JP2004146968A

JP2004146968A - カラー赤外写真撮影アタッチメント及びカラー赤外写真撮影装置並びにカラー赤外写真作成方法

Info

Publication number: JP2004146968A
Application number: JP2002307747A
Authority: JP
Inventors: Norio Yumiba; 弓場　憲生
Original assignee: Hiroshima Prefecture
Current assignee: Hiroshima Prefecture
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: JP3716279B2

Abstract

【課題】一般デジタルカメラを用いて同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を連続して撮影するとともに、この撮像データをコンピュータ処理するこによりカラー赤外写真の合成画像を得る。
【解決手段】カラー赤外写真撮影アタッチメント１が、一般デジタルカメラ（３）と外部制御装置２に各別に接続され、ケーシング内に写真用赤外フィルタ１１と、該フィルタ１１を赤外写真撮影時に起立使用し、普通カラー写真撮影時に倒伏収納するためのフィルタ駆動手段１２（１２１，１２２）　を具備し、外部制御装置２からの制御出力に基づき、デジタルカメラ（３）の露出及びシャッタ操作手順に基づくフィルタ駆動を自動的におこなうようにしたものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に森林などの植生調査を行う際に使用され、一般デジタルカメラを用いて同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を連続して撮影するためのカラー赤外写真撮影アタッチメント及び一連の撮影操作を自動化したカラー赤外写真撮影装置、並びにこれらを用いてするカラー赤外写真作成方法に関する。ここで、ＲＧＢはコンピュータ画像処理で使用される表色系の一つである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球上の広範囲な植生現況調査では、人工衛星リモートセンシング技術を利用して、衛星画像（近赤外線画像）を解析しているが、解像度が１５ｍ程度と粗い上に、対象域の限局や視点変更等の柔軟な対応はできない。もとより、手軽さ（可搬性又は機動性）はない。ここでは、カラー赤外画像合成操作が公知技術であることを指摘しておくのみである。
【０００３】
もちろん地上活動においても、従来より植物の分布や活力を調査するのに有効な赤外カラー写真を撮影し、これを解析することが行われてきた。ここでは、赤外カラー写真用フィルムが用いられている。
【０００４】
しかし、赤外カラー写真用フィルムは高価で、安定性が悪いため冷凍保存が必要で、しかも撮影操作が難しく、現像にも時間がかかるためほとんど普及していない。一方、一部のメーカから赤外カラーデジタルカメラ専用機が発売されているが、非常に高価な上に画質も悪いため、これもほとんど普及はしていない。
【０００５】
これら従来方法の欠点を解決するため、本発明者は一般的に広く普及している高画質なデジタルカメラをセンシング手段とし、衛星画像データと同様な撮像データを採得し、カラー赤外画像合成操作を施すことにより、地上から解像度の高く、手軽で即時的なコストパフォーマンスが高いカラー赤外写真を入手可能とする赤外カラー写真の撮影方法を考案して、誌上に発表した。（非特許文献１を参照。）
【０００６】
【非特許文献１】
弓場憲生，「デジタルカメラを使った赤外写真の取り方とその応用」，森林航測，社団法人日本林業技術協会，平成１３年３月，第　１９３号，ｐｐ．１２−１６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この撮影方法は手動操作のため手順が煩雑であった。また、手動操作により撮影された対象物の通常のカラー写真と白黒赤外写真では、デジタルカメラを三脚に固定して撮影しても微妙にズレてしまうため、カラー赤外画像合成操作において手作業による画像ズレ調整が必要であった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、上記課題を解消し、まず、撮影手順をマイコン制御により自動化し、かつ、これにつづくカラー赤外画像合成に係る処理操作をソフトウエアにより自動化することにより、撮影から画像合成までの一連のプロセスの自動化処理を実現したカラー赤外写真撮影アタッチメント及びカラー赤外写真撮影装置、並びにカラー赤外写真作成方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するために本発明は、一般デジタルカメラを用いて同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を連続して撮影するためのカラー赤外写真撮影アタッチメントであって、一般デジタルカメラと外部制御装置に各別に接続され、ケーシング内に写真用赤外フィルタと、該フィルタを赤外写真撮影時に起立使用し、普通カラー写真撮影時に倒伏収納するためのフィルタ駆動手段を具備し、前記外部制御装置からの制御出力に基づき、前記デジタルカメラの露出及びシャッタ操作手順に基づくフィルタ駆動を自動的におこなうようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、一般デジタルカメラを用いて同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を連続して撮影するためのカラー赤外写真撮影装置であって、
一般デジタルカメラと、外部制御手段と、上記アタッチメントを具備し、前記外部制御手段が、赤外写真撮影又は普通カラー写真撮影に係るピント位置、露出時間その他の撮影条件を各別に設定して、操作手順に基づき前記デジタルカメラに信号送出する撮影条件設定手段と、前記アタッチメントに赤外フィルタの駆動指令をするためのフィルター駆動制御手段と、該フィルタ駆動処理後に前記デジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出するシャッタ駆動制御手段を機能構成してなり、前記外部制御装置のスタート操作のみにより一連の撮影手順を自動化したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記カラー赤外写真撮影装置とパーソナルコンピュータを用いてするカラー赤外写真作成方法であって、一般デジタルカメラにより同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を撮影し、撮像データについてＲＧＢ表色系の処理を施すことにより、カラー赤外写真の合成画像を得るための自動処理手順を機能構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、上記構成のアタッチメントを含む撮影装置において、外部制御手段がリモートコントローラ〔以下、リモコン。〕又はパーソナルコンピュータ〔以下、パソコン。〕であり、撮影条件設定手段がデジタルカメラに対してレンズのピント位置と、露出時間と、絞り開放に関する撮影条件を信号送出するものであり、フィルタ駆動制御手段がアタッチメントに対して赤外フィルタを起立させ、又は倒伏させるためのモータの正逆回転駆動を指令するものであり、シャッタ駆動制御手段がフィルタ駆動処理後にデジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出するものである。
【００１３】
なお、リモートコントローラは電源とマイコンを内蔵し、マイコン制御により上記各手段（撮影手順）を機能（実行）させるものである。
【００１４】
また、外部制御手段がパーソナルコンピュータである場合に、デジタルカメラの２枚の撮像データを取り込み、各別にＲＧＢ分解し、赤外白黒写真のＲと、普通カラー写真のＲ及びＧを、合成後画像のＲＧＢとして合成して、表示するとともに別途保存するカラー赤外写真合成手段を具備し、撮影開始からＲＧＢ合成までの一連の操作及び処理を全自動化するものである。
【００１５】
【実施例】
本発明の一実施例について添付図面を参照して以下説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例であるカラー赤外写真撮影アタッチメント〔以下、実施例アタッチメント。〕の構成概略説明図である。
【００１７】
図２は、カラー赤外写真撮影装置〔以下、実施例撮影装置。〕の構成概略説明図である。
【００１８】
図３は、外部制御手段にリモコン（マイコン）を用いた実施例撮影装置のブロックである。
【００１９】
図４は、外部制御手段にパソコン（ＰＣ）を用いた実施例撮影装置のブロック図である。
【００２０】
図５は、カラー赤外写真作成方法〔以下、実施例写真作成方法。〕を説明するフローチャートである。
【００２１】
図１に示すように、実施例アタッチメント１は、ケーシング内に写真用赤外フィルタ１１と、該フィルタ１１を赤外写真撮影時に起立使用し、普通カラー写真撮影時に倒伏収納するためのフィルタ駆動手段１２を具備している。ここで、デジタルカメラ３との接続部１３は、レンズフィルタねじに取り付け可能に形成しているので、デジタルカメラの改造は不要である。また、フィルタ駆動手段１２の構成は、マイコン制御付きモータ１２１　と減速ギア１２２　である。なお、モータのマイコンは、外部制御手段からの制御出力に従属するサブマイコンである。
【００２２】
図２に示すように、実施例撮影装置Ｘは、上記の実施例アタッチメント１と、一般デジタルカメラ３と、外部制御手段２からなる。三脚は一般的な使用にすぎない。
【００２３】
ここでは、マイコンを内蔵したリモコンが外部制御手段２である。もちろん、リモコン２は、マイコンの機能を置き換え（実行）可能なパソコンに代替できる。〔後述の図４を参照〕
【００２４】
図３にブロック図を示すとおり、外部制御手段２の機能構成は、赤外写真撮影又は普通カラー写真撮影に係るピント位置、露出時間その他の撮影条件を各別に設定して、操作手順に基づきデジタルカメラ３に信号送出する撮影条件設定手段２１と、実施例アタッチメント１に赤外フィルタの駆動指令をするためのフィルター駆動制御手段２２と、フィルタ駆動処理後にデジタルカメラ３にシャッタ駆動信号を送出するシャッタ駆動制御手段２３であり、実体的には、リモコン又はパソコンを、これらの機能実現手段として機能させるためのプログラム（ソフトウエア）である。
【００２５】
また、図４にブロック図を示すとおり、外部制御手段２をパソコンとする場合に、上記撮影条件設定手段２１、フィルター駆動制御手段２２、及びシャッタ駆動制御手段２３に加えて、カラー赤外写真合成手段２４を機能構成し、撮影開始からＲＧＢ合成までの一連の操作及び処理を全自動化するものである。
【００２６】
ここで、カラー赤外写真合成手段２４は、デジタルカメラの２枚の撮像データを取り込み、各別にＲＧＢ分解し、赤外白黒写真のＲと、普通カラー写真のＲ及びＧを、合成後画像のＲＧＢとして合成して、表示するとともに別途保存するソフトウエアである。
【００２７】
そして、実施例撮影装置Ｘ（実施例アタッチメント１を含む）を用いてする実施例写真作成方法は、図５にフローチャートを示すとおり、以下の一連の自動処理手順を実行するものである。
【００２８】
（１）構図を決定後、外部制御装置からの撮影開始操作により、デジタルカメラに対してレンズのピント位置と、露出時間と、絞り開放に関する撮影条件を信号送出する。
【００２９】
（２）アタッチメントに対して赤外フィルタを起立させるためのモータ回転駆動を指令する。
【００３０】
（３）フィルタ駆動処理後にデジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出し、上記撮影条件下で赤外白黒写真の撮影をおこなう。
【００３１】
（４）デジタルカメラに対して上記撮影条件を解除し、自動ピント、自動露出のモードに設定を戻す。
【００３２】
（５）アタッチメントに対して赤外フィルタを倒伏させるためのモータ回転駆動を指令する。
【００３３】
（６）フィルタ駆動処理後にデジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出し、自動露出で普通カラー写真の撮影をおこなう。
【００３４】
（７）上記により取得した２枚の撮像データをパーソナルコンピュータに取り込み、各別にＲＧＢ分解し、赤外白黒写真のＲと、普通カラー写真のＲ及びＧを、合成後画像のＲＧＢとして合成して、表示するとともに別途保存する。
【００３５】
上記の自動処理手順は、リモコンのタッチ操作とパソコンのクリック操作のみで実行できるようにしている。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は以上の構成よりなるものであり、これによれば一般に市販されているデジタルカメラにアタッチメントを取り付け、リモコン又はパソコンに接続して、簡単操作により手軽で即時的なカラー赤外写真撮影が可能である。アタッチメントは小型軽量かつ簡単構造であるため量産容易であり、リモコンを附属してもよい。また、パソコンに搭載するための制御用ソフトも流通に置く（電気通信回線を通じてする提供を含む）ことに問題はなく、産業上の利用価値が高い。
【００３７】
また、本発明方法の使用は、研究用途に限らないのはもちろんであり、一般的な環境調査業務やコンサルタント業務、教育分野その他の自然のなかの緑をセンシング対象として評価する広範な分野において利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例アタッチメントの構成概略説明図である。
【図２】実施例撮影装置の構成概略説明図である。
【図３】外部制御手段にリモコン（マイコン）を用いた実施例撮影装置のブロックである。
【図４】外部制御手段にパソコン（ＰＣ）を用いた実施例撮影装置のブロック図である。
【図５】実施例写真作成方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１　アタッチメント
１１　赤外フィルタ
１２　フィルタ駆動手段
１２１　モータ
１２２　減速ギア
１３　接続部
２　リモコン又はパソコン〔外部制御手段〕
２１　撮影条件設定手段
２２　　フィルター駆動制御手段
２３　　シャッタ駆動制御手段
２４　　カラー赤外写真合成手段（ＲＧＢ合成手段）
３　デジタルカメラ
Ｘ　実施例撮影装置

Claims

カラー赤外写真撮影装置において、
一般デジタルカメラを用いて同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を連続して撮影するためのカラー赤外写真撮影アタッチメントであって、
一般デジタルカメラと外部制御装置に各別に接続され、ケーシング内に写真用赤外フィルタと、該フィルタを赤外写真撮影時に起立使用し、普通カラー写真撮影時に倒伏収納するためのフィルタ駆動手段を具備し、
前記外部制御装置からの制御出力に基づき、前記デジタルカメラの露出及びシャッタ操作手順に基づくフィルタ駆動を自動的におこなうようにしたことを特徴とするカラー赤外写真撮影アタッチメント。
カラー赤外写真撮影装置において、
一般デジタルカメラを用いて同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を連続して撮影するためのカラー赤外写真撮影装置であって、
一般デジタルカメラと、外部制御手段と、請求項１記載のアタッチメントを具備し、前記外部制御手段が、赤外写真撮影又は普通カラー写真撮影に係るピント位置、露出時間その他の撮影条件を各別に設定して、操作手順に基づき前記デジタルカメラに信号送出する撮影条件設定手段と、前記アタッチメントに赤外フィルタの駆動指令をするためのフィルター駆動制御手段と、該フィルタ駆動処理後に前記デジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出するシャッタ駆動制御手段を機能構成してなり、
前記外部制御装置のスタート操作のみにより一連の撮影手順を自動化したことを特徴とするカラー赤外写真撮影装置。
外部制御手段がリモートコントローラ又はパーソナルコンピュータであり、撮影条件設定手段が、デジタルカメラに対してレンズのピント位置と、露出時間と、絞り開放に関する撮影条件を信号送出するものであり、フィルタ駆動制御手段が、アタッチメントに対して赤外フィルタを起立させ、又は倒伏させるためのモータの正逆回転駆動を指令するものであり、シャッタ駆動制御手段が、前記フィルタ駆動処理後に前記デジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出するものである請求項２記載のカラー赤外写真撮影装置。
外部制御手段がパーソナルコンピュータである場合に、デジタルカメラの２枚の撮像データを取り込み、各別にＲＧＢ分解し、赤外白黒写真のＲと、普通カラー写真のＲ及びＧを、合成後画像のＲＧＢとして合成して、表示するとともに別途保存するカラー赤外写真合成手段を具備し、撮影開始からＲＧＢ合成までの一連の操作及び処理を全自動化するものである請求項３記載のカラー赤外写真撮影装置。
カラー赤外写真作成方法において、
請求項２乃至４のいずれか１項記載のカラー赤外写真撮影装置を用いて、コンピュータ支援により撮影開始からカラー赤外写真合成までのプロセスを全自動化するカラー赤外写真作成方法であって、
一般デジタルカメラにより同一の構図で被写体の赤外白黒写真と普通カラー写真を撮影し、撮像データについてＲＧＢ表色系の処理を施すことにより、カラー赤外写真の合成画像を得るために、以下の一連の自動処理手順を包含することを特徴とするカラー赤外写真作成方法。
（１）構図を決定後、外部制御装置からの撮影開始操作により、デジタルカメラに対してレンズのピント位置と、露出時間と、絞り開放に関する撮影条件を信号送出する。
（２）アタッチメントに対して赤外フィルタを起立させるためのモータ回転駆動を指令する。
（３）フィルタ駆動処理後にデジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出し、上記撮影条件下で赤外白黒写真の撮影をおこなう。
（４）デジタルカメラに対して上記撮影条件を解除し、自動ピント、自動露出のモードに設定を戻す。
（５）アタッチメントに対して赤外フィルタを倒伏させるためのモータ回転駆動を指令する。
（６）フィルタ駆動処理後にデジタルカメラにシャッタ駆動信号を送出し、自動露出で普通カラー写真の撮影をおこなう。
（７）上記により取得した２枚の撮像データをパーソナルコンピュータに取り込み、各別にＲＧＢ分解し、赤外白黒写真のＲと、普通カラー写真のＲ及びＧを、合成後画像のＲＧＢとして合成して、表示するとともに別途保存する。