CN114127507A - 摄像参数输出方法及摄像参数输出装置 - Google Patents

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Abstract

摄像参数输出方法是输出与摄像装置有关的摄像参数的摄像参数输出方法，所述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，摄像参数输出方法包括：第1取得步骤(S11、S12)，取得用于确定对象物的对象物信息、以及拍摄对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤(S13)，基于对象物信息以及几何学上的摄像条件，计算摄像参数，该摄像参数包含设置摄像装置的摄像候选区域以及该摄像候选区域中的位移的计测精度；以及输出步骤(S14)，输出摄像参数。

Description

摄像参数输出方法及摄像参数输出装置
技术领域
本公开涉及输出与摄像装置有关的摄像参数的摄像参数输出方法及摄像参数输出装置，所述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像。
背景技术
以往，桥梁等的基础设施构造物的检查通过由作业员对桥梁等定期地进行目测检查或敲击检查来进行。但是，检查部位庞大，并且根据构造物的设置场所，难以进行确认作业，成为作业员的负担。所以，研究了使用相机进行构造物的检查的技术(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/221965号
发明内容
发明要解决的课题
但是，在使用相机的位移计测中，作业员在摄像现场一边确认一边决定摄像位置与透镜的焦距的组合等，摄像现场中的作业需要时间。此外，摄像位置与透镜的焦距的组合对位移的计测精度带来影响。因此，作业员在确认满足希望的计测精度的摄像位置与透镜的焦距的组合等的情况下，摄像现场中的作业更需要时间。
所以，本公开的目的是提供一种能够在缩短摄像现场中的计测作业的时间的同时进行希望的计测精度的计测的摄像参数输出方法及摄像参数输出装置。
用于解决课题的手段
有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出方法包括：第1取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出步骤，输出上述摄像参数。
有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出方法包括：取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及包含上述对象物的地理信息；计算步骤，基于上述对象物信息以及上述地理信息，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出步骤，输出上述摄像参数。
有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的物理量的图像，上述摄像参数输出方法包括：第1取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述对象物的上述物理量的计测精度；以及输出步骤，输出上述摄像参数。
有关本公开的一技术方案的摄像参数输出装置，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出装置具备：取得部，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；计算部，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出部，输出上述摄像参数。
有关本公开的一技术方案的摄像参数输出装置，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出装置具备：取得部，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及包含上述对象物的地理信息；计算部，基于上述对象物信息以及上述地理信息，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出部，输出上述摄像参数。
发明效果
根据有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法等，能够在缩短摄像现场的计测作业的时间的同时，进行希望的计测精度的计测。
附图说明
图1是表示有关实施方式1的摄像参数输出系统的功能构成的框图。
图2是表示有关实施方式1的对象物信息的一例的图。
图3是表示有关实施方式1的计算装置的动作的流程图。
图4是表示有关实施方式1的摄像参数的计算例的图。
图5是表示有关实施方式1的摄像参数的一例的图。
图6是表示有关实施方式1的变形例1的计算装置的动作的流程图。
图7是表示有关实施方式1的变形例1的摄像参数的一例的图。
图8是表示有关实施方式1的变形例2的计算装置的动作的流程图。
图9是表示有关实施方式1的变形例2的摄像参数的一例的图。
图10是表示有关实施方式2的计算装置的动作的流程图。
图11是表示有关实施方式2的不可拍摄区域的一例的图。
图12是表示有关实施方式2的摄像参数的一例的图。
图13是表示有关实施方式3的摄像参数输出系统的功能构成的框图。
图14是表示有关实施方式3的计算装置的动作的流程图。
图15是表示有关实施方式3的摄像参数的一例的图。
图16是表示有关实施方式3的确认图像被更新后的摄像参数的一例的图。
图17是表示有关实施方式3的变形例的计算装置的动作的流程图。
图18是用于说明使用摄像装置的位移计测的概略图。
具体实施方式
(本公开的概要)
参照图18对使用摄像装置(例如相机)的构造物O的位移的计测进行说明。图18是用于说明使用摄像装置的位移计测的概略图。另外，在图18中图示了使用第1摄像装置30及第2摄像装置40这两台摄像装置拍摄构造物O的状况，但摄像装置的台数并不限定于两台，也可以是1台，也可以是3台以上。此外，构造物O的位移是构造物O的物理量的一例。
如图18所示，在使用摄像装置的构造物O的位移的计测中，从构造物O的周边用摄像装置拍摄构造物O，基于通过拍摄得到的图像来计测构造物O的位移。
第1摄像装置30及第2摄像装置40拍摄用于计测构造物O的位移的图像。第1摄像装置30及第2摄像装置40从相互不同的视点拍摄构造物O。并且，基于第1摄像装置30及第2摄像装置40分别同步地拍摄的两张图像，计测构造物O的位移。另外，构造物O是计测位移的对象物的一例，例如是桥梁等的基础设施构造物。构造物O例如是汽车或火车等的车辆行驶的桥梁，但并不限定于此。构造物O例如也可以是铁塔或楼宇、工厂厂房、机械设备等。
另外，第1摄像装置30及第2摄像装置40例如是单色相机，但也可以是彩色相机。第1摄像装置30及第2摄像装置40例如是具备图像传感器的数字摄像机或数字静态相机。
在这样用摄像装置拍摄构造物O的情况下，作业员进行在构造物O的周围的摄像现场寻找能够拍摄构造物O的摄像位置、并选择与该摄像位置对应的焦距的透镜的作业。因此，作业员在摄像现场的摄像位置与透镜的焦距的组合等的作业中需要时间。此外，摄像位置与透镜的焦距的组合对构造物O的位移的计测精度带来影响。因此，作业员为了找到能够得到希望的计测精度的摄像位置与透镜的焦距的组合等而更需要时间。此外，随着摄像装置的台数增加，摄像位置与透镜的焦距的组合变得复杂，作业员在该作业中更需要时间。
所以，发明者们对能够在缩短摄像现场的计测作业的时间的同时进行希望的计测精度的计测的摄像参数输出方法等进行了专门研究，得到了以下说明的摄像参数输出方法等。
有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出方法包括：第1取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出步骤，输出上述摄像参数。
由此，作业员能够事前知道包括摄像候选区域及位移的计测精度的摄像参数，所以能够缩短摄像现场的摄像位置与透镜的焦距的组合等所需要的时间。此外，作业员通过从具有与对象物对应的计测精度的摄像候选区域进行拍摄，能够进行满足希望的计测精度的位移的计测。因此，根据有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，能够在缩短摄像现场的计测作业的时间的同时进行希望的计测精度的计测。
此外，例如还包括取得包含上述对象物的地理信息的第2取得步骤；在上述计算步骤中，还基于上述地理信息计算上述摄像参数。
由此，作业员能够还考虑地理信息来决定用于计测对象物的位移的摄像候选位置。作业员例如能够考虑对象物的周边的地形等来决定摄像候选位置。
此外，例如在上述计算步骤中，计算包含如下上述摄像候选区域的上述摄像参数，上述摄像候选区域是从基于上述对象物信息及上述几何学上的摄像条件计算的设置上述摄像装置的对象区域去除基于上述地理信息得到的上述摄像装置不能拍摄的不可拍摄区域后的区域。
由此，作业员能够容易地知道在现实中能够进行拍摄的区域。
此外，例如上述摄像候选区域包括摄像候选位置；上述摄像参数还包含用于确认从上述摄像候选位置观察上述对象物时的景物的第1确认图像。
由此，作业员能够在去往摄像现场之前确认是否有对象物与摄像候选位置之间的遮蔽物。作业员通过从摄像候选区域中将没有遮蔽物的位置设为摄像候选位置，能够决定更适当的摄像候选位置。
此外，例如还包括：受理步骤，受理变更上述摄像候选位置的操作；以及更新步骤，将上述摄像参数中包含的上述第1确认图像更新为从变更后的上述摄像候选位置观察上述对象物时的第2确认图像。
由此，作业员能够容易地确认是否有对象物与变更后的摄像候选位置之间的遮蔽物。
此外，例如还包括取得希望的计测精度的第3取得步骤；上述摄像候选区域是满足上述希望的计测精度的区域。
由此，作业员能够容易地知道满足希望的计测精度的区域。
此外，例如还包括取得拍摄上述对象物时的环境信息的第4取得步骤；上述摄像参数包含基于上述环境信息的、与进行上述对象物的拍摄的候选日程有关的信息。
由此，作业员能够知道进行拍摄的候选日程。候选日程有益于进行拍摄的日期时间的决定。
此外，例如上述几何学上的摄像条件包含上述对象物的摄像范围、与在上述摄像装置中能够使用的透镜有关的透镜信息、与上述摄像装置的传感器有关的信息中的至少1个。
由此，能够使用对象物的摄像范围、与在摄像装置中能够使用的透镜有关的透镜信息、与摄像装置的传感器有关的信息中的至少1个来计算摄像候选区域及位移的计测精度。例如，与不使用对象物的摄像范围、与在摄像装置中能够使用的透镜有关的透镜信息及与摄像装置的传感器有关的信息的情况相比，能够更正确地计算计测精度。
此外，例如上述摄像装置具有从相互不同的视点拍摄上述对象物的第1摄像装置及第2摄像装置；上述几何学上的摄像条件还包含上述第1摄像装置及上述第2摄像装置的基线长度以及由上述第1摄像装置及上述第2摄像装置形成的会聚角中的至少一方。
由此，作业者在摄像现场的作业更复杂的情况下也能够取得摄像参数，所以能够进一步缩短摄像现场的摄像位置与透镜的焦距的组合等所需要的时间。
此外，有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出方法包括：取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及包含上述对象物的地理信息；计算步骤，基于上述对象物信息以及上述地理信息，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出步骤，输出上述摄像参数。
由此，作业员即使在对象物的周围是特殊的地形等而在摄像现场中难以找到摄像位置的情况下，也能够事前知道摄像候选区域。因此，根据有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，即使在摄像现场难以找到摄像位置的情况下，也能够缩短摄像现场中的摄像位置与透镜的焦距的组合等所需要的时间。此外，作业员通过从具有与对象物对应的计测精度的摄像候选区域进行拍摄，能够进行满足希望的计测精度的位移的计测。
此外，有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的物理量的图像，上述摄像参数输出方法包括：第1取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述对象物的上述物理量的计测精度；以及输出步骤，输出上述摄像参数。
由此，作业员即使在对象物的周围是特殊的地形等而在摄像现场中难以找到摄像位置的情况下，也能够在拍摄用于计测物理量的图像之前知道摄像候选区域。因此，根据有关本公开的一技术方案的摄像参数输出方法，即使在摄像现场难以找到摄像位置的情况下，也能够缩短摄像现场中的摄像位置与透镜的焦距的组合等所需要的时间。此外，作业员通过从具有与对象物对应的计测精度的摄像候选区域进行拍摄，能够进行满足希望的计测精度的物理量的计测。
此外，有关本公开的一技术方案的摄像参数输出装置，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出装置具备：取得部，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；计算部，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出部，输出上述摄像参数。
由此，起到与上述的摄像参数输出方法同样的效果。根据有关本公开的一技术方案的摄像参数装置，例如能够在缩短摄像现场中的计测作业的时间的同时，进行希望的计测精度的计测。
此外，有关本公开的一技术方案的摄像参数输出装置，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，上述摄像参数输出装置具备：取得部，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及包含上述对象物的地理信息；计算部，基于上述对象物信息以及上述地理信息，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及输出部，输出上述摄像参数。
由此，起到与上述的摄像参数输出方法同样的效果。根据有关本公开的一技术方案的摄像参数装置，例如即使在摄像现场中难以找到摄像位置的情况下，也能够在缩短摄像现场中的摄像位置与透镜的焦距的组合等所需要的时间的同时，进行满足希望的计测精度的位移的计测。
另外，这些包含性或具体的技术方案也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD－ROM等的记录介质实现，也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意的组合来实现。程序既可以预先存储在记录介质中，也可以经由包括因特网等的广域通信网被供给到记录介质。
以下，参照附图具体地说明实施方式。
另外，以下说明的实施方式及变形例都表示包含性或具体的例子。在以下的实施方式及变形例中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，不是限定本公开的意思。此外，以下的实施方式的构成要素中的、在表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素而进行说明。
另外，各图是示意图，并不一定是严密地图示的。此外，在各图中有对于实质上相同的构成赋予相同的标号而将重复的说明省略或简略化的情况。
此外，在本说明书中，相同等的表示要素间的关系性的用语及数值不是仅表示严格的意义的表现，是意味着实质上同等的范围、例如也包含几个百分点左右的差异的表现。
此外，在以下的说明书中，图像是静止图像，但也可以是运动图像。
(实施方式1)
以下，参照图1～图5对有关本实施方式的摄像参数的输出方法等进行说明。
[1－1.摄像参数输出系统的构成]
首先，参照图1对具备执行有关本实施方式的摄像参数输出方法的摄像参数输出装置的摄像参数输出系统1进行说明。图1是表示有关本实施方式的摄像参数输出系统1的功能构成的框图。另外，以下对摄像参数输出系统1用两台摄像装置计测构造物O的位移的情况下的、输出关于该两台摄像装置各自的摄像参数的例子进行说明。另外，本说明书中的位移不仅包括构造物O的位置的变化量，还包括构造物O的变形及振动。
如图1所示，摄像参数输出系统1是基于用于确定计测位移的对象的对象物信息和几何学上的摄像条件而输出摄像参数的信息处理系统。摄像参数输出系统1例如在拍摄构造物O之前输出摄像参数。摄像参数输出系统1例如具备计算装置10和显示装置20。
计算装置10是基于对象物信息及几何学上的摄像条件来计算摄像参数的信息处理装置，所述摄像参数包含用于计测构造物O的位移的摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的位移的计测精度。计算装置10具有取得部11、计算部12和输出部13。计算装置10是摄像参数输出装置的一例。
取得部11取得对象物信息及几何学上的摄像条件。取得部11也可以是经由无线通信或有线通信与外部的装置可通信地连接的通信接口(通信电路)。在此情况下，计算装置10通过通信取得作业员等对外部的装置输入的对象物信息及几何学上的摄像条件。此外，取得部11也可以是硬件键(硬件按钮)、滑动开关、触控板等的用户接口。在此情况下，计算装置10通过来自作业员的直接输入而取得对象物信息及几何学上的摄像条件。另外，作业员是用户的一例。
这里，参照图2对取得部11取得的对象物信息进行说明。图2是表示有关本实施方式的对象物信息的一例的图。
如图2所示，对象物信息也可以是表示构造物O的摄像范围的信息。即，对象物信息也可以是表示构造物О的位置或在构造物O中计测位移的计测范围的信息。对象物信息例如也可以是在地图上表示摄像范围的矩形框F。由此，能够取得计测范围的大小(例如构造物O的大小)及位置。
另外，对象物信息只要是能够确定构造物O的信息，则也可以是上述以外的信息。对象物信息例如也可以是构造物O的纬度、经度、高度(例如海拔)等。此外，在构造物O整体是位移的计测范围的情况下，对象物信息也可以是构造物O的名称等。
此外，几何学上的摄像条件是用于决定在拍摄构造物O之后形成在摄像装置(例如第1摄像装置30及第2摄像装置40)的摄像元件上的该构造物O的像的形态的条件。几何学上的摄像条件也可以说是用于决定在摄像元件上形成构造物O的怎样的像的条件。几何学上的摄像条件例如是决定形成在摄像装置上的构造物O的像的大小、模糊状况等的条件。几何学上的摄像条件包括计测范围的大小(例如视场角)、光学系统的焦距、光圈(例如F值)、传感器规格、希望的会聚角、最大基线长度等中的至少1个。这样，几何学上的摄像条件也可以包括所谓的与相机参数有关的条件。
计测范围的大小例如包括计测范围的宽度等，也可以基于矩形框F决定。视场角是各相机能够拍摄的角度(例如，图4的θ21、θ22)。光学系统的焦距例如是能够安装到摄像装置上的透镜的焦距。光圈例如是F值，被设定为能得到希望的景深。传感器规格包括分辨率(像素数)、像素尺寸及传感器尺寸中的至少两个。会聚角是由两个摄像装置形成的角度，例如是后述的图4所示的会聚角θ11～θ13。希望的会聚角是能够提高计测精度的条件，既可以是规定的角度(例如90°)，也可以是角度范围(例如80°～90°)。此外，希望的会聚角也可以是构造物O的规定位置(例如构造物O的中央)处的角度。基线长度是将两个摄像装置连结的直线(基线)的长度，例如是后述的图4所示的基线长度L。最大基线长度例如也可以是将两个摄像装置连接的线缆的长度。即，基线长度是两个摄像装置间的最大隔开距离，例如也可以是100m以下等。此外，该线缆也可以是用于传送用于使两个摄像装置的摄像定时同步的信号的线缆。另外，在用于位移的计测的摄像装置是1台的情况下，几何学上的摄像条件也可以不包含希望的会聚角及最大基线长度。此外，在不使用上述线缆来进行两个摄像装置的摄像定时的同步的情况下，几何学上的摄像条件也可以不包含最大基线长度。
再次参照图1，计算部12基于对象物信息及几何学上的摄像条件，计算用于计测构造物O的位移的摄像装置的摄像参数。摄像参数包含摄像装置的摄像候选区域以及该摄像候选区域中的位移的计测精度。摄像候选区域是作为拍摄构造物O时设置摄像装置的候选的区域，既可以是设置摄像装置的范围，也可以是精确(pinpoint)的位置(后述的摄像候选位置)。此外，摄像参数也可以包含摄像装置的设置朝向、透镜的焦距(透镜的种类)、光圈、相机的种类(例如，像素数、传感器尺寸、像素尺寸等的传感器规格)等。此外，摄像参数也可以包含表示摄像装置的摄像候选区域及该摄像候选区域中的位移的计测精度的图像。即，计算部12也可以生成表示摄像装置的摄像候选区域及该摄像候选区域中的位移的计测精度的图像。另外，摄像候选区域中的位移的计测精度表示基于从摄像候选区域拍摄构造物O的图像来计测位移的情况下的计测精度。
输出部13向显示装置20输出计算部12计算出的摄像参数。输出部13的摄像参数输出方法没有被特别限定。输出部13既可以通过无线通信或有线通信向显示装置20输出摄像参数，也可以经由可装卸的存储器(例如USB存储器)向显示装置20输出摄像参数。输出部13例如是经由无线通信或有线通信与显示装置20可通信地连接的通信接口。
显示装置20是从计算装置10取得摄像参数并将所取得的摄像参数作为图像输出的装置。图像包括相片、插图或字符等。显示装置20是液晶显示器等。显示装置20输出的图像由作业员辨识，用于作业员研究作为拍摄构造物O的候选的位置即摄像候选位置。
显示装置20既可以是固定安设型的装置，也可以是作业员持有的便携终端具有的装置。便携终端只要具有显示装置20并且能够与计算装置10通信，则没有被特别限定，例如也可以是智能电话、平板电脑等。在便携终端具有显示装置20的情况下，作业员通过在构造物O的周边确认便携终端的显示装置20，能够确认摄像参数。此外，作业员在处于构造物O的周边的状态下摄像参数被更新的情况下，能够用便携终端确认更新后的摄像参数。
另外，显示装置20是提示装置的一例。摄像参数输出系统1也可以与显示装置20一起或代替显示装置20而具备输出声音的装置作为提示装置。此外，摄像参数输出系统1也可以具备投影机等的向对象物(例如屏幕)显示提示信息的装置作为提示装置。此外，在计算装置10被配置在远处的情况下，计算装置10和显示装置20也可以经由网络连接。
[1－2.摄像参数输出系统的动作]
接着，参照图3～图5对摄像参数输出系统1的动作进行说明。具体而言，对计算装置10的动作进行说明。图3是表示有关本实施方式的计算装置10的动作的流程图。计算装置10例如也可以在作业员去往构造物O的拍摄之前即事前执行图3所示的动作。
如图3所示，取得部11取得对象物信息(S11)。取得部11例如取得如图2所示的在地图上表示的矩形框F作为与构造物O对应的对象物信息。
此外，取得部11取得几何学上的摄像条件(S12)。取得部11在步骤S12中，既可以通过通信从外部的装置取得几何学上的摄像条件，也可以从存储在计算装置10的存储部(未图示)中的多个几何学上的摄像条件中受理用于拍摄构造物O的几何学上的摄像条件的选择。
另外，步骤S11及S12是第1取得步骤的一例。
另外，取得对象物信息及几何学上的摄像条件的定时没有被特别限定，既可以同时取得，也可以在相互不同的定时取得。
取得部11将所取得的对象物信息及几何学上的摄像条件向计算部12输出。
计算部12基于从取得部11取得的对象物信息及几何学上的摄像条件，计算拍摄构造物O时的摄像参数(S13)。即，计算部12基于从取得部11取得的对象物信息及几何学上的摄像条件，计算与拍摄构造物O时的第1摄像装置30及第2摄像装置40有关的摄像参数。摄像参数包含表示设置第1摄像装置30及第2摄像装置40的摄像候选区域以及该摄像候选区域中的位移的计测精度的信息。步骤S13是计算步骤的一例。
这里，参照图4对由计算部12进行的摄像参数的计算进行说明。图4是表示有关本实施方式的摄像参数的计算例的图。另外，图4表示将构造物O从上方观察时的状况。如图4所示，假设在步骤S12中取得了包括以下信息的几何学上的摄像条件：构造物O的宽度是100m、最大基线长度是100m、希望的会聚角θ11是90°、摄像装置的光学系统的焦距是14mm、24mm、50mm、分辨率是4K、像素尺寸是5.5μm。此外，假设会聚角θ11例如是构造物O的中央的位置处的角度。
此外，在图4的例子中，光学系统的焦距是14mm，此时的视场角为78°。此外，假设第1摄像装置30及第2摄像装置40的构成相同，但并不限定于此。此外，假设第1摄像装置30及第2摄像装置40例如具有1/50像素的检测精度。检测精度在第1摄像装置30及第2摄像装置40各自中预先决定。
如图4所示，计算部12基于几何学上的摄像条件，设定第1摄像装置30及第2摄像装置40的设置位置。计算部12例如设定第1摄像装置30及第2摄像装置40的设置位置，以使得在构造物O的中央的位置p1处的会聚角θ11为90°、第1摄像装置30的视场角θ21及第2摄像装置40的视场角θ22分别为78°、基线长度L为100m以下时能够拍摄构造物O的摄像范围。另外，在图4的例子中，基线长度L是82m。
并且，计算部12基于在上述中设定的设置位置处拍摄的图像，计算计测了位移的情况下的该位移的计测精度。计算部12例如计算将由第1摄像装置30及第2摄像装置40分别拍摄的图像进行了合成的合成图像中的位移的计测精度。计算部12例如根据检测精度及到构造物O的距离，计算合成图像的位移的计测误差。在图4中，用p1a～p3a表示误差椭圆。误差椭圆的值是将1/50像素在计测对象上换算为实际尺寸的值。这里的误差是实际尺寸值，构造物O的中央的位置p1处的位移的计测误差例如根据误差椭圆p1a，在图4的纸面上的上下方向及左右方向上都是0.45mm。这样，在会聚角θ11为90°的位置，进深方向和左右方向的误差的平衡较好。
如果对于上述的对象物信息及几何学上的摄影条件临时设定摄像参数(摄像位置、朝向、焦距(透镜的种类)的组合)，则能够在几何学上计算位置p1处的会聚角、基线长度及计测精度。此外，如果进行上述的临时设定，则能够判断在摄影范围中是否包含对象物。基于得到的计算结果(例如，会聚角、基线长度、摄像范围、计测精度等)，能够对临时设定的摄像参数的适当性进行评价。将这样的评价值成为最优或准最优的值那样的摄像参数作为系统的输出。最优或准最优的参数可以使用参数穷举搜索、非线性优化法等决定。
另外，图4的纸面上的上下方向表示从摄像装置侧观察时的构造物O的进深方向。此外，图4的纸面上的左右方向是与构造物O延伸的方向平行的方向(例如水平方向)。
此外，计算部12计算构造物O的一侧的端部的位置p2及另一侧的端部的位置p3各自的位移的计测误差。构造物O的端部的位置p2及p3处的位移的计测误差例如根据误差椭圆p2a及p3a，进深方向是1.0mm，左右方向是0.3mm。由于在位置p2及p3，距第1摄像装置30及第2摄像装置40的距离不同，所以计测误差成为如图4所示的误差椭圆。另外，在图4的例子中，位置p2处的会聚角θ12及位置p3处的会聚角θ13分别例如为53°。
计算部12基于几何学上的摄像条件将第1摄像装置30及第2摄像装置40的位置变更，按每个位置计算位移的计测误差。在本实施方式中，由于光学系统的焦距是14mm、24mm、50mm，所以计算部12也可以按照光学系统的每个焦距计算位移的计测误差。计算部12例如按每个透镜计算位移的计测误差。
由此，能够取得第1摄像装置30及第2摄像装置40的各个设置位置的计测误差。
另外，如果设从第1摄像装置30到位置p2的距离为第1距离，设从第1摄像装置30到位置p3的距离为第2距离，则第1摄像装置30的光圈例如可以设定为，使得在从第1距离到第2距离的范围中摄像图像的焦点合焦。此外，如果设从第2摄像装置40到位置p2的距离为第3距离，设从第2摄像装置40到位置p3的距离为第4距离，则第2摄像装置40的光圈例如可以设定为，使得在从第3距离到第4距离的范围中摄像图像的焦点合焦。
再次参照图3，输出部13输出在步骤S13中计算出的摄像参数(S14)。在本实施方式中，输出部13向外部的显示装置20输出摄像参数。并且，显示装置20显示从输出部13取得的摄像参数。步骤S14是输出步骤的一例。
这里，参照图5对由显示装置20显示的摄像参数50进行说明。即，参照图5对从计算装置10输出的摄像参数50进行说明。图5是表示有关本实施方式的摄像参数50的一例的图。具体而言，是表示显示装置20显示的摄像参数50的图。
如图5所示，摄像参数50例如包含表示第1摄像装置30及第2摄像装置40的几何学条件的“相机条件”、和表示摄像候选区域及位移的计测精度的图像P1。相机条件表示为了计算摄像候选区域及位移的计测精度而使用的几何学上的摄像条件。相机条件中例如包含在步骤S12中取得的几何学上的摄像条件的至少一部分。相机条件中也可以包含用于确定所使用的相机的信息(例如相机的型号等)。
图像P1例如是在包括构造物O的地图上叠加了摄像候选区域a1～a3及该摄像候选区域a1～a3各自中的位移的计测精度的图像。在图5中被施以了阴影的区域表示摄像候选区域a1、摄像候选区域a2或摄像候选区域a3的某个。在纸面中位于下侧的摄像候选区域a1～a3例如是设置第1摄像装置30及第2摄像装置40中的一方的区域，并且，在纸面中位于上侧的摄像候选区域a1～a3例如是设置第1摄像装置30及第2摄像装置40中的另一方的区域。
摄像候选区域a1～a3例如是位移的计测精度相互不同的区域。摄像候选区域a1是位移的计测误差为1.0mm以下的区域。即，基于通过在摄像候选区域a1内拍摄构造物O而得到的图像来计测该构造物O的位移时的误差为1.0mm以下。
此外，摄像候选区域a2是位移的计测误差比1.0mm大且为2.0mm以下的区域。即，基于通过在摄像候选区域a2内拍摄构造物O而得到的图像来计测该构造物O的位移时的误差比1.0mm大且为2.0mm以下。此外，摄像候选区域a3例如是位移的计测误差比2.0mm大且为3.0mm以下的区域。即，基于通过在摄像候选区域a3内拍摄构造物O而得到的图像来计测该构造物O的位移时的误差比2.0mm大且为3.0mm以下。另外，摄像候选区域a1～a3的位移的计测精度也可以至少一部分重复。
这样，图像P1也可以说表示计测误差的分布。
这里的误差，例如是基于由计算部12计算出的两个以上的误差计算的值(代表误差)。如果是图4的例子，则基于作为位置p1～p3处的误差的6个误差来计算代表误差。代表误差的计算方法没有被特别限定，但代表误差既可以是两个以上的误差的最大值、最小值、平均值、中位数、众数等，也可以是进行了加权平均等的规定的运算的值。
另外，图像P1的摄像候选区域a1～a3也可以是相同位移的计测误差(例如1.0mm以下)的区域、且是每个光学系统(例如透镜)的可拍摄区域。例如，摄像候选区域a1是光学系统的焦距为14mm时的可拍摄区域，摄像候选区域a2是光学系统的焦距为24mm时的可拍摄区域，摄像候选区域a3是光学系统的焦距为50mm时的可拍摄区域。可拍摄例如是位移的计测误差为规定值以下(例如3.0mm以下)的区域。
作业员通过确认显示在显示装置20上的摄像参数50，能够知道能够拍摄出能够以希望的计测精度得到位移的图像的范围等。作业员能够知道满足构造物O中容许的计测误差的范围等。
另外，摄像参数50并不限定于如图像P1所示表示范围。图像P1中包含的摄像候选区域也可以是精确的位置。例如，也可以将表示位移的计测误差为最小的位置和该位置处的计测误差的信息(例如计测误差的值)作为摄像候选区域表示在图像P1中。
这样，摄像参数50中包含将位移的计测精度进行了可视化的信息、例如用于使得作业员容易选择摄像候选位置的信息。摄像参数50中例如包含图像P1。由此，作业员能够容易辨识计算装置10的计算结果。作业员例如能够容易决定用于拍摄构造物O的摄像装置的摄像候选位置。
(实施方式1的变形例1)
以下，参照图6及图7对有关本变形例的摄像参数输出方法等进行说明。另外，在以下的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对于与实施方式1同样的构成赋予相同的标号，有将说明省略或简略化的情况。有关本变形例的摄像参数输出系统的构成与有关实施方式1的摄像参数输出系统1是同样的，省略说明。
图6是表示有关本变形例的计算装置10的动作的流程图。另外，步骤S11、S12及S14与实施方式1的图3所示的步骤是同样的，省略说明。
如图6所示，有关本变形例的计算装置10的取得部11除了实施方式1以外还取得作业者的希望的计测精度(S21)。取得部11例如既可以从外部的装置取得计测精度，在计算装置10的存储部(未图示)存储有与构造物O对应的计测精度的情况下，也可以通过从存储部读出由在步骤S11中取得的对象物信息确定的构造物O的计测精度来取得该计测精度。在本变形例中，假设作为计测精度而取得了希望的计测误差为1.0mm以下。取得部11将所取得的计测精度向计算部12输出。步骤S21是第3取得步骤的一例。
接着，计算部12计算包含表示基于对象物信息和几何学上的摄像条件的区域中的满足希望的计测精度的区域的信息的摄像参数(S22)。计算部12例如如图5所示的图像P1所示，计算各个计测误差的区域。计算部12例如计算计测误差为1.0mm以下的区域、计测误差比1.0mm大且为2.0mm以下的区域以及计测误差比2.0mm大且为3.0mm以下的区域。并且，计算部12从计算出的两个以上的区域中，将满足在步骤S21中取得的希望的计测精度的范围决定为摄像候选区域。计算部12例如仅将上述3个区域中的计测误差为1.0mm以下的区域决定为摄像候选区域。
这里，参照图7对由显示装置20显示的摄像参数51进行说明。即，参照图7对从计算装置10输出的摄像参数51进行说明。图7是表示有关本变形例的摄像参数51的一例的图。具体而言，是表示显示装置20显示的摄像参数51的图。
如图7所示，摄像参数51例如包含表示第1摄像装置30及第2摄像装置40的几何学条件的“相机条件”、“计测精度”和表示摄像候选区域a4的图像P2。计测精度是在步骤S21中取得的计测精度。
图像P2表示满足在步骤S21中取得的希望的计测精度(例如1.0mm以下)的摄像候选区域a4。
这样，通过显示图像P2，能够将满足希望的计测精度的范围可视化，所以作业员能够容易地辨识计算装置10的计算结果。例如，作业员能够更容易地决定用于拍摄构造物O的摄像装置的摄像候选位置。
另外，计算部12在步骤S21中取得的希望的计测精度中包括计测误差为1.0mm以下的情况下，也可以不计算计测误差比1.0mm大且为2.0mm以下的区域、以及计测误差比2.0m大且为3.0mm以下的区域等。
另外，计算部12在计算计测误差为1.0mm以下的区域、计测误差比1.0mm大且为2.0mm以下的区域、以及计测误差比2.0m大且为3.0mm以下的区域，并且3个区域都不满足在步骤S21中取得的希望的计测精度的情况下，既可以输出在计算之中计测误差最小的区域和该区域中的计测误差的值，也可以输出表示不存在满足计测精度的区域的信息。
(实施方式1的变形例2)
以下，参照图8及图9对有关本变形例的摄像参数输出方法等进行说明。另外，在以下的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对于与实施方式1同样的构成赋予相同的标号，有将说明省略或简略化的情况。有关本变形例的摄像参数输出系统的构成与有关实施方式1的摄像参数输出系统1是同样的，省略说明。
图8是表示有关本变形例的计算装置10的动作的流程图。另外，步骤S11～S13与实施方式1的图3所示的步骤是同样的，省略说明。
如图8所示，有关本变形例的计算装置10的取得部11在实施方式1的基础上还取得环境信息(S31)。环境信息是表示设置摄像装置并拍摄构造物O时的周围的环境的信息，例如包括天气、日照、太阳的朝向等。假设取得部11例如作为表示天气的信息而取得了“晴”。取得部11将所取得的环境信息向计算部12输出。步骤S31是第4取得步骤的一例。
接着，计算部12基于所取得的环境信息，计算候选日程(S32)。计算部12基于在步骤S11中取得的对象物信息，确定该对象物的位置。并且，计算部12取得包括所确定的位置的地域的天气信息。计算部12在用于拍摄构造物O的期间是2019年8月的情况下，取得2019年8月的该地域的天气信息。计算部12将根据天气信息预测降水概率为规定值以下的日期决定为候选日。在步骤S31中取得了表示“晴”的环境信息的情况下，规定值例如既可以是50％，也可以是20％。此外，计算部12也可以根据摄像候选区域、构造物O及太阳的位置等，计算在摄像候选区域内进行拍摄时为逆光的时间段及为顺光的时间段。候选日程包含在摄像参数中。
接着，输出部13输出摄像参数(S33)。具体而言，输出部13输出包含候选日程的摄像参数。
这里，参照图9对由显示装置20显示的摄像参数52进行说明。即，参照图9对从计算装置10输出的摄像参数52进行说明。图9是表示有关本变形例的摄像参数52的一例的图。具体而言，是表示显示装置20显示的摄像参数52的图。
如图9所示，摄像参数52除了实施方式1的摄像参数50以外还包括“候选日程”。候选日程例如包含在2019年8月中预测降水概率为50％以下的日期和逆光及顺光的时间段。
由此，作业员能够容易地决定通过摄像参数52进行拍摄的日程。
(实施方式2)
有关本实施方式的摄像参数输出方法等还考虑构造物O的周围的地理信息而计算摄像参数。以下，参照图10～图12对有关本实施方式的摄像参数的输出方法等进行说明。
另外，在以下的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对于与实施方式1同样的构成赋予相同的标号，有将说明省略或简略化的情况。有关本实施方式的摄像参数输出系统的构成与有关实施方式1的摄像参数输出系统1是同样的，省略说明。
[2－1.摄像参数输出系统的动作]
图10是表示有关本实施方式的计算装置10的动作的流程图。另外，步骤S11、S12及S14与实施方式1的图3所示的步骤是同样的，省略说明。
如图10所示，计算部12基于对象物信息和几何学上的摄像条件，计算能够成为摄像候选区域的对象区域(S41)。步骤S41中的处理与实施方式1的图3所示的步骤S13是同样的。即，在步骤S41中，例如计算与图5所示的图像P1的摄像候选区域a1～a3对应的区域。
接着，取得部11在实施方式1的基础上还取得地理信息(S42)。取得部11例如也可以通过通信从外部的装置取得包含根据在步骤S11中取得的对象物信息确定的构造物O的地理信息，在计算装置10的存储部(未图示)存储有地理信息的情况下也可以从该存储部读出地理信息。取得部11例如也可以从地理信息系统(GIS：Geographic InformationSystem)取得地理信息。另外，取得部11只要至少取得图像P1的摄像候选区域a1～a3中的地理信息即可。取得部11将地理信息向计算部12输出。步骤S42是第2取得步骤的一例。
计算部12基于地理信息，计算不可拍摄区域(S43)。不可拍摄区域是在现实中摄像装置不能拍摄或难以拍摄的区域，例如包括基于地形的区域及被限制设置摄像装置的区域的至少1个。基于地形的区域例如包括河流、山林、急斜面等的难以设置摄像装置的区域。被限制设置的区域包括私有地、被禁止进入的区域等。图11是表示有关本实施方式的不可拍摄区域x1、x2的一例的图。
如图11所示，在构造物O的周围存在不可拍摄区域x1及x2。不可拍摄区域x1是表示河流的区域。不可拍摄区域x2是表示山林的区域。这样，计算部12基于地理信息确定不可拍摄区域x1及x2。
再次参照图10，接着，计算部12计算包括基于对象区域和不可拍摄区域的摄像候选区域的摄像参数(S44)。具体而言，计算部12将从对象区域去除不可拍摄区域后的区域作为摄像候选区域，计算包含该摄像候选区域的摄像参数。在步骤S44中计算的摄像候选区域表示在现实中能够拍摄的区域。
这里，参照图12对从计算装置10输出并由显示装置20显示的摄像参数53进行说明。图12是表示有关本实施方式的摄像参数53的一例的图。具体而言，是表示显示装置20显示的摄像参数53的图。
如图12所示，摄像参数53例如包含表示第1摄像装置30及第2摄像装置40的几何学条件的“相机条件”和表示作为除了不可拍摄区域以外的对象区域的摄像候选区域的图像P3。摄像候选区域b11是对象区域b1(例如，与图3所示的摄像候选区域a1对应的区域)中的除了不可拍摄区域b12以外的区域。此外，摄像候选区域b11例如是位移的计测误差为1.0mm以下的区域。这样，摄像候选区域b11表示位移的计测误差为1.0mm以下的区域并且在现实中能够拍摄的区域。另外，不可拍摄区域b12是不可拍摄区域x1、x2中的与对象区域b1重叠的区域。
此外，摄像候选区域b21是对象区域b2(例如，与图3所示的摄像候选区域a2对应的区域)中的除了不可拍摄区域b22以外的区域。此外，摄像候选区域b21例如是位移的计测误差比1.0mm大且2.0mm以下的区域。这样，摄像候选区域b21表示位移的计测误差比1.0mm大且为2.0mm以下的区域、并且在现实中能够拍摄的区域。另外，不可拍摄区域b22是不可拍摄区域x1、x2中的与对象区域b2重叠的区域。
此外，摄像候选区域b31是对象区域b3(例如，与图3所示的摄像候选区域a3对应的区域)中的除了不可拍摄区域b32以外的区域。此外，摄像候选区域b31例如是位移的计测误差比2.0mm大且3.0mm以下的区域。这样，摄像候选区域b31表示位移的计测误差比2.0mm大且为3.0mm以下区域、并且在现实中能够拍摄的区域。另外，不可拍摄区域b32是不可拍摄区域x1、x2中的与对象区域b3重叠的区域。
这样，计算装置10通过显示图像P3，能够将除了不可拍摄区域x1、x2以外的区域、即在现实中能够拍摄的区域可视化。因此，作业员能够更适当地决定用于拍摄构造物O的摄像装置的摄像候选位置。
另外，在上述中，对计算部12基于几何学上的摄像条件和地理信息计算摄像参数的例子进行了说明，但并不限定于此。计算部12例如也可以仅使用几何学上的摄像条件及地理信息中的地理信息来计算摄像参数。在此情况下，取得部11只要仅取得几何学上的摄像条件及地理信息中的地理信息即可。即，在图10所示的流程图中，也可以不进行步骤S12及S41的处理。由此，计算部12在构造物O的周围的地形等特殊、存在较多的不可拍摄区域的情况下，能够基于地理信息计算包含摄像候选区域的摄像参数。另外，在图10所示的流程图中，在不进行步骤S12及S41的处理的情况下，步骤S42是第1取得步骤的一例。
地理信息中例如也可以包含表示摄像候选区域中的过去计测时的计测精度的信息。由此，能够取得摄像候选区域中的计测精度，所以计算部12能够计算包含摄像候选区域及该摄像候选区域中的位移的计测精度的摄像参数。
(实施方式3)
有关本实施方式的摄像参数的计算方法等还考虑从摄像装置的摄像候选位置观察构造物O时的景物来计算摄像参数。以下，参照图13～图16对有关本实施方式的摄像参数的输出方法等进行说明。另外，在以下的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，对于与实施方式1同样的构成赋予相同的标号，有将说明省略或简略化的情况。
[3－1.摄像参数输出系统的构成]
图13是表示有关实施方式3的摄像参数输出系统1a的功能构成的框图。
如图13所示，有关本实施方式的摄像参数输出系统1a代替实施方式1的摄像参数输出系统1的计算装置10而具备计算装置10a。计算装置10a在实施方式1的计算装置10的基础上还具有受理部14。
取得部11除了对象物信息及几何学上的摄像条件以外还取得三维地图信息。三维地图信息是包含构造物O及该构造物O的周围的地图信息。另外，三维地图信息也可以包含于取得部11取得的地理信息中。
受理部14是从作业员受理关于摄像候选区域的操作的用户接口。受理部14例如从作业员受理从摄像候选区域选择进行拍摄的摄像候选位置的操作及将该摄像候选位置变更的操作。受理部14由硬件键(硬件按钮)、滑动开关、触控板等实现。
[3－2.摄像参数输出系统的动作]
接着，参照图14～图16对摄像参数输出系统1a的动作进行说明。具体而言，对计算装置10a的动作进行说明。图14是表示有关本实施方式的计算装置10a的动作的流程图。另外，图14所示的动作是通过图3所示的步骤S11～S14的动作由显示装置20显示图5所示的摄像参数50后执行的动作。
如图14所示，计算部12判定是否经由受理部14从作业员受理了摄像候选位置(S51)。摄像候选位置例如是作业员从图5所示的摄像候选区域a1～a3之中设定为拍摄构造物O的位置的位置。
计算部12如果从作业员受理了摄像候选位置(S51中“是”)，则经由取得部11取得三维地图信息(S52)。取得部11取得的三维地图信息例如是包含构造物O及摄像候选区域a1～a3的地图信息。取得部11将所取得的三维地图信息向计算部12输出。
计算部12基于三维地图信息，取得从摄像候选位置观察构造物O时的第1确认图像(S53)。并且，计算部12计算包含第1确认图像的摄像参数。输出部13将包含第1确认图像的摄像参数向显示装置20输出(S54)。并且，显示装置20显示从输出部13取得的包含第1确认图像的摄像参数。
这里，参照图15对由显示装置20显示的摄像参数54进行说明。即，参照图15对从计算装置10a输出的摄像参数54进行说明。图15是表示有关本实施方式的摄像参数54的一例的图。具体而言，是表示显示装置20显示的摄像参数54的图。
如图15所示，摄像参数54例如包含表示第1摄像装置30及第2摄像装置40的“摄像位置”、表示第1摄像装置30及第2摄像装置40的几何学条件的“相机条件”、以及包含第1确认图像P41及P42的图像P4。
摄像位置是表示在步骤S51中受理的摄像候选位置的信息。摄像位置例如也可以包括表示纬度及经度的信息。此外，摄像位置也可以还包括表示高度的信息。
第1确认图像P41是从第1摄像装置30的摄像候选位置观察构造物O时的图像，例如是基于三维地图信息的图像。在图15的例子中，在第1确认图像P41中拍摄有树T。即，在第1摄像装置30与构造物O之间存在遮蔽物。在此情况下，需要将第1摄像装置30的摄像候选位置变更，通过显示第1确认图像P41，计算装置10能够使作业员知道变更第1摄像装置30的摄像候选位置的必要性。这样，计算装置10通过显示第1确认图像，能够使作业员知道如果是二维地图上(例如从上方观察的地图上)则能够拍摄但在现实中因遮蔽物等而不能拍摄。
第1确认图像P42是从第2摄像装置40的摄像候选位置观察构造物O时的图像，例如是基于三维地图信息的图像。在图15的例子中，在第1确认图像P42中拍摄有构造物O。即，在第2摄像装置40与构造物O之间不存在遮蔽物。在此情况下，不需要变更摄像候选位置，通过显示第1确认图像P42，计算装置10能够使作业员知道不需要变更第2摄像装置40的摄像候选位置。
另外，第1确认图像P41及P42是表示从摄像候选位置观察构造物O时的景物的信息的一例。此外，第1确认图像P41例如是与第1摄像装置30的视场角及设置朝向对应的范围的图像，第1确认图像P42例如是与第2摄像装置40的视场角及设置朝向对应的范围的图像。
再次参照图14，接着，计算部12判定是否经由受理部14受理了将摄像候选位置变更的操作(S55)。摄像候选位置的变更例如既可以通过触摸第1确认图像P41来进行，也可以通过用摄像候选位置的变更按钮等受理来进行。步骤S55是受理步骤的一例。
计算部12如果受理了将摄像候选位置变更的操作(S55中“是”)，则基于在步骤S51中受理的摄像候选位置的附近的三维地图信息，将摄像候选位置变更为构造物O没有被遮蔽物遮蔽的位置(S56)。并且，取得从变更后的摄像候选位置观察构造物O时的第2确认图像(S57)。并且，计算部12计算包含第2确认图像的摄像参数。输出部13将包含第2确认图像的摄像参数向显示装置20输出(S58)。接着，显示装置20显示从输出部13取得的包含第2确认图像的摄像参数。步骤S57是更新步骤的一例。
这里，参照图16对由显示装置20显示的更新后的摄像参数55进行说明。即，参照图16对从计算装置10a输出的更新后的摄像参数55进行说明。图16是表示有关本实施方式的确认图像被更新后的摄像参数55的一例的图。
如图16所示，摄像参数55例如包含第1摄像装置30及第2摄像装置40的“摄像位置”、表示第1摄像装置30及第2摄像装置40的几何学条件的“相机条件”、以及包括第2确认图像P51及P52的图像P5。
摄像位置是表示在步骤S57中变更后的摄像候选位置的信息。在图16中，表示第1摄像装置30及第2摄像装置40中的仅第1摄像装置30的摄像候选位置被变更后的例子。
第2确认图像P51是从第1摄像装置30的变更后的摄像候选位置观察构造物O时的图像，例如是基于三维地图信息的图像。在图16的例子中，第2确认图像P51中拍摄有构造物O。即，在第1摄像装置30与构造物O之间不存在遮蔽物。计算装置10a通过显示与摄像候选位置的变更对应的第1摄像装置30的确认图像、即将第1确认图像P41更新为第2确认图像P51，能够使作业员知道从变更后的摄像候选位置能够拍摄构造物O。
第2确认图像P52是与第1确认图像P42相同的图像。另外，计算部12也可以对应于第1摄像装置30的摄像候选位置的变更，将第2摄像装置40的摄像候选位置变更。计算部12例如在变更后的第1摄像装置30的摄像候选位置处、第1摄像装置30与第2摄像装置40的会聚角θ11及基线长度L的至少一方不满足在步骤S12中取得的几何学上的摄像条件的情况下，也可以将第2摄像装置40的摄像候选位置变更以满足该几何学上的摄像条件。并且，计算部12也可以将从第2摄像装置40的变更后的摄像候选位置观察构造物O时的图像作为第2确认图像P52来计算摄像参数。
再次参照图14，计算装置10a在受理部14没有受理摄像候选位置的情况下(S51中“否”)以及受理部14没有受理将摄像候选位置变更的操作的情况下(S55中“否”)，结束处理。
另外，在上述中，对如果在步骤S51中受理了摄像候选位置的输入则执行用于显示第1确认图像的处理的例子进行了说明，但并不限定于此。计算部12例如也可以如果在受理摄像候选位置后再受理作业员的规定的操作，则执行用于显示第1确认图像的处理。规定的操作例如也可以是将显示在图像P4上的第1摄像装置30进行点击。在此情况下，也可以显示仅与第1摄像装置30及第2摄像装置40中的第1摄像装置30对应的第1确认图像P41。
另外，在上述中，对在步骤S51中以用户的操作为触发而执行用于显示确认图像的处理的例子进行了说明，但并不限定于此。也可以自动地执行用于显示确认图像的处理。例如，在摄像候选区域表示精确的位置(例如摄像候选位置)的情况下，也可以显示从该精确的位置观察构造物O时的图像作为确认图像。自动是指不需要用于开始显示确认图像的处理的作业员的操作。
此外，计算部12也可以还将计测精度为规定值以下并且通过确认图像的图像解析不存在遮蔽物的区域作为摄像候选区域来计算摄像参数。计算部12例如也可以比图3所示的步骤S13靠前取得三维地图信息，将在步骤S13中不存在遮蔽物的区域作为摄像候选区域来计算摄像参数。不存在遮蔽物的区域既可以是范围，也可以是精确的位置。
另外，在上述中，当在步骤S55中受理了将摄像候选位置变更的操作时，计算部12基于在步骤S51中受理的摄像候选位置的附近的三维地图信息来变更摄像候选位置，但也可以回到步骤S51，计算部12判定是否经由受理部14从作业员受理了新的摄像候选位置，重复步骤S51～S55。
(实施方式3的变形例)
以下，参照图17对有关本变形例的摄像参数输出方法等进行说明。另外，在以下的说明中，以与实施方式3的不同点为中心进行说明，对于与实施方式3同样的构成赋予相同的标号，有将说明省略或简略化的情况。有关本变形例的摄像参数输出系统的构成与有关实施方式3的摄像参数输出系统1a是同样的，省略说明。
图17是表示有关本变形例的计算装置10a的动作的流程图。另外，步骤S51～S53与实施方式3的图14所示的步骤是同样的，省略说明。
如图17所示，计算部12如果取得从摄像候选位置观察构造物O时的第1确认图像(例如，实施方式3中的第1确认图像P41)(S53)，则判定在所取得的第1确认图像中是否存在遮蔽物(S61)。计算部12例如也可以根据在第1确认图像中是否存在规定的物体来进行上述的判定。规定的物体是在二维地图上难以进行是否存在遮蔽物的判定的物体，例如包括山林、建筑物、沿着道路设置的构造物等的静态的物体。沿着道路设置的构造物包括电线杆、路灯、曲面镜、标识、看板等。
另外，计算部12检测在第1确认图像中是否存在规定的物体的检测方法没有被特别限定，例如可以使用图案匹配技术。
计算部12如果判定为在第1确认图像中存在遮蔽物(S61中“是”)，则将摄像候选位置变更为不存在遮蔽物的位置(S62)。计算部12在满足几何学上的摄像条件的区域中变更摄像候选位置，取得变更后的摄像候选位置的第2确认图像，在所取得的第2确认图像中不存在遮蔽物的情况下，将该变更后的摄像候选位置设为不存在遮蔽物的位置。接着，计算部12生成包含该第2确认图像的摄像参数。
接着，输出部13将包含从变更后的摄像候选位置观察构造物O时的第2确认图像的摄像参数向显示装置20输出(S63)。
另外，在步骤S62中，计算部12也可以不变更摄像候选位置，而将摄像装置的设置朝向变更为不存在遮蔽物的设置朝向。变更摄像装置的设置朝向包含于变更为不存在遮蔽物的位置。此外，从变更后的设置朝向观察构造物O时的图像是第2确认图像的一例。
此外，计算部12如果判定为在第1确认图像中不存在遮蔽物(S61中“否”)，则结束处理。
另外，在上述中，对计算部12在第1确认图像中存在遮蔽物的情况下(S61中“是”)向步骤S62前进的例子进行了说明，但并不限定于此，也可以将表示在第1确认图像中存在遮蔽物的信息经由输出部13向显示装置20输出。在此情况下，也可以通过作业员对受理部14的操作，以手动变更摄像候选位置。
(其他实施方式)
以上，基于各实施方式及变形例(以下也记作实施方式等)对有关本公开的1个或多个技术方案的摄像参数输出方法等进行了说明，但本公开并不限定于该实施方式等。只要不脱离本公开的主旨，对实施方式等施以本领域技术人员想到的各种变形后的形态、或将不同实施方式的构成要素组合而构建的形态也包含在本公开的1个或多个技术方案的范围内。
例如，在上述实施方式等中，对计算装置输出与拍摄用于计测构造物的表示运动的位移的图像的摄像装置有关的摄像参数的例子进行了说明，但也可以仅仅输出与拍摄对象物的图像的摄像装置有关的摄像参数。即，图像并不限定于用于计测位移的图像。图像例如也可以是风景图像等。在此情况下，位移的计测精度等不包含于摄像参数中。
该情况下的摄像参数输出方法是输出与拍摄对象物的图像的摄像装置有关的摄像参数的摄像参数输出方法，包括：第1取得步骤，取得用于确定对象物的对象物信息及拍摄对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤，基于对象物信息及几何学上的摄像条件，计算包含设置摄像装置的摄像候选区域的摄像参数；以及输出步骤，输出计算出的摄像参数。由此，能够缩短摄像现场中的拍摄作业的时间。
此外，在上述实施方式等中，对计算装置输出与拍摄用于计测构造物的表示运动的位移的图像的摄像装置有关的摄像参数的例子进行了说明，但拍摄的图像并不限定于用于计测位移的图像。计算装置也可以输出与拍摄用于计测对象物的物理量的图像的摄像装置有关的摄像参数。这里，物理量也可以是对象物整体或对象物的特定部分的长度、角度等。这样，物理量也可以是能够从1张图像取得的物理量。此外，在对象物整体移动的情况下，物理量也可以是该对象物的速度、加速度等。另外，上述的位移包含于物理量中。
该情况下的摄像参数输出方法是输出与摄像装置有关的摄像参数的摄像参数输出方法，所述摄像装置拍摄用于计测对象物的物理量的图像，摄像参数输出方法包括：第1取得步骤，取得用于确定对象物的对象物信息以及拍摄对象物时的几何学上的摄像条件；计算步骤，基于对象物信息及几何学上的摄像条件，计算摄像参数，该摄像参数包含设置摄像装置的摄像候选区域以及该摄像候选区域中的对象物的物理量的计测精度；以及输出步骤，输出计算出的摄像参数。
此外，在上述实施方式等中，对根据地理信息取得不可拍摄区域的例子进行了说明，但并不限定于此。计算装置例如也可以从作业员取得不可拍摄区域。
此外，上述实施方式的地理信息例如也可以包括节日活动等的事件信息、道路等的施工信息等的动态的信息。
此外，上述实施方式等的取得部及受理部的至少一方也可以取得基于作业员的声音的信息。在此情况下，计算装置例如也可以具有取得声音的麦克风，也可以具有与进行对声音的声音识别处理的服务器(例如云服务器)可通信地连接的通信电路。
此外，在上述实施方式等中，对摄像装置是被固定于地面的装置的例子进行了说明，但并不限定于此。摄像装置例如也可以是设置于无人机等的飞行体的摄像装置。即，摄像参数也可以是使用无人机等的飞行体拍摄构造物时的参数。
此外，在上述实施方式等中，对取得部是通信部的例子进行了说明，但并不限定于此。取得部例如也可以是连接记录介质的连接部。连接部例如也可以是连接UBS(UniversalSerial Bus)的USB端子、被插入SD卡的SD卡插槽、被插入光盘的光学驱动器等。
此外，流程图中的各步骤被执行的顺序是为了具体地说明本公开而例示的，也可以是上述以外的顺序。此外，也可以将上述步骤的一部分与其他步骤同时(并行)执行。
此外，框图中的功能块的分割是一例，也可以将多个功能块作为一个功能块实现，或将一个功能块分割为多个，或将一部分的功能转移到其他功能块中。此外，也可以由单一的硬件或软件将具有类似的功能的多个功能块的功能并行或分时地进行处理。
此外，在上述实施方式等中，对计算装置不具有显示装置、即计算装置和显示装置为分体的例子进行了说明，但计算装置也可以具有显示装置。在此情况下，显示装置作为是计算装置的一部分的显示部发挥功能。这样，摄像参数输出系统也可以由1个装置构成。
此外，在上述实施方式中，对第1摄像装置和第2摄像装置为分体的例子进行了说明，但并不限定于此，第1摄像装置和第2摄像装置也可以由1个摄像装置构成。第1摄像装置和第2摄像装置也可以是所谓的立体相机。在此情况下，几何学上的摄像条件中包含的基线长度也可以是两个透镜的距离。两个透镜的距离是固定值。
此外，在上述实施方式中，对第1摄像装置及第2摄像装置的构成相同的例子进行了说明，但并不限定于此。第1摄像装置及第2摄像装置的构成也可以不同。例如，第1摄像装置及第2摄像装置也可以是传感器规格相互不同的摄像装置。在此情况下，在步骤S12中也可以按每个摄像装置取得传感器规格。例如，在步骤S12中，取得部也可以取得包含在第1摄像装置和第2摄像装置中传感器规格相互不同的情况的几何学上的摄像条件。
此外，关于上述实施方式等中的摄像参数输出系统具备的装置间的通信方法没有特别限定。在装置间，既可以进行无线通信，也可以进行有线通信。此外，在装置间，也可以将无线通信及有线通信组合。
此外，上述实施方式等中的计算装置具备的构成要素的一部分或全部也可以由1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。
系统LSI是将多个处理部集成到1个芯片上而制造出的超多功能LSI，具体而言，是包括微处理器、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等而构成的计算机系统。在ROM中存储有计算机程序。通过由微处理器按照计算机程序动作，系统LSI实现其功能。
另外，这里设为系统LSI，但根据集成度的差异，也有称作IC、LSI、超级LSI、超大规模LSI的情况。此外，集成电路化的方法并不限于LSI，也可以由专用电路或通用处理器实现。也可以利用在LSI制造后能够编程的FPGA(Field Programmable Gate Array)、或能够重构LSI内部的电路单元的连接或设定的可重构处理器。
进而，如果因半导体技术的进步或派生的其他技术而出现替代LSI的集成电路化的技术，则当然也可以使用其技术进行功能块的集成化。有可能是生物技术的应用等。
此外，上述各种处理的全部或一部分既可以通过电子电路等的硬件实现，也可以使用软件实现。另外，由软件进行的处理也可以通过包含在计算装置中的处理器执行存储在存储器中的程序来实现。
此外，本公开的一技术方案也可以是使计算机执行摄像参数输出方法中包含的特征性的各步骤的计算机程序。此外，本公开的一技术方案也可以是记录有这样的程序的计算机可读取的非暂时性的记录介质。例如，也可以将这样的程序记录在记录介质中而分发或流通。例如，也可以将分发的程序安装到其他的具有处理器的装置中，通过使该处理器执行该程序，使该装置进行上述各处理。
产业上的可利用性
本公开能够广泛利用于决定用于计测构造物的位移的计测系统的摄像参数的装置等。
标号说明
1、1a 摄像参数输出系统
10、10a 计算装置
11 取得部
12 计算部
13 输出部
14 受理部
20 显示装置
30 第1摄像装置
40 第2摄像装置
50～55 摄像参数
a1～a4、b11、b21、b31 摄像候选区域
b1、b2、b3 对象区域
b12、b22、b32 不可拍摄区域
F 矩形框
L 基线长度
O 构造物
p1、p2、p3 位置
p1a、p2a、p3a 椭圆误差
P1、P2、P3、P4、P5 图像
P41、P42 第1确认图像
P51、P52 第2确认图像
T 树
x1、x2 不可拍摄区域
θ11、θ12、θ13 会聚角
θ21、θ22 视场角

Claims (13)

1.一种摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，其中，上述摄像参数输出方法包括：
第1取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；
计算步骤，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及
输出步骤，输出上述摄像参数。
2.如权利要求1所述的摄像参数输出方法，其中，
还包括取得包含上述对象物的地理信息的第2取得步骤；
在上述计算步骤中，还基于上述地理信息计算上述摄像参数。
3.如权利要求2所述的摄像参数输出方法，其中，
在上述计算步骤中，计算包含如下的上述摄像候选区域的上述摄像参数，上述摄像候选区域是从基于上述对象物信息及上述几何学上的摄像条件计算的设置上述摄像装置的对象区域中去除基于上述地理信息得到的上述摄像装置不能拍摄的不可拍摄区域后的区域。
4.如权利要求2或3所述的摄像参数输出方法，其中，
上述摄像候选区域包括摄像候选位置；
上述摄像参数还包含用于确认从上述摄像候选位置观察上述对象物时的景物的第1确认图像。
5.如权利要求4所述的摄像参数输出方法，其中，
还包括：
受理步骤，受理将上述摄像候选位置变更的操作；以及
更新步骤，将上述摄像参数中包含的上述第1确认图像更新为从变更后的上述摄像候选位置观察上述对象物时的第2确认图像。
6.如权利要求1～5中任一项所述的摄像参数输出方法，其中，
还包括取得希望的计测精度的第3取得步骤；
上述摄像候选区域是满足上述希望的计测精度的区域。
7.如权利要求1～6中任一项所述的摄像参数输出方法，其中，
还包括取得拍摄上述对象物时的环境信息的第4取得步骤；
上述摄像参数包含基于上述环境信息的、与进行上述对象物的拍摄的候选日程有关的信息。
8.如权利要求1～7中任一项所述的摄像参数输出方法，其中，
上述几何学上的摄像条件包含上述对象物的摄像范围、与在上述摄像装置中能够使用的透镜有关的透镜信息、与上述摄像装置的传感器有关的信息中的至少1个。
9.如权利要求1～8中任一项所述的摄像参数输出方法，其中，
上述摄像装置具有从相互不同的视点拍摄上述对象物的第1摄像装置及第2摄像装置；
上述几何学上的摄像条件还包含上述第1摄像装置及上述第2摄像装置的基线长度、以及由上述第1摄像装置及上述第2摄像装置形成的会聚角中的至少一方。
10.一种摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，其中，上述摄像参数输出方法包括：
取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及包含上述对象物的地理信息；
计算步骤，基于上述对象物信息以及上述地理信息，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及
输出步骤，输出上述摄像参数。
11.一种摄像参数输出方法，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的物理量的图像，其中，上述摄像参数输出方法包括：
第1取得步骤，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；
计算步骤，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述对象物的上述物理量的计测精度；以及
输出步骤，输出上述摄像参数。
12.一种摄像参数输出装置，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，其中，上述摄像参数输出装置具备：
取得部，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及拍摄上述对象物时的几何学上的摄像条件；
计算部，基于上述对象物信息以及上述几何学上的摄像条件，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及
输出部，输出上述摄像参数。
13.一种摄像参数输出装置，输出与摄像装置有关的摄像参数，上述摄像装置拍摄用于计测对象物的表示运动的位移的图像，其中，上述摄像参数输出装置具备：
取得部，取得用于确定上述对象物的对象物信息、以及包含上述对象物的地理信息；
计算部，基于上述对象物信息以及上述地理信息，计算上述摄像参数，上述摄像参数包含设置上述摄像装置的摄像候选区域、以及该摄像候选区域中的上述位移的计测精度；以及
输出部，输出上述摄像参数。
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