位置情報を含み前記撮像装置の撮像の際の状態を表す撮像情報を出力する撮像情報出力部を有し、
前記映像信号と前記撮像情報を前記撮像装置側から入手する通信部と、
前記映像信号による映像中の被写体を認識し、前記撮像装置の周囲の構造物に関する情報を含む前記撮像装置の周囲の地図情報を前記位置情報に基づいて認識し、前記映像と前記地図情報とを対比することによって、前記被写体と前記構造物との間の対応関係を認識する解析部と、
を具備し、
前記解析部は、前記撮像情報における前記位置情報以外の情報の一部が欠損した場合には、欠損した前記情報をパラメータとし、前記撮像装置によって撮像される前記地図情報の中の前記パラメータ毎の撮像範囲を算出して当該撮像範囲における前記被写体と前記構造物との対応関係を認識し、前記被写体と前記構造物とが最も合致した場合の前記パラメータの値が欠損した前記情報の値に相当すると判定し、
欠損した前記情報以外の情報によって、前記撮像範囲では認識されないと判定された前記構造物を、前記対応関係の認識において除外することを特徴とする撮影システム。 An imaging system using an imaging device that captures images and outputs video signals,
The imaging device is
an imaging information output unit that outputs imaging information that includes position information of the imaging device at the time of imaging and indicates a state of the imaging device at the time of imaging,
a communication unit that receives the video signal and the imaging information from the imaging device;
an analysis unit that recognizes a subject in an image obtained by the video signal, recognizes map information about the surroundings of the imaging device, including information about structures surrounding the imaging device, based on the position information, and recognizes a correspondence between the subject and the structures by comparing the image with the map information;
Equipped with
when a part of information other than the position information in the imaging information is missing, the analysis unit uses the missing information as a parameter, calculates an imaging range for each of the parameters in the map information imaged by the imaging device, recognizes a correspondence between the subject and the structure in the imaging range, and determines that the value of the parameter when the subject and the structure most closely match corresponds to the value of the missing information;
An imaging system characterized in that the structure determined not to be recognized in the imaging range based on information other than the missing information is excluded in recognizing the correspondence relationship .
前記通信部と前記解析部とを有するビデオサーバシステムと、
前記映像信号及び前記撮像情報を前記撮像装置より入手し、指向性を有するアンテナを介して前記ビデオサーバシステムに無線通信によって発する伝送装置と、
を具備し、
前記撮像装置は前記伝送装置に固定され、
前記構造物との間の対応関係が特定された前記被写体を含む前記映像中において、前記アンテナの向きを表示させる調整用表示部が設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮影システム。 the imaging device;
a video server system having the communication unit and the analysis unit;
a transmission device that receives the video signal and the imaging information from the imaging device and transmits them to the video server system by wireless communication via a directional antenna;
Equipped with
the imaging device is fixed to the transmission device;
The photographing system according to claim 1 or claim 2, further comprising an adjustment display unit that displays the orientation of the antenna in the image including the subject for which a correspondence relationship with the structure has been identified.
前記撮像装置より、前記映像信号と共に、撮像の際の前記撮像装置の位置情報を含み前記撮像装置の撮像の際の状態を表す撮像情報を受信する通信部と、
前記映像信号による映像中の被写体を認識し、前記撮像装置の周囲の構造物に関する情報を含む前記撮像装置の周囲の地図情報を前記位置情報より認識し、前記映像と前記地図情報とを対比することによって、前記被写体と前記構造物との間の対応関係を認識する解析部と、
を具備し、
前記解析部は、前記撮像情報における前記位置情報以外の情報の一部が欠損した場合には、欠損した前記情報をパラメータとし、前記撮像装置によって撮像される前記地図情報の中の前記パラメータ毎の撮像範囲を算出して当該撮像範囲における前記被写体と前記構造物との対応関係を認識し、前記被写体と前記構造物とが最も合致した場合の前記パラメータの値が欠損した前記情報の値に相当すると判定し、
欠損した前記情報以外の情報によって、前記撮像範囲では認識されないと判定された前記構造物を、前記対応関係の認識において除外することを特徴とするビデオサーバシステム。 A video server system that receives and processes video signals obtained by an imaging device,
a communication unit that receives, from the imaging device, imaging information that includes position information of the imaging device at the time of imaging and indicates a state of the imaging device at the time of imaging, together with the video signal;
an analysis unit that recognizes a subject in an image obtained by the video signal, recognizes map information about the surroundings of the imaging device, including information about structures surrounding the imaging device, from the position information, and recognizes a correspondence between the subject and the structures by comparing the image with the map information;
Equipped with
when a part of information other than the position information in the imaging information is missing, the analysis unit uses the missing information as a parameter, calculates an imaging range for each of the parameters in the map information imaged by the imaging device, recognizes a correspondence between the subject and the structure in the imaging range, and determines that the value of the parameter when the subject and the structure most closely match corresponds to the value of the missing information;
A video server system characterized in that the structure determined not to be recognized in the imaging range based on information other than the missing information is excluded in recognizing the correspondence .
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