JP2002344963A

JP2002344963A - 撮影情報付加装置

Info

Publication number: JP2002344963A
Application number: JP2001148663A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Yamamoto; 隆二山本; Mamoru Manaka; 護間中; Toshiji Takahashi; 利治高橋; Hisaya Sawada; 久哉沢田; Tomoko Imai; 智子今井
Original assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【解決手段】被写体１０上の離間した２以上の基準点
Ｐ１〜Ｐ４とカメラ１との間の距離を測定して、一対の
基準点間を結ぶ線分と平行なスケール画像１１を生成す
る。このスケール画像１１には、線分上の各点とカメラ
１との間の距離に反比例した間隔の測長用目盛りを付
す。画像出力手段８は、被写体１０を撮影した画像とス
ケール画像１１とを合成して表示する。【効果】被写体各部の寸法をそのスケール画像１１を
利用してほぼ正確に目測できる。被写体を正面からでな
く斜め方向から撮影したような場合に、その場所に応じ
た測長用目盛りを付すことで、被写体のどの場所でもほ
ぼ正確な寸法を目測できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として土地や建
物を撮影してその状態観察や管理に利用することができ
る撮影情報付加装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築工事では、しばしば、建築予定地や
建築中の建物やその一部の現場写真等の撮影を要求され
ることがある。例えば、建築中の建物の特定の構造材
が、要求された仕様を満たすものかどうかを確認するた
めに、その構造材を電子カメラで撮影し、撮影画像を電
子メールで管理者に送信するといった処理がなされる。
こうした場合に、例えば、撮影担当者の勘違い等で、要
求されたものとは別の構造材を撮影してしまうことが起
こり得る。また、撮影した写真だけでは、間違いなく該
当する構造材が撮影されたかどうかが、管理者に伝わら
ないことがある。そこで、従来は、撮影対象物の横に、
例えば、「山田邸の北西隅の通し柱」と表示したプレー
トをいっしょに撮影するといった方法が採用されてい
た。また、対象物の寸法などを確認するために、対象物
の横に物差しや巻き尺を置いてその目盛りを合わせて撮
影するといった方法が採用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、こうした従
来技術には次のような解決すべき課題があった。例え
ば、建設工事の現場で特定の柱や梁を撮影する要求があ
った場合に、たとえ該当する対象物の横にその位置等を
表示したプレートを置いたとしても、必ずしもその表示
に誤りが無いという保証はない。対象物の選択ミスがあ
ったり、故意に別のものを撮影するということも考えら
れる。また、梁のように対象物が手の届きにくい高所等
にあると、対象物のサイズ確認のための巻き尺をそのま
ま横に置くことはできない。プレートや巻き尺を対象物
の横に並べるために補助者が必要になる場合もある。例
えば、建物全体を撮影して隣地との位置関係や各部の寸
法を含む写真の撮影をするような場合には、巻き尺を置
くのは難しい。また、フラッシュ撮影をすると、反射に
よって巻き尺やスケールの目盛りが明瞭に撮影できない
ことがある。プレートに記入した文字も同様のことが起
きる。さらに、プレートの場合、担当者により記入する
フォーマットや記入事項がまちまちになり、記入漏れや
誤記も発生するという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。〈構成１〉少なくとも被写体上の離間した２以上の基準
点とカメラとの間の距離を測定する撮影距離測定手段
と、上記２以上の基準点のうち、任意の一対の基準点間
を結ぶ線分と平行に、線分上の各点とカメラとの間の距
離に反比例した間隔の測長用目盛りを付したスケール画
像を生成するスケール画像生成手段と、上記被写体を撮
影した画像と上記スケール画像とを合成する画像合成手
段と、画像合成手段の合成した合成画像を出力する画像
出力手段とを備えたことを特徴とする撮影情報付加装
置。

【０００５】〈構成２〉構成１に記載の撮影情報付加装
置において、撮影距離測定手段は、所定の基準点を原点
とした被写体の３次元位置座表とカメラの３次元位置座
標とを含む情報から、被写体の位置と撮影情報を生成
し、画像合成手段は、合成画像中に上記撮影情報を含め
ることを特徴とする撮影情報付加装置。

【０００６】〈構成３〉構成１に記載の撮影情報付加装
置において、撮影距離測定手段は、被写体の絶対位置座
表とカメラの絶対位置座標とカメラと被写体とを結ぶ線
分の方位とを含む情報から、被写体の撮影情報を生成
し、画像合成手段は、合成画像中に上記撮影情報を含め
ることを特徴とする撮影情報付加装置。

【０００７】〈構成４〉構成１に記載の撮影情報付加装
置において、カメラを固定する雲台に、撮影距離測定手
段を一体化固定したことを特徴とする撮影情報付加装
置。

【０００８】〈構成５〉構成１に記載の撮影情報付加装
置において、カメラ本体内部に、撮影距離測定手段を一
体化固定したことを特徴とする撮影情報付加装置。

【０００９】〈構成６〉所定の基準点を原点とした被写
体の３次元位置座表とカメラの３次元位置座標とを含む
情報から、被写体の位置と撮影情報を生成する撮影情報
生成手段と、上記被写体を撮影した画像中に上記撮影情
報を含める画像合成手段と、この画像合成手段の合成し
た合成画像を出力する画像出力手段とを備えたことを特
徴とする撮影情報付加装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の撮影情報付加装置実施例
を示すブロック図である。図の装置は、カメラ１の絶対
位置座標を測定するためのＧＰＳ（global positioning
system）と、カメラ１から被写体の方向を見たときの
方角を測定する方位計３とを備えている。これらは、図
示しないカメラの雲台に組み込まれている。ＧＰＳ２
は、カーナビゲーションシステムなどでよく知られた装
置で、カメラ１を配置した場所の緯度と経度とを正確に
測定する装置である。方位計３は、カメラ１が被写体１
０を撮影する時、カメラ１から被写体１０に向かう方向
を磁石などの装置によって測定するものである。また、
この発明の性質上、方位計３は、東西南北といった水平
面上の方角のみならず、仰角のような鉛直面上での方角
も測定できることが好ましい。

【００１２】さらに、この撮影情報付加装置には、撮影
距離測定手段４とスケール画像生成手段５と撮影画像メ
モリ６と画像合成手段７と画像出力手段８とが設けられ
ている。撮影距離測定手段４は、図示しない光ビームを
被写体１０に照射して、カメラ１と被写体１０上の任意
の基準点（図中Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と表示）との間
の距離を精密に測定する機能を持つ装置である。これ
は、例えば特開平９−１５２４８２５号によって紹介さ
れたような技術を利用したものである。スケール画像生
成手段５は、撮影距離測定手段４の測定した、カメラ１
と被写体１０上の基準点との距離に該当するデータを受
け入れて、例えば、図の右側に示すようなスケール画像
１１を生成する機能を持つ。この具体的な機能は、後で
具体的に説明するが、巻き尺のように、目盛りと長さを
表す数値等を記入したものである。図に例示したような
スケール画像１１が被写体の画像と合成されて、被写体
の長さを知る目安に使用される。一目盛りの長さを表示
する数値を画像中の別の場所に表示してもよい。一目盛
りの長さが常に一定であれば、数値表示はなくてもよ
い。なお、以下の実施例では図の煩雑を避けるために数
値表示のほうは省略している。

【００１３】撮影画像メモリ６は、カメラ１が撮影した
被写体１０のイメージデータを記憶するメモリである。
画像合成手段７は、撮影画像メモリ６に記憶されたイメ
ージデータとスケール画像生成手段５の生成したスケー
ル画像１１とを合成する処理を行う部分である。画像出
力手段８は、液晶ディスプレイなどから構成され、画像
合成手段７が合成した画像１２を表示する。この画像合
成手段７は、例えば、液晶ディスプレイなどから構成さ
れる。もちろん、プリンタ等であってもよい。タッチ入
力インターフェイス９は、画像出力手段８の表示画面を
ペンなどで押圧した時、その圧力を検出して所定の座標
データを取得する機能を持つ。

【００１４】この種のインターフェイスは、ペン入力式
のパームトップコンピュータなどに広く利用されてい
る。タッチ入力インターフェイス９は、後で説明するよ
うにして、被写体の位置座標やカメラの位置座標などを
手入力するために使用される。なお、ＧＰＳ２や方位計
３などを用いて撮影位置その他の撮影情報を取得し、こ
の撮影情報を被写体の画像と合成して画像出力手段８に
表示する技術自体は、例えば特開平１１−８４５０５号
公報、特開平７−２１０５８０号公報、特開平１１−３
１６４０９号公報などに紹介されたものを利用すること
ができる。

【００１５】図２は、本発明の装置の使用状態を示す斜
視図である。この図では、建設中の木造建物に脚１４を
用いてカメラ１を支持し、対象物の撮影を行っている。
脚１４は、建物の梁１５の上に垂直に固定されている。
カメラ１は脚１４の頭部に固定された雲台２０の上に固
定されている。雲台２０の内部には、図１に示したスケ
ール画像生成手段５と撮影画像メモリ６と画像合成手段
７に相当する電気回路等が収容されている。画像出力手
段８は、雲台２０の側面に張り出すように固定されてい
る。カメラ１は、図の建物の通し柱１６の頂部に取り付
けられたデルタ金具１７の状態を撮影している。ここで
は被写体はこのデルタ金具１７と通し柱１６の頂部とそ
こに固定された梁１８等である。このような場合に、カ
メラ１を配置した位置座標とデルタ金具１７の付近の位
置座標とを明確にするために次のような操作を行う。

【００１６】図３は、カメラの位置座標と被写体の位置
座標とを直接入力する操作の説明図である。図の（ａ）
に示すように、カメラ１は、脚１４を用いて梁１５の上
に垂直に固定されている。そして柱１６の頂部にそのレ
ンズを向けている。このとき画像出力手段８に、図の
（ｂ）のように、まず水平面から見た構造材を表示す
る。そして梁１５のどの位置にカメラを固定したかを×
印で表示する。また、被写体であるデルタ金具の位置を
○印で表示する。例えば、画像出力手段８に表示された
カメラのアイコン２１をタッチし、その後に梁１５の所
定箇所をタッチすると、図のように梁上に×印が表示さ
れ、カメラの位置が入力できる。次に星印の被写体のア
イコン２２にタッチし、その後図の左上隅の柱１６の部
分をタッチすると、ここに被写体の位置を示す○印のマ
ークが表示される。

【００１７】以上の操作によっての被写体の水平面から
見た位置座標が入力できる。なお、この位置座標は、建
物の間取り図中の適当な場所を原点に設定してその原点
からの距離で表すようにするとよい。次に垂直面を図の
（ｃ）のように表示して、同様の作業を繰り返す。これ
によって３次元的に被写体の位置座標とカメラの位置座
標とが入力できる。この作業によって、建物のどの位置
でどの対象物をとのようなアングルで撮影したかを明確
にすることができる。この位置座標は、撮影情報とし
て、後で説明する要領で撮影された画像中に含められ
る。こうすれば、建物に取り付けられた多数のデルタ金
具の内、指定された特定のデルタ金具を間違いなく撮影
したかどうかが明確になる。なお、被写体の位置座標を
入力し、これに図１に示した方位計３により測定した情
報を含めると、カメラの位置座標を入力しなくても、対
象物をどのようなアングルで撮影したかを明確にするこ
とができる。

【００１８】図４は、画像出力手段８に表示された画像
の具体例を示す説明図である。通常、建設作業現場で撮
影を要求される部分は一カ所ではない。そこで、図４の
下側に示すような検査写真表題リスト３０を表示する。
そのリスト中で該当する表題３１をクリックすると、図
４の上側に示す画像が表示さる。なお、検査写真表題リ
スト３０は、図１に示す画像メモリ６にあらかじめ記憶
されているものとする。画像出力手段８に表示された画
像は、図２に示したような状態でカメラ１を用いてデル
タ金具１７を撮影した結果得られたものである。デルタ
金具１７は、柱１６の上部に固定されている。

【００１９】ここで、このデルタ金具１７の取り付け場
所が柱１６の端から何センチのところか、デルタ金具１
７のサイズは間違っていないかなどの情報を、こうして
撮影した画像から割り出すことができるように、スケー
ル画像１１を画像中に含めている。スケール画像１１
は、撮影者の希望する方向に向けて希望する位置に表示
される。このために、あらかじめ図１に示した撮影距離
測定手段４を用いて、例えば図４に示す４つの基準点Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を指定するとともに、カメラ１か
らこれらの基準点までの距離を測定する。これにより、
基準点Ｐ１とＰ２を結ぶ線分と平行な部分と、基準点Ｐ
２とＰ３を結ぶ線分と平行な部分と、基準点Ｐ３とＰ４
を結ぶ線分と平行な部分とを持つスケール画像１１が生
成されて、ここに写し出される。そのスケール画像１１
の目盛りを見れば、デルタ金具１７が１６のどの位置に
固定されているかとか、デルタ金具１７はどのようなサ
イズのものが使用されているかが写真から明確になる。
即ち、横に巻き尺を置いたのと同様の効果が得られる。
スケール画像１１の目盛りの生成方法は、後で図５を用
いて説明する。

【００２０】なお、対象物を撮影した画像の下側には、
表題３２と、撮影対象物の位置座標３３と、カメラ（撮
影位置）の位置座標３４と、撮影角度３５とが表示され
ている。表題３２は、検査写真表題リストに表示されて
いたものがそのまま転記される。撮影対象物の位置座標
３３は、先に説明した要領で図３に示す水平面や垂直面
から見た位置座標になる。撮影位置も同様にして表示さ
れる。撮影角度３５は、図１に示す方位計３の出力がそ
のまま表示される。

【００２１】このようにして画像出力手段８に表示され
た画像を見れば、撮影対象物やその他の部分の寸法を、
スケール画像１１を用いて確認でき、さらにその撮影位
置や撮影対象などをこの画像に合成した撮影情報に基づ
いて確認することができる。従って、例えば、木造建築
の端の固定に使用される多数のデルタ金具の内、どの金
具が撮影された画像かを、これらの情報に基づいて、い
つでも確認することが可能になる。なお検査写真表題リ
ストの画像３０はあらかじめ別のコンピュータなどによ
って生成しておき、そこに撮影に必要な被写体の名称や
その他の情報を記入しておくよい。撮影対象物の座標を
予め入力しておくのもよい。そして検査写真表題リスト
と実際に撮影した画像とをリンクさせることによって報
告書などを作成するとよい。

【００２２】図５は、スケール画像の生成方法を説明す
るための説明図である。被写体を真正面から撮影し、被
写体に巻尺などを添わせて巻尺と同時に被写体を撮影す
れば、被写体の寸法などを正確に表示できる。ところ
が、巻尺などを添わせることができないものであって、
かつ斜め遠方などから被写体を撮影したときは、単に一
定の間隔で目盛りを表示したスケール画像を生成して
も、被写体の各部の長さを正確に読みとることはできな
い。すなわち、カメラからの距離によっていわゆる遠近
法的に被写体の画像が撮影されるから、これに合わせて
スケール画像の目盛りを補正しなければならない。それ
は次のような手順で行われる

【００２３】例えば図５（ａ）に示すように、境界線を
表示した分譲地２３などをカメラ１を用いて撮影した
時、分譲地の四隅の点ＡＢＣＤを基準点に設定する。そ
して各基準点ＡＢＣＤに撮影距離測定手段４を向けて、
カメラ１から各基準点ＡＢＣＤまでの距離を測定する。
また同時に、方位計３により、カメラ１から基準点ＡＢ
ＣＤに向かう方向を測定する。この図では、カメラ１か
ら基準点Ａまでの距離をＬａとし、基準点Ｂまでの距離
をＬｂとし、基準点Ｃまでの距離をＬｃとし、基準点Ｄ
までの距離をＬｄとした。カメラ１から基準点Ａを向い
た場合の方位をＨ１、基準点Ｂを向いた場合の方位をＨ
２、基準点Ｃを向いた場合の方位をＨ３、基準点Ｄを向
いた場合の方位をＨ４とした。基準点Ｂの部分での、例
えば１メートルの長さを１とした場合に、基準点Ａの部
分では、基準点Ｂまでの距離Ｌｂと基準点Ｂまでの距離
Ｌｂとの関係で、縮率が０．６と計算される。すなわち
１メートルの長さの目盛りを０．６倍した長さで、基準
点Ａの近くを測るということになる。スケール画像Ｍａ
ｂはこの要領で目盛り付けされる。目盛り付けのパラメ
ータを図５（ｂ）に示した。

【００２４】基準点Ｃはさらに遠いので縮率が０．３、
基準点Ｄは縮率が０．２というように次第にスケール画
像１１のメモリの長さが短くなっている。即ち、基準点
間を結ぶ線分上の各点とカメラ１との間の距離に反比例
した間隔の測長用目盛りを連続的に付す。スケール画像
Ｍｂｃ、Ｍｃｄは、この要領で目盛り付けされる。この
ように目盛り付けしたスケール画像Ｍａｂ、Ｍｂｃ、Ｍ
ｃｄを演算処理によって生成することで、撮影した画像
の実際の長さをそのまま目測することが可能になる。な
お撮影した画像をズーム撮影する場合にはそのズーム倍
率を考慮してスケール画像を拡大縮小すればよい。ま
た、この例のような撮影の場合には、図１に示したＧＰ
Ｓ２を用いて、被写体の絶対位置座表とカメラの絶対位
置座標を取得するとよい。もちろん、現地の地図等を用
いて位置座標を手入力してもよい。同時に、撮影角度を
測定しておけば、被写体をどの方角からどのように撮影
したかを明確にできる。

【発明の効果】以上のように、被写体上の離間した２以
上の基準点とカメラとの間の距離を測定して、一対の基
準点間を結ぶ線分と平行なスケール画像を生成し、この
スケール画像に、線分上の各点とカメラとの間の距離に
反比例した間隔の測長用目盛りを付して、被写体を撮影
した画像とスケール画像とを合成して表示すれば、被写
体各部の寸法をそのスケール画像を利用してほぼ正確に
目測できる。特に、被写体を正面からでなく斜め方向か
ら撮影したような場合に、その場所に応じた測長用目盛
りを付すことで、被写体のどの場所でもほぼ正確な寸法
を目測できる。また、カメラを固定する雲台やカメラ内
部に、被写体上の基準点とカメラとの間の距離を測定す
る装置を一体化固定すれば作業性がきわめて良い。所定
の基準点を原点とした被写体の３次元位置座表とカメラ
の３次元位置座標とを含む情報から、被写体の位置と撮
影情報を生成して、被写体を撮影した画像中に前記撮影
情報を含めれば、指定された被写体と類似のものが周辺
に並んでいても、間違いなく該当する被写体を撮影した
ことを自動的に表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮影情報付加装置実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の装置の使用状態を示す斜視図である。

【図３】カメラの位置座標と被写体の位置座標とを直接
入力する操作の説明図である。

【図４】画像出力手段８に表示された画像の具体例を示
す説明図である。

【図５】スケール画像の生成方法を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

１カメラ２ＧＰＳ３方位計４撮影距離測定手段５スケール画像生成手段６画像メモリ７画像合成手段８画像出力手段９タッチ入力インターフェイス１０被写体１１スケール画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｈ (72)発明者高橋利治大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号住友林業株式会社内 (72)発明者沢田久哉大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号住友林業株式会社内 (72)発明者今井智子大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号住友林業株式会社内Ｆターム(参考） 2H051 AA00 2H102 AA71 BB01 BB25 BB26 CA34 2H105 AA06 5C022 AA13 AC26 5C054 AA01 CA04 CC02 CD03 CE01 CE11 CF03 EH01 FD01 FE13 GA05 HA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも被写体上の離間した２以上の
基準点とカメラとの間の距離を測定する撮影距離測定手
段と、前記２以上の基準点のうち、任意の一対の基準点間を結
ぶ線分と平行に、線分上の各点とカメラとの間の距離に
反比例した間隔の測長用目盛りを付したスケール画像を
生成するスケール画像生成手段と、前記被写体を撮影した画像と前記スケール画像とを合成
する画像合成手段と、画像合成手段の合成した合成画像を出力する画像出力手
段とを備えたことを特徴とする撮影情報付加装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮影情報付加装置にお
いて、撮影距離測定手段は、所定の基準点を原点とした被写体
の３次元位置座表とカメラの３次元位置座標とを含む情
報から、被写体の位置と撮影情報を生成し、画像合成手
段は、合成画像中に前記撮影情報を含めることを特徴と
する撮影情報付加装置。
【請求項３】請求項１に記載の撮影情報付加装置にお
いて、撮影距離測定手段は、被写体の絶対位置座表とカメラの
絶対位置座標とカメラと被写体とを結ぶ線分の方位とを
含む情報から、被写体の撮影情報を生成し、画像合成手段は、合成画像中に前記撮影情報を含めるこ
とを特徴とする撮影情報付加装置。
【請求項４】請求項１に記載の撮影情報付加装置にお
いて、カメラを固定する雲台に、撮影距離測定手段を一体化固
定したことを特徴とする撮影情報付加装置。
【請求項５】請求項１に記載の撮影情報付加装置にお
いて、カメラ本体内部に、撮影距離測定手段を一体化固定した
ことを特徴とする撮影情報付加装置。
【請求項６】所定の基準点を原点とした被写体の３次
元位置座表とカメラの３次元位置座標とを含む情報か
ら、被写体の位置と撮影情報を生成する撮影情報生成手
段と、前記被写体を撮影した画像中に前記撮影情報を含める画
像合成手段と、この画像合成手段の合成した合成画像を出力する画像出
力手段とを備えたことを特徴とする撮影情報付加装置。