CN114946176A - 显示控制设备、显示控制方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及可以实时核实图像的显示控制设备、显示控制方法和程序。显示控制设备包括接收单元和控制单元，该接收单元接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的低容量数据，该控制单元使显示单元显示基于低容量数据的实时取景图像。接收单元在与低容量数据不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为高容量数据。例如，本技术可应用于处理由人造卫星捕获的卫星图像的卫星图像处理系统。

Description

显示控制设备、显示控制方法和程序
技术领域
本技术涉及显示控制设备、显示控制方法和程序，并且更具体地涉及使得能够实时核查(check)图像的显示控制设备、显示控制方法和程序。
背景技术
通过利用配备有成像设备的观测卫星对地面进行成像并且观测目标区域或对象的状况来执行遥感(例如，参见PTL 1和PTL 2)。特别是近年来，在低轨道运行的小型观测卫星的数量正在增加。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP 2000-111359 A
PTL 2：JP 2006-115283 A
发明内容
技术问题
当人造卫星经过地面站上方时，由观测卫星捕获的卫星图像被下行传输(downlink)。如果图像数据的传输容量大，则将发生通信延迟，从而使得难以实时核查图像。
本技术是鉴于这样的情况而提出的，并且使得能够实时核查图像。
问题的解决方案
根据本技术的一个方面的显示控制设备提供了一种显示控制设备，包括：接收单元，所述接收单元接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；以及控制单元，所述控制单元在所述显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像，其中，所述接收单元在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
根据本技术的一个方面的显示控制方法提供了一种显示控制方法，用于允许显示控制设备执行：接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像；以及在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
根据本技术的一个方面的程序提供了一种程序，用于使计算机执行：接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像；以及在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
在本技术的一个方面中，接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据，在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像，以及在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
根据本技术的一个方面的显示控制设备可以通过使计算机执行程序来实现。要由计算机执行的程序可以通过经由传输介质进行传输或者通过记录在记录介质上来提供。
显示控制设备可以是独立设备或构成一个设备的内部块。
附图说明
图1是示出根据应用了本技术的实施例的卫星图像处理系统的配置示例的框图。
图2是示出卫星管理设备和人造卫星的功能配置的框图。
图3是第一实时取景图像显示处理的流程图。
图4是示出根据用户的控制指示的处理的图。
图5是第二实时取景图像显示处理的流程图。
图6是示出应用了本技术的计算机的实施例的配置示例的框图。
具体实施方式
下面将参考附图描述实施本技术的模式(下文中被称为实施例)。此外，在本说明书和附图中，具有基本相同功能配置的组件将由相同的参考标记来表示，因此将省略对其的重复描述。将按照以下顺序进行描述。
1.卫星图像处理系统的配置示例
2.第一实时取景图像显示处理
3.第二实时取景图像显示处理
4.应用实例
5.计算机配置示例
<1.卫星图像处理系统的配置示例>
图1是示出根据应用了本技术的实施例的卫星图像处理系统的配置示例的框图。
图1的卫星图像处理系统1是使得地面上的设备能够实时核查由一个或多个人造卫星21(下文中被简称为卫星21)捕获的卫星图像的系统。在本实施例中，卫星21配备有成像设备，并且至少具有对地面进行成像的功能。
卫星运营公司具有管理多个卫星21的卫星管理设备11和与卫星21进行通信的多个通信设备13。卫星管理设备11和多个通信设备13中的一部分可以是由除了卫星运营公司以外的公司拥有的设备。卫星管理设备11和多个通信设备13经由预定网络12彼此连接。通信设备13布置在地面站(地面基站)15中。注意，图1示出了通信设备13的数量是三个(即通信设备13A到13C)的示例，但是通信设备13的数量是任意的。
卫星管理设备11管理由卫星运营公司拥有的多个卫星21。具体地，卫星管理设备11根据需要从一个或多个外部组织的信息提供服务器41获取相关信息，并且确定由卫星管理设备11拥有的多个卫星21的运行计划。然后，卫星管理设备11响应于客户的请求，通过经由通信设备13向预定卫星21发送成像开始指示来使预定卫星21执行成像。卫星管理设备11获取、显示或存储经由通信设备13从卫星21发送的卫星图像。在根据需要对所获取的卫星图像执行预定图像处理之后，可以将所获取的卫星图像提供(发送)给客户。可以将所获取的卫星图像提供(发送)给图像分析公司的图像分析服务器42，并且可以在对所获取的卫星图像执行预定图像处理之后将其提供给客户。
外部组织中设置的信息提供服务器41响应于来自卫星管理设备11的请求或周期性地经由预定网络向卫星管理设备11提供预定的相关信息。从信息提供服务器41提供的相关信息包括例如以下信息。例如，可以从作为外部组织的北美航空航天防御司令部(NORAD)获取以双行轨道根数(Two Line Elements，TLE)格式描述的卫星轨道信息(下文中被称为TLE信息)作为相关信息。例如，可以从作为外部组织的气象信息提供公司获取诸如地球上的预定地点的天气和云量之类的气象信息。
图像分析服务器42对经由预定网络从卫星管理设备11提供的由卫星21捕获的卫星图像执行预定图像处理。将处理后的图像提供给图像分析公司的客户或提供给卫星运营公司的卫星管理设备11。例如，图像分析服务器42执行用于将预定元数据添加到由卫星21捕获的卫星图像的元数据生成处理、诸如卫星图像的失真校正之类的校正处理、以及诸如颜色合成处理之类的图像合成处理。卫星图像的图像处理可以由卫星运营公司来执行，并且在这种情况下，卫星运营公司和图像分析公司是相同的。卫星管理设备11和图像分析服务器42可以由一个设备来实现。
根据卫星管理设备11的控制，通信设备13经由天线14与由卫星管理设备11指定的预定卫星21进行通信。例如，通信设备13向预定卫星21发送开始对地面上的预定区域进行成像的成像开始指示。通信设备13接收从卫星21发送的卫星图像，并且经由网络12将该卫星图像提供给卫星管理设备11。从地面站15的通信设备13到卫星21的传输也被称为上行链路，而从卫星21到通信设备13的传输也被称为下行链路。通信设备13可以直接与卫星21进行通信，并且也可以与中继卫星22进行通信。例如，作为中继卫星22，使用地球静止卫星。
网络12或者在信息提供服务器41或图像分析服务器42与卫星管理设备11之间的网络是任意通信网络，该通信网络可以是有线通信网络或无线通信网络，或者可以由它们两者来配置。网络12以及在信息提供服务器41或图像分析服务器42与卫星管理设备11之间的网络可以由一个通信网络来配置，或者可以由多个通信网络来配置。这些网络可以是任意通信标准的通信网络或通信信道，诸如例如因特网、公共电话网络、用于无线移动体的广域通信网络(诸如所谓的4G线路和5G线路)、执行符合WAN(广域网)、LAN(局域网)和蓝牙(注册商标)标准的通信的无线通信网络、用于诸如NFC(近场通信)之类的短距离无线通信的通信信道、用于红外通信的通信信道、用于符合诸如HDMI(注册商标)(高清多媒体接口)和USB(通用串行总线)之类的标准的有线通信的通信网络。
每个卫星21可以以单个为单位或以多个为单位进行操作。以多个为单位进行操作的多个卫星21构成一个卫星组31。在图1中，卫星21A和21B以单个为单位进行操作，而卫星21C和21D形成一个卫星组31A。在图1的示例中，为了简单起见，示出了一个卫星组31由两个卫星21构成的示例，但是构成一个卫星组31的卫星21的数量不限于两个。
将多个卫星21作为一个单位(卫星组31)进行操作的系统包括星座(constellation)和编队飞行。星座是通过将大量卫星21发射到单个或多个轨道平面中来主要在全球范围内部署服务的系统。即使单个卫星也具有预定功能，并且为了提高观测频率等目的来操作多个卫星21。另一方面，编队飞行是这样的系统，其中在大约几千米的狭窄区域内部署多个卫星21，同时保持相对位置关系。编队飞行可以提供单个卫星无法实现的服务，诸如高精度3D(三维)测量和移动体的速度检测。在本实施例中，卫星组的操作是星座还是编队飞行无关紧要。
当通信设备13与每个卫星21进行通信时，可以使用如在卫星21A和卫星21B中那样与卫星21直接通信的方法、以及如在卫星21D中那样通过与作为其他卫星21的卫星21C执行卫星间通信来与通信设备13间接通信的方法。间接通信的方法包括经由中继卫星22的通信。用于与地面站15(地面站15的通信设备13)进行通信的方法可以由卫星21预先确定，或者可以根据通信的内容适当地选择。
在如上所述配置的卫星图像处理系统1中，作为观测卫星的卫星21基于来自卫星管理设备11的成像开始指示对地面上的预定地点进行成像。如果将由卫星21捕获的图像的数据按原样发送，则由于数据容量大而发生延迟，并且难以将该图像作为实时取景图像(live view image)进行实时观测。
因此，卫星图像处理系统1被配置为使得地面上的卫星管理设备11可以实时观测与由卫星21捕获的图像类似的图像。
图2是示出关于观测由卫星21捕获的图像的卫星管理设备11和卫星21的功能配置的框图。
卫星21包括天线AT、卫星通信单元61、成像设备62、控制单元63和存储单元64。卫星21的配置主要用于仅与图像相关的功能，并且尽管未示出，但是卫星21还配备有关于姿态控制的推进设备(例如固态电机和离子发动机)、关于位置控制的传感器(例如GPS接收机、星星跟踪器(姿态传感器)、加速计和陀螺传感器)、以及电源(例如电池和太阳能电池板)。
基于控制单元63的控制，卫星通信单元61经由天线AT将由成像设备62捕获的图像的图像数据、表示在成像时的卫星21的状态的状态数据等发送到地面站15的通信设备13。将从卫星通信单元61发送到通信设备13的数据从通信设备13提供给卫星管理设备11。
成像设备62例如由包括图像传感器的相机模块构成，并且基于控制单元63的控制对对象进行成像。当卫星21是合成孔径雷达(SAR)卫星时，成像设备62由雷达设备构成。
控制单元63控制整个卫星21的操作。例如，控制单元63基于来自卫星管理设备11的成像开始指示，使成像设备62执行成像。控制单元63将通过成像获得的卫星图像作为大容量数据存储在存储单元64中，并且还执行用于生成容量小于卫星图像的容量的小容量数据的容量缩小处理。例如，小容量数据是通过将由成像设备62捕获的卫星图像转换为小容量数据而获得的图像、以及表示当成像设备62执行成像时的卫星21的状态的状态数据。
存储单元64存储由控制单元63执行的控制程序和参数。存储单元64存储由成像设备62捕获的图像数据(大容量数据)和由控制单元63生成的小容量数据，并且根据需要将其提供给卫星通信单元61或控制单元63。
卫星管理设备11包括控制单元81、通信单元82、存储单元83、操作单元84和显示单元85。
控制单元81通过执行存储在存储单元83中的卫星管理应用程序来管理由卫星运营公司拥有的多个卫星21。例如，控制单元81根据需要使用从信息提供服务器41获取的相关信息来确定多个卫星21的运行计划，并且经由通信设备13向每个卫星21发送姿态控制信号和成像指示。控制单元81基于经由通信设备13从卫星21发送的卫星图像的大容量数据和小容量数据，执行诸如在显示单元85上显示观测图像之类的处理。
通信单元82根据控制单元81的指示，经由网络12执行与通信设备13的预定通信并且执行与图像分析服务器42的预定通信。例如，通信单元82接收与从卫星21发送的卫星图像相关的大容量数据和小容量数据。
存储单元83根据控制单元81的指示来存储与从卫星21发送的卫星图像相关的大容量数据和小容量数据。
操作单元84例如由键盘、鼠标、触摸面板等构成，以及接收基于用户(操作员)操作的命令和数据输入，并且将其提供给控制单元81。
显示单元85例如由LCD(液晶显示器)或有机EL(电致发光)显示器构成。显示单元85显示卫星管理应用程序的屏幕，显示基于从卫星21发送的大容量数据的卫星图像、基于从卫星21发送的小容量数据的实时取景图像等。
卫星管理设备11用作显示控制设备，该显示控制设备基于用户的操作在预定显示单元(显示单元85或外部显示设备)上显示由卫星21的成像设备62捕获的卫星图像。
<2.第一实时取景图像显示处理>
接下来，将参考图3的流程图描述用于显示用于实时观测的实时取景图像的第一实时取景图像显示处理。例如，当操作卫星管理设备11的用户执行实时取景图像显示开始操作时，该处理开始。
首先，在步骤S11中，卫星管理设备11的控制单元81经由通信单元82向卫星21发送成像开始指示。
在步骤S41中，卫星21的控制单元63经由卫星通信单元61接收从卫星管理设备11发送的成像开始指示。然后，在步骤S42中，控制单元63执行用于生成具有成像设备62的正常性能的分辨率的高分辨率图像的成像。例如，成像设备62在它可以以最大4K分辨率执行成像时执行用于生成4K分辨率的成像，并且在它可以以最大HD分辨率执行成像时执行用于生成HD分辨率的成像。通过成像获得的高分辨率图像的图像数据存储在存储单元64中。高分辨率图像的图像数据可以作为原始数据存储在存储单元64中，或者可以作为通过预定编码进行编码的编码后的数据存储在存储单元64中。
在步骤S43中，控制单元63基于通过成像而获得的高分辨率图像来执行用于生成容量小于高分辨率图像的容量的小容量数据的容量缩小处理。
在容量缩小处理中，例如，生成表示当卫星21执行成像时的卫星状态的信息作为小容量数据。表示卫星状态的信息包括例如表示当卫星21执行成像时的卫星21的姿态的姿态信息、以及当成像设备62执行成像时的设定信息(下文中被称为相机设定信息)。相机设定信息例如是与相机设定值相关的信息，例如分辨率、变焦倍率、快门速度、灵敏度和光圈。当成像设备62以固定位置附连到卫星21时，可以基于卫星21的姿态和成像设备62的变焦设定值来指定成像设备62的成像范围(视角)。因此，卫星21的姿态信息也可以被视为相机设定信息的一部分。
在容量缩小处理中，可以生成通过将通过成像获得的高分辨率图像转换为低容量图像而获得的低容量图像作为小容量数据。例如，可以生成通过将高分辨率图像转换为低分辨率(例如VGA)而获得的低分辨率图像、通过将彩色高分辨率图像转换为单色图像而获得的全色图像(panchromatic image)、通过提取高分辨率图像中包括的特征被摄体的特征量而获得的图像特征量信息、通过仅切除高分辨率图像的一部分而获得的部分图像等作为小容量数据。通过提取高分辨率图像的特征量而获得的图像特征量信息的示例包括例如表示云形状特征的信息、关于动态被摄体(例如飞机)的信息、关于光线色调(例如红色日落)的信息、以及关于由阳光引起的地面反射位置(例如海洋或湖泊的反射状态)的信息。
在容量缩小处理中，可以生成通过将通过成像获得的高分辨率图像的帧速率转换为较低帧速率而获得的低帧速率图像作为小容量数据。例如，控制单元63生成通过将30fps的高分辨率图像的帧速率转换为1fps的帧速率而获得的低帧速率图像作为小容量数据。
小容量数据是通过对关于卫星21的当前成像的信息执行容量缩小处理而生成的数据。
在步骤S44中，控制单元63经由卫星通信单元61将通过容量缩小处理生成的小容量数据发送到卫星管理设备11。卫星21重复执行上述步骤S42至S44的处理，直到从卫星管理设备11发送成像结束指示。通过重复步骤S42至S44，以预定帧速率将小容量数据发送到卫星管理设备11。由于小容量数据具有小容量，因此可以无延迟地以帧为单位来发送。
在步骤S12中，卫星管理设备11的控制单元81经由通信单元82接收从卫星21发送的小容量数据。在步骤S13中，执行用于补充小容量数据的补充处理以生成实时取景图像。然后，在步骤S14中，控制单元81使显示单元85显示所生成的实时取景图像。
当执行补充处理时，控制单元81根据需要从外部组织的一个或多个信息提供服务器41获取相关信息。例如，相关信息包括以下信息。例如，控制单元81可以获取TLE信息作为相关信息，并且指定在成像时的卫星21的位置。例如，控制单元81获取存档图像(基线图像)和准实时图像作为相关信息，该存档图像(基线图像)是由运营其他卫星观测服务的运营公司累积的、过去(例如，几天前或一个月前)同一成像地点的卫星图像，该准实时图像是在当前时间之前几十分钟到数小时的相对较近时间的同一成像地点的卫星图像。当然，如果类似图像存储在其自身(卫星管理设备11)的存储单元83中，而不是存储在运营其他卫星观测服务的运营公司中，则可以使用该图像。优选地，要获取的存档图像或准实时图像具有与当生成小容量数据时相同的季节、成像时间、天气条件等。例如，控制单元81可以从作为外部组织的气象信息提供公司获取当生成小容量数据时的同一成像地点的气象信息，诸如天气、云分布、云量和太阳位置信息。例如，控制单元81可以从提供船舶和飞机的运行信息的运行信息提供公司的信息提供服务器41获取表示在成像时的船舶和飞机的位置的AIS(自动识别系统)信息作为相关信息。
控制单元81根据需要使用上述相关信息执行补充处理，并且生成根据小容量数据估计由卫星21捕获的图像(卫星图像)的实时取景图像。
例如，当小容量数据是表示卫星状态的信息(例如卫星21的姿态信息和相机设定信息)时，控制单元81使用TLE信息、基线图像、准实时图像等作为相关信息，并且以由成像设备62捕获的视角、通过CG(计算机图形)等来再现由成像设备62捕获的图像，以生成实时取景图像。
例如，当小容量数据是通过将高分辨率图像转换为低分辨率(例如VGA)而获得的低分辨率图像时，控制单元81使用超分辨率技术根据低分辨率图像生成高分辨率图像以获得实时取景图像。此时，可以获取基线图像或准实时图像作为相关信息，并且可以对其执行插值处理等。
例如，当小容量数据是通过将彩色高分辨率图像转换为单色图像而获得的全色图像时，控制单元81使用机器学习根据全色图像生成彩色高分辨率图像以获得实时取景图像。此时，可以使用从包括在高分辨率图像中的特征量中提取的图像特征量信息来执行着色处理。
例如，当小容量数据是通过提取包括在高分辨率图像中的特征量而获得的图像特征量信息时，控制单元81根据作为图像特征量信息的关于云形状、动态被摄体和光线色调的信息以及关于阳光反射位置的信息来再现特征被摄体，并且将特征被摄体叠加在存档图像或准实时图像上以生成实时取景图像。例如，当获取全色图像和图像特征量信息作为小容量数据时，可以执行向全色图像添加光线色调的处理，或者在全色图像上叠加云形状和动态被摄体的处理。对于气象信息和动态被摄体的位置，也可以使用外部信息。
例如，当小容量数据是低帧速率图像时，控制单元81通过在所获取的低帧速率图像的帧之间进行插值并且生成图像以增加帧速率来生成实时取景图像。实时取景图像的帧速率不一定与高分辨率图像的帧速率相同。
可以省略步骤S13的补充处理。例如，当小容量数据是通过将高分辨率图像转换为低分辨率而获得的低分辨率图像，或通过将高分辨率图像转换为单色图像而获得的全色图像时，可以不执行补充处理，并且可以在显示单元85上将低分辨率图像或全色图像作为实时取景图像按原样显示。
在步骤S14中的实时取景图像的显示中，控制单元81可以显示在显示单元85上显示的实时取景图像，以便用户可以理解实时取景图像是根据小容量数据估计的图像。例如，可以在实时取景图像上叠加表示其为估计图像的信息(字符)，或者可以在实时取景图像的外周边上添加并且显示表示其为估计图像的外框图像。
在步骤S15中，控制单元81确定用户对卫星21的操作是否已由操作单元84执行。当在步骤S15中确定尚未执行用户的操作时，处理返回到步骤S12，并且重复上述步骤S12至S15的处理。
另一方面，当在步骤S15中确定已执行了用户的操作时，处理进行到步骤S16，并且控制单元81经由通信单元82向卫星21发送与用户的操作相对应的控制指示。
步骤S15中的用户的操作的示例包括以下操作。例如，用户可以执行指示改变相机设定信息(例如分辨率、变焦倍率、快门速度、灵敏度和光圈)的操作。例如，可以执行改变成像设备62的成像方向(成像地点)的操作。当成像设备62以固定位置附连到卫星21时，响应于改变成像方向的指示来改变卫星21本身的姿态。当成像设备62具有能够改变相对于卫星21的相对位置的可移动部分时，可以响应于改变成像方向的指令来改变卫星21本身的姿态，或者可以改变成像设备62的相对位置。变焦倍率可以是光学变焦或数字变焦。
例如，作为步骤S15中的用户操作，用户可以给出请求大容量数据的实时取景图像发送指示，该大容量数据是与显示单元85上显示的实时取景图像相对应的高分辨率图像。
与卫星管理设备11的步骤S16的处理相对应，在步骤S45中，卫星21的控制单元63经由卫星通信单元61接收从卫星管理设备11发送的控制指示。
随后，在步骤S46中，控制单元63确定来自卫星管理设备11的控制指示是否是大容量数据发送指示。
当在步骤S46中确定来自卫星管理设备11的控制指示不是大容量数据发送指示时，处理进行到步骤S47，并且控制单元63基于该控制指示执行控制。例如，当控制指示是诸如分辨率和变焦倍率之类的相机设定信息的改变时，控制单元63执行控制以将成像设备62的相机设定信息的一部分改变为指定的设定值。在步骤S47的处理之后，改变在上述步骤S42至S44中重复执行的用于捕获高分辨率图像的成像设备62的相机设定值。
作为一般控制流程，在响应于来自卫星管理设备11的控制指示改变成像设备62的相机设定值之后，以改变后的相机设定值开始高分辨率图像的捕获。因此，在实时取景图像中反映出用户的相机设定信息改变指示之前，存在轻微的延迟。
然而，在特定成像条件和相机设定信息改变指示的以下组合的情况下，可以减少由用户在核查实时取景图像时感受到的延迟。
例如，在上述步骤S42中捕获高分辨率图像的情况下，当成像设备62将预定相机设定值改变为多个值，并且执行利用多个不同的相机设定值执行成像的包围拍摄(bracketshooting)时，即，当成像设备62利用由用户指示改变的相机设定信息执行包围拍摄时，基于利用由用户指示改变的相机设定值捕获的高分辨率图像的小容量数据可以立即被发送到卫星管理设备11。
例如，当作为小容量数据发送的数据是仅切除高分辨率图像的一部分区域的部分图像数据，并且用户的相机设定信息改变指示是改变变焦倍率或视角时，可以使用在切除之前的高分辨率图像来生成具有改变后的变焦倍率和视角的部分图像，并且可以将其作为小容量数据立即发送到卫星管理设备11。
参考图4，将描述其中用户的相机设定信息改变指示是改变视角的示例。
在时间t1，用户发出相机设定信息改变指示，以便在显示单元85上观测通过仅切除高分辨率图像B1的中央部分而获得的部分图像C1的同时，向右移动视角，同时观看该部分图像C1。
在时间t2，卫星21的控制单元63接收相机设定信息改变指示，并且开始姿态控制以在所指示的方向上改变成像设备62的姿态。然而，由于成像设备62的姿态没有立即改变为期望的姿态，因此由成像设备62在时间t2捕获的高分辨率图像B2的视角与在时间t1的高分辨率图像B1的视角基本上相同。控制单元63从由成像设备62在时间t2捕获的高分辨率图像B2中切除与由用户指示的视角相对应的部分图像C1，并且将其作为小容量数据立即发送到卫星管理设备11。
在时间t3，当成像设备62的姿态与由用户指定的成像方向一致时，将通过仅切除高分辨率图像B3的中央部分而获得的部分图像C3作为小容量数据发送到卫星管理设备11。
如上所述，由于在成像设备62的姿态达到由用户指示改变的状态之前，可以在显示单元85上显示具有由用户指定的视角的部分图像，因此可以减少由用户核查实时取景图像所感受到的延迟。
返回到图3的流程图，当在步骤S46中确定来自卫星管理设备11的控制指示是大容量数据发送指示时，处理进行到步骤S48，并且控制单元63经由卫星通信单元61将所指示的大容量数据发送到卫星管理设备11。即，将与在步骤S14的处理中显示在显示单元85上的实时取景图像相对应的高分辨率图像的数据从卫星21发送到卫星管理设备11。
在卫星管理设备11中，在步骤S16中将与用户的操作相对应的控制指示发送到卫星21之后，处理进行到步骤S17，并且控制单元81确定发送到卫星21的控制指示是否是大容量数据发送指示。
当在步骤S17中确定发送到卫星21的控制指示不是大容量数据发送指示时，处理返回到步骤S12，并且再次执行上述步骤S12之后的处理。
另一方面，当在步骤S17中确定发送到卫星21的控制指示是大容量数据发送指示时，处理进行到步骤S18，并且控制单元81响应于所发送的控制指示来接收从卫星21发送的大容量数据，并且将其存储在存储单元83中。在步骤S18之后，处理返回到步骤S12，并且再次执行上述步骤S12之后的处理。
继续执行第一实时取景图像显示处理，直到用户执行实时取景图像显示结束操作，并且当执行实时取景图像显示结束操作时，第一实时取景图像显示处理结束。
在第一实时取景图像显示处理中，卫星管理设备11从卫星21接收容量小于具有成像设备62的正常性能的分辨率的高分辨率图像的容量的小容量数据。由于小容量数据具有小容量，因此它可以以帧为单位无延迟地发送，从而可以实时显示基于小容量数据的实时取景图像。然后，基于已核查过显示单元85上显示的实时取景图像的用户的指示，接收并且存储作为与实时取景图像相对应的高分辨率图像的大容量数据。
作为上述步骤S18和S48的处理的大容量数据的发送和接收可以在除了上述第一实时取景图像显示处理的执行期间以外的定时执行，换句话说，在除了实时观测实时取景图像的时间以外的定时执行。
当在卫星21和通信设备13之间存在两个或多个通信系统时，可以在与小容量数据的发送和接收不同的后台执行大容量数据的发送和接收。此时，由于大容量数据需要较长的通信时间，因此大容量数据的发送次数小于小容量数据的发送次数。例如，当小容量数据是30fps的数据时，大容量数据是1fps的数据或每10分钟发送一次的数据。在上述步骤S13的补充处理中，可以将在后台发送和接收的大容量数据用作准实时图像。
当作为补充处理执行用于估计实时取景图像的机器学习时，大容量数据可以用作教师数据。使用机器学习来生成实时取景图像，可以提高通过估计而生成的实时取景图像的准确性。
<3.第二实时取景图像显示处理>
接下来，将描述由卫星图像处理系统1执行的第二实时取景图像显示处理。
在上述第一实时取景图像显示处理中，卫星21基于来自卫星管理设备11的成像开始指示来捕获高分辨率图像，基于高分辨率图像生成小容量数据，并且将其发送到卫星管理设备11。在这种情况下，高分辨率图像被存储在存储单元64中，并且根据需要在其他定时作为大容量数据被发送到卫星管理设备11。
另一方面，在第二实时取景图像显示处理中，卫星21不捕获高分辨率图像，而是执行用于生成小容量数据的成像。然后，仅当观测实时取景图像的用户给出捕获高分辨率图像的指示时，卫星21才捕获与实时取景图像相对应的高分辨率图像，并且将其作为大容量数据发送。
将参考图5的流程图来描述第二实时取景图像显示处理。例如，当操作卫星管理设备11的用户执行实时取景图像显示开始操作时，该处理开始。
首先，在步骤S61中，卫星管理设备11的控制单元81经由通信单元82向卫星21发送成像开始指示。
在步骤S81中，卫星21的控制单元63经由卫星通信单元61接收从卫星管理设备11发送的成像开始指示。然后，在步骤S82中，控制单元63执行小容量数据生成处理。
在小容量数据生成处理中，生成与上述第一实时取景图像显示处理相同的小容量数据。例如，生成表示当卫星21执行成像时的卫星状态的信息作为小容量数据。替选地，生成具有比利用成像设备62的正常性能捕获的高分辨率图像更小的容量的低容量图像(例如，具有比彩色高分辨率图像更低的分辨率的低分辨率图像，通过将彩色高分辨率图像转换成单色图像而获得的全色图像，通过提取包括在高分辨率图像中的特征被摄体的特征量而获得的图像特征量信息，与高分辨率图像的部分区域相对应的部分图像，以及帧速率低于高分辨率图像的帧速率的低帧速率图像)作为小容量数据。
在步骤S83中，控制单元63经由卫星通信单元61将通过小容量数据生成处理生成的小容量数据发送到卫星管理设备11。卫星21重复执行步骤S82和S83的处理，直到从卫星管理设备11发送成像结束指示。通过重复步骤S82和S83，以预定的帧速率向卫星管理设备11发送小容量数据。由于小容量数据具有小容量，因此可以无延迟地以帧为单位来发送。
在步骤S62中，卫星管理设备11的控制单元81经由通信单元82接收从卫星21发送的小容量数据。在步骤S63中，执行用于补充小容量数据的补充处理以生成实时取景图像。然后，在步骤S64中，控制单元81使显示单元85显示所生成的实时取景图像。
步骤S63中的补充处理和步骤S64中的实时取景图像的显示的细节与上述第一实时取景图像显示处理相同，因此将省略对其的描述。此外，可以省略步骤S63的补充处理。
在步骤S65中，控制单元81确定用户对卫星21的操作是否已由操作单元84执行。当在步骤S65中确定尚未执行用户的操作时，处理返回到步骤S62，并且重复上述步骤S62到S65的处理。
另一方面，当在步骤S65中确定已经执行了用户的操作时，处理进行到步骤S66，并且控制单元81经由通信单元82向卫星21发送与用户的操作相对应的控制指示。用户在观测实时取景图像的同时可以执行的操作与上述第一实时取景图像显示处理的操作相同。
与卫星管理设备11的步骤S66的处理相对应，在步骤S84中，卫星21的控制单元63经由卫星通信单元61接收从卫星管理设备11发送的控制指示。
随后，在步骤S85中，控制单元63确定来自卫星管理设备11的控制指示是否是大容量数据发送指示。
当在步骤S85中确定来自卫星管理设备11的控制指示不是大容量数据发送指示时，处理进行到步骤S86，并且控制单元63基于该控制指示执行控制。例如，当控制指示是诸如分辨率和变焦倍率之类的相机设定信息的改变时，控制单元63执行控制以将成像设备62的相机设定信息的一部分改变为指定的设定值。在步骤S86的处理之后，改变在上述步骤S82和S83中重复执行的用于生成小容量数据的成像设备62的相机设定值。
另一方面，当在步骤S85中确定来自卫星管理设备11的控制指示是大容量数据发送指示时，处理进行到步骤S87，并且控制单元63执行成像以生成具有成像设备62的正常性能的分辨率的高分辨率图像。所生成的高分辨率图像存储在存储单元64中。随后，在步骤S88中，控制单元63将所生成的高分辨率图像的图像数据作为大容量数据经由卫星通信单元61发送到卫星管理设备11。
在卫星管理设备11中，在步骤S66中将与用户的操作相对应的控制指示发送到卫星21之后，处理进行到步骤S67，并且控制单元81确定发送到卫星21的控制指示是否是大容量数据发送指示。
当在步骤S67中确定发送到卫星21的控制指示不是大容量数据发送指示时，处理返回到步骤S62，并且再次执行上述步骤S62之后的处理。
另一方面，当在步骤S67中确定发送到卫星21的控制指示是大容量数据发送指示时，处理进行到步骤S68，并且控制单元81根据所发送的控制指示来接收从卫星21发送的大容量数据，并且将其存储在存储单元83中。在步骤S68之后，处理返回到步骤S62，并且再次执行上述步骤S62之后的处理。
继续执行第二实时取景图像显示处理，直到用户执行实时取景图像显示结束操作，并且当执行实时取景图像显示结束操作时，第二实时取景图像显示处理结束。
与第一实时取景图像显示处理类似，作为上述步骤S68和S88的处理的大容量数据的发送和接收可以在除了上述第二实时取景图像显示处理的执行期间以外的定时执行，换句话说，在除了实时观测实时取景图像的时间以外的定时执行。
根据由卫星图像处理系统1执行的第一实时取景图像显示处理和第二实时取景图像显示处理，在观测实时取景图像时发送小容量数据，并且根据需要在其他定时将高分辨率图像作为大容量数据发送到卫星管理设备11。以此方式，用户可以实时核查地面上的图像。
<4.应用示例>
本技术不仅可以应用于通过人造卫星远程指示成像的卫星图像处理系统，而且可以应用于在偏远地区运行的移动系统的远程控制和远程监测。
移动系统是例如包括机器人、特别是远程存在机器人(telexistence robot)、自主行驶车辆、自主飞行器(无人机)、载人行驶车辆或载人飞行器作为移动设备的系统。在这些移动系统中，从远程位置操作和监视移动设备的用户可以使用具有小容量数据的实时取景图像来核查最低限度的状况。
如在上述卫星图像处理系统1的情况中那样，可以通过执行用于补充小容量数据的补充处理来生成实时取景图像。
例如，可以基于移动设备的姿态信息、位置信息等来再现(估计)假定图像。此时，当移动设备的移动路径和存在环境已知时，或者当过去同一地点的存档图像或在相对较近的时间拍摄的同一地点的准实时图像被累积为关于移动路径和存在环境的信息时，它们可被用于补充。
可以使用基于VGA图像的超分辨率技术来生成具有高分辨率的实时取景图像，可以根据全色图像生成彩色高分辨率图像，以及可以对低帧速率图像进行插值以生成具有高帧速率的实时取景图像。
还可以基于特征量信息生成实时取景图像。例如，当移动设备的移动路径和存在环境已知时，或者当累积关于移动路径和存在环境的信息时，可以从存档图像中仅提取移动路径和存在环境中唯一的被摄体的实时特征量，以生成估计图像。
<5.计算机配置示例>
由卫星管理设备11执行的上述一系列处理也可以通过硬件或软件来执行。当一系列处理通过软件来执行时，包括该软件的程序被安装在计算机中。这里，计算机包括嵌入专用硬件中的计算机，或者例如，能够通过安装各种程序来执行各种功能的通用个人计算机。
图6是示出通过程序执行由卫星管理设备11执行的一系列处理的计算机的硬件的配置示例的框图。
在计算机中，中央处理单元(CPU)301、只读存储器(ROM)302和随机存取存储器(RAM)303通过总线304彼此连接。
输入/输出接口305进一步连接到总线304。输入单元306、输出单元307、存储单元308、通信单元309和驱动器310连接到输入/输出接口305。
输入单元306例如是键盘、鼠标、麦克风、触摸面板或输入端子。输出单元307例如是显示器、扬声器或输出端子。存储单元308例如是硬盘、RAM盘或非易失性存储器。通信单元309是网络接口等。驱动器310驱动可移动记录介质311，例如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器。
在具有上述配置的计算机中，CPU 301例如通过经由输入/输出接口305和总线304将存储在存储单元308中的程序加载到RAM 303上并且执行该程序来执行上述一系列处理。在RAM 303中，还适当地存储供CPU 301执行各种处理所需的数据等。
由计算机(CPU 301)执行的程序可以记录在例如用作供应的封装介质的可移动记录介质311上。该程序可以经由有线或无线传输介质来提供，诸如局域网、因特网或数字卫星广播。
在计算机中，通过将可移动记录介质311安装在驱动器310上，可以经由输入/输出接口305将程序安装在存储单元308中。通信单元309可以经由有线或无线传输介质来接收该程序以安装在存储单元308中。此外，该程序可以预先安装在ROM 302或存储单元308中。
在本说明书中，即使这些步骤没有按照流程图中描述的顺序以时间序列执行，以及当这些步骤以时间序列执行时，流程图中描述的步骤也可以并行执行，或者在需要的定时执行(例如，当被唤起时)。
在本说明书中，系统指的是多个组成元件(设备、模块(组件)等)的集合，并且所有组成元件可以包括或不包括在同一壳体中。因此，容纳在单独壳体中并且经由网络连接的多个设备和其中多个模块容纳在一个壳体中的一个设备都可以是系统。
本技术的实施例不限于上述实施例，并且可以在不偏离本技术要点的情况下进行各种改变。
例如，可以采用上述多个实施例的全部或部分的组合。
例如，本技术可以具有云计算的配置，其中多个设备经由网络共享并且共同处理一个功能。
此外，上述流程图中描述的每个步骤可以由一个设备执行或由多个设备共享。
此外，在一个步骤包括多个处理的情况下，一个步骤中包括的多个处理可以由一个设备执行，或者可以由多个设备共享和执行。
本说明书中描述的效果仅为示例并且不受限制，并且可以存在除了本说明书中描述的效果以外的效果。
本技术可以采用以下配置。
(1)一种显示控制设备，包括：
接收单元，所述接收单元接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；以及
控制单元，所述控制单元在所述显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像，其中，
所述接收单元在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
(2)根据(1)所述的显示控制设备，其中，
所述接收单元基于已核查过所述显示单元上显示的实时取景图像的用户的指示来接收从人造卫星发送的大容量数据。
(3)根据(1)或(2)所述的显示控制设备，其中，
所述人造卫星通过执行缩小所捕获的卫星图像的容量的容量缩小处理来生成小容量数据，以及
大容量数据是在执行容量缩小处理之前的卫星图像。
(4)根据(1)或(2)所述的显示控制设备，其中，
所述接收单元基于已核查过所述显示单元上显示的实时取景图像的用户的指示来接收由人造卫星捕获的卫星图像作为大容量数据。
(5)根据(1)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是表示所述人造卫星的卫星状态的信息。
(6)根据(5)所述的显示控制设备，其中，
表示所述人造卫星的卫星状态的信息是表示所述人造卫星的姿态的姿态信息和当所述人造卫星执行成像时的相机设定信息。
(7)根据(1)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为具有小容量的图像而获得的低容量图像。
(8)根据(7)所述的显示控制设备，其中，
所述控制单元在所述显示单元上将低容量图像作为实时取景图像按原样显示。
(9)根据(1)、(7)或(8)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为具有低分辨率的图像而获得的低分辨率图像。
(10)根据(1)、(7)或(8)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为单色图像而获得的全色图像。
(11)根据(1)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过提取包括在通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像中的特征被摄体的特征量而获得的图像特征量信息。
(12)根据(1)、(7)或(8)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过仅切除通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像的部分区域而获得的部分图像。
(13)根据(1)、(7)或(8)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像的帧速率转换为比卫星图像的帧速率低的帧速率而获得的低帧速率图像。
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的显示控制设备，其中，
所述控制单元执行用于补充小容量数据的补充处理，生成实时取景图像，并且在所述显示单元上显示实时取景图像。
(15)根据(14)所述的显示控制设备，其中，
所述控制单元在执行补充处理时使用通过对同一地点进行成像而获得的过去图像来生成实时取景图像。
(16)根据(14)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为具有低分辨率的图像而获得的低分辨率图像，或通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像的帧速率转换为比卫星图像的帧速率低的帧速率而获得的低帧速率图像，以及
所述控制单元提高分辨率或帧速率以生成实时取景图像作为补充处理。
(17)根据(14)所述的其中，
小容量数据是通过提取包括在通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像中的特征被摄体的特征量而获得的图像特征量信息，以及
所述控制单元使用图像特征量信息来估计和生成实时取景图像作为补充处理。
(18)根据(14)所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为单色图像而获得的全色图像，以及
所述控制单元根据全色图像生成彩色实时取景图像作为补充处理。
(19)一种显示控制方法，用于允许显示控制设备执行：
接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；
在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像；以及
在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
(20)一种程序，使计算机执行：
接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；
在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像；以及
在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
参考标记列表
1 卫星图像处理系统
11 卫星管理设备
13 通信设备
15 地面站
21 卫星
41 信息提供服务器
42 图像分析服务器
61 卫星通信单元
62 成像设备
63 控制单元
64 存储单元
81 控制单元
82 通信单元
83 存储单元
84 操作单元
85 显示单元
301 CPU
302 ROM
303 RAM
306 输入单元
307 输出单元
308 存储单元
309 通信单元
310 驱动器

Claims (20)

1.一种显示控制设备，包括：
接收单元，所述接收单元接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；以及
控制单元，所述控制单元在所述显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像，其中，
所述接收单元在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
2.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
所述接收单元基于已核查过所述显示单元上显示的实时取景图像的用户的指示来接收从人造卫星发送的大容量数据。
3.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
所述人造卫星通过执行缩小所捕获的卫星图像的容量的容量缩小处理来生成小容量数据，以及
大容量数据是在执行容量缩小处理之前的卫星图像。
4.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
所述接收单元基于已核查过所述显示单元上显示的实时取景图像的用户的指示来接收由人造卫星捕获的卫星图像作为大容量数据。
5.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是表示所述人造卫星的卫星状态的信息。
6.根据权利要求5所述的显示控制设备，其中，
表示所述人造卫星的卫星状态的信息是表示所述人造卫星的姿态的姿态信息和当所述人造卫星执行成像时的相机设定信息。
7.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为具有小容量的图像而获得的低容量图像。
8.根据权利要求7所述的显示控制设备，其中，
所述控制单元在所述显示单元上将低容量图像作为实时取景图像按原样显示。
9.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为具有低分辨率的图像而获得的低分辨率图像。
10.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为单色图像而获得的全色图像。
11.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过提取包括在通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像中的特征被摄体的特征量而获得的图像特征量信息。
12.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过仅切除通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像的部分区域而获得的部分图像。
13.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像的帧速率转换为比卫星图像的帧速率低的帧速率而获得的低帧速率图像。
14.根据权利要求1所述的显示控制设备，其中，
所述控制单元执行用于补充小容量数据的补充处理，生成实时取景图像，并且在所述显示单元上显示实时取景图像。
15.根据权利要求14所述的显示控制设备，其中，
所述控制单元在执行补充处理时使用通过对同一地点进行成像而获得的过去图像来生成实时取景图像。
16.根据权利要求14所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为具有低分辨率的图像而获得的低分辨率图像，或通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像的帧速率转换为比卫星图像的帧速率低的帧速率而获得的低帧速率图像，以及
所述控制单元提高分辨率或帧速率以生成实时取景图像作为补充处理。
17.根据权利要求14所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过提取包括在通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像中的特征被摄体的特征量而获得的图像特征量信息，以及
所述控制单元使用图像特征量信息来估计和生成实时取景图像作为补充处理。
18.根据权利要求14所述的显示控制设备，其中，
小容量数据是通过将通过所述人造卫星的成像获得的卫星图像转换为单色图像而获得的全色图像，以及
所述控制单元根据全色图像生成彩色实时取景图像作为补充处理。
19.一种显示控制方法，用于允许显示控制设备执行：
接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；
在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像；以及
在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
20.一种程序，使计算机执行：
接收作为关于人造卫星的当前成像的信息的小容量数据；
在显示单元上显示基于小容量数据的实时取景图像；以及
在与小容量数据的定时不同的定时接收与实时取景图像相对应的卫星图像作为大容量数据。
CN202180009107.0A 2020-01-20 2021-01-06 显示控制设备、显示控制方法和程序 Pending CN114946176A (zh)

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