JP2022104279A - Sensing system, information processing device, sensing method and program - Google Patents

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晴之 関
Haruyuki Seki
幸夫 小杉
Yukio Kosugi
元也 齋藤
Motoya Saito
俊明 佐藤
Toshiaki Sato
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Deep Sensing Initiatives Co Ltd
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Deep Sensing Initiatives Co Ltd
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Abstract

To provide a sensing system, information processing device, sensing method and program which can properly perform observation even when mirror reflection occurs.SOLUTION: A sensing system comprises: a first sensor which generates a first signal according to the electromagnetic wave in a first wavelength region incident from a first direction; a second sensor which generates a second signal according to the electromagnetic wave in a second wavelength region incident from the first direction; a third sensor which generates a third signal according to the electromagnetic wave in the first wavelength region incident from the second direction; determination means which determines whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is caused by mirror reflection on the basis of the second signal; and generation means which sets a pixel value based on the first signal when the electromagnetic wave corresponding to the first signal is not caused by the mirror reflection, sets a pixel value on the basis of the third signal generated according to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal when the electromagnetic wave corresponding to the first signal is caused by the mirror reflection, and generates an output image.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、センシングシステム、情報処理装置、センシング方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a sensing system, an information processing apparatus, a sensing method and a program.

従来、可視光や近赤外線等の電磁波を用いて、航空機等から地表付近を観測するセンシングシステムが知られている。可視光を用いたセンシングシステムは、地表において反射された太陽光等の光の強度を、飛翔体に搭載された光学センサにより取得することで、地表付近を観測する。例えば、特許文献1には、相対的に移動する観測対象からの電磁波を検出して観測対象を観測するセンシング装置が開示されている。 Conventionally, a sensing system for observing the vicinity of the ground surface from an aircraft or the like using electromagnetic waves such as visible light and near infrared rays has been known. The sensing system using visible light observes the vicinity of the ground surface by acquiring the intensity of light such as sunlight reflected on the ground surface by an optical sensor mounted on the flying object. For example, Patent Document 1 discloses a sensing device that detects an electromagnetic wave from a relatively moving observation object and observes the observation object.

国際公開第2015/068395号International Publication No. 2015/068395

通常、太陽光は地表において様々な方向に拡散されるため、センシングシステムは、拡散された光のうちの一部を光学センサによって検出する。一方で、河川や湖、海等の水面を観測する場合、太陽光が水面によって鏡面反射される場合がある。水面で鏡面反射された光は、川床や海底において拡散された光の強度をはるかに上回る強度を有するため、鏡面反射光が発生した場合、センシングシステムは、正しい観測を実施できない可能性がある。また、地上を観測する場合においても、道路が凍結している場合、又は太陽光パネル等の人工物が設置されている場合等に、同様の問題が発生する可能性がある。 Normally, sunlight is diffused in various directions on the surface of the earth, so the sensing system detects a part of the diffused light by an optical sensor. On the other hand, when observing the water surface of rivers, lakes, the sea, etc., sunlight may be specularly reflected by the water surface. Since the specularly reflected light on the water surface has an intensity far exceeding the intensity of the diffused light on the riverbed or the sea floor, the sensing system may not be able to perform correct observation when the specularly reflected light is generated. Further, even when observing the ground, the same problem may occur when the road is frozen or when an artificial object such as a solar panel is installed.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、鏡面反射が発生している場合でも適切に観測することが可能なセンシングシステム、情報処理装置、センシング方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a sensing system, an information processing apparatus, a sensing method and a program capable of appropriately observing even when specular reflection occurs. With the goal.

本発明に係るセンシングシステムは、飛翔体に設置されるセンシングシステムであって、飛翔体の進行方向に対して下方に第1ピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、第1方向から入射した第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、飛翔体の進行方向に対して下方に第1ピッチ角と異なる第2ピッチ角をなす第2方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサと、順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、その第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定する判定手段と、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、その第1信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定し、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力する生成手段と、を有する。 The sensing system according to the present invention is a sensing system installed in a flying object, and detects an electromagnetic wave in a first wavelength region incident from a first direction forming a first pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object. A first sensor that is capable of sequentially generating a first signal according to the detected electromagnetic wave and an electromagnetic wave in a second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction are detectably provided and detected. A second sensor that sequentially generates a second signal according to the electromagnetic wave, and an electromagnetic wave in the first wavelength region incident from the second direction forming a second pitch angle different from the first pitch angle downward with respect to the traveling direction of the projectile. The electromagnetic wave corresponding to the first signal based on the third sensor which is provided so as to be able to detect and sequentially generates the third signal corresponding to the detected electromagnetic wave and the second signal corresponding to the first signal sequentially generated. Is a determination means for determining whether or not is due to mirror reflection, and when it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection, the first signal is used. When the pixel value of the pixel corresponding to one signal is set and it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal sequentially generated is due to mirror reflection, the ground position is the same as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. It has a generation means for generating and outputting an output image by setting a pixel value of a pixel corresponding to the first signal based on a third signal generated in response to an electromagnetic wave from.

また、本発明に係るセンシングシステムにおいて、第1方向と第2方向の角度の差に基づいて、順次生成される第1信号及び第3信号のうち、同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第1信号及び第3信号を対応付ける対応付け手段をさらに有し、生成手段は、対応付け手段による対応付け結果に基づいて、第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号を特定することが好ましい。 Further, in the sensing system according to the present invention, among the first signal and the third signal sequentially generated based on the difference in the angle between the first direction and the second direction, they are generated according to the electromagnetic wave from the same ground position. It further has an associating means for associating the first signal and the third signal, and the generating means converts the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal based on the associating result by the associating means. It is preferable to specify the third signal generated accordingly.

また、本発明に係るセンシングシステムにおいて、飛翔体の位置及び姿勢に関する情報を取得する取得手段をさらに有し、対応付け手段は、飛翔体の位置及び姿勢にさらに基づいて、第1信号及び第3信号を対応付けることが好ましい。 Further, in the sensing system according to the present invention, there is further an acquisition means for acquiring information on the position and attitude of the flying object, and the associating means further based on the position and attitude of the flying object, the first signal and the third. It is preferable to associate signals.

また、本発明に係るセンシングシステムにおいて、第1波長域は、可視波長域であり、第2波長域は、近赤外波長域であることが好ましい。 Further, in the sensing system according to the present invention, it is preferable that the first wavelength region is the visible wavelength region and the second wavelength region is the near infrared wavelength region.

また、本発明に係るセンシングシステムにおいて、順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、その第1信号に対応する電磁波の観測対象での反射率を算出する算出手段をさらに有し、判定手段は、反射率に基づいて、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定することが好ましい。 Further, in the sensing system according to the present invention, there is further a calculation means for calculating the reflectance of the electromagnetic wave corresponding to the first signal in the observation target based on the second signal corresponding to the first signal sequentially generated. However, it is preferable that the determination means determines whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection based on the reflectance.

また、本発明に係るセンシングシステムにおいて、第2センサは、さらに飛翔体の上方から入射した電磁波を検出可能に設けられ、算出手段は、飛翔体の上方から入射した電磁波に応じた第2信号に基づいて、観測対象での反射率を補正することが好ましい。 Further, in the sensing system according to the present invention, the second sensor is further provided so as to be able to detect the electromagnetic wave incident from above the flying object, and the calculation means is the second signal corresponding to the electromagnetic wave incident from above the flying object. Based on this, it is preferable to correct the reflectance at the observation target.

本発明に係る情報処理装置は、飛翔体に設置され、且つ、飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、第1方向から入射した第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角と異なるピッチ角をなす第2方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサと、を有するセンシング装置から、第1信号、第2信号及び第3信号を取得する取得手段と、順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、その第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定する判定手段と、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、その第1信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定し、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力する生成手段と、を有する。 The information processing apparatus according to the present invention is installed in a flying object and is provided so as to be capable of detecting an electromagnetic wave in a first wavelength region incident from a first direction forming a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object. A first sensor that sequentially generates a first signal according to the detected electromagnetic wave and an electromagnetic wave in a second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction are provided so as to be able to detect and respond to the detected electromagnetic wave. A second sensor that sequentially generates a second signal and an electromagnetic wave in the first wavelength range incident from the second direction having a pitch angle different from a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object can be detected. A third sensor that sequentially generates a third signal according to the detected electromagnetic wave, an acquisition means that acquires a first signal, a second signal, and a third signal from a sensing device, and a first that is sequentially generated. Based on the second signal corresponding to the signal, the determination means for determining whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, and the electromagnetic wave corresponding to the first signal sequentially generated is mirror reflection. If it is determined that the signal is not due to, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the first signal, and the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is due to mirror reflection. If it is determined that, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. It has a generation means for generating and outputting an output image.

本発明に係るセンシング方法は、コンピュータが、飛翔体に設置され、且つ、飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、第1方向から入射した第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角と異なるピッチ角をなす第2方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサとから、第1信号、第2信号及び第3信号を取得し、順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、その第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定し、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、その第1信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定し、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力することを含む。 In the sensing method according to the present invention, the computer can detect electromagnetic waves in the first wavelength region that are installed in the flying object and are incident from the first direction that forms a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object. The first sensor that sequentially generates the first signal according to the detected electromagnetic wave and the second sensor that can detect the electromagnetic wave in the second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction are provided and the detected electromagnetic wave. It is possible to detect electromagnetic waves in the first wavelength range incident from the second sensor that sequentially generates the second signal according to the above and the second direction that forms a pitch angle different from the predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object. The second sensor, which is provided in the above and sequentially generates a third signal according to the detected electromagnetic wave, acquires the first signal, the second signal, and the third signal, and corresponds to the first signal sequentially generated. Based on the signal, it is determined whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, and when it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection. When the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the first signal and it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is due to mirror reflection, the first signal is used. An output image is generated and output by setting the pixel value of the pixel corresponding to the first signal based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the signal. Including doing.

本発明に係るプログラムは、コンピュータを制御するプログラムであって、飛翔体に設置され、且つ、飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、第1方向から入射した第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角と異なるピッチ角をなす第2方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサとから、第1信号、第2信号及び第3信号を取得し、順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、その第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定し、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、その第1信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定し、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力することをコンピュータに実行させる。 The program according to the present invention is a program for controlling a computer, and is installed in a flying object, and is incident from a first direction having a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object. A first sensor that can detect electromagnetic waves and sequentially generate a first signal according to the detected electromagnetic waves, and a second sensor that can detect electromagnetic waves in a second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction. A second sensor that sequentially generates a second signal according to the detected electromagnetic wave, and a first wavelength region that is incident from the second direction that forms a pitch angle different from a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object. The first signal is sequentially generated by acquiring the first signal, the second signal, and the third signal from the third sensor which is provided so as to be able to detect the electromagnetic wave of the above and sequentially generates the third signal according to the detected electromagnetic wave. Based on the second signal corresponding to, it is determined whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, and the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection. When it was determined, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal was set based on the first signal, and it was determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal was due to mirror reflection. In this case, the output image is obtained by setting the pixel value of the pixel corresponding to the first signal based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. Causes the computer to generate and output.

本発明に係るセンシングシステム、情報処理装置、センシング方法及びプログラムは、観測対象において鏡面反射が発生している場合でも適切に観測することが可能である。 The sensing system, information processing apparatus, sensing method and program according to the present invention can appropriately observe even when specular reflection occurs in the observation target.

センシングシステム1の概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic structure of the sensing system 1. センシング装置2内部の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure inside the sensing apparatus 2. センシング装置2に入射される光について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the light incident on the sensing apparatus 2. センシング装置2の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the sensing device 2. センサデータDのデータ構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of the sensor data D. 解析装置3の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the analysis apparatus 3. 解析処理の流れの一例を示すフロー図である。It is a flow chart which shows an example of the flow of analysis processing. (a)、(b)は、対応付けについて説明するための模式図である。(A) and (b) are schematic diagrams for explaining the correspondence.

以下、図面を参照しつつ本発明の様々な実施形態について説明する。本発明の技術的範囲はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物に及ぶことに留意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.

図1は、本発明に係るセンシングシステム1の概略構成の一例を示す図である。センシングシステム1は、センシング装置2と、解析装置3とを有する。センシング装置2は、観測対象を観測するための光学センサ等の複数のセンサと、各センサを内蔵する筐体とから構成されるプラットフォームである。センシング装置2は、UAV(Unmanned Aerial Vehicle)又はヘリコプター等の飛翔体4に搭載されて設置される。センシング装置2は、飛翔体4があらかじめ設定された高度で直線状の飛行経路に従って飛行している間に、飛翔体4の下方の観測対象からの可視光又は近赤外線等の電磁波を検出し、センサデータを生成する。なお、本実施形態では、センシング装置2は、可視波長域及び近赤外波長域の電磁波を検出する。本実施形態において、可視波長域及び近赤外波長域は、それぞれ340nm~850nm及び700nm~2500nmの波長帯をいうものとする。可視波長域及び近赤外波長域は、それぞれ第1波長域及び第2波長域の一例である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a sensing system 1 according to the present invention. The sensing system 1 has a sensing device 2 and an analysis device 3. The sensing device 2 is a platform composed of a plurality of sensors such as an optical sensor for observing an observation target and a housing containing each sensor. The sensing device 2 is mounted and installed on a flying object 4 such as a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) or a helicopter. The sensing device 2 detects electromagnetic waves such as visible light or near infrared rays from the observation target below the flying object 4 while the flying object 4 is flying according to a linear flight path at a preset altitude. Generate sensor data. In this embodiment, the sensing device 2 detects electromagnetic waves in the visible wavelength region and the near infrared wavelength region. In the present embodiment, the visible wavelength region and the near infrared wavelength region refer to wavelength bands of 340 nm to 850 nm and 700 nm to 2500 nm, respectively. The visible wavelength region and the near infrared wavelength region are examples of the first wavelength region and the second wavelength region, respectively.

解析装置3は、サーバ又はPC(Personal Computer)等の情報処理装置である。解析装置3は、センシング装置2が生成した出力画像を受信して表示し、利用者による使用を可能とする。 The analysis device 3 is an information processing device such as a server or a PC (Personal Computer). The analysis device 3 receives and displays the output image generated by the sensing device 2 so that the user can use it.

図2は、センシング装置2内部の構成を説明するための模式図である。センシング装置2は、第1レンズ201、第2レンズ202、拡散器203、光ファイバ束204、第3レンズ205、スイングミラー206、第1分光器207、第2分光器208、第1センサ209、第2センサ210及び第3センサ211等を有する。図2において、矢印A1、A2、A3は、それぞれ飛翔体4の進行(前後)方向、左右方向、上下方向を示す。 FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the internal configuration of the sensing device 2. The sensing device 2 includes a first lens 201, a second lens 202, a diffuser 203, an optical fiber bundle 204, a third lens 205, a swing mirror 206, a first spectroscope 207, a second spectroscope 208, and a first sensor 209. It has a second sensor 210, a third sensor 211, and the like. In FIG. 2, arrows A1, A2, and A3 indicate the traveling (front-back) direction, the left-right direction, and the up-down direction of the projectile 4, respectively.

第1レンズ201及び第2レンズ202は、集光レンズであり、上下方向A3における下方から入射した電磁波(光)を光ファイバ束204に向けて集光する。第1レンズ201及び第2レンズ202は、望遠レンズである。第1レンズ201及び第2レンズ202は、左右方向A2において相互に異なる位置からの電磁波を集光可能に設けられる。第1レンズ201及び第2レンズ202として、左右方向A2に延伸するシリンドリカルレンズ、又は、光軸が平行になるように左右方向A2に沿って配置された複数のレンズが用いられる。第1レンズ201は、飛翔体4の進行方向A1に対して下方に第1ピッチ角をなす第1方向から入射した電磁波を集光可能に設けられる。第2レンズ202は、飛翔体4の進行方向A1に対して下方に第1ピッチ角と異なる第2ピッチ角をなす第2方向から入射した電磁波を集光可能に設けられる。 The first lens 201 and the second lens 202 are condensing lenses, and condense electromagnetic waves (light) incident from below in the vertical direction A3 toward the optical fiber bundle 204. The first lens 201 and the second lens 202 are telephoto lenses. The first lens 201 and the second lens 202 are provided so as to be able to collect electromagnetic waves from positions different from each other in the left-right direction A2. As the first lens 201 and the second lens 202, a cylindrical lens extending in the left-right direction A2 or a plurality of lenses arranged along the left-right direction A2 so that the optical axes are parallel is used. The first lens 201 is provided so as to be able to collect electromagnetic waves incident from the first direction forming the first pitch angle downward with respect to the traveling direction A1 of the flying object 4. The second lens 202 is provided so as to be able to collect electromagnetic waves incident from a second direction having a second pitch angle different from the first pitch angle downward with respect to the traveling direction A1 of the flying object 4.

例えば、第1ピッチ角は90°に設定され、第2ピッチ角は50°から85°又は95°から130°までの範囲に設定される。この場合、第1方向は、略鉛直方向であり、第2方向は、鉛直方向に対して前方又は後方に傾いた方向である。第1ピッチ角と第2ピッチ角の差が小さすぎると第1レンズ201及び第2レンズ202の両方に鏡面反射光が入射し、観測結果の欠損が補正されない可能性がある。また、第1ピッチ角と第2ピッチ角の差が大きすぎると第1レンズ201と第2レンズ202の間で観測対象の見え方が異なり、各レンズから入射した電磁波が適切に対応しない可能性がある。したがって、第1ピッチ角と第2ピッチ角の差は5°から40°までの範囲に設定されることが好ましい。 For example, the first pitch angle is set to 90 ° and the second pitch angle is set to the range of 50 ° to 85 ° or 95 ° to 130 °. In this case, the first direction is a substantially vertical direction, and the second direction is a direction inclined forward or backward with respect to the vertical direction. If the difference between the first pitch angle and the second pitch angle is too small, specularly reflected light may be incident on both the first lens 201 and the second lens 202, and the loss of the observation result may not be corrected. Further, if the difference between the first pitch angle and the second pitch angle is too large, the appearance of the observation target differs between the first lens 201 and the second lens 202, and the electromagnetic waves incident from each lens may not correspond appropriately. There is. Therefore, it is preferable that the difference between the first pitch angle and the second pitch angle is set in the range of 5 ° to 40 °.

拡散器203は、コサインコレクタであり、飛翔体4の上方、特に飛翔体4の進行方向A1に対して上方に90°をなす方向を中心とする180°の視野角から入射した電磁波を収集し、光ファイバ束204に出射する。拡散器203として、例えばCCSA1(ソーラボ社製)等のコサインコレクタが利用される。 The diffuser 203 is a cosine collector and collects electromagnetic waves incident from a viewing angle of 180 ° centered on a direction 90 ° upward with respect to the traveling direction A1 of the flying object 4, particularly above the flying object 4. , Emit to the optical fiber bundle 204. As the diffuser 203, for example, a cosine collector such as CCSA1 (manufactured by Sorabo) is used.

光ファイバ束204は、多芯ファイバであり、複数の光ファイバ204a~tを含む。各光ファイバ204a~tの一端は、第3レンズ205のレンズ面と対向するように配置される。光ファイバ204a~jの一端及び光ファイバ204k~tの一端は、それぞれ左右方向A2に沿って並べて配置される。各光ファイバ204k~tの一端は、上下方向A3において各光ファイバ204a~jの下側に並べて配置される。 The optical fiber bundle 204 is a multi-core fiber and includes a plurality of optical fibers 204a to t. One end of each optical fiber 204a to t is arranged so as to face the lens surface of the third lens 205. One end of the optical fibers 204a to j and one end of the optical fibers 204k to t are arranged side by side along the left-right direction A2, respectively. One end of each optical fiber 204k to t is arranged side by side under each optical fiber 204a to j in the vertical direction A3.

光ファイバ204a~d、f~iの他端は、第1レンズ201のレンズ面と対向するように、左右方向A2に沿って並べて配置される。光ファイバ204a~d、f~iは、第1レンズ201から入射された電磁波を導き、第3レンズ205に向けて出射する。同様に、光ファイバ204k~n、p~sの他端は、第2レンズ202のレンズ面と対向するように、左右方向A2に沿って並べて配置される。光ファイバ204k~n、p~sは、第2レンズ202から入射された電磁波を導き、第3レンズ205に向けて出射する。第1レンズ201から入射された電磁波を第3レンズ205に向けて出射する光ファイバの数、及び、第2レンズ202から入射された電磁波を第3レンズ205に向けて出射する光ファイバの数は、8に限られず、任意の数でよい。左右方向A2について光ファイバの数を多くすることにより測定の分解能を高くすることが可能となる。また、光ファイバをアレイ状に並べて光ファイバの数を多くすることにより進行方向A1における1回の測定での測定範囲を大きくして測定効率を向上させることも可能となる。ミラーは金属製反射体で構成してもよいし、発泡樹脂反射体(例えば古河電工製の超微細発泡光反射板(MCPET))で構成してもよい。なおスイングミラーに代えて正多角柱形状(光ファイバの数が8である実施形態においては正八角柱形状)のポリゴンミラーを用いることもできる。 The other ends of the optical fibers 204a to d and f to i are arranged side by side along the left-right direction A2 so as to face the lens surface of the first lens 201. The optical fibers 204a to d and f to i guide electromagnetic waves incident from the first lens 201 and emit them toward the third lens 205. Similarly, the other ends of the optical fibers 204k to n and p to s are arranged side by side along the left-right direction A2 so as to face the lens surface of the second lens 202. The optical fibers 204k to n and ps to guide the electromagnetic wave incident from the second lens 202 and emit it toward the third lens 205. The number of optical fibers that emit electromagnetic waves incident from the first lens 201 toward the third lens 205, and the number of optical fibers that emit electromagnetic waves incident from the second lens 202 toward the third lens 205 are , 8 is not limited, and any number may be used. By increasing the number of optical fibers in the left-right direction A2, it is possible to increase the measurement resolution. Further, by arranging the optical fibers in an array and increasing the number of optical fibers, it is possible to increase the measurement range in one measurement in the traveling direction A1 and improve the measurement efficiency. The mirror may be made of a metal reflector or a foamed resin reflector (for example, an ultrafine foamed light reflector (MCPET) manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.). Instead of the swing mirror, a polygon mirror having a regular polygonal column shape (in the embodiment where the number of optical fibers is eight, a regular octagonal prism shape) can also be used.

光ファイバ204j、tの他端は、拡散器203のレンズ面と対向するように配置される。光ファイバ204j、tは、拡散器203から入射された電磁波を導き、第3レンズ205に向けて出射する。光ファイバ204eの他端は、第1分光器207と対向するように配置される。光ファイバ204eは、第3レンズ205から入射された電磁波を導き、第1分光器207に向けて出射する。光ファイバ204oの他端は、第2分光器208と対向するように配置される。光ファイバ204oは、第3レンズ205から入射された電磁波を導き、第2分光器208に向けて出射する。 The other ends of the optical fibers 204j and t are arranged so as to face the lens surface of the diffuser 203. The optical fibers 204j and t guide the electromagnetic wave incident from the diffuser 203 and emit it toward the third lens 205. The other end of the optical fiber 204e is arranged so as to face the first spectroscope 207. The optical fiber 204e guides the electromagnetic wave incident from the third lens 205 and emits it toward the first spectroscope 207. The other end of the optical fiber 204o is arranged so as to face the second spectroscope 208. The optical fiber 204o guides the electromagnetic wave incident from the third lens 205 and emits it toward the second spectroscope 208.

第3レンズ205は、集光レンズであり、光ファイバ204a~d、f~n、p~tの一端側から入射された電磁波をスイングミラー206に向けて集光する。第3レンズ205は、平凸レンズである。 The third lens 205 is a condensing lens, and condenses electromagnetic waves incident from one end side of the optical fibers 204a to d, f to n, and pt toward the swing mirror 206. The third lens 205 is a plano-convex lens.

スイングミラー206は、第3レンズ205を介して光ファイバ束204と対向するように配置される。スイングミラー206は、後述するモータにより、上下方向A3を揺動軸(回転軸)として、所定範囲内で揺動(回転)可能に設けられる。スイングミラー206は、反射面が、光ファイバ束204の一方の端部に配置された光ファイバ204a、kの一端からの電磁波を光ファイバ204e、oの一端に向けて反射させる第1位置から、光ファイバ束204の他方の端部に配置された光ファイバ204j、tの一端からの電磁波を光ファイバ204e、oの一端に向けて反射させる第2位置まで揺動可能に設けられる。スイングミラー206は、一定周期毎に、第1位置から第2位置への揺動(回転)と、第2位置から第1位置への揺動(回転)とを交互に繰り返す。 The swing mirror 206 is arranged so as to face the optical fiber bundle 204 via the third lens 205. The swing mirror 206 is provided by a motor described later so as to be able to swing (rotate) within a predetermined range with the vertical direction A3 as a swing axis (rotation axis). In the swing mirror 206, from the first position where the reflecting surface reflects the electromagnetic waves from one end of the optical fibers 204a and k arranged at one end of the optical fiber bundle 204 toward the one end of the optical fibers 204e and o. It is provided so as to be swingable up to a second position where an electromagnetic wave from one end of the optical fibers 204j and t arranged at the other end of the optical fiber bundle 204 is reflected toward one end of the optical fibers 204e and o. The swing mirror 206 alternately repeats swinging (rotation) from the first position to the second position and swinging (rotation) from the second position to the first position at regular intervals.

第1分光器207は、入射した電磁波を可視波長域の電磁波と、近赤外波長域の電磁波とに分光し、それぞれ第1センサ209及び第2センサ210に向けて出射する。第2分光器208は、入射した電磁波を可視波長域の電磁波と、近赤外波長域の電磁波とに分光し、可視波長域の電磁波を第3センサ211に向けて出射する。即ち、第1分光器207及び第2分光器208から出射される各波長域の電磁波には、飛翔体4の下方から入射した電磁波及び飛翔体4の上方から入射した電磁波が含まれる。 The first spectroscope 207 splits the incident electromagnetic wave into an electromagnetic wave in the visible wavelength region and an electromagnetic wave in the near-infrared wavelength region, and emits the incident electromagnetic wave toward the first sensor 209 and the second sensor 210, respectively. The second spectroscope 208 splits the incident electromagnetic wave into an electromagnetic wave in the visible wavelength region and an electromagnetic wave in the near infrared wavelength region, and emits the electromagnetic wave in the visible wavelength region toward the third sensor 211. That is, the electromagnetic waves in each wavelength range emitted from the first spectroscope 207 and the second spectroscope 208 include electromagnetic waves incident from below the flying object 4 and electromagnetic waves incident from above the flying object 4.

第1センサ209は、第1分光器207から出射された可視波長域の電磁波を検出可能に設けられ、一定周期毎に、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成し、出力する。第1センサ209は、検出した電磁波の強度が大きいほど信号値が大きくなるように第1信号を生成する。第2センサ210は、第1分光器207から出射された近赤外波長域の電磁波を検出可能に設けられ、一定周期毎に、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成し、出力する。第2センサ210は、検出した電磁波の強度が大きいほど信号値が大きくなるように第2信号を生成する。第3センサ211は、第2分光器208から出射された可視波長域の電磁波を検出可能に設けられ、一定周期毎に、検出した光に応じた第3信号を順次生成し、出力する。第3センサ211は、検出した電磁波の強度が大きいほど信号値が大きくなるように第3信号を生成する。 The first sensor 209 is provided so as to be able to detect an electromagnetic wave in the visible wavelength range emitted from the first spectroscope 207, and sequentially generates and outputs a first signal corresponding to the detected electromagnetic wave at regular intervals. The first sensor 209 generates the first signal so that the signal value increases as the intensity of the detected electromagnetic wave increases. The second sensor 210 is provided so as to be able to detect an electromagnetic wave in the near-infrared wavelength region emitted from the first spectroscope 207, and sequentially generates and outputs a second signal corresponding to the detected electromagnetic wave at regular intervals. .. The second sensor 210 generates a second signal so that the signal value increases as the intensity of the detected electromagnetic wave increases. The third sensor 211 is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the visible wavelength range emitted from the second spectroscope 208, and sequentially generates and outputs a third signal corresponding to the detected light at regular intervals. The third sensor 211 generates a third signal so that the signal value increases as the intensity of the detected electromagnetic wave increases.

第1センサ209及び第3センサ211として、例えば可視光域に対応した分光輝度計であるC12880MA(浜松ホトニクス社製)が利用される。第2センサ210として、例えば近赤外域に対応した分光輝度計であるC14486GA(浜松ホトニクス社製)が利用される。 As the first sensor 209 and the third sensor 211, for example, C12880MA (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), which is a spectral luminance meter corresponding to the visible light region, is used. As the second sensor 210, for example, C14486GA (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), which is a spectral luminance meter corresponding to the near infrared region, is used.

図3は、センシング装置2に入射する光について説明するための模式図である。第1レンズ201には、観測対象F上において、センシング装置2に対して第1方向に延伸する直線上に位置する、左右方向A2に延伸した領域S1で反射した太陽光が入射する。第1レンズ201と対向する光ファイバ204a~d、f~iには、それぞれ領域S1内の対応する領域S11~S18で反射した太陽光が集光されて入射される。同様に、第2レンズ202には、観測対象F上において、センシング装置2に対して第2方向に延伸する直線上に位置する、左右方向A2に延伸した領域S2で反射した太陽光が入射される。第2レンズ202と対向する光ファイバ204k~n、p~sには、それぞれ領域S2内の対応する領域S21~S28で反射した太陽光が集光されて入射される。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the light incident on the sensing device 2. On the observation target F, the sunlight reflected in the region S1 extending in the left-right direction A2, which is located on the straight line extending in the first direction with respect to the sensing device 2, is incident on the first lens 201. The sunlight reflected in the corresponding regions S11 to S18 in the region S1 is condensed and incident on the optical fibers 204a to d and f to i facing the first lens 201, respectively. Similarly, on the observation target F, the sunlight reflected in the region S2 extended in the left-right direction A2, which is located on the straight line extending in the second direction with respect to the sensing device 2, is incident on the second lens 202. To. The sunlight reflected in the corresponding regions S21 to S28 in the region S2 is condensed and incident on the optical fibers 204k to n and p to s facing the second lens 202, respectively.

各領域S1、S2の大きさは、レンズから観測対象Fまでの距離とレンズの焦点距離とに基づいて定まる。第1方向が鉛直方向であり、第2方向が鉛直方向に対して傾いた方向であり、且つ、観測対象Fが平面である場合、第2レンズ202から領域S2までの距離は、第1レンズ201から領域S1までの距離よりも大きい。後述するように、第2レンズ202から集光した電磁波は、第1レンズ201から集光した電磁波に応じて生成される第1信号を置換するために使用される。したがって、領域S2の大きさは、領域S1の大きさと同一となるように定められる必要がある。領域S2の大きさを領域S1の大きさと同一にするために、第2レンズ202の焦点距離は、第1レンズ201の焦点距離のcosθ倍となるように定められる。ここで、θは第1ピッチ角θ1と第2ピッチ角θ2の差、即ち第1方向と第2方向とがなす角の大きさである。 The size of each region S1 and S2 is determined based on the distance from the lens to the observation target F and the focal length of the lens. When the first direction is the vertical direction, the second direction is the direction inclined with respect to the vertical direction, and the observation target F is a plane, the distance from the second lens 202 to the region S2 is the first lens. It is larger than the distance from 201 to the area S1. As will be described later, the electromagnetic wave focused from the second lens 202 is used to replace the first signal generated in response to the electromagnetic wave focused from the first lens 201. Therefore, the size of the region S2 needs to be determined to be the same as the size of the region S1. In order to make the size of the region S2 the same as the size of the region S1, the focal length of the second lens 202 is set to be cos θ times the focal length of the first lens 201. Here, θ is the difference between the first pitch angle θ1 and the second pitch angle θ2, that is, the size of the angle formed by the first direction and the second direction.

一方、図2に示すように、拡散器203には太陽光が入射され、光ファイバ204j、tには、拡散器203で収集された太陽光が入射される。 On the other hand, as shown in FIG. 2, sunlight is incident on the diffuser 203, and sunlight collected by the diffuser 203 is incident on the optical fibers 204j and t.

光ファイバ204a~d、f~j、k~n、p~tから出射した電磁波は、第3レンズ205によりスイングミラー206に向けて集光される。上記したように、各光ファイバ204k~tの一端は、上下方向A3において各光ファイバ204a~jの下側に並べられ、スイングミラー206は、上下方向A3を揺動軸として揺動する。スイングミラー206の揺動に伴って、上下方向A3に並ぶ光ファイバ204a~d、f~jと光ファイバ204k~n、p~tの各ペアの中の何れかのペアからの電磁波が、選択的に光ファイバ204e及び光ファイバ204oに向けて反射される。 The electromagnetic waves emitted from the optical fibers 204a to d, f to j, k to n, and pt are focused toward the swing mirror 206 by the third lens 205. As described above, one end of each optical fiber 204k to t is arranged below each optical fiber 204a to j in the vertical direction A3, and the swing mirror 206 swings with the vertical direction A3 as a swing axis. With the swing of the swing mirror 206, electromagnetic waves from any pair of the optical fibers 204a to d and f to j arranged in the vertical direction A3 and the optical fibers 204k to n and pt are selected. It is reflected toward the optical fiber 204e and the optical fiber 204o.

光ファイバ204e及び光ファイバ204oから出射した電磁波は、それぞれ第1分光器207及び第2分光器208に入射され、可視波長域の電磁波と、近赤外波長域の電磁波とに分光される。第1分光器207により分光された可視波長域の電磁波及び近赤外波長域の電磁波は、それぞれ第1センサ209及び第2センサ210に入射され、第2分光器208により分光された可視波長域の電磁波は、第3センサ211に入射される。これにより、第1センサ209及び第2センサ210には、領域S11、領域S12、領域S13、領域S14、領域S15、領域S16、領域S17、領域S18又は拡散器203からの可視波長域及び近赤外波長域の電磁波が選択的に順次入射される。また、第3センサ211には、第1センサ209に入射される電磁波に対応する領域に対応する領域S2内の領域又は拡散器203からの可視波長域の電磁波が選択的に順次入射される。第1センサ209、第2センサ210及び第3センサ211には、スイングミラー206が第1位置と第2位置の間で揺動する間に各領域及び拡散器203からの電磁波が順次入射され、スイングミラー206が第1位置と第2位置の間で揺動するたびに各領域及び拡散器203からの電磁波が繰り返し入射される。 The electromagnetic waves emitted from the optical fiber 204e and the optical fiber 204o are incident on the first spectroscope 207 and the second spectroscope 208, respectively, and are separated into an electromagnetic wave in the visible wavelength region and an electromagnetic wave in the near infrared wavelength region. The electromagnetic waves in the visible wavelength region and the electromagnetic waves in the near-infrared wavelength region separated by the first spectroscope 207 are incident on the first sensor 209 and the second sensor 210, respectively, and are separated by the second spectroscope 208 in the visible wavelength region. The electromagnetic wave of is incident on the third sensor 211. As a result, the first sensor 209 and the second sensor 210 have the visible wavelength range and the near red from the region S11, the region S12, the region S13, the region S14, the region S15, the region S16, the region S17, the region S18, or the diffuser 203. Electromagnetic waves in the outer wavelength range are selectively and sequentially incident. Further, electromagnetic waves in the region S2 corresponding to the region corresponding to the electromagnetic wave incident on the first sensor 209 or the electromagnetic wave in the visible wavelength region from the diffuser 203 are selectively and sequentially incident on the third sensor 211. Electromagnetic waves from each region and the diffuser 203 are sequentially incident on the first sensor 209, the second sensor 210, and the third sensor 211 while the swing mirror 206 swings between the first position and the second position. Each time the swing mirror 206 swings between the first position and the second position, electromagnetic waves from each region and the diffuser 203 are repeatedly incident.

即ち、第1センサ209は、第1方向から入射した可視波長域の電磁波を検出可能に設けられる。第2センサ210は、第1方向から入射した近赤外波長域の電磁波を検出可能に設けられる。第3センサ211は、第2方向から入射した可視波長域の電磁波を検出可能に設けられる。 That is, the first sensor 209 is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the visible wavelength region incident from the first direction. The second sensor 210 is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the near-infrared wavelength region incident from the first direction. The third sensor 211 is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the visible wavelength range incident from the second direction.

図4は、センシング装置2の概略構成を示すブロック図である。センシング装置2は、前述した構成に加えて、モータ221、GPS(Global Positioning System)センサ222、6軸センサ223、第1通信部224、第1記憶部225及び第1処理部230等をさらに有する。 FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the sensing device 2. In addition to the above-described configuration, the sensing device 2 further includes a motor 221, a GPS (Global Positioning System) sensor 222, a 6-axis sensor 223, a first communication unit 224, a first storage unit 225, a first processing unit 230, and the like. ..

モータ221は、第1処理部230からの制御信号に従ってスイングミラー206を揺動させる。 The motor 221 swings the swing mirror 206 according to the control signal from the first processing unit 230.

GPSセンサ222は、GPS衛星からの電波を受信するためのアンテナ及び受信回路を備える。GPSセンサ222は、アンテナを介して受信されたGPS衛星からの電波を受信回路において受信して、センシング装置2の位置を示す位置情報及び絶対時刻を示す時刻情報を生成し、第1処理部230に供給する。 The GPS sensor 222 includes an antenna and a receiving circuit for receiving radio waves from GPS satellites. The GPS sensor 222 receives radio waves from GPS satellites received via the antenna in the receiving circuit to generate position information indicating the position of the sensing device 2 and time information indicating the absolute time, and the first processing unit 230. Supply to.

6軸センサ223は、相互に直交する3軸方向に対応する加速度センサ及びジャイロセンサを備える。6軸センサ223は、所定の周期で3軸方向のセンシング装置2の加速度及び角速度を取得して、センシング装置2の姿勢に関する姿勢情報(姿勢変化量)及び移動ベクトル(相対位置)を生成し、第1処理部230に供給する。 The 6-axis sensor 223 includes an acceleration sensor and a gyro sensor corresponding to the triaxial directions orthogonal to each other. The 6-axis sensor 223 acquires the acceleration and angular velocity of the sensing device 2 in the 3-axis direction at a predetermined cycle, generates posture information (posture change amount) and movement vector (relative position) regarding the posture of the sensing device 2. It is supplied to the first processing unit 230.

第1通信部224は、センシング装置2を解析装置3と通信可能にするために、例えば有線LAN(Local Area Network)又はUSB(Universal Serial Bus)等の通信インタフェース回路を備える。第1通信部224は、第1処理部230から供給されたデータを解析装置3に送信し、解析装置3から受信したデータを第1処理部230に供給する。 The first communication unit 224 includes a communication interface circuit such as a wired LAN (Local Area Network) or USB (Universal Serial Bus) in order to enable the sensing device 2 to communicate with the analysis device 3. The first communication unit 224 transmits the data supplied from the first processing unit 230 to the analysis device 3, and supplies the data received from the analysis device 3 to the first processing unit 230.

第1記憶部225は、例えばSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリを備える。第1記憶部225は、第1処理部230による処理に用いられるコンピュータプログラム、データ等を記憶する。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置140にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばCD-ROM(compact disc read only memory)、DVD-ROM(digital versatile disc read only memory)等である。第1記憶部225は、データとして、センサデータ等を記憶する。センサデータの詳細については後述する。 The first storage unit 225 includes a semiconductor memory such as, for example, an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory). The first storage unit 225 stores computer programs, data, and the like used for processing by the first processing unit 230. The computer program may be installed in the storage device 140 from a computer-readable portable recording medium using a known setup program or the like. The portable recording medium is, for example, a CD-ROM (compact disc read only memory), a DVD-ROM (digital versatile disc read only memory), or the like. The first storage unit 225 stores sensor data and the like as data. The details of the sensor data will be described later.

第1処理部230は、例えばCPU(Central Processing Unit)を備える。第1処理部230は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等を備えてもよい。第1処理部230は、第1センサ209、第2センサ210、第3センサ211、モータ221、GPSセンサ222、6軸センサ223、第1通信部224及び第1記憶部225等と接続され、これらの各部を制御する。第1処理部230は、第1記憶部225に記憶されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従って動作することにより、取得手段231、対応付け手段232、算出手段233、判定手段234、出力手段235及び生成手段236として機能する。 The first processing unit 230 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit). The first processing unit 230 may include an LSI (Large Scale Integration), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like. The first processing unit 230 is connected to the first sensor 209, the second sensor 210, the third sensor 211, the motor 221, the GPS sensor 222, the 6-axis sensor 223, the first communication unit 224, the first storage unit 225, and the like. Control each of these parts. The first processing unit 230 reads the program stored in the first storage unit 225 and operates according to the read program, whereby the acquisition means 231, the associating means 232, the calculation means 233, the determination means 234, the output means 235, and the like. It functions as a generation means 236.

図5は、第1記憶部225に記憶されるセンサデータDのデータ構造の一例を示す図である。センサデータDは、時刻、位置、姿勢、第1信号値、第2信号値、第3信号値等を相互に関連付けて記憶する。センサデータDは、センシング装置2を搭載する飛翔体4が飛行している間に各センサから所定の周期で第1処理部230に供給される各情報を、第1処理部230が相互に関連付けて第1記憶部225に記憶することにより生成される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the data structure of the sensor data D stored in the first storage unit 225. The sensor data D stores the time, position, posture, first signal value, second signal value, third signal value, and the like in association with each other. In the sensor data D, the first processing unit 230 correlates each information supplied from each sensor to the first processing unit 230 at a predetermined cycle while the flying object 4 equipped with the sensing device 2 is flying. It is generated by storing it in the first storage unit 225.

時刻は、センサデータDに示される各情報が取得された時刻であり、GPSセンサ222によって生成される時刻情報に基づいて算出される。位置は、GPSセンサ222によって生成される位置情報及び6軸センサ223によって生成される移動ベクトルに基づいて算出される、各時刻におけるセンシング装置2の位置を示すデータであり、例えば緯度及び経度を含む。姿勢は、6軸センサ223によって生成される姿勢情報に基づいて算出される、各時刻におけるセンシング装置2の姿勢を示すデータであり、3軸方向の加速度及び角速度を含む。第1信号値は、各時刻において、第1センサ209により、各光ファイバ204a~d、f~jからの可視波長域の電磁波に応じて生成された各第1信号の信号値のセットである。第2信号値は、各時刻において、第2センサ210により、各光ファイバ204a~d、f~jからの近赤外波長域の電磁波に応じて生成された各第2信号の信号値のセットである。第3信号値は、各時刻において、第3センサ211により、各光ファイバ204k~n、p~tからの可視波長域の電磁波に応じて生成された各第3信号の信号値のセットである。 The time is the time when each information shown in the sensor data D is acquired, and is calculated based on the time information generated by the GPS sensor 222. The position is data indicating the position of the sensing device 2 at each time calculated based on the position information generated by the GPS sensor 222 and the movement vector generated by the 6-axis sensor 223, and includes, for example, latitude and longitude. .. The attitude is data indicating the attitude of the sensing device 2 at each time calculated based on the attitude information generated by the 6-axis sensor 223, and includes acceleration and angular velocity in the 3-axis direction. The first signal value is a set of signal values of each first signal generated by the first sensor 209 in response to electromagnetic waves in the visible wavelength region from each optical fiber 204a to d and f to j at each time. .. The second signal value is a set of signal values of each second signal generated by the second sensor 210 in response to electromagnetic waves in the near-infrared wavelength region from each optical fiber 204a to d and f to j at each time. Is. The third signal value is a set of signal values of each third signal generated by the third sensor 211 by the third sensor 211 according to the electromagnetic wave in the visible wavelength range from each optical fiber 204 kn, pt. ..

図6は、解析装置3の概略構成を示すブロック図である。解析装置3は、第2通信部324、第2記憶部325、表示部326及び第2処理部330等を備える。 FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the analysis device 3. The analysis device 3 includes a second communication unit 324, a second storage unit 325, a display unit 326, a second processing unit 330, and the like.

第2通信部324は、解析装置3をセンシング装置2と通信可能にするために、例えば有線LAN又はUSB等の通信インタフェース回路を備える。第2通信部324は、第2処理部330から供給されたデータをセンシング装置2に送信し、センシング装置2から受信したデータを第2処理部330に供給する。 The second communication unit 324 includes a communication interface circuit such as a wired LAN or USB in order to enable the analysis device 3 to communicate with the sensing device 2. The second communication unit 324 transmits the data supplied from the second processing unit 330 to the sensing device 2, and supplies the data received from the sensing device 2 to the second processing unit 330.

第2記憶部325は、例えば半導体メモリを備える。第2記憶部325は、第2処理部330による処理に用いられるコンピュータプログラム、データ等を記憶する。コンピュータ読み取り可能なCD-ROM、DVD-ROM等の可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置140にインストールされてもよい。 The second storage unit 325 includes, for example, a semiconductor memory. The second storage unit 325 stores computer programs, data, and the like used for processing by the second processing unit 330. It may be installed in the storage device 140 from a portable recording medium such as a computer-readable CD-ROM or DVD-ROM using a known setup program or the like.

表示部326は、液晶、有機EL(Electro-Luminescence)等から構成されるディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインタフェース回路を有する。表示部326は、第2処理部330からの指示に従って、各種の情報をディスプレイに表示する。 The display unit 326 has a display composed of a liquid crystal display, organic EL (Electro-Luminescence), and the like, and an interface circuit for outputting image data to the display. The display unit 326 displays various information on the display according to the instruction from the second processing unit 330.

第2処理部330は、例えばCPUを備える。第2処理部330は、LSI、ASIC、DSP、FPGA等を備えてもよい。第2処理部330は、第2通信部324、第2記憶部325及び表示部326等と接続され、これらの各部を制御する。 The second processing unit 330 includes, for example, a CPU. The second processing unit 330 may include an LSI, an ASIC, a DSP, an FPGA, and the like. The second processing unit 330 is connected to the second communication unit 324, the second storage unit 325, the display unit 326, and the like, and controls each of these units.

図7は、センシング装置2によって実行される観測処理の流れの一例を示すフロー図である。観測処理は、センシング装置2が飛翔体4に搭載されて飛行している間に定期的に実行される。 FIG. 7 is a flow chart showing an example of the flow of the observation process executed by the sensing device 2. The observation process is periodically executed while the sensing device 2 is mounted on the projectile 4 and is in flight.

最初に、取得手段231は、モータ221を駆動してスイングミラー206を揺動させ、第1センサ209、第2センサ210及び第3センサ211から、各光ファイバからの電磁波に応じて生成された第1信号、第2信号及び第3信号をそれぞれ取得する。また、取得手段231は、GPSセンサ222及び6軸センサ223から位置情報、時刻情報、姿勢情報及び移動ベクトルをそれぞれ取得する。取得手段231は、取得した各信号の信号値を、位置情報、時刻情報、姿勢情報及び移動ベクトルから算出される現在時刻、現在位置及び現在姿勢と関連付けてセンサデータDとして第1記憶部225に記憶する(S101)。 First, the acquisition means 231 drives the motor 221 to swing the swing mirror 206, and is generated from the first sensor 209, the second sensor 210, and the third sensor 211 in response to electromagnetic waves from each optical fiber. The first signal, the second signal, and the third signal are acquired, respectively. Further, the acquisition means 231 acquires position information, time information, posture information, and movement vector from the GPS sensor 222 and the 6-axis sensor 223, respectively. The acquisition means 231 associates the signal value of each acquired signal with the current time, the current position, and the current posture calculated from the position information, the time information, the posture information, and the movement vector, and stores the sensor data D in the first storage unit 225. Remember (S101).

スイングミラー206が第1位置と第2位置の間で揺動する時間は、GPSセンサ222が位置情報及び時刻情報を生成する周期より短い。取得手段231は、GPSセンサ222が位置情報を生成するたびに、スイングミラー206の揺動タイミングを、GPSセンサ222が位置情報及び時刻情報を生成するタイミングに同期させる。取得手段231は、GPSセンサ222から取得した最新の時刻情報に示される時刻に、その時刻情報を取得してからスイングミラー206を揺動させた回数とスイングミラー206が第1位置と第2位置の間で揺動する時間との乗算値を加算した加算値を現在時刻として算出する。 The time for the swing mirror 206 to swing between the first position and the second position is shorter than the cycle in which the GPS sensor 222 generates the position information and the time information. The acquisition means 231 synchronizes the swing timing of the swing mirror 206 with the timing at which the GPS sensor 222 generates the position information and the time information each time the GPS sensor 222 generates the position information. The acquisition means 231 acquires the time information at the time indicated by the latest time information acquired from the GPS sensor 222, and then swings the swing mirror 206 the number of times and the swing mirror 206 is in the first position and the second position. The added value obtained by adding the multiplication value with the time fluctuating between the two is calculated as the current time.

また、6軸センサ223が姿勢情報及び移動ベクトルを生成する周期は、GPSセンサ222が位置情報及び時刻情報を生成する周期より短い。取得手段231は、GPSセンサ222が位置情報を生成するたびに、6軸センサ223が姿勢情報及び移動ベクトルを生成するタイミングを、GPSセンサ222が位置情報及び時刻情報を生成するタイミングに同期させる。取得手段231は、GPSセンサ222から取得した最新の位置情報に示される位置から、その時刻情報を取得してから6軸センサ223から取得した移動ベクトル分だけ移動した位置を算出する。また、取得手段231は、6軸センサ223が移動ベクトルを最後に生成してから次に生成するまでの間、センシング装置2が等速運動を行っているとみなす。取得手段231は、算出した位置から現在時刻までにセンシング装置2が移動した現在位置を、現在時刻の前後に生成された移動ベクトルの線形補間又はカルマンフィルタ等による内挿によって推定する。 Further, the cycle in which the 6-axis sensor 223 generates the attitude information and the movement vector is shorter than the cycle in which the GPS sensor 222 generates the position information and the time information. The acquisition means 231 synchronizes the timing at which the 6-axis sensor 223 generates the posture information and the movement vector with the timing at which the GPS sensor 222 generates the position information and the time information each time the GPS sensor 222 generates the position information. The acquisition means 231 calculates a position moved by the movement vector acquired from the 6-axis sensor 223 after acquiring the time information from the position indicated by the latest position information acquired from the GPS sensor 222. Further, the acquisition means 231 considers that the sensing device 2 is moving at a constant velocity from the time when the 6-axis sensor 223 is last generated to the next generation. The acquisition means 231 estimates the current position moved by the sensing device 2 from the calculated position to the current time by linear interpolation of the movement vector generated before and after the current time or interpolation by a Kalman filter or the like.

また、センシング装置2は、離陸時にセンシング装置2の姿勢の初期値を設定し、初期値に、6軸センサ223が現在までに生成した姿勢情報に示される姿勢変化量を順次加算して姿勢を算出する。また、取得手段231は、6軸センサ223が姿勢情報を最後に生成してから次に生成するまでの間、センシング装置2が等速運動を行っているとみなす。取得手段231は、算出した姿勢から現在時刻までに変化した現在姿勢を、現在時刻の前後に生成された姿勢情報の線形補間又はカルマンフィルタ等による内挿によって推定する。 Further, the sensing device 2 sets the initial value of the attitude of the sensing device 2 at the time of takeoff, and sequentially adds the amount of attitude change shown in the attitude information generated by the 6-axis sensor 223 up to now to the initial value to obtain the attitude. calculate. Further, the acquisition means 231 considers that the sensing device 2 is performing constant velocity motion from the time when the 6-axis sensor 223 is last generated to the next generation of the posture information. The acquisition means 231 estimates the current posture changed from the calculated posture to the current time by linear interpolation of the posture information generated before and after the current time or interpolation by a Kalman filter or the like.

次に、対応付け手段232は、第1記憶部225に記憶された第1信号及び第3信号の対応付けを行う(ステップS102)。対応付け手段232は、第1方向と第2方向の角度の差に基づいて、順次生成される第1信号及び第3信号のうち、同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第1信号及び第3信号を対応付ける。第2方向が第1方向に対して前方に傾いた方向である場合、対応付け手段232は、新たに取得した第1信号を、過去に取得していた第3信号と対応付ける。一方、第2方向が第1方向に対して後方に傾いた方向である場合、対応付け手段232は、新たに取得した第3信号を、過去に取得していた第1信号と対応付ける。 Next, the associating means 232 associates the first signal and the third signal stored in the first storage unit 225 (step S102). The associating means 232 is the first signal generated in response to an electromagnetic wave from the same ground position among the first signal and the third signal sequentially generated based on the difference in the angle between the first direction and the second direction. Correspond the signal and the third signal. When the second direction is a direction inclined forward with respect to the first direction, the associating means 232 associates the newly acquired first signal with the previously acquired third signal. On the other hand, when the second direction is a direction inclined backward with respect to the first direction, the associating means 232 associates the newly acquired third signal with the previously acquired first signal.

図8(a)、(b)は、対応付けについて説明するための模式図である。図8(a)は、第2方向が第1方向に対して後方に傾いており、飛翔体4(センシング装置2)が所定の高度hで観測対象Fと平行に飛行している例を示す。この場合、観測対象F上の所定位置Pは、時刻t1にセンシング装置2に対して第1方向に位置しており、その所定時間後の時刻t2にセンシング装置2に対して第2方向に位置している。したがって、時刻t1に第1センサ209により生成された第1信号と、時刻t2に第3センサ211により生成された第3信号は、同一の地上位置からの電磁波に応じて生成される。図8(a)に示すように、時刻t1における飛翔体4の位置と、時刻t2における飛翔体4の位置との間の距離はh・tanθとなる。対応付け手段232は、位置情報を参照し、センサデータDの中から、上記関係が成り立つ第1信号及び第3信号を抽出し、相互に対応付ける。このように、対応付け手段232は、飛翔体4の位置に基づいて、第1信号及び第3信号を対応付ける。これにより、対応付け手段232は、飛翔体4の飛行位置(高さ)が飛行中に変化した場合であっても、第1信号及び第3信号を適切に対応付けることができる。 8 (a) and 8 (b) are schematic views for explaining the correspondence. FIG. 8A shows an example in which the second direction is tilted backward with respect to the first direction, and the projectile 4 (sensing device 2) is flying in parallel with the observation target F at a predetermined altitude h. .. In this case, the predetermined position P on the observation target F is located in the first direction with respect to the sensing device 2 at the time t1, and is positioned in the second direction with respect to the sensing device 2 at the time t2 after the predetermined time. is doing. Therefore, the first signal generated by the first sensor 209 at time t1 and the third signal generated by the third sensor 211 at time t2 are generated in response to electromagnetic waves from the same ground position. As shown in FIG. 8A, the distance between the position of the flying object 4 at the time t1 and the position of the flying object 4 at the time t2 is h · tan θ. The associating means 232 refers to the position information, extracts the first signal and the third signal for which the above relationship holds from the sensor data D, and associates them with each other. In this way, the associating means 232 associates the first signal and the third signal based on the position of the flying object 4. As a result, the mapping means 232 can appropriately map the first signal and the third signal even when the flight position (height) of the flying object 4 changes during flight.

なお、対応付け手段232は、姿勢情報にさらに基づいて、第1信号及び第3信号を対応付けてもよい。図8(b)は、第2方向が第1方向に対して後方に傾いており、飛翔体4(センシング装置2)が所定の高度hで観測対象Fに対して傾いて飛行している例を示す。この場合、時刻t1における飛翔体4の位置と、時刻t2における飛翔体4の位置との間の距離はh・(tan(θ+φ2)-tanφ1)となる。ここで、φ1は時刻t1における第1方向を基準としたピッチ角であり、φ2は時刻t2における第1方向を基準としたピッチ角である。対応付け手段232は、姿勢情報を参照し、各センサデータDについて、上記ピッチ角φ1及びφ2を算出する。対応付け手段232は、位置情報を参照し、センサデータDの中から、上記関係が成り立つ第1信号及び第3信号を抽出し、相互に対応付ける。このように、対応付け手段232は、飛翔体4の姿勢にさらに基づいて、第1信号及び第3信号を対応付ける。これにより、対応付け手段232は、飛翔体4の姿勢が飛行中に変化した場合であっても、第1信号及び第3信号を適切に対応付けることができる。 The mapping means 232 may map the first signal and the third signal based on the posture information. FIG. 8B shows an example in which the second direction is tilted backward with respect to the first direction, and the projectile 4 (sensing device 2) is tilted with respect to the observation target F at a predetermined altitude h. Is shown. In this case, the distance between the position of the flying object 4 at the time t1 and the position of the flying object 4 at the time t2 is h · (tan (θ + φ2) −tan φ1). Here, φ1 is a pitch angle based on the first direction at time t1, and φ2 is a pitch angle based on the first direction at time t2. The associating means 232 refers to the posture information and calculates the pitch angles φ1 and φ2 for each sensor data D. The associating means 232 refers to the position information, extracts the first signal and the third signal for which the above relationship holds from the sensor data D, and associates them with each other. In this way, the associating means 232 associates the first signal and the third signal based on the attitude of the flying object 4. As a result, the associating means 232 can appropriately associate the first signal and the third signal even when the attitude of the flying object 4 changes during flight.

また、対応付け手段232は、画像処理技術を利用して、第1信号及び第3信号を対応付けてもよい。例えば、対応付け手段232は、複数の第1信号の第1信号値を画素値とする画素を含む画像と、複数の第3信号の第3信号値を画素値とする画素を含む画像とでパターンマッチング処理を実行し、相互に合致する画素に対応する第1信号及び第3信号を対応付ける。このような画像処理技術を利用した対応付けは、観測対象に地物等の特徴点が含まれる地上での観測で用いられることが好適である。 Further, the associating means 232 may associate the first signal and the third signal by using the image processing technique. For example, the associating means 232 includes an image including pixels having the first signal value of the plurality of first signals as pixel values and an image including pixels having the third signal values of the plurality of third signals as pixel values. The pattern matching process is executed, and the first signal and the third signal corresponding to the mutually matching pixels are associated with each other. It is preferable that the association using such an image processing technique is used for observation on the ground where the observation target includes feature points such as features.

次に、算出手段233は、順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、その第1信号に対応する電磁波の観測対象での反射率を算出する(S103)。算出手段233は、新たに第3信号と対応付けられた第1信号について、反射率を算出する。算出手段233は、第1記憶部225に記憶された第2信号値を正規化することにより反射率を算出する。反射率Rは、次の式(1)により算出される。
R=(S-Sd)/(Sw-Sd) (1)
ここで、Sは第2信号値であり、Sdは暗電流値であり、Swは、電磁波が観測対象Fに設置された標準白色板で反射されたときの第2信号値(以下、基準値と称する場合がある)である。
Next, the calculation means 233 calculates the reflectance of the electromagnetic wave corresponding to the first signal in the observation target based on the second signal corresponding to the first signal sequentially generated (S103). The calculation means 233 calculates the reflectance of the first signal newly associated with the third signal. The calculation means 233 calculates the reflectance by normalizing the second signal value stored in the first storage unit 225. The reflectance R is calculated by the following equation (1).
R = (S-Sd) / (Sw-Sd) (1)
Here, S is the second signal value, Sd is the dark current value, and Sw is the second signal value (hereinafter, reference value) when the electromagnetic wave is reflected by the standard white plate installed on the observation target F. It may be called).

暗電流値Sdとして、例えば、事前に第1レンズ201及び第2レンズ202から光が入らない状態(例えば、第1レンズ201及び第2レンズ202にキャップを装着した状態)で検出された第2信号値が用いられる。また、基準値Swとして、飛翔体4の飛行開始時等に、事前に観測対象F上に標準白色板を設置して測定された第2信号値が用いられる。 As the dark current value Sd, for example, the second lens detected in advance in a state where light does not enter from the first lens 201 and the second lens 202 (for example, a state where the cap is attached to the first lens 201 and the second lens 202). The signal value is used. Further, as the reference value Sw, the second signal value measured by installing a standard white plate on the observation target F in advance at the start of flight of the projectile 4 or the like is used.

なお、基準値Swは、飛行している飛翔体4の上方からの光の強度に基づいて補正されてもよい。基準値Swは、標準白色板への入射光(主として上方からの太陽光)の強度に応じて変化する。したがって、基準値Swは、観測対象Fの第2信号値Sと同時に測定されることが好ましい。しかし、そのためには飛翔体4の飛行経路に沿って、観測対象Fの広範囲にわたって標準白色板を設置する必要があり、実現が困難である。そこで、算出手段233は、事前に測定された基準値Swを、観測対象Fからの電磁波と同時に測定された、拡散器203から入射された、飛翔体4の上方からの電磁波に応じた第2信号値に基づいて補正する。 The reference value Sw may be corrected based on the intensity of light from above the flying flying object 4. The reference value Sw changes according to the intensity of the incident light (mainly sunlight from above) on the standard white plate. Therefore, it is preferable that the reference value Sw is measured at the same time as the second signal value S of the observation target F. However, for that purpose, it is necessary to install a standard white plate over a wide range of the observation target F along the flight path of the projectile 4, which is difficult to realize. Therefore, the calculation means 233 uses the reference value Sw measured in advance in response to the electromagnetic wave from above the projectile 4 incident from the diffuser 203, which is measured at the same time as the electromagnetic wave from the observation target F. Correct based on the signal value.

基準値Swは、次の式(2)により補正される。
Sw=Sw0×(Sz/Sz0) (2)
ここで、Sw0は事前に測定された基準値であり、Sz0は事前にSw0と同時に測定された、飛翔体4の上方からの電磁波に応じた第2信号値であり、Szは観測対象Fからの電磁波と同時に測定された第2信号値である。即ち、算出手段233は、飛翔体4の上方からの電磁波に応じた第2信号値に基づいて観測対象での反射率を補正する。これにより、算出手段233は、飛翔体4の飛行中に天候等が変化して太陽光の強度が変化した場合であっても、電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを精度良く判定することができる。
The reference value Sw is corrected by the following equation (2).
Sw = Sw0 × (Sz / Sz0) (2)
Here, Sw0 is a reference value measured in advance, Sz0 is a second signal value measured in advance at the same time as Sw0 according to the electromagnetic wave from above the projectile 4, and Sz is from the observation target F. It is the second signal value measured at the same time as the electromagnetic wave of. That is, the calculation means 233 corrects the reflectance at the observation target based on the second signal value corresponding to the electromagnetic wave from above the flying object 4. As a result, the calculation means 233 accurately determines whether or not the electromagnetic wave is due to specular reflection even when the weather or the like changes during the flight of the projectile 4 and the intensity of sunlight changes. be able to.

次に、判定手段234は、算出手段233により算出された反射率に基づいて、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定する(S104)。判定手段234は、反射率が所定閾値以上である場合、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定し、反射率が所定閾値未満である場合、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定する。通常、観測対象Fにおいて(鏡面反射ではなく)拡散された光の反射率は、標準白色板の反射率よりもはるかに小さいのに対し、鏡面反射された光の反射率は標準白色板の反射率を上回ることがある。そこで、所定閾値は、例えば1に設定される。 Next, the determination means 234 determines whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection based on the reflectance calculated by the calculation means 233 (S104). The determination means 234 determines that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection when the reflectance is equal to or higher than the predetermined threshold value, and when the reflectance is less than the predetermined threshold value, the electromagnetic wave corresponding to the first signal. Is not due to specular reflection. Normally, the reflectance of diffused light (rather than mirror reflection) in the observation target F is much smaller than the reflectance of the standard white plate, whereas the reflectance of the mirror reflected light is the reflection of the standard white plate. May exceed the rate. Therefore, the predetermined threshold value is set to, for example, 1.

近赤外波長域の電磁波は、可視波長域の電磁波と比較すると水に吸収されやすい。したがって、センシング装置2は、鏡面反射の判定に近赤外域の波長帯を用いることにより、水中における拡散や川床、海底における反射の影響を受けることなく、より正確な判定をすることが可能となる。特に、センシング装置2は、近赤外域の電磁波として700nm~800nm又は1500nm~1600nmの波長域の電磁波を用いることによって、電磁波が鏡面反射によるものであるか否かをより正確に判定することができる。 Electromagnetic waves in the near-infrared wavelength range are more easily absorbed by water than electromagnetic waves in the visible wavelength range. Therefore, by using the wavelength band in the near infrared region for the determination of specular reflection, the sensing device 2 can make a more accurate determination without being affected by diffusion in water or reflection on the riverbed or seabed. .. In particular, the sensing device 2 can more accurately determine whether or not the electromagnetic wave is due to specular reflection by using an electromagnetic wave in the wavelength range of 700 nm to 800 nm or 1500 nm to 1600 nm as the electromagnetic wave in the near infrared region. ..

第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合(S104-No)、出力手段235は、その第1信号を出力する(S105)。出力手段235は、例えば、その第1信号を、その第1信号に対応する位置情報と対応付けて第1記憶部225に記憶することにより、出力する。 When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is not due to specular reflection (S104-No), the output means 235 outputs the first signal (S105). The output means 235 outputs, for example, by storing the first signal in the first storage unit 225 in association with the position information corresponding to the first signal.

一方、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合(S104-No)、出力手段235は、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号を出力する(S106)。出力手段235は、ステップS102における対応付け手段232による対応付け結果に基づいて、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号を特定する。出力手段235は、その第3信号を、その第1信号に対応する位置情報と対応付けて第1記憶部225に記憶することにより、出力する。 On the other hand, when it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection (S104-No), the output means 235 responds to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. The generated third signal is output (S106). The output means 235 identifies a third signal generated in response to an electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal, based on the mapping result by the mapping means 232 in step S102. The output means 235 outputs the third signal by storing it in the first storage unit 225 in association with the position information corresponding to the first signal.

次に、第1処理部230は、所定数の第1信号について処理が実行されたか否かを判定する(S107)。まだ所定数の第1信号について処理が実行されていない場合(S107-No)、第1処理部230は、S101~S107の処理を繰り返す。 Next, the first processing unit 230 determines whether or not processing has been executed for a predetermined number of first signals (S107). When the processing has not been executed for the predetermined number of first signals (S107-No), the first processing unit 230 repeats the processing of S101 to S107.

一方、所定数の第1信号について処理が実行された場合(S107-Yes)、生成手段236は、出力手段235により出力された第1信号及び第3信号に基づいて、出力画像を生成し(S108)、一連のステップを終了する。生成手段236は、各第1信号に対応する位置情報に対応する複数の画素を含む出力画像を生成する。生成手段236は、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、その第1信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定する。一方、生成手段236は、順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、その第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、その第1信号に対応する画素の画素値を設定する。 On the other hand, when processing is executed for a predetermined number of first signals (S107-Yes), the generation means 236 generates an output image based on the first signal and the third signal output by the output means 235 (S107-Yes). S108), the series of steps is completed. The generation means 236 generates an output image including a plurality of pixels corresponding to the position information corresponding to each first signal. When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal sequentially generated is not due to specular reflection, the generation means 236 sets the pixel value of the pixel corresponding to the first signal based on the first signal. .. On the other hand, when it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal sequentially generated is due to specular reflection, the generation means 236 responds to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. Based on the generated third signal, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set.

例えば、生成手段236は、第1信号値又は第3信号値を所定の階調範囲内におさまるように正規化(変換)した値を各画素の画素値に設定する。なお、生成手段236は、S103の処理と同様にして、第1信号値又は第3信号値を暗電流値、基準値及び飛翔体4の上方からの電磁波に応じた信号値に基づいて補正した上で、所定の階調範囲内におさまるように正規化(変換)した値を各画素の画素値に設定してもよい。 For example, the generation means 236 sets a value obtained by normalizing (converting) the first signal value or the third signal value so as to be within a predetermined gradation range as the pixel value of each pixel. In addition, the generation means 236 corrected the first signal value or the third signal value based on the dark current value, the reference value, and the signal value corresponding to the electromagnetic wave from above the projectile 4, in the same manner as the processing of S103. In the above, a value normalized (converted) so as to be within a predetermined gradation range may be set as a pixel value of each pixel.

生成手段236は、飛翔体4の飛行が完了したときに、生成した各出力画像を、第1通信部224を介して解析装置3に送信することにより出力する。解析装置3は、第2通信部324を介してセンシング装置2から出力画像を受信し、受信した出力画像を表示部326に表示し、又は、第2通信部324を介して他の装置に送信することにより出力する。 When the flight of the projectile 4 is completed, the generation means 236 outputs each output image generated by transmitting the generated output image to the analysis device 3 via the first communication unit 224. The analysis device 3 receives an output image from the sensing device 2 via the second communication unit 324, displays the received output image on the display unit 326, or transmits the received output image to another device via the second communication unit 324. Output by doing.

なお、S103の処理が省略され、S104において、判定手段234は、第2信号値が所定閾値を超えているか否かに基づいて、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定してもよい。その場合、判定手段234は、所定閾値を飛翔体4の上方からの電磁波に応じて生成された第2信号値に基づいて設定してもよい。例えば、判定手段234は、上方からの電磁波の強度が大きいほど大きくなるように所定閾値を設定する。これにより、センシング装置2は、反射率を算出することなく、第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを精度良く判定することができる。 Note that the processing of S103 is omitted, and in S104, the determination means 234 determines whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection based on whether or not the second signal value exceeds a predetermined threshold value. May be determined. In that case, the determination means 234 may set a predetermined threshold value based on the second signal value generated in response to the electromagnetic wave from above the flying object 4. For example, the determination means 234 sets a predetermined threshold value so that the intensity of the electromagnetic wave from above increases as the intensity increases. As a result, the sensing device 2 can accurately determine whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection without calculating the reflectance.

また、S104及びS105において、出力手段235は、第1信号及び第3信号を、第1通信部224を介して外部装置に送信することにより出力してもよい。その場合、外部装置が、出力された第1信号及び第3信号に基づいて出力画像を生成する。 Further, in S104 and S105, the output means 235 may output the first signal and the third signal by transmitting the first signal and the third signal to the external device via the first communication unit 224. In that case, the external device generates an output image based on the output first signal and the third signal.

上述した説明では、センシング装置2が解析処理を実行するものとしたが、解析処理は解析装置3により実行されてもよい。その場合、解析装置3の第2処理部330が、センシング装置2の第1処理部230が有する各部を有する。センシング装置2の第1処理部230は、飛翔体4による飛行中に図7のS101の処理を実行し、飛翔体4による飛行が完了したときに時刻、位置、姿勢、第1信号、第2信号及び第3信号を含むセンサデータDを、第1通信部224を介して解析装置3に送信する。一方、図7のS101で取得手段231は、飛翔体4による飛行が完了したセンシング装置2から、第2通信部324を介して、時刻、位置、姿勢、第1信号、第2信号及び第3信号を含むセンサデータDを取得し、第2記憶部325に記憶する。第2処理部330は、取得した各センサデータDについて、時刻が古いセンサデータDから順にS102~S108の処理を順次実行する。生成手段236は、生成した出力画像を表示部326に表示し、又は、第2通信部324を介して他の装置に送信することにより出力する。 In the above description, it is assumed that the sensing device 2 executes the analysis process, but the analysis process may be executed by the analysis device 3. In that case, the second processing unit 330 of the analysis device 3 has each unit of the first processing unit 230 of the sensing device 2. The first processing unit 230 of the sensing device 2 executes the processing of S101 in FIG. 7 during the flight by the flying object 4, and when the flight by the flying object 4 is completed, the time, position, attitude, first signal, and second. The sensor data D including the signal and the third signal is transmitted to the analysis device 3 via the first communication unit 224. On the other hand, in S101 of FIG. 7, the acquisition means 231 is the time, position, attitude, first signal, second signal, and third from the sensing device 2 in which the flight by the flying object 4 is completed via the second communication unit 324. The sensor data D including the signal is acquired and stored in the second storage unit 325. The second processing unit 330 sequentially executes the processing of S102 to S108 for each acquired sensor data D in order from the sensor data D having the oldest time. The generation means 236 displays the generated output image on the display unit 326 or outputs it by transmitting it to another device via the second communication unit 324.

また、解析装置3は、飛翔体4に搭載されているセンシング装置2と無線通信可能に接続され、飛翔体4が飛行している間に順次センサデータを取得し、取得したデータに対して観測処理を実行してもよい。また、解析装置3は、センシング装置2と通信可能に接続された状態で飛翔体4に搭載され、飛翔体4が飛行している間に順次センサデータを取得し、取得したデータに対して観測処理を実行してもよい。 Further, the analysis device 3 is connected to the sensing device 2 mounted on the projectile 4 so as to be capable of wireless communication, and while the projectile 4 is in flight, sensor data is sequentially acquired, and the acquired data is observed. The process may be executed. Further, the analysis device 3 is mounted on the projectile 4 in a state of being communicably connected to the sensing device 2, and while the projectile 4 is in flight, sensor data is sequentially acquired and observation is performed on the acquired data. The process may be executed.

また、上述した説明では、第2方向から可視光波長域の電磁波を検出する光学系が1セットであり、1つの方向に係る第3信号を取得する例を示した。しかしながら、センシング装置2は、第2方向を互いに異なる複数の方向に定めて、その方向の数だけ光学系のセットを備え、各方向に係る信号を含んだ第3信号を取得してもよい。その場合、センシング装置2は、例えば、オブリークカメラとして機能するように、第2方向を前後左右の4方向に定めて各方向にレンズを向けた4セットの光学系で4方向の第3信号を取得してもよい。これにより、センシング装置2は、より確実に第1信号を置換することができる。 Further, in the above description, an example is shown in which one set of optical systems for detecting electromagnetic waves in the visible light wavelength region from the second direction is used, and a third signal related to one direction is acquired. However, the sensing device 2 may set the second direction to a plurality of directions different from each other, include as many sets of optical systems as the number of the directions, and acquire a third signal including a signal related to each direction. In that case, the sensing device 2 uses four sets of optical systems in which the second direction is set to four directions of front, back, left, and right and the lens is directed in each direction so as to function as an oblique camera, for example. You may get it. As a result, the sensing device 2 can more reliably replace the first signal.

また、上述した説明では、位置を時刻とともに取得する測位手段としてGPSを利用するGPSセンサ222を例示したが、GPS222センサに代えてGLONASS(GLObal'naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)等の他のGNSSを利用するセンサで測位手段を構成してもよいし、二種類以上のGNSSを複合的に利用するセンサで測位手段を構成してもよい。 Further, in the above description, the GPS sensor 222 that uses GPS as a positioning means for acquiring the position together with the time is exemplified, but another GNSS such as GLONASS (GLONASS (GLObal'naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)) is used instead of the GPS222 sensor. The positioning means may be configured by a sensor, or the positioning means may be configured by a sensor that uses two or more types of GNSS in combination.

以上説明したように、センシングシステム1は、入射した電磁波が鏡面反射によるものである場合、その電磁波に応じて生成された信号を、その電磁波と異なる方向から入射した電磁波に応じて生成された信号に置換して出力画像を生成する。これにより、センシングシステム1は、観測対象において鏡面反射が生じている場合でも適切な出力画像を生成することが可能となる。 As described above, in the sensing system 1, when the incident electromagnetic wave is due to specular reflection, the signal generated according to the electromagnetic wave is generated according to the electromagnetic wave incident from a direction different from the electromagnetic wave. To generate an output image by replacing with. As a result, the sensing system 1 can generate an appropriate output image even when specular reflection occurs in the observation target.

すなわち、鏡面反射光が第1センサ209に入射した場合、観測対象において拡散された電磁波が鏡面反射光に埋もれてしまうため、第1信号を観測結果として用いることはできず、観測結果の欠損が生ずる。センシングシステム1は、この場合に第1信号に代えて観測対象上の同一地点に対応する第3信号を利用することにより、観測結果の欠損が生ずることを防止できる。 That is, when the specularly reflected light is incident on the first sensor 209, the electromagnetic wave diffused in the observation target is buried in the specularly reflected light, so that the first signal cannot be used as the observation result, and the observation result is lost. Occurs. In this case, the sensing system 1 can prevent the observation result from being lost by using the third signal corresponding to the same point on the observation target instead of the first signal.

空中撮影において太陽光の鏡面反射は、観測対象が水平である時点に鉛直下方からのみ生じ得ると想定される。そのため、鉛直下方から入射した電磁波が鏡面反射によるものであっても、その電磁波と異なる方向から入射した電磁波は鏡面反射によるものでない可能性が高い。したがって、センシングシステム1は、観測対象において鏡面反射が生じている場合でも適切な出力画像を生成することが可能となる。 In aerial photography, it is assumed that specular reflection of sunlight can occur only from vertically below when the observation target is horizontal. Therefore, even if the electromagnetic wave incident from vertically below is due to specular reflection, it is highly possible that the electromagnetic wave incident from a direction different from the electromagnetic wave is not due to specular reflection. Therefore, the sensing system 1 can generate an appropriate output image even when specular reflection occurs in the observation target.

なお、第1信号から鏡面反射成分を推定して鏡面反射成分を差し引く補正も考えられるが、その場合、大気中の水蒸気やエアゾルの状態等が変動するため、鏡面反射成分を高精度に推定することは困難である。一方、センシングシステム1は、実際に鏡面反射光を含まない観測結果で置換を行うため、正しい出力画像を高精度に生成することができる。 Although it is possible to estimate the specular reflection component from the first signal and subtract the specular reflection component, in that case, the state of water vapor and aerosol in the atmosphere fluctuates, so the specular reflection component is estimated with high accuracy. That is difficult. On the other hand, since the sensing system 1 replaces with the observation result that does not actually include the specularly reflected light, it is possible to generate a correct output image with high accuracy.

また、第1センサ209及び第2センサ210は、第1レンズ201及び第2レンズ202に入射した電磁波をそれぞれ検出する。第1レンズ201及び第2レンズ202は光軸が相互に傾くように設けられるため、通常、第1レンズ201及び第2レンズ202の両方に鏡面反射光が入射することは生じない。したがって、センシングシステム1は、観測結果の欠損が生ずることを、より確実に防止できる。 Further, the first sensor 209 and the second sensor 210 detect electromagnetic waves incident on the first lens 201 and the second lens 202, respectively. Since the first lens 201 and the second lens 202 are provided so that their optical axes are tilted from each other, specularly reflected light does not normally be incident on both the first lens 201 and the second lens 202. Therefore, the sensing system 1 can more reliably prevent the observation result from being lost.

当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。例えば、上述した各部の処理は、本発明の範囲において、適宜に異なる順序で実行されてもよい。また、上述した実施形態及び変形例は、本発明の範囲において、適宜に組み合わせて実施されてもよい。 It will be appreciated by those skilled in the art that various changes, substitutions and modifications can be made to this without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the processes of the above-mentioned parts may be executed in different orders as appropriate within the scope of the present invention. Further, the above-described embodiments and modifications may be carried out in appropriate combinations within the scope of the present invention.

2 センシング装置
209 第1センサ
210 第2センサ
211 第3センサ
231 取得手段
232 対応付け手段
233 算出手段
234 判定手段
235 出力手段
236 生成手段
3 解析装置
2 Sensing device 209 1st sensor 210 2nd sensor 211 3rd sensor 231 Acquisition means 232 Correspondence means 233 Calculation means 234 Judgment means 235 Output means 236 Generation means 3 Analysis device

Claims (9)

飛翔体に設置されるセンシングシステムであって、
前記飛翔体の進行方向に対して下方に第1ピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、
前記第1方向から入射した前記第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、
前記飛翔体の進行方向に対して下方に前記第1ピッチ角と異なる第2ピッチ角をなす第2方向から入射した前記第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサと、
前記順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、当該第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定する判定手段と、
前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、当該第1信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定し、前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、当該第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力する生成手段と、
を有することを特徴とするセンシングシステム。
A sensing system installed on a flying object,
A second signal that is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the first wavelength region incident from the first direction forming the first pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object, and sequentially generates a first signal corresponding to the detected electromagnetic waves. 1 sensor and
A second sensor that is provided so as to be able to detect an electromagnetic wave in a second wavelength region different from the first wavelength region incident from the first direction and sequentially generates a second signal corresponding to the detected electromagnetic wave.
An electromagnetic wave in the first wavelength region incident from a second direction having a second pitch angle different from the first pitch angle is provided downward with respect to the traveling direction of the flying object so as to be detectable, and the detected electromagnetic wave is responsive to the detected electromagnetic wave. The third sensor that sequentially generates the third signal and
A determination means for determining whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection based on the second signal corresponding to the sequentially generated first signal.
When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the first signal, and the sequentially generated electromagnetic wave is set. When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, the electromagnetic wave corresponding to the first signal is based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. , A generation means for generating and outputting an output image by setting the pixel value of the pixel corresponding to the first signal.
A sensing system characterized by having.
前記第1方向と前記第2方向の角度の差に基づいて、前記順次生成される第1信号及び第3信号のうち、同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第1信号及び第3信号を対応付ける対応付け手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記対応付け手段による対応付け結果に基づいて、前記第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号を特定する、
請求項1に記載のセンシングシステム。
Of the first and third signals sequentially generated based on the difference in angle between the first direction and the second direction, the first signal and the third signal generated in response to electromagnetic waves from the same ground position. It also has an associating means for associating three signals.
The generating means identifies a third signal generated in response to an electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal, based on the mapping result by the mapping means.
The sensing system according to claim 1.
前記飛翔体の位置及び姿勢に関する情報を取得する取得手段をさらに有し、
前記対応付け手段は、前記飛翔体の位置及び姿勢にさらに基づいて、前記第1信号及び前記第3信号を対応付ける、
請求項2に記載のセンシングシステム。
Further having an acquisition means for acquiring information on the position and attitude of the projectile,
The associating means associates the first signal with the third signal based further on the position and attitude of the flying object.
The sensing system according to claim 2.
前記第1波長域は、可視波長域であり、
前記第2波長域は、近赤外波長域である、
請求項1~3の何れか一項に記載のセンシングシステム。
The first wavelength region is a visible wavelength region, and is
The second wavelength region is a near infrared wavelength region.
The sensing system according to any one of claims 1 to 3.
前記順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、当該第1信号に対応する電磁波の観測対象での反射率を算出する算出手段をさらに有し、
前記判定手段は、前記反射率に基づいて、前記第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定する、
請求項1~4の何れか一項に記載のセンシングシステム。
Further, it has a calculation means for calculating the reflectance of the electromagnetic wave corresponding to the first signal in the observation target based on the second signal corresponding to the sequentially generated first signal.
The determination means determines whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection based on the reflectance.
The sensing system according to any one of claims 1 to 4.
前記第2センサは、さらに前記飛翔体の上方から入射した電磁波を検出可能に設けられ、
前記算出手段は、前記飛翔体の上方から入射した電磁波に応じた第2信号に基づいて、前記観測対象での反射率を補正する、
請求項5に記載のセンシングシステム。
The second sensor is further provided so as to be able to detect an electromagnetic wave incident from above the flying object.
The calculation means corrects the reflectance of the observation target based on the second signal corresponding to the electromagnetic wave incident from above the flying object.
The sensing system according to claim 5.
飛翔体に設置され、且つ、前記飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、前記第1方向から入射した前記第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、前記飛翔体の進行方向に対して下方に前記所定のピッチ角と異なるピッチ角をなす第2方向から入射した前記第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサと、を有するセンシング装置から、前記第1信号、前記第2信号及び前記第3信号を取得する取得手段と、
前記順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、当該第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定する判定手段と、
前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、当該第1信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定し、前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、当該第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力する生成手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
It is installed on the flying object and is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the first wavelength range incident from the first direction forming a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object, and responds to the detected electromagnetic waves. A first sensor that sequentially generates a first signal and an electromagnetic wave in a second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction are provided so as to be able to detect, and a second signal corresponding to the detected electromagnetic wave is sequentially generated. The generated second sensor and the electromagnetic wave in the first wavelength region incident from the second direction having a pitch angle different from the predetermined pitch angle below the traveling direction of the flying object are detectable and detected. An acquisition means for acquiring the first signal, the second signal, and the third signal from a sensing device having a third sensor that sequentially generates a third signal corresponding to the generated electromagnetic wave.
A determination means for determining whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection based on the second signal corresponding to the sequentially generated first signal.
When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the first signal, and the sequentially generated electromagnetic wave is set. When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, the electromagnetic wave corresponding to the first signal is based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. , A generation means for generating and outputting an output image by setting the pixel value of the pixel corresponding to the first signal.
An information processing device characterized by having.
コンピュータが、
飛翔体に設置され、且つ、前記飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、前記第1方向から入射した前記第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、前記飛翔体の進行方向に対して下方に前記所定のピッチ角と異なるピッチ角をなす第2方向から入射した前記第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサとから、前記第1信号、前記第2信号及び前記第3信号を取得し、
前記順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、当該第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定し、
前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、当該第1信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定し、前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、当該第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力する、
ことを含むことを特徴とするセンシング方法。
The computer
It is installed on the flying object and is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the first wavelength range incident from the first direction forming a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object, and responds to the detected electromagnetic waves. A first sensor that sequentially generates a first signal and an electromagnetic wave in a second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction are provided so as to be able to detect, and a second signal corresponding to the detected electromagnetic wave is sequentially generated. The generated second sensor and the electromagnetic wave in the first wavelength region incident from the second direction having a pitch angle different from the predetermined pitch angle below the traveling direction of the flying object are detectable and detected. The first signal, the second signal, and the third signal are acquired from the third sensor that sequentially generates the third signal corresponding to the generated electromagnetic wave.
Based on the second signal corresponding to the sequentially generated first signal, it is determined whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection.
When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the first signal, and the sequentially generated electromagnetic wave is set. When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, it is based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. By setting the pixel value of the pixel corresponding to the first signal, an output image is generated and output.
A sensing method characterized by including.
コンピュータを制御するプログラムであって、
飛翔体に設置され、且つ、前記飛翔体の進行方向に対して下方に所定のピッチ角をなす第1方向から入射した第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第1信号を順次生成する第1センサと、前記第1方向から入射した前記第1波長域と異なる第2波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第2信号を順次生成する第2センサと、前記飛翔体の進行方向に対して下方に前記所定のピッチ角と異なるピッチ角をなす第2方向から入射した前記第1波長域の電磁波を検出可能に設けられ、検出した電磁波に応じた第3信号を順次生成する第3センサとから、前記第1信号、前記第2信号及び前記第3信号を取得し、
前記順次生成される第1信号に対応する第2信号に基づいて、当該第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであるか否かを判定し、
前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものでないと判定された場合、当該第1信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定し、前記順次生成される第1信号に対応する電磁波が鏡面反射によるものであると判定された場合、当該第1信号に対応する電磁波と同一の地上位置からの電磁波に応じて生成された第3信号に基づいて、当該第1信号に対応する画素の画素値を設定することにより、出力画像を生成して出力する、
ことを前記コンピュータに実行させるプログラム。
A program that controls a computer
It is installed on the flying object and is provided so as to be able to detect electromagnetic waves in the first wavelength range incident from the first direction forming a predetermined pitch angle downward with respect to the traveling direction of the flying object, and responds to the detected electromagnetic waves. A first sensor that sequentially generates a first signal and an electromagnetic wave in a second wavelength range different from the first wavelength range incident from the first direction are provided so as to be able to detect, and a second signal corresponding to the detected electromagnetic wave is sequentially generated. The generated second sensor and the electromagnetic wave in the first wavelength region incident from the second direction having a pitch angle different from the predetermined pitch angle below the traveling direction of the flying object are detectable and detected. The first signal, the second signal, and the third signal are acquired from the third sensor that sequentially generates the third signal corresponding to the generated electromagnetic wave.
Based on the second signal corresponding to the sequentially generated first signal, it is determined whether or not the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to specular reflection.
When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the sequentially generated first signal is not due to mirror reflection, the pixel value of the pixel corresponding to the first signal is set based on the first signal, and the sequentially generated electromagnetic wave is set. When it is determined that the electromagnetic wave corresponding to the first signal is due to mirror reflection, it is based on the third signal generated in response to the electromagnetic wave from the same ground position as the electromagnetic wave corresponding to the first signal. By setting the pixel value of the pixel corresponding to the first signal, an output image is generated and output.
A program that causes the computer to do this.
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