JP2016119629A - 画像取得装置 - Google Patents
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Abstract
Description
監視領域を監視する飛行装置が備えるカメラ部にて前記監視領域の監視画像を取得する画像取得装置において、
前記飛行装置の高度情報を取得する高度取得部と、
前記高度情報に応じて所定の精細度となるように前記監視画像を取得して出力する制御部と、
を備えたことを特徴としている。
前記制御部は、前記高度情報が示す前記飛行装置の高度が低いほど前記監視画像を低精細化処理する度合いを強くする低精細化処理部を備えることを特徴としている。
前記制御部は、前記低精細化処理した前記監視画像を録画用画像として出力し、前記低精細化処理する前の前記監視画像を表示用画像として出力することを特徴としている。
前記低精細化処理部は、前記監視画像のうち、予め設定された前記監視領域以外の非監視領域に相当する部分を前記低精細化処理することを特徴としている。
前記低精細化処理部は、受信した災害情報に係る災害領域の少なくとも一部が前記監視画像の撮影領域に含まれる場合には、前記監視画像を前記低精細化処理しないことを特徴としている。
前記制御部は、前記高度情報が示す前記飛行装置の高度が低いほど画角を大きく設定する制御信号を前記カメラ部へ出力し、当該カメラ部からの監視画像を取得して出力することを特徴としている。
図1に示すように、本実施形態の監視システム1は、空中にある飛行装置としての飛行船2と、地上にあるセンタ装置3とを有している。飛行船2は、監視すべき領域(以下、監視領域と称する)又はその近傍の上空を飛行しながら当該監視領域を撮影し、監視領域の撮影で得た画像(以下、監視画像と称する)を地上のセンタ装置3に送る。センタ装置3では、必要に応じて監視画像を録画し、表示部23に表示した監視画像を監視員が目視することで監視領域の監視を行なっている。
本実施形態の飛行船2は、センタ装置3からの制御信号の指示によって移動制御が可能な移動型飛行船や、電源供給及び相互通信が可能となるように地上の制御設備とケーブルで接続されるとともに地上の係留装置に繋がれた係留型飛行船である。ただし、飛行装置は、前記飛行船2の他、無人飛行機、小型移動飛行ロボット、ドローン、人工衛星、さらにはこれら各種飛行装置の同種又は異種の組合せによって構成してもよい。
撮像部11は、例えばCCD素子やC−MOS素子等の撮像素子や光学部品などを含んで構成されるものであり、予め定められた監視領域又はセンタ装置3から指示された監視領域を上空から所定時間おき又は連続的に撮影し、取得した監視画像を画像データ生成部13に順次出力している。
飛行制御部14は、センタ装置3からの制御信号を無線通信部10を介して受信したときに、この制御信号の飛行指示に従って推進部6や方向舵7を制御する。また、カメラ制御部15は、センタ装置3からの制御信号を無線通信部10を介して受信したときに、この制御信号の撮影指示に従ってカメラ部4の撮像部11や方向制御部12を制御する。さらに制御部5は、カメラ部4の画像データ生成部13が生成した画像データを所定のフレーム周期で所定時間おきにセンタ装置3に送信するように、無線通信部10を制御する。
図1に示すように、センタ装置3は、無線通信部10、制御部21、記憶部22、表示部23、操作部24を備えており、飛行船2から送られる監視画像に対し必要に応じて画像処理を施す画像取得装置としての機能を備えている。画像取得装置としての機能については後に詳述する。
領域比較部25は、飛行船2の撮像部11が撮影した撮影領域がどこであるかを特定し、またその特定した撮影領域に非監視領域が含まれるか否かを判定する。具体的には、後述するように、センタ装置3は記憶部22を有しており、この記憶部22には、監視空間情報として三次元地図データ及び監視領域の位置に関するデータが記憶されている。領域比較部25は、まず、飛行船2から送られた画像データに含まれる焦点距離、撮影方向及び位置情報から監視空間情報における撮影領域を特定する。そして、領域比較部25は、特定した撮影領域のデータと、センタ装置3の記憶部22が保有している監視領域に関するデータを用いて比較・判断を行なうことにより、特定した撮影領域に非監視領域が含まれるか否かを判定する。
監視空間情報31は、前述したように、地形・建物・道路等の三次元地図データ及び監視対象である監視領域の位置に関するデータである。
図2に示すフロー図は、所定のフレーム周期で飛行船2から送信されてくる画像データをセンタ装置3で取得する度に、1フレームの画像データごとにセンタ装置3の制御部21により実行される画像処理等の制御手順である。
次に、低精細化情報34である高度Hと低精細化度C0 の関係を示すデータの定め方について図3〜図5を参照して説明する。
図3は、飛行船2の撮像部11で地上を撮像する際の画角αと、撮像部11の高度H(cm)と、撮像部11の1画面中に映り込む地上の長手方向の長さW(cm)との関係を示すとともに、この撮像部11で撮影した長手方向の画素数がU(pix)である監視画像の1画素が、長さD(cm)である地上の一部分に対応していることを示す模式図である。
長手方向の長さW=2H・tan(α/2) …(1)
1画素相当長さD=W/U …(2)
式(1) を式(2) に代入すると、
D=2H・tan(α/2)/U …(3)
ここで、目標とする1画素相当の長さをD’(cm)とすると、
低精細化度C0 =D’/D …(4)
であるから、式(4) に式(3) を代入すると、
C0 =D’/[2H・tan(α/2)/U]=[(D’・U)/2tan(α/2)]・(1/H)=β・(1/H)(但しβはD’、U、αにより決まる定数)…(5)
となる。
図5(a)に示すように、監視業務に要求される精細度等を考慮して定められた所定数のピクセル(長手方向のピクセル数U(px))からなる監視画像が得られたとする。図5(b)に示すように、この監視画像から監視領域の画像だけを切り出して元の精細度のままで保存しておく。一方、図5(c)に示すように、監視画像の縦横のピクセル数を低精細化度C0 で除して非監視領域の画像の縦横のピクセル数の情報量を少なくし、さらに図5(d)に示すように、この監視画像の縦横のピクセル数に低精細化度C0 を乗じて画像のピクセル数を元に戻す。そして、図5(e)に示すように、図5(b)に示す保存しておいた監視領域の画像と、図5(d)に示す低精細化処理した非監視領域の画像を組み合わせて合成する。これによって、非監視領域は低精細(図中、「低精細領域」と表示)であるが、監視領域については撮影時そのままの所定の精細度を保持した監視画像が得られる。
次に、本発明の第2実施形態について、第1実施形態と異なる部分を説明する。
以上説明した第1実施形態では、監視画像に映り込んだ人物のプライバシーを保護するために、飛行装置の高度に応じた低精細の監視画像を出力する低精細化処理部27を設けていた。すなわち、撮像部11で得られた画像データを画像処理し、撮影高度に対応した必要な程度だけ精細度を低下させる等の処理を行なっていた。しかしながら、低精細化された画像を取得する手法についてはこれに限定されない。例えば次に説明するような手法を用いることもできる。すなわち、第2実施形態によれば、制御部21が、飛行船2の高度に応じた所定の低精細度となるようにカメラ部4(又は撮像部11)の画角を変更する制御信号を、飛行船2に対して、無線通信部20を介して出力(送信)する構成を採用することもできる。
2…飛行船
3…センタ装置
4…カメラ部
5…飛行船の制御部
11…撮像部
23…表示部
25…領域比較部
26…高度取得部
27…低精細化処理部
28…災害状態判定部
29…記録制御部
30…表示制御部
31…記憶部の監視空間情報
34…記憶部の低精細化情報
35…記憶部の画像データ
Claims (6)
- 監視領域を監視する飛行装置が備えるカメラ部にて前記監視領域の監視画像を取得する画像取得装置において、
前記飛行装置の高度情報を取得する高度取得部と、
前記高度情報に応じて所定の精細度となるように前記監視画像を取得して出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする画像取得装置。 - 前記制御部は、前記高度情報が示す前記飛行装置の高度が低いほど前記監視画像を低精細化処理する度合いを強くする低精細化処理部を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。
- 前記制御部は、前記低精細化処理した前記監視画像を録画用画像として出力し、前記低精細化処理する前の前記監視画像を表示用画像として出力することを特徴とする請求項2に記載の画像取得装置。
- 前記低精細化処理部は、前記監視画像のうち、予め設定された前記監視領域以外の非監視領域に相当する部分を前記低精細化処理することを特徴とする請求項2又は3に記載の画像取得装置。
- 前記低精細化処理部は、受信した災害情報に係る災害領域の少なくとも一部が前記監視画像の撮影領域に含まれる場合には、前記監視画像を前記低精細化処理しないことを特徴とする請求項2乃至請求項4の何れか一項に記載の画像取得装置。
- 前記制御部は、前記高度情報が示す前記飛行装置の高度が低いほど画角を大きく設定する制御信号を前記カメラ部へ出力し、当該カメラ部からの監視画像を取得して出力することを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。
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