JP2014220604A - 撮影位置情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】航空撮影等において、目的地周辺の空撮画像を取得した場合に、その空撮画像を表示する画面上に目的地周辺に存在するランドマークの情報を表示して、ランドマークと目的地との位置関係を把握しやすくする。【解決手段】飛行体に搭載されたカメラ１、カメラ１で撮影した地上領域を含む地図情報を表示するとともに、カメラ１の位置を示す地図表示部８、カメラ１で撮影した画像を表示するとともに、その画像内に表示された特徴的外観をもつランドマークの表示位置に重ね合わせてランドマークの情報として例えばランドマーク名称を表示する映像表示部９を備えた構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、撮影範囲内に含まれる特徴的外観を持つオブジェクトをランドマークとして表示する撮影位置情報表示装置に関する。

災害発生時に航空機に搭載したカメラ装置で災害発生箇所を撮影し、その位置を正確に特定することによって、被災箇所や遭難者の場所を早期に把握して、復旧や救助に役立てるための装置として撮影位置特定装置がある。
従来の撮影位置特定装置では、ＧＰＳ装置によるヘリコプタ位置情報、ジャイロ装置によるヘリコプタ姿勢情報、カメラ方向の情報の３つを組み合わせて、ヘリコプタからの撮影方向を算出し、さらに地表面の標高データを用いて、地表の標高と撮影方向の交点から、撮影地点の緯度経度を求めていた（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−２８５５９０号公報

従来の撮影位置特定装置では、実際の災害対策に用いる場合に、被災地を特定する緯度、経度の情報のみがヘリコプタから地上局に伝えられるが、地上側で救助を行うメンバへの連絡や指示に用いる情報としては不十分な場合があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、飛行体からカメラで撮影した地上領域の画像に含まれる、目的地の周囲に位置するランドマークの情報を表示する撮影位置情報表示装置を提供することを目的とする。

この発明に係わる撮影位置情報表示装置は、飛行体に搭載されたカメラ、上記カメラの位置情報を地図情報に重ね合わせて表示する地図表示部、上記カメラで撮影した地上領域の画像を表示するとともに、上記画像内に表示された特徴的外観をもつランドマークの情報を、上記画像上の上記ランドマークの表示位置に重ね合わせて表示する映像表示部を備えたことを特徴とするものである。

この発明の撮影位置情報表示装置によれば、カメラで撮影した画像内に映し出された地上領域のランドマークの表示位置に、そのランドマークの情報を重ね合わせて表示させることで、ランドマークから目的地までの位置関係を把握しやすくできるという効果がある。

この発明の実施の形態１による撮影位置情報表示装置の構成図である。 この発明の実施の形態１による目的地の撮影状況等を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による撮影位置情報表示装置の地図表示部と映像表示部の画面例を示す図である。 この発明の実施の形態１による撮影位置情報表示装置の地図表示部とランドマーク名称が表示された映像表示部の画面例を示す図である。 この発明の実施の形態２による撮影位置情報表示装置の構成図である。 この発明の実施の形態３による撮影位置情報表示装置の地図表示部とランドマーク名称とともにランドマークと目的地との距離が表示された映像表示部の画面例を示す図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１の撮影位置情報表示装置について、図１〜図４を用いて説明する。
図１は、飛行体側に搭載された撮影位置情報表示装置の概略的な構成図である。
本発明の実施の形態１の撮影位置情報表示装置は、例えば災害発生時に、被災現場の情報を係員が把握するための装置である。
具体的には、この実施の形態１の撮影位置情報表示装置は、係員を搭乗させることができるヘリコプタやセスナ機などの航空機（飛行体）に搭載して用いる。また、この装置は、災害現場へ向かう救助関係者を誘導する場合に、航空機に搭乗した係員が、災害現場周辺のランドマークを目印とした誘導指示をできるように活用する装置である。
なお、航空機から地上への誘導指示は無線等の通信機を用いて行うものとする。

この実施の形態１の撮影位置情報表示装置は、飛行体に搭載されたカメラ、そのカメラの位置情報を地図情報に重ね合わせて表示する地図表示部、カメラで撮影した地上領域の画像を表示するとともに、その画像内に表示された特徴的外観をもつランドマークの情報を、画像上のランドマークの表示位置に重ね合わせて表示する映像表示部を構成要素として含んでいる。

具体的には、図１に示すように、飛行体に搭載される撮影位置情報表示装置は、手動操作または遠隔操作によって撮影方向を変えられるカメラ１、そのカメラ１の撮影方向の情報を抽出するカメラ情報送信部２、飛行体の姿勢（傾き）情報を抽出するジャイロ情報送信部３、飛行体の位置を抽出するＧＰＳ情報送信部４、撮影位置の算出に用いる標高データ５、近隣のランドマーク情報６、撮影位置情報表示装置全体の制御と計算を行う位置計算部７、地図上に飛行体の位置とを逐次プロットし表示する地図表示部８、撮影映像を表示し、さらに画面上からタッチすることで対象物を選択し、その情報を表示するタッチセンサ機能付きの映像表示部９、地図表示部８と映像表示部９よりなる表示部１０で構成されており、表示部１０は飛行体に搭乗した係員が目視可能なように機内等に配置されている。

ここで、位置計算部７は、カメラ１が位置する緯度、経度、高度を含むカメラ位置データ、カメラ１の撮影方向データをもとに、カメラ１で撮影した画像内の対象物の位置を特定する機能を有している。
なお、ここでは、カメラ１が位置する緯度経度が、飛行体の緯度経度と同じであるものとしてカメラ位置データを算出する。カメラ位置データは、図１の構成では、ＧＰＳ情報送信部４から得られる情報と、標高データ５から得られる情報によって特定されるカメラの位置（緯度、経度、高度）を示すデータである。
また、撮影方向データは、カメラ情報送信部２から得られる飛行体内に設置されたカメラ１の撮影方向の情報と、ジャイロ情報送信部３から得られるカメラ１が設置された飛行体の姿勢（傾き）情報によって特定されるカメラ１の撮影方向を特定するデータである。

なお、カメラ１で得る空撮画像は地上の起伏を捉えた画像である。そのため、ランドマーク情報６は、ランドマークが位置する標高が加味された位置情報を含むものであり、空撮画像に映し出された地面の起伏に対応して、実際の空撮画像に表示されるランドマークの位置に合致するようにランドマークの情報を重ね合わせて表示する構成である。なお、空撮画像に表示されるランドマークの情報は、例えば、ランドマークの名称を文字で表示した情報である。

図２に、図１の撮影情報表示装置を搭載した飛行体のカメラ１が、目的地１１を撮影している状況を示す構成図を示す。このとき、位置計算部７は、カメラ情報送信部２、ジャイロ情報送信部３、ＧＰＳ情報送信部４から得られる情報を元に、カメラ１の位置と、カメラ１が撮影しているカメラ撮影方向１２を計算することができる。さらに、このカメラ撮影方向１２と標高データ５の情報を用いて、カメラ撮影方向１２と稜線との交点に位置する目的地１１の緯度経度１３を算出することができる。
なお、空撮映像は視野角を持ち、所定の広がりを持つ地上領域を映した映像であるが、図２では、カメラ撮影方向１２はカメラ１から目的地１１へ向かう一本の線として記載している。

図３は、図２の撮影状況で得られるイメージを示すものであり、飛行体内に配置された表示部１０を示している。表示部１０内の地図表示部８上には、地図画面上に、飛行体の航跡２１が線状に示され、さらに現在の飛行体の位置（カメラ位置と同じ。）２２が、例えば白丸印で表示されている。この飛行体の位置２２は、ＧＰＳ情報送信部４から得られる飛行体の緯度経度の情報からプロットする。地図表示部８に表示される地図の縮尺にも依存するが、広範囲の地図であれば、地図上の飛行体の位置２２が、カメラ１で撮影している撮影位置とほぼ合致すると状態となる。実際には、図２に示すように、カメラ撮影方向１２と地表を示す稜線との交差する地点（地上領域）が撮影位置となる。なお、この撮影位置を、付加的に、地図表示部８にカメラ１の撮影位置を逐次プロットし、記号で表示することで、飛行体の位置２２と撮影位置との距離情報も把握しやすくなる。

同じ表示部１０の映像表示部９上には、地図表示部８の表示に平行して、カメラ１で撮影している空撮映像が映し出される。この図３の例では、対象物２３（例えば人物。）が画面中央に映されており、対象物２３の付近には、ランドマーク２４が映し出されている。ここで、係員はカメラ１の向きを調節し、映像内に目的地１１を映し出し、対象物２３が、目的地１１と合致するように撮影を行う。

次に、係員は、タッチパネル画面よりなる映像表示部９のタッチセンサ機能を用いて、画面上に表示されたランドマーク２４を指やタッチペンで触り、情報を得ようとするランドマーク２４を特定する。ランドマーク２４が特定されると、位置計算部７において、飛行体の現在位置から、ランドマーク２４への方向を算出し、図２で示した場合と同じ方式を利用して、ランドマーク２４の位置の緯度経度および高度を算出することができる。ランドマーク２４の緯度経度および高度がわかれば、ランドマーク情報６のデータベースを用いて、図４に示すように、その画像上の位置にランドマーク名称２５を映像表示部９上のランドマーク２４に重ねて表示させることが可能となる。

なお、上述の例では、映像表示部９に映し出されたランドマーク２４の表示位置にタッチすることで、その表示位置にランドマーク２４の情報としてその名称が文字で重ね合わされて表示されることを示したが、あらかじめ、映像表示部９に映された所定撮影範囲内に、自動的にランドマークの情報が表示されるような設定をしておくことも可能である。
その場合、広範囲を映像表示部９に映し出すと、その画像内に多数のランドマークが含まれることがあるが、あらかじめランドマーク情報６に、ランドマーク毎に表示の優先順位を登録しておき、優先順位が高いものだけを限定して表示させることができ、画面内の表示情報量を調節することができる。
また、係員の判断によって、タッチセンサ機能を使って、映像表示部９の画面に表示されたランドマーク名称２５のうち、表示の必要が無いものについてはその表示部分を触ることで情報の表示を消すように設定することも有効である。

なお、ランドマークの情報として上述したランドマーク名称２５以外に、シンボルマーク等の絵や図を用いることもでき、ランドマークの名称は、正式名称以外に略称や通称を用いることも可能であり、これらをランドマーク情報６のデータベースに登録しておくことで利用できる。さらに、ランドマークが災害時の避難場所として活用できる施設であるか否かの情報もランドマーク情報６のデータベースに登録しておくことで、ランドマークの中からいち早く適した避難場所を探し出し、その場所まで災害現場付近の住民を誘導する指示を出すというようにランドマークの情報を活用することができる。

このように、本発明の撮影位置情報表示装置を用いることで、カメラ１が撮影した対象物２３が目的地１１に合致する場合、係員は、その目的地１１の周囲のランドマーク２４の情報を、昼夜を問わず容易に入手することができ、飛行体外で、地上にて目的地１１の場所まで移動しようとしている救助関係者に、ランドマーク２４を目印とした目的地１１への誘導指示を行うことができる。

また、災害は昼夜を問わずに発生する可能性がある。また、晴天の場合や雨天の場合で、同じ撮影領域を撮影していても、明るさや日差しの方向などで景色（空撮映像）が大きく異なってくる。例えば、昼間には目視が容易であった建物は、夜間においては照明が少なく、全く目立たない場合があり、そのような建物は、夜間においては、人を誘導するための目印（ランドマーク）としては適していない。逆に、昼間は周囲の景色に溶け込んで全く目立たない建物であっても、夜間にライトアップされて光が浮かび上がって見える場合は、目印として適している。また、映像表示部９にランドマークの映像が写し出されていない場合は、誘導指示を受ける側からもそのランドマークが見えていない場合が多いと考えられる。

このような状況を考慮し、空撮画像が夜間映像であると判断する機能を位置計算部７に備え、ランドマーク情報６のデータベースに夜間の目印として適しているランドマークの情報を登録する。このようなランドマーク情報６を活用することで、カメラ１で撮影した画像が夜間映像である場合は、画像内にて目視可能となるランドマークの情報が選別されて映像表示部９に表示されるように構成するができる。

実施の形態２．
次に本発明の実施の形態２による撮影位置情報表示装置について図５の構成図を用いて説明する。
上述の実施の形態１では、飛行体に撮影位置情報表示装置が搭載された構造を例示したが、この実施の形態２では、カメラ１を搭載する飛行体３０側と、カメラ１で撮影した映像や撮影状況の情報を受信し、映像を表示する地上局４０側とに、撮影位置情報表示装置を構成する各部が分散された配置例を示す。

図５に示すように、飛行体３０側は、カメラ１、カメラ情報送信部２、ジャイロ情報送信部３、ＧＰＳ情報送信部４を含み、さらに、映像・情報送信部３１が設けられている。この映像・情報送信部３１は、カメラ１で撮影した映像と同期してカメラ情報送信部２、ジャイロ情報送信部３、ＧＰＳ情報送信部４の情報を地上局４０に配信する機能を持つ。
また、地上局４０側は、標高データ５、ランドマーク情報６、位置計算部７、地図表示部８、映像表示部９を含み、さらに映像・情報受信部４１が設けられている。地上局４０の映像・情報受信部４１は、飛行体３０側から配信された情報を受信して位置計算部７に送信する。

なお、この実施の形態２では、位置計算部７での情報の処理や、それらの情報を地図表示部８、映像表示部９に送信して必要な情報を表示させる構成は、上述の実施の形態１と同様である。また、地上局４０の映像表示部９上で、ランドマーク２４の情報を表示させる手法も実施の形態１の場合と同様である。

この実施の形態２に示すように、飛行体３０と地上局４０との２カ所に撮影位置情報表示装置の構成部を分散させる方式は、飛行体３０に係員を搭載させられないような場合、例えば、遠隔操作で操縦される無人の飛行体にカメラ１を搭載し、災害現場を空撮するような場合に有効である。この実施の形態２の装置を用いることによって、実施の形態１の場合と同様に、地上局４０側で受信した映像と情報を元に、被災現場（目的地１１）への救助員の派遣誘導を迅速に実行できるというメリットがある。

なお、実施の形態１で示した撮影位置情報表示装置を、係員を搭乗させた飛行体３０に搭載するとともに、その飛行体３０に映像・情報送信部３１を設置することで、地上局４０と飛行体３０との両方で表示部１０の目視を可能にでき、両方の箇所から係員が誘導指示情報を発信できる体制とすることができる。また、地上局４０の設置個所は一カ所に限られるものではなく、多くの箇所で情報を共有することも可能である。
ここで、地上局４０の設置場所は、陸上以外に、海上の場合もあり、その場合は、例えば船舶等が基地として用いられる。また、地上局４０で例示した機能を航空機などの別の飛行体に搭載して航空局として用いることが可能であることは言うまでもない。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３による撮影位置情報表示装置について図６を用いて説明する。
この実施の形態３の撮影位置情報表示装置は、タッチセンサ機能付きの映像表示部９は、その画面に表示された領域内の二点を結ぶ線を画面上でなぞるように操作することで、二点（例えば対象物２３（所定位置）とランドマーク２４）との距離を文字で画面上に表示する距離表示機能を有している。
この映像表示部９のタッチセンサ機能を使うことで、ランドマーク２４から対象物２３までの距離を容易に把握することができ、対象物２３が目的地１１と合致すれば、係員は誘導指示の情報としてこのランドマーク２４から目的地１１までの距離を誘導時の情報として提示することができる。

上記の二点間の距離表示のための具体的な操作は、図６の映像表示部９に示す、ランドマーク２４から対象物２３に伸びる矢印２６の始点から終点までを、指などでなぞることで行うことができる。矢印２６の始点であるランドマーク２４の位置は、上述の実施の形態１の場合と同様に算出でき、また矢印２６の終点である対象物２３の位置も同様に算出できるため、二点間の距離を位置計算部７において計算することが可能であり、その値を、映像表示部９の画面上に、距離情報２７として表示させることができる。
ここでは、対象物２３とランドマーク２４との二点間の距離を求める例を示したが、二つの異なるランドマーク間の距離など、画像上で始点と終点を特定する操作ができる領域については、係員が必要と考える任意の二点間の距離を、上記の操作によって表示させられることは言うまでもない。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１カメラ（撮影装置）、２カメラ情報送信部、３ジャイロ情報送信部、４ＧＰＳ情報送信部、５標高データ、６ランドマーク情報、７位置計算部、８地図表示部、９映像表示部、１０表示部、１１目的地、１２カメラ撮影方向、１３緯度経度、２１飛行体航路、２２飛行体位置、２３対象物、２４ランドマーク、２５ランドマーク名称、２６矢印、２７距離
情報、３０飛行体、３１映像・情報送信部、４０地上局、４１映像・情報受信部。

Claims (7)

1. 飛行体に搭載されたカメラ、上記カメラの位置情報を地図情報に重ね合わせて表示する地図表示部、上記カメラで撮影した地上領域の画像を表示するとともに、上記画像内に表示された特徴的外観をもつランドマークの情報を、上記画像上の上記ランドマークの表示位置に重ね合わせて表示する映像表示部を備えたことを特徴とする撮影位置情報表示装置。
2. 上記カメラが位置する緯度、経度、高度を含むカメラ位置データ、上記カメラの撮影方向データをもとに、上記カメラで撮影した上記地上領域内の対象物の位置および上記対象物付近の上記ランドマークの位置を特定する位置計算部を備え、上記地上領域内に含まれる上記ランドマークの情報を、上記映像表示部に表示することを特徴とする請求項１記載の撮影位置情報表示装置。
3. 上記地図表示部と上記映像表示部は、上記飛行体外に位置する受信局に設置されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の撮影位置情報表示装置。
4. 上記映像表示部は、上記画像が表示されるタッチセンサ機能付き画面を備え、上記画面に表示された上記画像上の所定位置と、上記ランドマークを結ぶ線を上記画面上でなぞるように操作することで、上記所定位置と上記ランドマークとの距離を上記画面上に表示する距離表示機能を有すること特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の撮影位置情報表示装置。
5. 上記ランドマークの情報は、上記ランドマークが位置する標高が加味された位置情報を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の撮影位置情報表示装置。
6. 上記ランドマークの情報は、上記ランドマークの名称を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の撮影位置情報表示装置。
7. 上記カメラで撮影した上記画像が夜間映像である場合は、上記画像内にて目視可能となる上記ランドマークが選別されて上記映像表示部に表示されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の撮影位置情報表示装置。